CS256002B1

CS256002B1 - High Voltage Electrostatic Generator

Info

Publication number: CS256002B1
Application number: CS836188A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Klas
Original assignee: Jaroslav Klas
Priority date: 1983-08-25
Filing date: 1983-08-25
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS618883A1

Abstract

Generátor umožňující nabuzení obrácené polarity napětí, je vytvořen z hřídele osazené řadou kotoučů z dielektrického materiálu s vodivými polepy, které jsou umístěny mezi kovovými vodivě propojenými deskami základní záporné elektrody a mezi kovovými, vodivě propojenými deskami základní kladné elektrody, kolmými na základní elektrody a ze sběrných kartáčků, přičemž plochy základní záporné elektrody a základní kladné elektrody jsou v poměru 1:2. Generátor umožňuje používat nízké kapacity elektrického proudu při provádění pokusů metodami, které jsou u jiných generátorů z bezpečnostních důvodů nepřípustné.The generator enabling the excitation of reversed voltage polarity is made of a shaft fitted with a series of discs made of dielectric material with conductive stickers, which are placed between the metal conductively connected plates of the basic negative electrode and between the metal, conductively connected plates of the basic positive electrode, perpendicular to the basic electrodes and from collecting brushes, with the areas of the basic negative electrode and the basic positive electrode being in the ratio 1:2. The generator allows the use of low electric current capacities when performing experiments using methods that are inadmissible in other generators for safety reasons.

Description

Vynález se týká vysokonapěíového elektrostatického generátory umožňujícího nabuzení obrácené polarity a práci bez nebezpečí úrazu.The present invention relates to a high voltage electrostatic generator enabling reversed polarity excitation and accident-free operation.

U dosud známých vysokonapělových elektrostatických generátorů není možné provést reverzi napětí a jeho pozvolný vzestup od nuly do maxima během deseti až patnácti sekund. Práce s těmito generátory vyžaduje zvláštní bezpečnostní opatření.With the prior art high voltage electrostatic generators, it is not possible to reverse the voltage and gradually increase it from zero to a maximum within ten to fifteen seconds. Working with these generators requires special safety precautions.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje generátor podle vynálezu, jehož podstatou je plošná a kapacitní nerovnost záporné a kladné elektrody. Na přístroji, u něhož plocha základní záporné elektrody je v poměru 1:2 k ploSe základní kladné elektrody, lze provádět rychlou reverzi napětí v časovém rozpětí pod patnáct sekund. Použitelnost nízké kapacity elektrického proudu při práci s generátorem omezuje nebezpečí úrazu elektrickým proudem a · umožňuje provádět pokusy metodami, které jsou při dodržování bezpečnostních předpisů platných pro práci s dosud známými vysoko napět o vými generátory nepřípustné.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the generator according to the invention, which is based on the surface and capacitance of the negative and positive electrodes. On a device in which the surface of the base negative electrode is 1: 2 to the surface of the base positive electrode, a rapid voltage reversal can be performed within a time span of less than fifteen seconds. The applicability of a low power capacity when working with a generator reduces the risk of electric shock and · allows experiments to be carried out using methods that are unacceptable while working with known high voltage generators.

Na připojeném obr. 1 je znázorněno schéma půdorysu vysokonapěíového elektrostatického generátoru, na obr. 2 je znázorněn bokorys kotouče z dielektrického materiálu_topatřeného polepy, kovové desky základní záporné elektrody a kovové desky základní kladné elektrody.1 is a plan view of a high voltage electrostatic generator, FIG. 2 is a side view of a disc of dielectric material _t provided with stickers, a metal plate of a base negative electrode and a metal plate of a base positive electrode.

Vysokonapěíový elektrostatický generátor je vytvořen z hřídele 1 poháněné neznázorněným pomocným elektromotorem s možností regulace otáček od nuly do maxima padesáti otáček na sekundu, osazené řadou kotoučů 2 z dielektrického materiálu opatřených po jedné straně v pravidelných rozestupech umístěnými, na obvodu např. parafinem zaizolovanými polepy 5 ^z vodivé folie, souběžně s hřídělí 1 je z jedné strany umístěna základní záporná elektro25fi 002 da 4 a z druhé strany základní kladná elektroda 5· Základní elektrody 4 a 5 jsou vytvořeny každá z řady paralelních kovových desek 6 a 7 vodivě propojených. Hrany a výstupky elektrod jsou izolovány dielektrikem. Kovové desky 6 základní záporné elektrody 4 oddělují zvlášl první kotouč 2 a pak vždy dvojici dalších kotoučů 2. dvojice kotoučů 2, s výjimkou prvého kotouče 2, jsou přivráceny stranami nesoucími vodivé polepy 5 k sobě. Mezi nimi jsou umístěny uzemt»né první sběrné kartáčky 8,sloužící k odvádění přebytečného náboje z polepů do země. Sběrný kartáček 11 spojený vodivě s první kovovou deskou 6 základní záporné elektrody 4 slouží k odvádění indukovaného náboje. Kovové desky 7 základní kladné elektrody 5 oddělují zvlášl každý jednotlivý kotouč 2. 3 kovovými deskami 7 základní kladné elektrody 5 jsou vodivě spojeny druhé sběrné kartáčky 9 přivrácené k polepům druhého a dalších kotoučů £ umožňují^řechod indukovaného náboje z vodivých polepů 3 kotoučů 2 na základní kladnou elektrodu 5. V blízkosti prvého kotouče 2 je v oblasti základní kladné elektrody 5 umístěn sběrný kartáček 10, který slouží k odvádění přebytečného náboje vzniklého elektrickou indukcí základní kladné elektrody 3 na první kotouč 2 do země.The high-voltage electrostatic generator is formed from a shaft 1 driven by an auxiliary electric motor (not shown) with the possibility of speed control from zero to a maximum of fifty revolutions per second, fitted with a row ^of The conductive foil, parallel to the shaft 1, is provided on one side with a base negative electrode 002 da 4 and on the other side with a base positive electrode 5. The base electrodes 4 and 5 are each formed of a series of parallel metal plates 6 and 7 conductively connected. The edges and protrusions of the electrodes are insulated by a dielectric. The metal plates 6 of the basic negative electrode 4 separate the first disc 2 separately, and then each of a pair of further discs 2. The pair of discs 2, with the exception of the first disc 2, face the sides carrying the conductive stickers 5 together. Between these are grounded first collection brushes 8, which are used to drain excess charge from the stickers into the ground. The collecting brush 11 connected conductively to the first metal plate 6 of the base negative electrode 4 serves to remove the induced charge. The metal plates 7 of the base positive electrode 5 separate each individual disc 2. The second collecting brushes 9 conductively connected by metal plates 7 of the base positive electrode 5 to the second and other discs allow the charge to be transferred from the conductive cartridges 3 to the base. In the vicinity of the first disk 2, a collecting brush 10 is disposed in the region of the base electrode 5, which serves to drain excess charge resulting from the electrical induction of the base electrode 3 onto the first disk 2 into the ground.

Dotyk polepu 3 prvého kotouče 2, sloužícího k vytvoření primárního záporného náboje základní elektrody 4, je zprostředkován sběrným kartáčkem 11, spojeným vodivě s první z kovových desek 6 základní záporné elektrody 4.The contact of the adhesive 3 of the first disc 2, which serves to form the primary negative charge of the base electrode 4, is mediated by a collecting brush 11 connected conductively to the first of the metal plates 6 of the base negative electrode 4.

Počáteční nabuzení vysokonapětového elektrostatického generátoru vzniká po zasunutí kladně zelektrizovaného dielektrik·, do prostoru mezi prvý kotouč 2 a prvou kovovou desku 7 základní kladné elektrody 5 a roztočení hřídele 1 generátoru pomocí pomocného elektromotoru. Kladně nabité dielektrikum indukuje na polepech 3 prvého kotouče 2 záporný náboj a kladný náboj odchází přes sběrný kartáček 10 do země. V důsledku otáčení hřídele 1 se záporně nabité polepy 3 prvého kotouče 2 dostávají mezi kovové desky £ záporně nabité základní elektrody 4. Kartáček 11 na prvé kovové desce 6 základní záporné elektrody 4 převede záporný náboj polepů 3 na základní zápornou elektrodu 4. Nabitá základní záporná elektroda 4 indukuje na polepech 3 ostatních kotoučů 2 kladný náboj, záporný náboj odchází přes první sběrné kartáčky 8 do země. Vlivem pootočení hřídele 1 o 180° se kladně nabité polepy 3 dosta- 3 —Initial excitation of the high-voltage electrostatic generator occurs when the positively-greened dielectrics are inserted into the space between the first disk 2 and the first metal plate 7 of the base positive electrode 5 and the generator shaft 1 is rotated by an auxiliary electric motor. A positively charged dielectric induces a negative charge on the stickers 3 of the first disk 2 and the positive charge exits through the collecting brush 10 to the ground. As a result of the rotation of the shaft 1, the negatively charged stickers 3 of the first disc 2 pass between the metal plates 6 of the negatively charged base electrode 4. The brush 11 on the first metal plate 6 of the base negative electrode 4 converts the negative charge of the stickers 3 into the base negative electrode 4. 4 induces a positive charge on the stickers 3 of the other disks 2, the negative charge goes through the first collecting brushes 8 into the ground. Due to the rotation of the shaft 1 by 180 °, the positively charged stickers 3 reach 3 -

256 002 nou mezi kovové desky 7 kladně nabíjené základní elektrody 5. Dru hé sběrné kartáčky 9.umístěné na kovových deskách 7 kladně nabije né základní elektrody 5 převedou kladný náboj polepů 3 na kladně nabíjenou základní elektrodu 5· Po indikaci, např. elektroskopem, zvyšování elektrického napětí na generátoru, se odstraní zelektri zované dielektrikum z prostoru mezi prvým kotoučem 2 a první kovo vou deskou 7 základní kladné elektrody 5· ^Jeho funkci nadále plní první kovové deska 7 základní kladné elektrody 5·The second collecting brushes 9 located on the metal plates 7 of the positively charged base electrodes 5 convert the positive charge of the stickers 3 to the positively charged base electrode 5. voltage on the generator is removed from zelektri ionised dielectric space between the first coil 2 and the first metal base plate component 7 of the positive electrode 5 · ^J our function continues to fulfill the first metal base plate 7 of the positive electrode 5 ·

Při průměru kotoučů 2 do třiceti cm se na generátoru dosahuje napětí do 120.000 V. Reverze napětí na vysokonapětovém generátoru je podmíněna dvojnásobnou plochou, a tedy i dvojnásobnou kapacitou kladně nabité základní elektrody £ oproti ploše záporně nabité základní elektrody 4.With a disc diameter of 2 to 30 cm, a voltage of up to 120,000 V is achieved on the generator. The voltage reversal of the high voltage generator is conditioned by twice the surface and thus twice the capacity of the positively charged base electrode 4 compared to the surface of the negatively charged base electrode 4.

Reverze vznikne po zastavení vysokonapěíového generátoru,vybití záporně nabité základní elektrody 4 pomocí uzewwtiého izolovaného vodiče a spojení této dříve záporně nabité základní elektrody 4 s kladně nabitou základní elektrodou 5. Tím se potenciály /napětí/ obou základních elektrod 4 a 5 vyrovnají. Pak se pomocí uzejweného izolovaného vodiče vybije kladně nabitá základní elektroda 5 a znovu se roztočí hřídel 1 generátoru. Při rychlém provedení uvedených operací získá generátor původní hodnotu napětí a opačnou polaritu základních elektrod 4 a 5.The reversal occurs when the high voltage generator is stopped, the negatively charged base electrode 4 is discharged by means of a single insulated conductor, and the previously negatively charged base electrode 4 is connected to the positively charged base electrode 5. Thus, the potentials / voltages / of both base electrodes 4 and 5 are equalized. Then the positively charged base electrode 5 is discharged by means of a closed insulated conductor and the generator shaft 1 is again rotated. When these operations are carried out quickly, the generator acquires the original voltage value and the opposite polarity of the base electrodes 4 and 5.

Přístroj je vhodný zejména pro vědecké a demonstrační účely.The device is particularly suitable for scientific and demonstration purposes.

256 002256 002

Claims

1. A high voltage electrostatic generator formed from a shaft fitted with a series of disks of dielectric material, provided on one side at regular intervals with spaced conductive stickers and positioned between fixed base electrodes, formed from a series of parallel conductive metal plates connected perpendicular to the base electrode; They are insulated by a dielectric and from collecting brushes, characterized in that the surface of the base negative electrode (4) is in a ratio of 1: 2 to the surface of the base positive electrode (5).

2. High voltage electrostatic generator according to item characterized in that the metal plates (6) of the basic negative electrode (4) surround the first disc (2) in particular and then each of a pair of further discs (2) facing each other with side-coated labels (3) and electrodes (5) surround each disc (2) separately, wherein the first collecting brushes (6) of the negative base electrode (4) are located between pairs of stickers (3) facing each other (2), the second collecting brushes (9) are conductively connected with metal plates (7) of the base positive electrode (5), the collecting brush (10) is located near the first disc (2) in the region of the base positive electrode (5) and the collecting brush (11) is conductively connected with the first metal plate / 6 / basic negative electrodes / 4 /.