Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул
Проведен анализ методов повышения энергоэффективности тиристорных электроразрядных систем объемного электроискрового диспергирования (ОЭИД) слоя металлических гранул, расположенных в слабо проводящей жидкости между электродами. Исследованы закономерности изменения коэффициента полезного действия (КП...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Праці Інституту електродинаміки НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України
2011
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/64049 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул / А.А. Щерба, Н.И. Супруновская, С.Н. Захарченко, Н.А. Ломко, Н.И. Шевченко // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2011. — Вип 29. — С. 148-157. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859606848795049984 |
|---|---|
| author | Щерба, А.А. Супруновская, Н.И. Захарченко, С.Н. Ломко, Н.А. Шевченко, Н.И. |
| author_facet | Щерба, А.А. Супруновская, Н.И. Захарченко, С.Н. Ломко, Н.А. Шевченко, Н.И. |
| citation_txt | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул / А.А. Щерба, Н.И. Супруновская, С.Н. Захарченко, Н.А. Ломко, Н.И. Шевченко // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2011. — Вип 29. — С. 148-157. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Праці Інституту електродинаміки НАН України |
| description | Проведен анализ методов повышения энергоэффективности тиристорных электроразрядных систем объемного электроискрового диспергирования (ОЭИД) слоя металлических гранул, расположенных в слабо проводящей жидкости между электродами. Исследованы закономерности изменения коэффициента полезного действия (КПД) таких систем при изменении величины электрического сопротивления нагрузки и использовании в их цепях положительной обратной связи между напряжениями заряда и перезаряда конденсаторной батареи. Определены энергетически наиболее целесообразные режимы в зарядных и разрядных цепях электроразрядных систем с положительной обратной связью по напряжению и показаны области их применения. Обоснованы методы активации электрических искрений в слое гранул, использующие их принудительную электромеханическую вибрацию. Такой подход позволяет разрабатывать новые технологии получения наноразмерных электроэрозионных порошков и устойчивых коллоидных систем. Определены оптимальные диапазоны изменения емкости конденсатора и напряжения его заряда при такой электромеханической активации перемещения гранул.
Проведено аналіз методів підвищення енергоефективності тиристорних електророзрядних систем об'ємного електроіскрового диспергування (ОЕІД) шару металевих гранул, розташованих у слабко провідній рідині між електродами. Досліджено закономірності зміни коефіцієнта корисної дії (ККД) таких систем при зміні величини електричного опору навантаження й використанні в їхніх колах позитивного зворотного зв'язку між напругами заряду й перезаряду конденсаторної батареї. Визначено енергетично найбільш доцільні режими в зарядних і розрядних колах електророзрядних систем з позитивним зворотним зв'язком за напругою та показано сфери їхнього застосування. Обґрунтовано методи активації електричних іскрінь у шарі гранул, що використовують їх примусову електромеханічну вібрацію. Такий підхід дає змогу розробляти нові технології одержання нанорозмірних електроерозійних порошків і стійких колоїдних систем. Визначено оптимальні діапазони зміни ємності конденсатора й напруги його заряду при такій електромеханічній активації переміщення гранул.
The analysis of methods for increasing of energy efficiency of thyristor electro-discharge systems for volumetric electro-spark dispersion (VESD) of metal granular layer located in weakly conducting liquid between is carried out. Regularities of change efficiency factor (EF) such systems at changing of value of load electrical resistance as well as at using positive feedback between charge and recharge voltages of capacitor bank are studied. The most energy-expedient regimes in charge-discharge circuits of the electro-discharge systems with positive feedback in voltage are determined and area its application is shown. Optimal changing ranges for value of capacitor and its charge voltage during such mechanical activation of granules moving are determined.
|
| first_indexed | 2025-11-28T06:48:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
621.311
. 1, .- . , . 2, . . , . -
3, . . , . 4, . . , . 5, . . .
1–5 – ,
. , 56, -57, 03680,
( ) ,
.
)
. -
. -
, -
.
. -
. . 12,
. 6, .
: , , , , , , -
, , .
.
( )
, -
, -
, [1–5, 7, 8].
, , -
[1, 2, 7–9, 11].
-
-
. , -
[1, 7, 8]. -
-
.
.
[1, 5, 7, 8], -
-
.
.
[2, 9, 12] -
.
.
., ., ., ., ., 2011
-
-
.
.
. 1.
-
-
-
.
. 1 -
VT1 -
-
( ) U , -
VT2
R .
R1 R2 -
-
, L1 L2 – (
L1 100…300 , L2 1…5 , R < 1 ).
-
VT1 VT2 -
( 1 ).
Q2 > 0,5
0)(tUC ( – , -
20…120 ) [1, 4, 7, 10].
, . 1, -
VT1 VT2, -
, , -
(
). , -
-
– – , -
.
[5, 7]
1
22
1
2exp12
12exp1
Q
Q
W
WC , (1)
CW – , ; W – ,
; 1 UU ; U –
, (
) , ;
111 RRCLQ – .
–
R1
VT1
C
L1
U
L2
+
R
R2
VT2
. 1
R
VT2VT1
2
0
2
2
0
2
2 )(
)(
RR
R
dttiRR
dttiR
WW
W
p , (2)
W – , ; W2 – ,
( R2); ip(t) – .
. (3)
-
, -
. -
,
. , -
,
.
U0C
[7, 10]
,
2
exp
11
2
exp1
2exp1
22
2211
11
0C AQ
AQAQ
AQUU (4)
222 RRCLQ – ; 2
11 411 QA ;
.411 2
22 QA
,
U0C , [4, 7]:
.
11
2
exp1
2exp1U
2211
11
0C
QQ
QU
(5)
: U = 500 ;
= 10–4 ; L1 = 3·10–4 ; R1 = 0,0075 ,
Q1 = 20; 0,02 < R < 0,1 ; L2 = 5·10–6 , R2 =
=0,005 , Q2 0,7 < Q2 < 1,4. -
MathCAD 12.
. 2 R -
– U0C (
. 2 ) – U0C ( . 2 ), , ( . 2 ).
, R 0,090 0,021 .
R , 0,090 0,053 0,029 0,021
Q2 0,73 0,93 1,21 1,40
U , -50,8 -149,6 -299,8 -399,6
U , 1009 1101 1239 1332
0,96 0,95 0,94 0,93
0,95 0,91 0,85 0,81
0,91 0,87 0,80 0,75
. 2 ,
R Q2, -
-
, U 2,6 . R
4,4 ( ), Q2
1,93 , -
3 18 %, – 32 %.
, R -
, 0,3U , 0,95,
0,91, 0,87. R , -
, 0,4U ,
= 0,8, = 0,75. , , -
. -
, ,
0,4U .
, -
-
-
[1, 7, 8, 11]. ,
. -
, -
[1, 7]. , -
-
0.01 0.025 0.04 0.055 0.07 0.085 0.1
0.6
0.69
0.78
0.88
0.97
, ,
R ,
. 2
R ,
U , U ,
U
U
0.02 0.033 0.047 0.06 0.073 0.087 0.1
700
125
450
1025
1600
.
.
[1, 7, 8].
, . 3.
:
-
( , . 1 . 3),
( ) -
( . 2)
. 4), -
.
-
. 3 . 3),
[2, 9, 1]. -
" ",
. -
,
.
, . -
: , , -
, , 8-17, -
1:10.
. 4. -
(VD1, VD2, VS1, VS2), , 220
50 ,
C , ( ).
: (VS3
VS4), L1, , -
C 3,8 600 .
L2 1 . -
.
-
RL.
-
-
-
-
3 , -
(RSH . 4).
-
-
.
-
0,4 .
. 3
.4.
, -
-25 -
. ,
. fB
92 86
.
52 . -
b 24 , – 60 . -
5 0. -
, , ,
3,5 , .
25 . .
3,8, 12,5, 25,
50, 100, 150, 200, 300, 400, 500 600 -
Um
.
25 .
60 .
5 ,
40 .
. -
(b = 24 ) . 5 .
2 ( – ) -
, 1 ( – -
) – . . 5 -
(b = 60 ) -
.
. 5 , -
-
( . 5 , b = 24 ),
. 5 , b = 60 ) .
( 50 % -
), -
,
.
-
( )
.
, ,
. 6 : = 200 ; Um = 130 ; fB = 92 ; b = 24 [9], -
20 . -
.
-
, -
. 30 , -
, ,
. -
( -
100 ) Ag, Cu Fe
[2, 12]. -
20 %),
:
M
M
M dttituP
0
)()(1
, (6)
M – , ; u(t) –
, ; i(t) – -
, .
(6), ,
-
[2, 12]. , -
-
, -
. -
, -
[6]:
. 6
Um, B
0 100 200 300 400 500 600
C,
0
100
200
300
400
500
600
700
12
Um, B
0 100 200 300 400 500 600
C,
0
100
200
300
400
500
600
700
1
2
. 5
iERir 0)( , (7)
R0 – ,
, ; E – ,
, .
,
E (7), ,
-
– . ,
.
, -
( 150 ), -
( 10 % )
.
:
0
2
0
)()()( dttidttituRE , (8)
– , .
[9] ,
(3) -
25 45 % -
. (8) ,
, , , -
-
, .
100…200 -
350 ,
, , . -
,
(7), (8) :
2
2 SHESHE RRRRCLQ . (9)
-
. . -
(8) -
(9),
.
(200…600 )
(9) , .
(8), -
, .
.
(b = 24 ) (b =
=60 ) ( . 5) , , -
. ,
, -
(6)
. -
.
-
.
.
. 1. -
-
,
, -
-
.
-
(4),
(5).
) -
,
.
2. (
)
. -
2,6 .
4,4 -
1,93 , -
3 18 %, – 32 %.
3. ( 0,9) -
, -
40 % -
.
4.
-
, ,
.
-
.
5. -
-
, ,
.
1. ., ., ., .
( 2 3). – : , 1990. – 255 .
2. ., ., ., ., ., . -
-
// . . . – : . – 2010. – . 144. – .2. – . 40–48.
3. . . – .: . , 1982.
– 424 .
4. . -
// . . – 2008. – 5. –
. 20–26.
5. .
// . . – 2008. – 4. –
. 27–33.
6. . . – .: , 1976. – 496 .
7. ., ., .
. – .: , 2009. – 208 .
8. . -
// .
– .: . , 1996. – . 18–27.
9. ., ., ., ., ., .
: -
// . . . . « -
». – 2008. – .4. – . 107–112.
10. ., ., . -
//
: .. (17–21 2009). – : «
», 2009. – . 189–191.
11. Shcherba A.A., Podoltsev A.D., Zakharchenko S.N., Kucheryavaya I.N., Shevchenko N.I., Supru-novska N.I. Pro-
gress in spark-eroded particle production: development of technological system for high-yield electrical-spark
dispersion of metal granules in liquid // . . – 2005. – 6. – . 3–13.
12. . 46147 B 22 F 9/00. / . -
, . , . , . , . / .
. . 10.11.2009. . 21, 2009.
621.311
. 1, .- . , . 2, . . , . 3, . . -
, . 4, . . , . 5, . . .
1–5 – ,
. , 56, -57, 03680,
( ) , -
. ( )
. -
-
. , -
.
. -
. . 12, . 6,
.
: , , , , , , -
, , .
A.A. Shcherba1, N.I. Suprunovskaya2, S.N. Zakharchenko3, N.A. Lomko4, N.I. Shevchenko5
1–5 – Institute of Electrodynamics National Academy of Science of Ukraine,
Peremogy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine
Energy efficient semiconductor electrodischarge systems with forced activation of electrical sparks in metal
granular layer electrotechnological installation of metal treatment
The analysis of methods for increasing of energy efficiency of thyristor electro-discharge systems for volumetric elec-
tro-spark dispersion (VESD) of metal granular layer located in weakly conducting liquid between is carried out. Regu-
larities of change efficiency factor (EF) such systems at changing of value of load electrical resistance as well as at
using positive feedback between charge and recharge voltages of capacitor bank are studied. The most energy-
expedient regimes in charge-discharge circuits of the electro-discharge systems with positive feedback in voltage are
determined and area its application is shown. Optimal changing ranges for value of capacitor and its charge voltage
during such mechanical activation of granules moving are determined. References 12, figures 6, tabl .
Key words: electrical discharge, capacitor, thyristor, granular layer, electro-erosion, nano-powder, electro-vibration, spark-
ing, energy efficiency.
31.05.2011
Received 31.05.2011
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-64049 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1727-9895 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T06:48:51Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Щерба, А.А. Супруновская, Н.И. Захарченко, С.Н. Ломко, Н.А. Шевченко, Н.И. 2014-06-10T16:36:20Z 2014-06-10T16:36:20Z 2011 Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул / А.А. Щерба, Н.И. Супруновская, С.Н. Захарченко, Н.А. Ломко, Н.И. Шевченко // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2011. — Вип 29. — С. 148-157. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1727-9895 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/64049 621.311 Проведен анализ методов повышения энергоэффективности тиристорных электроразрядных систем объемного электроискрового диспергирования (ОЭИД) слоя металлических гранул, расположенных в слабо проводящей жидкости между электродами. Исследованы закономерности изменения коэффициента полезного действия (КПД) таких систем при изменении величины электрического сопротивления нагрузки и использовании в их цепях положительной обратной связи между напряжениями заряда и перезаряда конденсаторной батареи. Определены энергетически наиболее целесообразные режимы в зарядных и разрядных цепях электроразрядных систем с положительной обратной связью по напряжению и показаны области их применения. Обоснованы методы активации электрических искрений в слое гранул, использующие их принудительную электромеханическую вибрацию. Такой подход позволяет разрабатывать новые технологии получения наноразмерных электроэрозионных порошков и устойчивых коллоидных систем. Определены оптимальные диапазоны изменения емкости конденсатора и напряжения его заряда при такой электромеханической активации перемещения гранул. Проведено аналіз методів підвищення енергоефективності тиристорних електророзрядних систем об'ємного електроіскрового диспергування (ОЕІД) шару металевих гранул, розташованих у слабко провідній рідині між електродами. Досліджено закономірності зміни коефіцієнта корисної дії (ККД) таких систем при зміні величини електричного опору навантаження й використанні в їхніх колах позитивного зворотного зв'язку між напругами заряду й перезаряду конденсаторної батареї. Визначено енергетично найбільш доцільні режими в зарядних і розрядних колах електророзрядних систем з позитивним зворотним зв'язком за напругою та показано сфери їхнього застосування. Обґрунтовано методи активації електричних іскрінь у шарі гранул, що використовують їх примусову електромеханічну вібрацію. Такий підхід дає змогу розробляти нові технології одержання нанорозмірних електроерозійних порошків і стійких колоїдних систем. Визначено оптимальні діапазони зміни ємності конденсатора й напруги його заряду при такій електромеханічній активації переміщення гранул. The analysis of methods for increasing of energy efficiency of thyristor electro-discharge systems for volumetric electro-spark dispersion (VESD) of metal granular layer located in weakly conducting liquid between is carried out. Regularities of change efficiency factor (EF) such systems at changing of value of load electrical resistance as well as at using positive feedback between charge and recharge voltages of capacitor bank are studied. The most energy-expedient regimes in charge-discharge circuits of the electro-discharge systems with positive feedback in voltage are determined and area its application is shown. Optimal changing ranges for value of capacitor and its charge voltage during such mechanical activation of granules moving are determined. ru Інститут електродинаміки НАН України Праці Інституту електродинаміки НАН України № 16. Відділ електроживлення технологічних систем Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул Енергоефективні напівпровідникові електророзрядні системи з примусовою активацією електричних іскрінь у шарі металічних гранул Energy efficient semiconductor electrodischarge systems with forced activation of electrical sparks in metal granular layer electrotechnological installation of metal treatment Article published earlier |
| spellingShingle | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул Щерба, А.А. Супруновская, Н.И. Захарченко, С.Н. Ломко, Н.А. Шевченко, Н.И. № 16. Відділ електроживлення технологічних систем |
| title | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул |
| title_alt | Енергоефективні напівпровідникові електророзрядні системи з примусовою активацією електричних іскрінь у шарі металічних гранул Energy efficient semiconductor electrodischarge systems with forced activation of electrical sparks in metal granular layer electrotechnological installation of metal treatment |
| title_full | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул |
| title_fullStr | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул |
| title_full_unstemmed | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул |
| title_short | Энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул |
| title_sort | энергоэффективные полупроводниковые электроразрядные системы с принудительной активацией электрических искрений в слое металлических гранул |
| topic | № 16. Відділ електроживлення технологічних систем |
| topic_facet | № 16. Відділ електроживлення технологічних систем |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/64049 |
| work_keys_str_mv | AT ŝerbaaa énergoéffektivnyepoluprovodnikovyeélektrorazrâdnyesistemysprinuditelʹnoiaktivacieiélektričeskihiskreniivsloemetalličeskihgranul AT suprunovskaâni énergoéffektivnyepoluprovodnikovyeélektrorazrâdnyesistemysprinuditelʹnoiaktivacieiélektričeskihiskreniivsloemetalličeskihgranul AT zaharčenkosn énergoéffektivnyepoluprovodnikovyeélektrorazrâdnyesistemysprinuditelʹnoiaktivacieiélektričeskihiskreniivsloemetalličeskihgranul AT lomkona énergoéffektivnyepoluprovodnikovyeélektrorazrâdnyesistemysprinuditelʹnoiaktivacieiélektričeskihiskreniivsloemetalličeskihgranul AT ševčenkoni énergoéffektivnyepoluprovodnikovyeélektrorazrâdnyesistemysprinuditelʹnoiaktivacieiélektričeskihiskreniivsloemetalličeskihgranul AT ŝerbaaa energoefektivnínapívprovídnikovíelektrorozrâdnísistemizprimusovoûaktivacíêûelektričnihískrínʹušarímetalíčnihgranul AT suprunovskaâni energoefektivnínapívprovídnikovíelektrorozrâdnísistemizprimusovoûaktivacíêûelektričnihískrínʹušarímetalíčnihgranul AT zaharčenkosn energoefektivnínapívprovídnikovíelektrorozrâdnísistemizprimusovoûaktivacíêûelektričnihískrínʹušarímetalíčnihgranul AT lomkona energoefektivnínapívprovídnikovíelektrorozrâdnísistemizprimusovoûaktivacíêûelektričnihískrínʹušarímetalíčnihgranul AT ševčenkoni energoefektivnínapívprovídnikovíelektrorozrâdnísistemizprimusovoûaktivacíêûelektričnihískrínʹušarímetalíčnihgranul AT ŝerbaaa energyefficientsemiconductorelectrodischargesystemswithforcedactivationofelectricalsparksinmetalgranularlayerelectrotechnologicalinstallationofmetaltreatment AT suprunovskaâni energyefficientsemiconductorelectrodischargesystemswithforcedactivationofelectricalsparksinmetalgranularlayerelectrotechnologicalinstallationofmetaltreatment AT zaharčenkosn energyefficientsemiconductorelectrodischargesystemswithforcedactivationofelectricalsparksinmetalgranularlayerelectrotechnologicalinstallationofmetaltreatment AT lomkona energyefficientsemiconductorelectrodischargesystemswithforcedactivationofelectricalsparksinmetalgranularlayerelectrotechnologicalinstallationofmetaltreatment AT ševčenkoni energyefficientsemiconductorelectrodischargesystemswithforcedactivationofelectricalsparksinmetalgranularlayerelectrotechnologicalinstallationofmetaltreatment |