FI62916C - Koronageneratoranordning - Google Patents

Description

RÄBrTI M flflMUlUTUI|UWAIIU ÄOQ Λ ,

W ^ UTLÄOGNINOSSKIIIFT O* “ > O

«mSS HQte-r. t eeddc *1 (SI) holVo·3 H 02 M 7/515 SUOMI—Fl N LAND 01) •Mmm —^ΜΜίΜβΜηβ 75095b (22) H>MwiM4M —Α«ιιίΜΙη|»<Η 27.03.75 ' * (23) Alluiptlvi—GMtigtactdag 27.03.75 (41) Taltat (ulkMnl—BlMt offMtllg 30.09.75 hintti· |t r«klct«r{Hallitus ... _________________ _ ^ V . . (44) NUirtvtkapnon j> k—UuHulem pvm.— n tauti- och ragistarstyralsan ' ' Aiwtten ucksd och xtljkrNUn pubikand 30.11.82

(32)(33)(31) ryr***r tmtfum li«W prior** 29.03.7U

USA(US) U56396 (71) Union Carbide Corporation, 270 Park Avenue, New York, N.Y. 10017, USA(US) (72) Frank Eugene Lovther, Severna Park, Maryland, USA(US) (7h) Berggren Oy Ab (5U) Koronageneraattorijärjestelmä - Koronageneratoranordning Tämä keksintö kohdistuu koronageneraattorijärjestelmään, johon kuuluvat koronakenno, tasajännitelähde, muuntaja, jossa on pienjännitteinen ensiökäämi ja korkeajännitteinen toisiokäämi, joka on yhdistettynä mainittuun koronakennoon, jolloin muuntajan kierroslukusuhde on sovitettu niin, että toisiokäämiin saadaan korkeajännitepulssi kun enslöön syötetään suhteellisen alhainen jännite. Järjestelmässä on lisäksi ainakin kaksi tyristoria, jotka on kytketty sarjaan toistensa kanssa sekä mainitun tasajän-nitelähteen ja muuntajan pienjännitteisen ensiökäämin kanssa, sekä pulssielimet mainittujen tyristorien hilojen ohjaamiseksi halutulla taajuudella, jolloin tyristorit kommutoivat pienjännitteiseen ensiökäämiin koronakennon elektrodeilla tapahtuvan varautumisen seurauksena indusoituvan käänteisen jännitteen vaikutuksesta. Järjestelmässä ei ole muita elimiä tyristorien kommutoin-tia varten.

On yleisesti tunnettua, että koronageneraattorin kapasiteetti riippuu osittain tehosyöttöjen taajuudesta sen levyjen poikki. Perinteisesti suurjännitetehoa syötetään koronageneraattoriin 2 6291 6 primäärilähteen taajuudella, so. verkkotaajuudella. Koronagene-raattoreihin syötetyn tehon taajuuden nostamiseksi on ehdotettu, että käytettäisiin mekaanisesti toimivia (moottorigeneraattori) taajuusmuuttajia. On myös ehdotettu, että elektronisia piirejä, jotka sisältävät elektroniputkia tai jähmeän olotilan laitteita, voidaan käyttää taajuuden nostamiseen.

Yleisesti on havaittu, että moottorigeneraattorin muodostamat taajuusmuuttajat ovat kalliita, eivätkä erityisen kestäviä. Sitä paitsi tunnetut taajuusmuuttajat, joissa käytetään elektroni-putkia tai jähmeän olotilan piirejä, ovat usein rajoitettuja hyötysuhteen osalta.

Suurtaajuusgeneraattoreissa käytetyt sarjaarikytketyt tyristorit on tunnettu mm. US-patenttijulkaisuista 3 579 111, 3 351 779 ja 3 784 838. Nämä julkaisut opettavat kuitenkin sen, että milloin käytetään useita sarjaan kytkettyjä tyristoreita, jännite jakautuu tasaisesti näiden kaikkien yli.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu suurtaajuuk-sinen teholähdepiiri, joka sopii erityisesti käytettäväksi koro-nageneraattoreiden yhteydessä. Olennaista keksinnössä on se, että luovutaan tavanomaisesta pyrkimyksestä saada tyristoripii-rien impedanssit sekä jännitteet samanlaisiksi ja aikaansaadaan tahallisesti erilaiset impedanssiarvot, joko erilaisilla tyristoreilla tai erilaisilla lisäkomponenteilla.

Keksinnön pääasiallisimmat tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Päävaatimuksessa on ilmaistu, että impedanssien ero on vähintään 10 %, jotta ilmenisi, ettei kyseessä ole mikään tavallisten val-mistustoleranssien aiheuttama satunnainen ero, vaan komponentin-valinnalla aikaansaatu ja varmistettu ero. Se voidaan tietysti saada aikaan valitsemalla riittävän erilaiset tyristorit, tai vaihtoehtoisesti kytkemällä piiriin sopivat, toisistaan eroavat lisäkomponentit, kuten vastukset ja kondensaattorit.

3 62916

Jotta tämä keksintö olisi helpommin ymmärrettävissä, annetaan seu-raava kuvaus pelkästään esimerkin vuoksi viitaten liitteenä oleviin piirroksiin, joissa:

Kuva 1 on kytkentäkaavio, joka esittää suurjännitteistä suurtaajuista jännitesyöttöpiiriä koronageneraattoriin;

Kuvat 2, 3 ja 4 esittävät erilaisia koronageneraattoreiden muotoja (joista osia on lohkaistu pois), joita voidaan käyttää kuvan 1 jännitesyöttöpiirin yhteydessä;

Kuva 5 on graafinen esitys piiristä saaduista tuloksista käytettäessä yhtä ohjattua tasasuuntaajaa eli tyristoria, jännitteen ollessa merkitty pystyakselille ja ajan vaaka-akselille;

Kuva 6 on toinen käyrä, joka on piirretty samalla tavoin kuin kuva 5, mutta joka esittää lisäksi katkoviivana vertailuarvoja, jotka on saatu tämän keksinnön piiristä; ja

Kuvat 7 ja 8 esittävät suositeltavia jännitteen impedanssinsäätö-verkkoja, joita voidaan käyttää kuvan 1 piirissä.

Piiri, joka on yleisesti hahmoteltu katkoviivalla 10 kuvassa 1, on tavanomainen, esim. US-patentin 3 784 838 perusteella tunnettu suodatettu puoliaaltotasasuuntauspiiri pulssitetun tasavirran syöttämiseen ja käsittää tasasuuntausdiodin 11, joka on yhdistetty kondensaattoriin 12 ja lähteeseen 13, joka syöttää 60-jaksoista 220 voltin vaihtovirtaa. Vaikka piirros esittää vain yhden puoli-aaltotasasuuntauspiirin käyttöä, joka sopii toimintaan yksivaihe-virralla, on tutkittu, että kolmivaiheiset siltatyyppiset tasasuun-tauspiirit sopivat erityisesti keksinnön kaupalliseen käyttöön ja että täysaaltotasasuuntausta voidaan haluttaessa käyttää puoliaal-lon sijasta.

Tavanomainen pulssigeneraattoripiiri, joka sisältyy katkoviivan 20 rajoittamaan tilaan, käsittää muuntajan 21 ja kaksikantatransis-torin 22. Muuntajan toinen käämitys on kytketty sarjaan 60-jaksoi-sen 110 voltin vaihtovirtalähteen 23 kanssa, kun taas toinen käämitys on liitetty diodiin 24 ja yhteiseen johtimeen useille muille piirikomponenteille, joihin kuuluu kondensaattoreiden 25 ja 26 toinen puoli. Pulssigeneraattoripiiri 20 käsittää myös säätövastuksen 27 ja kiinteän vastuksen 28, jotka on myös yhdistetty kaksi- 11 6291 6 kantatransistoriin 22. Yksi kaksikantatransistorista 22 tuleva johto on yhteydessä kiinteiden vastusten 29 ja 29a kanssa. On ymmärrettävä, että useat erilaiset kaupallisesti saatavissa olevat pulssigeneraattorit sopivat käytettäväksi tässä keksinnössä.

Kuva 1 sisältää myös jähmeän olotilan tasa-vaihtovirtamuuttajapii-rin, jota on yleisesti hahmoteltu katkoviivalla 30, ja joka käsittää kaksi tyristoria 31 ja 32, jotka on kytketty sarjaan. Tyristorissa 31 on sisääntulojohto 35 ja tyristorissa 32 sisääntulojohto 36. Tasa-vaihtovirtamuuttajapiiriin sisältyy myös muuntaja 37, jossa on kaksi sekundäärikäämitystä, jotka on liitetty sarjaan j | kytkettyjen tyristorien 31 ja 32 sisääntuloihin 35 ja 36.

Tasa-vaihtovirtamuuttajapiiri 30 sisältää edelleen suurjännitemuun-! tajan 38 ja koronageneraattorin 40. Koronageneraattori 40 on esi tetty kaavamaisesti ja se käsittää yläelektrodin 41 ja alaelektro-din 42 sekä sähköä eristävän kerroksen 43 yläelektrodin 4l pin-! nalla ja sähköä eristävän kerroksen 44 alaelektrodin 42 pinnalla, j Koronaväli rajoittuu elektrodien 4l ja 42 väliin.

Yleisesti numerolla 40 esitetty koronageneraattori on liitetty muuntajan 38 korkeajännitekäämitykseen johtimien 46 ja 47 avulla.

Piirroksen kuvat 2, 3 ja 4 paljastavat yksityiskohtaisemmin joukon koronageneraattoreiden muotoja, joita voidaan käyttää kuvan 1 piirissä.

Kuvassa 1 esitetty koronageneraattori voi olla kuvassa 2 esitetyn kaltainen, jossa reaktiokammio 50 on varustettu kaasun tuloput-kella 51 ja kaasun poistoputkella 52. Kammion 50 sisällä ovat ylä-elektrodi 53 ja alaelektrodi 54, joiden väliin rajoittuu koronaväli 59, ja jotka on varustettu sähköä eristävillä posliinikerrok-silla 55 ja 56 samassa järjestyksessä. Elektrodit 53 ja 54 on liitetty johtamiin 57 ja 58, jotka puolestaan on liitetty suurjännit-teiseen, suurtaajuiseen jännitelähteeseen, jollainen jännite tuotetaan kuvan 1 esittämässä piirissä.

Kuva 3 esittää vaihtoehtoista koronageneraattorirakennetta, jossa elektrodit 60 ja 6l on erotettu toisistaan yhdellä lasisella sähköä eristävällä levyllä 62, joka rajoittaa kahta koronaväliä 63 ja 64.

5 62916

Kuva 4 esittää vielä yhtä sopivaa koronageneraattorin muotoa käytettäväksi tässä keksinnössä, jossa muodossa elektrodilevyt 70 ja 71 on erotettu toisistaan yhden sähköä eristävän levyn 72 avulla, tässä tapauksessa posliinilla, joka on kiinnitetty ylimpään elekt-rodilevyyn 70, jolloin jäljelle jää yksi koronaväli 73 alemman elektrodilevyn 71 ja sähköä eristävän levyn 72 väliin. Vaikka kuvat 2, 3 ja 4 esittävät tyypillisiä levytyyppisiä koronageneraat-toreita, on ymmärrettävä, että muitakin hyvin tunnettuja korona-generaattorimuotoja, kuten putkityyppistä generaattoria voidaan käyttää.

Havaitaan, että kuvassa 1 esitetyn piirin toimiessa tehonsyöttö-piirin 10 tasasuuntaaja/kondensaattoriyhdistelmä syöttää muuttumatonta tasavirtajännitettä, tyypillisesti 311 volttia (VT x 220 V), tasa-vaihtovirtamuuttajapiiriin 30 suurjännitemuuntajan 38 matala-jännitteisen käämityksen kautta, joka on kytketty sarjaan tehon-syöttöpiirin 10 kanssa kahden sarjaan kytketyn tyristorin 31 ja 32 välityksellä. Pulssigeneraattoripiiri 20 on säädetty tuottamaan haluttua laukaisupulssien pulssintoistotaajuutta, joka vaihtelee välillä n. 1/3-20 000 Hz, pulssimuuntajan 37 välityksellä, jonka ulostulo esiintyy kahdessa sekundäärikäämityksessä tyristorien 31 ja 32 sisääntuloissa 35 ja 36. Pulssipiiristä 20 tulevat laukaisu-pulssit saavat tyristorit johtamaan (hehkumaan) johtaen virtaa suurjännitemuuntajan 38 toisen puolen (so. matalajännitteisen käämityksen) läpi. Muuntajan 38 suurjännitekäämityksessä on n. 2,0- 20,0 kV:n korkeajännittteinen tehopulssi, joka sitten ilmestyy koronageneraattorin 40 levyjen 41 ja 42 väliin ionisoiden korona-välissä 45 olevan kaasun. Välin 45 sisältämä kaasu joutuu alttiiksi tälle suurjännitekoronalle; tapauksessa, jossa kaasu on happea tai sisältää sitä, muodostuu otsonia.

Mikäli tyristorit 31 ja 32 ovat johtavassa asennossa, ne on kytkettävä ei-johtavaan asentoon virran korkeataajuuspulssien aikaansaamiseksi suurjännitemuuntajan 38 välityksellä. Ko. piirissä, jossa tyristorit on kytketty sarjaan, kommutointi ei-johtavaan asentoon tapahtuu seuraavasti:

Kun yllä kuvattu tehopulssi suunnataan koronageneraattoriin 40, tapahtuu seuraava peräkkäisyys: 6 6291 6 (a) Suurjännitepurkaus saa aikaan sähköpurkauksen sillä hetkellä, kun jännite ylittää kaasun kipinöintijännitteen välin 45 poikki. Muodostuneet elektronit tulevat vedetyiksi sitä elektrodia kohti elektrodeista 41 ja 44, joka on positiivinen. Tämä elektronivirta muodostaa virrankulun, joka aiheuttaa koronatehon hajaantumisen tällä nimenomaisella jännitteellä. Elektronit eivät kykene läpäisemään eristävää kerrosta ja tästä johtuen ne kerääntyvät eristeeseen kuten kondensaattorissa. Tästä johtuen (b) virrankulku muuntajan 38 sekundääripuolella lakkaa ja enempi koronan toiminta lakkaa, kunnes seuraava tehopulssi ajetaan sisään. Kuitenkin äkillinen virran katkeaminen saa aikaan (c) vastakkaisen jännitepulssin muuntajan 30 sekundääripuolella Lenz’in lain mukaan. Tämä vastakkainen jännitepulssi siirtyy primääripuolelle ja syöttää näin ollen vastakkaisen jännitteen, joka tarvitaan (d) tyristorien 31 ja 32 poiskytkemiseen (kommutointiin). Jos tyristorien sisääntuloliitti-met 35 ja 36 nyt tyhjennetään energiasta, esiintyy viivettä seu-raavaan laukaisupulssiin saakka ja tämän viiveen aikana jännite tyristorien yli kasvaa.

Kahden sarjaan kytketyn kuvassa 1 esitetyn tyristorin käytön etuna on se, että tämä sovellutus rasittaa minkä tahansa yksinäisen tyristorin kapasiteettia, kun korkeita keskiarvotehoja tarvitaan. Korkea tarkoittaa tässä yhteydessä n. 40 000 W:n keskiarvoa, joka vastaa juuri yli 135 kg/päivä otsonia. Rajoittavia tyristorien parametreja ovat "poiskytketty" aika ja taajuus vaadituilla huippu-virroilla.

Kuva 5 alla esittää tyypillistä tyristorin jänniteohjelmaa piirille, jossa käytetään yhtä ainoaa tyristoria. Ensimmäinen hehkuminen tapahtuu kohdssa T^. Tyristorijännite putoaa (kytkeytyy) sitten arvosta Vmax paljon alempaan arvoon kun tyristori

syttyy ja tyristori johtaa sitten hetkestä T^ hetkeen (tyypillisesti 100 mikrosekuntia)„ Hetkellä ilmestyy vastakkainen (kom-mutoiva) pulssi generaattorissa 40 tapahtuvan varauksen kasvun seurauksena. Hetkellä T^ tapahtuu poiskytkentä jännitteen muuttuessa negatiiviseksi, hetkellä T^ vastakkaisen pulssin kokonaisvaikutus on nolla ja tyristorijännite kipuaa takaisin arvoon V_QV

IIICLA

valmiiksi seuraavaa syttymistä varten.

7 62916

Parhaiden saatavissa olevien tyristorien on oltava alttiina vastakkaiselle tai nollajännitteelle vähintään 10-15 mikrosekunnin ajan mielenkiintoisilla suurtehotasoilla. Tämä tarkoittaa, että aikavälin T2-T4 on oltava vähintään 10-15 mikrosekuntia. Jos esimerkiksi jännite menee positiiviseksi (hetkellä T^) hetken T^ jälkeen lyhemmässä ajassa kuin tarvittava (10-15 mikrosekunnin) viivästys, tyristori ei tule täysin poiskytketyksi ja välittömästi joko tuhoaa itsensä tai polttaa mahdollisesti läsnä olevatsuojaa-vat sulakkeet.

Kuva 6 esittää kuinka tämän keksinnön sarjaan kytkettyjä tyristoreja käyttämällä kunkin tyristorin yli vaikuttavan piikkijännitteen pienentäminen voi pidentää aikaväliä, jona tyristorit ovat pois-kytkettyinä. Kuvan 1 piirissä varsinainen vastakkaisjännitteen kestoaika kasvaa lisäyksellä, jota esittää T^-T^1 kuvassa 6. Tästä johtuen jos kaksi tyristoria on sähköisesti sarjassa, ja jos ne on täydellisesti sovitettu yhteen, poiskytkentäaika kasvaa jopa 30-50 %. Jos tyristorit ovat impedanssiltaan erilaiset, ts. jos nämä kaksi (tai useampaa) tyristoria ovat erilaisia etenevän jännitteen-laskuominaisuuden suhteen, toinen tyristori voi pysyä poiskytket-tynä jopa 100-200 % kauemmin kuin se olisi yksin käytettynä, kun taas toisessa havaitaan vain suhteellisen pieni parannus. Kuitenkin, koska tyristorit ovat sarjassa, niiden on molempien "salpau-duttava” (so. pysyttävä johtavina) ennen kuin vahinko tapahtuu, joten toisen tyristorin 100-200 %:n parannus edustaa samaa luokkaa olevaa kokonaisparannusta, sillä toinen tyristori saattaa "salpautua" toistuvasti, mutta toinen ei koskaan.

Tämä epätasapaino on aivan päinvastainen kuin sarjaan kytkettyjen tyristorien normaalikäytössä. Normaalisti tyristorit kuten kaikki muutkin tasasuuntaajan muodot ovat rajoitettuja vastakkaiselta jännitekapasiteetiltaan suunnilleen 1000 volttiin. Jos vaaditaan 3000 voltin käyttöä, kolme sarjaan kytkettyä yksikköä suoriutuu tehtävästä, jos ne on täydellisesti sovitettu yhteen. Ellei näin ole, heikoin niistä (esim. 900 volttia) vaurioituu saaden loput seuraamaan kuin jono kaatuvia dominonappuloita tai pelikortteja.

Mikä oleellista, yllä oleva suositeltava, epätasapainoon saatettu sarjaan kytketty tyristori-järjestely sallii nopeamman toiminnan 8 6291 6 (lyhyempi aikaväli T^-T^ poiskytkentätoimenpiteen aikana) kuin yhdellä tyristorilla tai edes tasapainotetulla tyristoriparilla, mikä itsessään tarjoaa huomattavan teknillisen edun yhden tyristorin käyttöön verrattuna. On ilmeistä, että lisäparannus voidaan saavuttaa kolmella tai usemmalla sarjaan kytketyllä tyristorilla.

Näiden monien tyristorien epätasapainossa oleva etenevä jännite-varausominaisuus voi olla tyristorien luontainen sähköinen ominaisuus, joka on saatu aikaan valmistustekniikalla. Erilaisuus voidaan myös saada aikaan sijoittamalla korjaavia rinnakkain kytkettyjä impedanssielementtejä tyristorien yhteyteen. Tällainen järjestely esitetään kuvassa 7, joka esittää kuvan 1 sarjaan kytkettyjä tyristoreita 31 ja 32, joihin on lisätty epätasapainoittavat rinnan kytketyt verkkoimpedanssit vastusten 80 ja 8l muodossa. Vastusten 80 ja 81 arvojen ero on vähintään 10 %. Näin ollen, i ; jos vastuksen 80 arvo on 5 ohmia, vastuksen 8l arvo on joko n.

i 4,5 tai 5,5 ohmia.

Kuvassa 8 esitetään suositeltavampi epätasapainoittava verkko, jossa rinnan kytketyt impedanssit sisältävät reaktiivisia komponentteja, tässä tapauksessa kondensaattorit 85 ja 86 yhdessä erisuurten vastusten 80 ja 81 kanssa, joita käytettiin yksin kuvassa I 7. Kondensaattorit 85 ja 86 toimivat suojaten tyristoreita 31 ja I 32 ei-toivotuilta ohimeneviltä korkeilta jännitteiltä ja näin j ollen toimivat hyvin tunnetussa "iskuvaimennin"-tehtävässä. Kon-densaattoreiden 85 ja 86 arvot voivat olla luokkaa 0,2 mikro-faradia.

Kuvassa 1 esitetty piiri on rakennettu tavanomaisista komponenteista, jotka ovat helposti saatavissa kaupallisista lähteistä. Eräässä tämän keksinnön suositeltavassa toteutusmuodossa kuvassa 1 esitetyt eri piirikomponentit voivat osua alla olevassa taulukossa esitettyihin määritelmiin.

9 6291 6

Taulukko I Tasasuuntaajapiiri 10

Viitenumero Komponentti Nimellisarvo

11 Tasasuuntaajadiodi 1000 V - 1000 A

12 Kondensaattori 10-300 mikrofaradia 13 Jännitelähde 220 V vaihtovirtaa

Taulukko II Pulssigeneraattoripiiri 20

Viitenumero Komponentti Nimellisarvo

21 Muuntaja 1 A 25 V

22 Kaksikantatransistori U 2 T

23 Jännitelähde 110 V vaihtovirtaa

24 Diodi 1 A - 100 V

25 Kondensaattori 2000 mikrofaradia -50V

26 Kondensaattori 0,2 mikrofaradia - 50V

27 Säätövastus 10 000 ohmia - 1W

28 Vastus 1/4 W

29 Vastus 1/4 W

30 Vastus 1/4 w

Taulukko III Tasa-vaihtovirtamuuttajapiiri 30

Viitenumero Komponentti Nimellisarvo 31 ja 32 Tyristori GE-tyyppi 394-1000 A:n piikki kohdalla 2000 V Hz 600 V 10-15

mikrosek. poiskytkentä tai GE-tyyppi 609-3000 A:n piikki kohdalla 2000 V

Hz 1200 V, 35 mik rosek. poiskytkentä 37 Pulssimuuntaja Pulse Engineering Type 5258 38 Muuntaja Käämitysten suhde 9:1

Kuten kuvasta 1 nähdään tämä piiri sisältää koronageneraattorin, jonka yleisesti esitetään olevan vastakkaislevytyyppiä. Erilaisia korona-generaattorityyppien rakenteita kuvataan amerikkalaisessa patentissa nro 3 798 457, joka on aikaisemmin jätetty sisään. Kuten tässä patentissa esitetään koronageneraattorit sisältävät elektrodilevyt, jotka on mieluummin päällystetty posliiniemalieristeillä, joiden paksuus on luokkaa n. 0,10-0,5 mm. Vastakkaisten levyjen rajoittama koronarako on mieluurranin luokkaa 0,75-2,0 mm. Nämä koronageneraattorit toimivat mieluummin korkeammilla jännitteillä, jotka ovat luokkaa 2,0-30,0 kV, 10 6291 6 taajuudella, joka vaihtelee välillä n. 1/3-20 000 Hz.

Eräässä suositeltavassa koronageneraattorin toiminnassa happea tai happea sisältävää kaasua, kuten ilmaa tai happirikasteista ilmaa muutetaan otsoniksi. Havaitaan, että tietyn koronageneraattorin kyky tuottaa otsonia hapesta riippuu jossain määrin sen tehon taajuudesta, jota syötetään sen elektrodilevyjen poikki, Tämän keksinnön toteutuksessa taajuus, jota kuvan 1 tehonsyöttöpiiri tuottaa, voi vaihdella välillä n. 2000-3000 Hz. Havaitaan, että verrattuna alan aikaisempiin teholähteisiin, jotka normaalisti tuottavat luokkaa 50-60 Hz olevia taajuuksia, tämän keksinnön teholähde kykenee näin ollen tuottamaan paljon paremmat tulokset mitä tulee koronageneraattorien kapasiteettiin ja hyötysuhteeseen.

Laitteen toiminnan kuvaamiseksi yksityiskohtaisesti annetaan seuraava esimerkki.

Esimerkki

Kuvassa 1 yleisesti esitetty tehosyöttöpiiri on liitetty kuvassa 2 esitetyntyyppisen koronageneraattorin johtimiin ja kuvan 1 pulssigene- raattori 20 on säädetty toimimaan 2000 Hz:n taajuudella. Kummankin 2 . .

elektrodilevyn pinta-ala on 322 cm , elektrodiväli on 1,1 mm ja levyillä olevan sähköä eristävän posliinipäällysteen paksuus on luokkaa 0,2 mm.

Vertailukokeena liitettiin koronageneraattori myöhemmin tavanomaiseen 60 Hz:n pulssilla toimivaan jännitelähteeseen.

Havaittiin, että ensimnäisessä tapauksessa käytettäessä 2000 Hz:n taajuutta laite kykeni tuottamaan 4500 g/h otsonia käyttäen 400 000 g/h:n happisyöttöä. Kuitenkin käytettäessä 60 Hz:n teholähdettä generaattori kykeni tuottamaan 135 g otsonia tunnissa käyttäen samaa syöttöä .

Vaikka yllä oleva kuvaus ja erikoisesimerkki paljastavat kyseisen suur-jännitteisen suurtaajuusteholähteen käytön koronageneraattorin yhteydessä, tätä piiriä voidaan käyttää tehon aikaansaamiseen muita laitteita varten, joilla on samanlaiset kuormitusominaisuudet. Näin ollen kuvassa 1 koronageneraattori 40 voidaan korvata plasmaa synnyttävällä tai laserin käyttölaitteella.

Claims (3)

6291 6 11

1. Koronageneraattorijärjestelmä, johon kuuluvat koronakenno, tasajännitelähde (10), muuntaja (38), jossa on pienjännitteinen ensiökäämi ja korkeajännitteinen toisiokäämi, joka on yhdistettynä mainittuun koronakennoon, jolloin muuntajan kierroslukusuhde on sovitettu niin, että toisiokäämiin saadaan korkeajännitepulssi kun ensiöön syötetään suhteellisen alhainen jännite, ainakin kaksi tyristoria (31, 32), jotka on kytketty sarjaan toistensa kanssa sekä mainitun tasajännitelähteen (10) ja muuntajan pienjännitteisen ensiökäämin kanssa, sekä pulssielimet (20, 37) mainittujen tyristorien (31, 32) hilojen (35, 36) ohjaamiseksi halutulla taajuudella, jolloin tyristorit kommutoivat pienjännitteiseen ensiö-käämiin koronakennon elektrodeilla tapahtuvan varautumisen seurauksena indusoituvan käänteisen jännitteen vaikutuksesta, eikä järjestelmässä ole muita elimiä tyristorien kommutointia varten, tunnettu siitä, että mainitun sarjakytkennän (31, 32, 13, 11, 38) ensimmäisen osan (31; 31, 80; 31, 80, 83), joka sisältää mainitun ensimmäisen tyristorin (31), impedanssi eroaa ainakin 10 % sarjakytkennän toisen osan (32; 32, 8l; 32, 8l, 86), joka sisältää mainitun toisen tyristorin (32), impedanssista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koronajärjestelmä, tunnet-t u siitä, että ensimmäisen tyristorin (31) impedanssi eroaa ainakin 10 % toisen tyristorin (32) impedanssista (32).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koronajärjestelmä, tunnet-t u siitä, että sarjakytkennän (31, 32, 13, 11, 38) ensimmäisen ja toisen osan impedanssien välinen ero on saatu aikaan kahdella vastuksella (80), joiden vastusarvot eroavat toisistaan ainakin 10 % ja joista kumpikin on kytketty oman tyristorinsa (31; 32) yli. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koronajärjestelmä, tunnet-t u siitä, että mainitun sarjakytkennän (31, 32, 13, 11, 38) ensimmäinen osa (31, 80, 85) sisältää sarjaan kytketyn parin, joka käsittää ensimmäisen vastuksen (80) ja ensimmäisen kondensaattorin (85), ja joka on kytketty ensimmäisen tyristorin (31) yli, että toinen sarjakytkennän osa (32, 8l, 86) käsittää sarjaan kytketyn parin, joka sisältää toisen vastuksen (8l) ja toisen kondensaattorin (86) ja joka on kytketty toisen tyristorin (32) yli, jolloin ensimmäisen parin (81, 85) kokonaisimpedanssi eroaa toisen parin (8l, 86) koko-naisimpedanssista ainakin 10 %. 12 6291 6