RU2080183C1 - Gear for electric pulse break of materials - Google Patents

Gear for electric pulse break of materials Download PDF

Info

Publication number
RU2080183C1
RU2080183C1 RU9494001640A RU94001640A RU2080183C1 RU 2080183 C1 RU2080183 C1 RU 2080183C1 RU 9494001640 A RU9494001640 A RU 9494001640A RU 94001640 A RU94001640 A RU 94001640A RU 2080183 C1 RU2080183 C1 RU 2080183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
git
inductance
lit
gin
Prior art date
Application number
RU9494001640A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94001640A (en
Inventor
Ю.Я. Лапицкий
Original Assignee
Институт теоретической и экспериментальной физики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт теоретической и экспериментальной физики filed Critical Институт теоретической и экспериментальной физики
Priority to RU9494001640A priority Critical patent/RU2080183C1/en
Publication of RU94001640A publication Critical patent/RU94001640A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2080183C1 publication Critical patent/RU2080183C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B02C2019/183Crushing by discharge of high electrical energy

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: secondary winding of L.I.T. is manufactured in the form of several tens of pairs of single-turn windings. In each pair low-voltage ends are grounded: first one through high-voltage inductance, second one through high-voltage capacitance and high-voltage inductance. All inductances are shorted by controlled dischargers. In point of connection of capacitance and inductance all pairs are connected to GIT through controlled discharger. Dischargers are controlled by timer and counter of selection of pair. EFFECT: possibility of usage of only one L.I.T. for simultaneous operation with large number of distribution objects, twice increased degree of disintegration of complex dielectric materials thanks to enhanced voltage across GIT. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроимпульсной технике и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для дробления руд и других областях, в которых используется электроимпульсная технология. The invention relates to electropulse technology and can be used in the mining industry for crushing ores and other areas in which electropulse technology is used.

Известны электроимпульсные установки, включающие генератор импульсного высокого напряжения (ГИН) по схеме умножения Аркадьева-Маркса, соединенный через разрядник с высоковольтным электродом, погруженным в заземленную емкость с технической жидкостью [1]
Недостатком таких установок является ограниченная возможность вариации режима энерговклада и весьма высокая индуктивность последовательно включенных разрядников, большая длительность фронтов высоковольтных импульсов, малая частота их соединения, низкий КПД. и недостаточная надежность работы в связи с ограниченным сроком службы разрядников.
Known electric pulse installations, including a high-voltage pulse generator (GIN) according to the Arkadyev-Marx multiplication scheme, connected through a spark gap to a high-voltage electrode immersed in a grounded container with technical fluid [1]
The disadvantage of such installations is the limited possibility of varying the energy input mode and the very high inductance of the series-connected arrester, the large duration of the fronts of high-voltage pulses, the low frequency of their connection, low efficiency. and insufficient reliability due to the limited service life of the arresters.

Большинство указанных недостатков устранено в установке для электроимпульсного разрушения материалов [2] принятой за прототип, в котором в качестве источника высокого напряжения используется линейный индукторный трансформатор (ЛИТ), представляющий собой пакет из одновитковых трансформаторов-индукторов, и которых первичные обмотки запитаны параллельно от высоковольтного модулятора, а вторичные обмотки последовательно. В качестве вторичной обмотки используется центральный проводник коаксиальной вакуумной линии. Низковольтный конец проводника заземлен, а высоковольтный пропущен сквозь конусообразный проходной изолятор. Most of these drawbacks were eliminated in the installation for electric pulse destruction of materials [2] adopted as a prototype, in which a linear inductor transformer (LIT) is used as a high voltage source, which is a package of single-turn transformers-inductors, and whose primary windings are powered in parallel from a high-voltage modulator , and the secondary windings in series. The secondary conductor of the coaxial vacuum line is used as a secondary winding. The low-voltage end of the conductor is grounded, and the high-voltage end is passed through a cone-shaped bushing.

Такая установка имеет принципиально новые возможности в отношении вариации режима энерговклада за счет простого управления уровнем напряжения на генераторе импульсного напряжения (ГИН) и за счет простого изменения частоты импульсов. Such an installation has fundamentally new possibilities with respect to the variation of the energy input mode due to the simple control of the voltage level at the pulse voltage generator (GIN) and due to the simple change in the pulse frequency.

Однако эта установка имеет ограничение по уровню напряжения, определяемое уровнем изоляции коаксиальной линии высоковольтного кабеля. Чем выше уровень напряжения на ГИН, тем выше крутизны фронта импульсного напряжения на ГИН и тем выше селективность раскрытия веществ и тем меньше их шламообразование. Кроме того, в установке не используются возможности ЛИТ. работать при частоте следования импульсов выше 1 килогерца. Последнее объясняется тем, что процесс электроимпульсной дезинтеграции сложных веществ типа горных пород не должен сопровождаться высоким шламообразованием из-за переизмельчения, т. е. каждый акт разрушения должен оканчиваться актом выведения разрушенного вещества, а на это необходимо между импульсами соответствующее время, поэтому частота работы электроимпульсной камеры для целей селективной дезинтеграции веществ должна быть порядка десяти герц. However, this installation has a voltage level limit determined by the insulation level of the coaxial line of the high voltage cable. The higher the voltage level at the GIN, the higher the steepness of the front of the pulse voltage at the GIN and the higher the selectivity of the disclosure of substances and the less their sludge formation. In addition, the installation does not use the capabilities of LIT. operate at a pulse repetition rate above 1 kilohertz. The latter is explained by the fact that the process of electropulse disintegration of complex substances such as rocks should not be accompanied by high sludge formation due to overgrinding, i.e., each act of destruction must end with the act of removing the destroyed material, and this requires a corresponding time between pulses, therefore, the frequency of the electropulse chambers for the purposes of selective disintegration of substances should be of the order of ten hertz.

Цель изобретения увеличение рабочего напряжения ГИН в два раза и многократное увеличение объема перерабатываемого вещества при увеличении частоты импульсов ЛИТ. The purpose of the invention is to double the operating voltage of the GIN and a multiple increase in the volume of the processed substance with an increase in the frequency of LIT pulses.

Цель достигается тем, что в устройство для электромпульсного разрушения материалов, состоящем из ЛИТ. в качестве вторичной обмотки которого применен высоковольтный кабель, являющийся высоковольтным электродом, низковольтный конец которого одновременно заземлен через высоковольтный конденсатор и подсоединен к ГИТ через управляемый разрядник, сигнал управления к которому поступает от таймера, а для увеличения напряжения от ГИН используется второй высоковольтный кабель, пропущенный через ЛИТ. но заземленный с противоположной стороны первого кабеля. Поэтому на высоковольтных концах двух кабелей возникают разнополярные импульсы и разность потенциалов между ними в 2 раза выше чем от одной вторичной обмотки ЛИТ. The goal is achieved by the fact that in the device for electropulse destruction of materials, consisting of LIT. the secondary winding of which is used a high-voltage cable, which is a high-voltage electrode, the low-voltage end of which is simultaneously grounded through a high-voltage capacitor and connected to the GIT via a controlled arrester, the control signal to which is supplied from the timer, and to increase the voltage from the GIN, a second high-voltage cable is passed through LIT. but grounded on the opposite side of the first cable. Therefore, at the high-voltage ends of two cables, bipolar pulses occur and the potential difference between them is 2 times higher than from one secondary LIT winding.

При изготовлении ДИТ. с большим внутренним диаметром через ЛИТ. могут быть пропущены много пар высоковольтных кабелей, это позволит обеспечить поочередную работу электроимпульсных камер, число которых равно числу пар высоковольтных кабелей. Поочередная работа камер обеспечивается применением управляемых разрядников, число которых равно числу вторичных обмоток ЛИТ. Разрядники подключены параллельно высоковольтным индуктивностям, включенным со стороны земли во все вторичные обмотки ЛИТ. In the manufacture of DIT. with a large inner diameter through LIT. many pairs of high-voltage cables can be skipped, this will ensure the alternate operation of the electric pulse chambers, the number of which is equal to the number of pairs of high-voltage cables. Alternate operation of the cameras is ensured by the use of controlled arresters, the number of which is equal to the number of secondary windings of LIT. The arresters are connected in parallel with the high-voltage inductors included on the ground side in all the secondary windings of the LIT.

Управление разрядниками обеспечивается с помощью таймера и счетчика выбора камер. The arresters are controlled by a timer and a camera selection counter.

В результате патентного поиска не обнаружено технических решений с заявленной совокупностью признаков, обеспечивающих увеличение рабочего напряжения и многократное увеличение объема перерабатываемого вещества. As a result of a patent search, no technical solutions were found with the claimed combination of features, providing an increase in operating voltage and a multiple increase in the volume of the processed substance.

На чертеже представлена электрическая схема установки, где 1 ГИН. типа ЛИТ. вторичные обмотки 2, 3, 4, 5 которого выполнены в виде высоковольтного кабеля, высоковольтные концы которых одновременно выполняют функцию высоковольтного электрода. The drawing shows an electrical diagram of the installation, where 1 GIN. type LIT. secondary windings 2, 3, 4, 5 of which are made in the form of a high-voltage cable, the high-voltage ends of which simultaneously serve as a high-voltage electrode.

У обмоток 2 и 5 концы с положительным потенциалом заземлены через высоковольтные индуктивности 6, а у обмоток 4, 3 концы с отрицательным потенциалом заземлены через индуктивности 6 и высоковольтный конденсатор 9. Сигналом с таймера 11 осуществляется запуск разрядника 8, подключающего ГИТ 10 к низковольтным концам обмоток 3 и 4. Сигналом с таймера 11 одновременно осуществляется запуск счетчика выбора камер 12, сигнал запуска с которого попадает на два управляемых разрядника 6 одной из пары вторичных обмоток 2 и 3 или 4 и 5. При этом два разрядника шунтируют две индуктивности 6, осуществляя таким образом работу одной из камер 13. Камеры 13 наполнены технической жидкостью, выполнены со стенками из диэлектрика и с металлическим заземленным дном. For windings 2 and 5, ends with a positive potential are grounded through high-voltage inductors 6, and for windings 4, 3, ends with a negative potential are grounded through inductors 6 and a high-voltage capacitor 9. A signal from timer 11 starts the arrester 8, connecting GIT 10 to the low-voltage ends of the windings 3 and 4. The signal from timer 11 simultaneously starts the counter for selecting cameras 12, the start signal from which falls on two controllable dischargers 6 of one of a pair of secondary windings 2 and 3 or 4 and 5. In this case, two discharges of shunt Two inductors 6 are made, thus performing the operation of one of the chambers 13. The chambers 13 are filled with technical fluid, are made with dielectric walls and with a metal grounded bottom.

По уровню энерговклада предложенная установка может работать в двух режимах. Первый слабый режим, когда эл. питание осуществляется только от ГИН-1. Второй мощный режим, когда эл. питания осуществляется от ГИН-1 и ГИТ-10. При этом ГИН и ГИТ оказываются включенными последовательно. According to the level of energy input, the proposed installation can operate in two modes. The first weak mode when email. food is provided only from GIN-1. The second powerful mode when email. Power is supplied by GIN-1 and GIT-10. In this case, GIN and GIT are turned on in series.

ГИН-1 служит для инициирования разряда и формирования канала сквозной проводимости в толще разрушаемого материала 14, а ГИТ-10 обеспечивает энерговклад в сформированный канал пробоя и определяет масштабы разрушения. Включенный в цепь ГИН-1 высоковольтный конденсатор 9 работает как небольшое емкостное сопротивление, через которое проходит ток от ГИН-1, но почтит не проходит ток от ГИТ-10, т.к. к моменту включения ГИТ-10 в разрушаемом материале импульсом ГИН 1 уже сформирован низкоомный проводящий канал для разрушающего тока ГИТ 10. GIN-1 serves to initiate a discharge and form a channel of through conductivity in the thickness of the material being destroyed 14, and GIT-10 provides energy input into the formed breakdown channel and determines the scale of destruction. The high-voltage capacitor 9 included in the GIN-1 circuit works as a small capacitive resistance through which current flows from the GIN-1, but respects the current from the GIT-10, since by the time GIT-10 is turned on in the material to be destroyed, the GIN 1 pulse has already formed a low-resistance conductive channel for the GIT 10 breaking current.

При подаче сигналов от таймера 11 на счетчик выбора камер 12 и ГИН 1, от счетчика 12 поступает импульс запуска на два разрядника 7 обмоток 2, 3 (или 4 и 5). Через землю 9, 7, 3, 14 и 2 начинает протекать ток, определяемый напряжением ГИН 1, далее от таймера 11 поступает сигнал запуска разрядника 8, который подключен ГИТ 10 и по которому земля 10, 8, 7, 3, 14 и 2 начинает протекать ток, определяемый напряжением на ГИТ 10. На этом цикле завершается. При следующем цикле работы установки счетчик 12 включает разрядники 7 новой пары обмоток, в нашем случае обмотки 4 и 5. When signals are sent from timer 11 to the counter for selecting cameras 12 and HIN 1, a trigger pulse is sent from counter 12 to two dischargers 7 of windings 2, 3 (or 4 and 5). Through the earth 9, 7, 3, 14 and 2, a current begins to flow, determined by the voltage of the GIN 1, then from the timer 11 the start signal of the spark gap 8 is received, which is connected to the GIT 10 and along which the earth 10, 8, 7, 3, 14 and 2 starts a current flowing, determined by the voltage at the GIT 10, flows. This cycle ends. In the next cycle of the installation, the counter 12 includes the arresters 7 of a new pair of windings, in our case, windings 4 and 5.

Положительный эффект заключается в существенном увеличении уровня высоковольтного импульса, увеличении энергии в импульсе за счет подключения ГИТ в сочетании с увеличением числа электроимпульсных камер. В качестве примера можно указать на имеющиеся в России разработки пермаллоевых сердечников нар 630 мм и вн 400 на основе этих сердечников, с помощью линейного индукторного трансформатора можно обеспечить поочередную работу более 20 электроимпульсных камер при частоте работы ЛИТ. 200 Гц. The positive effect is a significant increase in the level of a high-voltage pulse, an increase in energy in a pulse due to the connection of GIT in combination with an increase in the number of electric pulse chambers. As an example, we can point to the existing in Russia developments of permalloy cores nar 630 mm and vn 400 based on these cores, using a linear inductor transformer, it is possible to provide alternate operation of more than 20 electropulse chambers with a frequency of LIT operation. 200 Hz.

Claims (1)

Устройство для электроимпульсного разрушения материалов, состоящее из линейного индукторного трансформатора (ЛИТ), в качестве вторичной обмотки которого применен высоковольтный кабель, являющийся высоковольтным электродом, низковольтный конец которого через управляемый разрядник подсоединен к генератору импульсного тока и к земле через высоковольтный конденсатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения импульсного напряжения и создания автоматического переключения ГИН и ГИТ на большое число объектов разрушения, вторичная обмотка ЛИТ выполнена двухвитковой, причем в середине индуктивность заземлена, а каждая половина индуктивности закорочена управляемым разрядником, число вторичных обмоток составляет несколько десятков, а включение обмоток осуществлено от таймерного устройства через счетчик выбора обмоток. Device for electropulse destruction of materials, consisting of a linear inductor transformer (LIT), the secondary winding of which is a high-voltage cable, which is a high-voltage electrode, the low-voltage end of which is connected through a controllable spark gap to a pulse current generator and to earth through a high-voltage capacitor, characterized in that , in order to increase the pulse voltage and create an automatic switch of GIN and GIT to a large number of destruction objects, the secondary winding and LIT is made of two-turn, in the middle the inductance is grounded, and each half of the inductance is shorted by a controlled arrester, the number of secondary windings is several tens, and the windings were turned on from the timer device through the winding selection counter.
RU9494001640A 1994-01-17 1994-01-17 Gear for electric pulse break of materials RU2080183C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494001640A RU2080183C1 (en) 1994-01-17 1994-01-17 Gear for electric pulse break of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494001640A RU2080183C1 (en) 1994-01-17 1994-01-17 Gear for electric pulse break of materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94001640A RU94001640A (en) 1995-08-20
RU2080183C1 true RU2080183C1 (en) 1997-05-27

Family

ID=20151577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494001640A RU2080183C1 (en) 1994-01-17 1994-01-17 Gear for electric pulse break of materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080183C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999051412A1 (en) * 1998-04-03 1999-10-14 Alexandr Radiyevich Bedjukh Device for destroying tyres with metallic cords using electric discharges

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Усов А.Ф. и др. Переходные процессы в условиях электро- импульсной технологии. - Л.: Наука, 1987. Патент РФ N 2034657, кл. B 02С 19/18, 1992. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999051412A1 (en) * 1998-04-03 1999-10-14 Alexandr Radiyevich Bedjukh Device for destroying tyres with metallic cords using electric discharges
CN1098762C (en) * 1998-04-03 2003-01-15 艾尔克萨德·瑞第耶维奇·彼德朱可夫 Device for destroying tyres with metallic cords using electric discharges

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0750396B1 (en) High voltage pulse generator
RU2080183C1 (en) Gear for electric pulse break of materials
AU2016422180A1 (en) Method for operating a high-voltage pulse system
US2049561A (en) Method and apparatus for electrical treatment of gases or liquids
WO1997018899A1 (en) System for treating gases or fluids with pulsed corona discharges
US9853631B2 (en) High power pulse generator having a substantially quadrangular shape with an adjustable slope
RU2059436C1 (en) Apparatus for materials treatment and disintegration by electrical pulses
US4612643A (en) Electric glow discharge using prepulse and charge storage device
RU2382488C1 (en) Device for generating subnanosecond pulses
RU2019906C1 (en) Unit for electric-pulse breaking materials down
RU93031929A (en) DEVICE FOR ELECTROIMPULSE TREATMENT AND DISINTEGRATION OF MATERIALS
US3519550A (en) Apparatus for creating high-voltage pulses
US3843882A (en) Apparatus for electrical discharge treatment of a gas flow
JPH1061371A (en) Method and device for crushing material using pulsed electric energy discharge, and method and device for producing high voltage pulse therefor
US3735195A (en) Spark-discharge apparatus for electrohydraulic crushing
RU2810296C1 (en) High voltage pulse source
RU2002504C1 (en) Electric pulse grinding device
RU2014730C1 (en) Pulse current generator
RU2660597C1 (en) High-voltage pulse generator for electric discharge technologies
DE725047C (en) Circuit arrangement for igniting and operating electric gas or vapor-filled fluorescent discharge tubes with direct current
CN213875994U (en) Power distribution network intermittent ground fault simulation device
RU2161857C1 (en) Pulse generator built around transformer-coupled inductive energy storage
DE1901210B2 (en) Device for generating ozone
Sack et al. A bipolar Marx generator for a mobile electroporation device
SU785968A1 (en) Current pulse generator