L'invention concerne un dispositif pour éliminer les charges statiques de la surface de matériaux polymères en feuille. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les charges électrostatiques à la surface des matériaux en feuilles polymères en mouvement (par exemple, les films) créent un certain nombre d'interférences technologiques, conduisent à des produits défectueux, nuisent aux travailleurs, aggravent les conditions de travail et créent des situations dangereuses supplémentaires.

L'élimination des charges statiques de la surface des matériaux polymères en mouvement est résolue dans plusieurs directions, dont l'une est l'ionisation de l'air entourant le matériau polymère. L'une des sources d'ionisation de l'air est constituée par les ioniseurs haute tension basés sur la décharge corona, qui ont une capacité d'ionisation élevée.

Cet article décrit un dispositif d'élimination des charges statiques, conçu pour la neutralisation continue et sans contact des charges d'électricité statique sur une bande de matériaux en feuille polymère en mouvement.

Le schéma fonctionnel du dispositif de décharge électrostatique est présenté sur la figure 1.

Spécifications de l'appareil :

• Vitesse maximale de déplacement du matériau (film)......70 m/min
• Tension d'alimentation des neutraliseurs ....... 10 ... 12 kV
• Fréquence haute tension.......15...20 kHz
• Distance optimale entre le neutraliseur et le matériau en mouvement.......25...30 mm
• Nombre d'ioniseurs.......2, 4, 6 pcs.
• Tension d'alimentation de l'appareil......220 V, 50 Hz
• Consommation d'énergie.......80 W

La haute tension 10...12 kV avec une fréquence de 15...20 kHz du convertisseur via un câble haute tension est fournie aux ioniseurs situés des deux côtés du film neutralisé à une distance de 25...30 mm. Les neutralisants sont installés immédiatement avant le bobinage. Les électrodes aiguilles de l'ioniseur, ainsi que le bord tranchant du boîtier, créent un champ électrique avec une haute densité de lignes électriques. Le champ électrique accélère les électrons de l'air jusqu'à une vitesse à laquelle l'énergie de ces derniers est suffisante pour diviser les molécules d'air, notamment l'oxygène. Dans ce cas, des ions positifs et négatifs se forment. Le nuage spatial de ces ions se recombine avec la charge du matériau neutralisé. Si la charge a un potentiel élevé (environ 1 kV ou plus), elle peut alors s'écouler sur le corps mis à la terre de l'ioniseur via de l'air ionisé, qui est un bon conducteur.

Le circuit électrique d'un convertisseur haute tension avec une fréquence de 15...20 kHz est illustré à la Fig. 2.

(cliquez pour agrandir)

Le convertisseur est assemblé selon un circuit inverseur en demi-pont utilisant les transistors VT1 et VT2. Il est chargé sur l'enroulement primaire du transformateur T2, qui isole galvaniquement la haute tension du secteur AC. Le mode de fonctionnement auto-oscillant est assuré par un circuit de retour de tension, qui est retiré de l'enroulement III du transformateur T2 et fourni à l'enroulement I du transformateur auxiliaire T1 et à l'unité de déclenchement montée sur le transistor VT3.

Après avoir allumé l'interrupteur SA1, le condensateur C5 est chargé via les résistances R3, R6. Lorsque la tension à ses bornes atteint environ 50...60 V, le transistor VT3 s'ouvre comme une avalanche et le condensateur se décharge. L'impulsion de courant ouvre le transistor VT2 et démarre le convertisseur. Après cela, des demi-cycles négatifs de tension provenant de la base du transistor VT2 ouvrent périodiquement le transistor VT3, maintenant le condensateur C5 déchargé.

Le nœud de lancement ne participe pas au fonctionnement de l'appareil. Si, pour une raison quelconque, les oscillations dans le convertisseur s'arrêtent, le condensateur C5 commence à se charger et l'unité de déclenchement génère une impulsion qui déclenche le convertisseur. La résistance R7 peut changer la fréquence du convertisseur.

L'ioniseur d'air (Fig. 3, où 1 - câble haute tension, 2 - clip métallique, 3 manchon isolant, 4 - corps de l'ioniseur métallique, 5 - tube en laiton, 6 - aiguilles métalliques) se compose d'un corps en aluminium. ou tube en laiton d'un diamètre de 30 mm avec trous longitudinaux. Les bords des trous sont fraisés pour créer des arêtes vives afin de créer une densité de charge élevée.

À l'intérieur du boîtier, un tube en laiton avec des aiguilles soudées traverse les isolateurs situés exactement au centre des trous annulaires du boîtier. Un câble haute tension traverse le tube intérieur qui, avec le tube, forme un petit condensateur (environ 15 pF). La faible valeur de la capacité limite la quantité de charge sur les éclateurs. Les aiguilles de l'ioniseur sont situées à une distance de 1 à 2 mm de la surface du corps de l'ioniseur. La longueur de l'ioniseur est choisie dans chaque cas particulier en fonction de la largeur de la bande du matériau à traiter.

Installation. Il est nécessaire de connecter l'ioniseur au convertisseur avec un câble haute tension. Connectez ensuite un fréquencemètre et un oscilloscope aux extrémités de l'enroulement I du transformateur T1.

Mettez sous tension et, une fois la génération effectuée, évaluez sa fréquence et, en observant la forme et l'amplitude des oscillations, utilisez la résistance R7 pour définir la fréquence optimale.

Détails. Les transistors VT1 et VT2 de type KT809A peuvent être remplacés par KT812A. Ils doivent être installés sur des radiateurs d'une superficie d'au moins 50 cm2. Condensateurs C1 et C2 de type K73-17 ; Types C3 et C4 K50-12 ; S5 type KM-6. Le transformateur T1 est enroulé sur un anneau de ferrite 2000NN de dimensions K10CH6CH5. L'enroulement primaire contient 50 tours, les deuxième et troisième enroulements contiennent chacun 8 tours utilisant du fil PELSHO-0,25.

Le transformateur T2 est enroulé sur un noyau de ferrite NMS2000 provenant d'un transformateur de ligne TVS-110L. Les enroulements I et III sont enroulés avec du fil PELSHO-0,33 et contiennent respectivement 90 et 5 tours. Une bobine haute tension d'un transformateur de ligne est utilisée comme enroulement secondaire haute tension.

Auteur : V. F. Iakovlev

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