Методика дослідження джерела високої напруги

Методика дослідження параметрів робочої зони електронасіннєобробної машини

Програма досліджень

Загальні положення про методи дослідження

Вирішення задач з досягнення поставленої мети здійснювалось на базі досліджень по встановленню закономірностей впливу процесу заряджання насінин об’ємним зарядом і полі коронного розряду та із врахуванням стану вивчення даної проблеми.

Експериментальні дослідження з визначення оптимальних параметрів робочої зони та блоку високої напруги здійснювалися у відповідності з поставленою метою шляхом вирішення ряду задач.

У відповідності з поставленим завданням експериментальні досліди включають такі етапи:

1 – дослідження параметрів робочої зони ЕНОМ;

2 – дослідження джерела високої напруги;

Щодо першого питання, то воно включає вирішення наступних завдань:

1. Дослідження параметрів та вибір оптимальних режимів роботи електронасіннєобробної машини.

2. Дослідження вольт-аперних хактеристик робочої зони електронасіннєобробної машини.

Питання, пов’язані з дослідження джерела високої напруги, включали:

1. Дослідження вольт-аперних хактеристик блоку високої напруги при його навантажені резистивним опором та між електродною відстанню;

2. Визначення параметрів блоку високої напруги.

Для визначення параметрів робочої зони елекетронасіннєобробної машини у вигляді електрокоронної гірки проведено досліди за наступною методикою.

Досліди проводилися в таких умовах: матеріал стрічки – сукно «бетта»; швидкість руху стрічки постійна, за результатами проведених раніше досліджень і складає 0,73 м/с; насіння пшениці сорту Миронівська 1 із насіннєвої ділянки під супереліту дослідного господарства «Оброшино» (Львівська область) вражаю 2006 року; коронуючий електрод у вигляді голок (довжиною 15 мм) закріплених на металевих стержнях (3х10 мм) і розташованих вістрями до стрічки за схемою правильного трикутника із довжиною сторони 30 мм; напруга між електродами приймалась 5, 10, 15, 20 кВ. Крім того фіксувалась вологість і температура повітря.

Результат досліджень показано в розділі «Результати дослідження та їх аналіз».

3 ціллю визначення придатності розробленого ВДЕЖ для використання в електронасіннєобробні машині, яка розробляється в були проведені досліди по зняттю вольт-амперних характеристик.

Задачею дослідів являлось визначення вхідних, прохідних і вихідних характеристик ДВН в режимах холостого ходу, короткого замикання і роботі під навантаженням (режим коронного розраду). Для визначення цих залежностей була зібрана наступна електрична електрична схема (рис. 18)

Рис. 18. Схема досліду по зняттю вольт-амперних характеристик ДВН.

В якості приладів РА1 і PA2 використовуємо тестери Ц-4352, які включаються в низьковольтну мережу і в яких передбачене автоматичне відключення вимірювальної головки у випадку перевантаження.

У високовольтну мережу ввімкнуті прилади РАЗ (М 201 мікроамперметр з струмом повного відхилення 500 мкА) і РА4 (С-196). Кіловатметр С-196 дозволяє на трьох піддіапазонах виміряти напругу від 1 до 30 кВ.

В якості навантаження використовуємо систему електродів (СЕ), причому один з електродів - голчастий. Конструктивно СЕ виконана так, що дозволяє змінювати міжелектродну віддаль l_E. Для наших експериментів встановимо l_E рівне 6 см.

Спочатку проводимо випробування ДВН в режимі холостого ходу (XX). Для цього збираємо електричну схему як показано на рис. 18, але не підключаємо електродну систему і знімаємо слідуючі функціональні залежності: I_{L хх} = f(U_{1 хх}) – залежність вхідного струму від вхідної напруги і U_{2 хх} = f(U_{1 хх}) – залежність вихідної напруги від напруги на вході (прохідна характеристика). Для зменшення випадкових факторів вимірювання проводиться в 3-х кратній повторності і в різний час. Вхідну напругу, при допомозі РТБ 1,6, змінюємо ступінчасто – через кожні 5 В починаючи з 20 В. Експеремент припиняємо при досягнені вихідної напруги 30 В. Вище не піднімімо вихідну напругу, так як можливі пробої в помножувачі напруги (ДВН конструювався з розрахунку U_вих ≤ 30 кВ).

Для проведення досліджень ДВН під навантаження збираємо електричну схему, як показано на рис. 18, тобто в попередню схему експеременту вводимо електродну систему і знімаємо наступні функціональні залежності: I₁ = f(U_L) – залежність вхідного струму від вхідної напруги, U₂ = f(U₁) – залежність вихідної напруги від вхідної, I₂ = f(U_2х) – залежність вихідного струму від вихідної напруги (вихідна характеристика).

В режимі з навантаженням методика зняття характеристик трохи відрізняється від методики в режимі холостого ходу (х.х.). Справа в тому, що в міжелектрожному просторі появляється об’ємний заряд іонів, який обмежує струм через ДВН і тому початкова вхідна напруга зростає з 20 до 80 В. Напругу на вході знімаємо також через кожні 5 В, до досягнення вхідної напруга – 30 кВ (пряма характеристика). Після отримання на вході ДВН 30 кВ напругу на вході зменшуємо через кожні 5 В, При досягненні 80 В дослід припиняємо (зворотня характеристика).

Для вивчення роботи джерела в режимі короткого замикання використовуємо цю саму схему, тільки міжелектродний простір зменшуємо до 2,5 см.

Методика експерименту тут заключається в тому, що збільшуючи напругу на вході ми добиваємось того, що коронний розряд переходить в дуговий тобто виникає пробій міжелектродного простору. В результаті пробою різко зростає струм через навантажувальний опір (I₂ > 2 мА), що призводить до спрацювання реле К1 (рис. 18) і відключення електроживлення високовольтного трансформатора. Тут слід сказати, що робота високовольтного трансформатора ТГ 1020К-У2 в режимі близькому до коротко замикання (к.з.) являється його основною роботою в промислових газосвітніх установках і так як I_{к.з. тр .} = 28 мА, то режим к.з. не впливає на роботу трансформатора.

При виникненні дугового пробою ми заміряємо величину критичних значень струму і напруги, при яких виникає пробій і при допомозі секундоміра визначаємо час, який необхідний для відновлення роботи ДВН (стала часу перехідного процесу), тобто поява на виході ДВН високої напруги.

Для визначення оптимального режиму роботи високовольтного блоку скористаємося наступною методикою.

За допомогою резисторі змодельована робоча зона електронасіннєобробної машини, експериментальним блоком живлення, розробленого і виготовленого на кафедрі електротехнічних систем Львівського національного аграрного університету отримуємо відповідну напругу живлення (більше 20 кВ). В якості навантаження використовувались резистори марки КЭВ – 10, опір одного резистора складає 5,1 МОм, кількість резисторів – 15 штук. Тобто зовнішній опір кола змінювався з інтервалом
5,1 МОм від 76,5 до 5,1 МОм. Досліди проводились в двократній повторності з інтервалом 5 днів при атмосферному тиску 740 мм.рт.ст. і вологістю повітря 50% і 58%.

В зовнішнє коло БВН спершу були ввімкнені всі 15 резисторів, а потім опір зменшувався шляхом вимкнення їх по одному. Вимірювались підведена напруги, яка з невеликим відхиленням була 225 В, вхідний струм I_вх, вихідна напруга U_вих і струм коронного розряду I_вих [31].

Результат досліду показаний в наступному досліді.

Для отримання оптимальних параметрів блоку живлення вольт-амперна характеристика робочої зони ЕКГ (як нелінійний опір) накладаємо на вольт- амперну характеристику блоку високої напруги.

Висновки за розділом

В даному розділі розроблені програма та методики по яких проводились дослідження ВАХ робочої зони ЕНОМ та блоку високої напруги.

Дата добавления: 2015-06-25