RU204900U1 - FAN-OZONATOR POWER SUPPLY - Google Patents

FAN-OZONATOR POWER SUPPLY Download PDF

Info

Publication number
RU204900U1
RU204900U1 RU2020140764U RU2020140764U RU204900U1 RU 204900 U1 RU204900 U1 RU 204900U1 RU 2020140764 U RU2020140764 U RU 2020140764U RU 2020140764 U RU2020140764 U RU 2020140764U RU 204900 U1 RU204900 U1 RU 204900U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
voltage
load
constant
power supply
Prior art date
Application number
RU2020140764U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Михайлович Верещагин
Алексей Александрович Коровин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
Priority to RU2020140764U priority Critical patent/RU204900U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204900U1 publication Critical patent/RU204900U1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к системам продувки и очистки воздуха от пылевых, бактериальных и химических загрязнений в бытовых помещениях, производственных цехах, медицинских кабинетах, овощехранилищах и т.д., а именно к конструкции системы электропитания совместно постоянным и импульсным напряжениями. Устройство источника питания вентилятора-озонатора характеризуется тем, что параллельно к нагрузке, в качестве которой выступает система коронирующих электродов, подключается выпрямительный диод и конденсатор последовательно с вторичной обмоткой трансформатора. К первичной обмотке трансформатора подключается преобразователь напряжения. В данной модели предлагается использование однотактного преобразователя напряжения.Напряжение на нагрузке представляет собой сумму постоянного и импульсного напряжений, при этом интервал времени (с), в течение которого открыт диод, выбирается значительно меньше периода следования импульсов и рассчитывается по формулегде n - коэффициент трансформации трансформатора,Im- амплитуда тока нагрузки, А,L - индуктивность намагничивания трансформатора, Гн,Еп- напряжение источника постоянного напряжения, В.Техническим результатом полезной модели является уменьшение габаритов и массы устройства, упрощение схемы. 2 ил.The utility model relates to systems for blowing and purifying air from dust, bacterial and chemical contaminants in household premises, production workshops, medical offices, vegetable stores, etc., namely, the design of the power supply system together with constant and impulse voltages. The device of the power supply of the fan-ozonizer is characterized by the fact that in parallel to the load, which is the system of corona electrodes, a rectifier diode and a capacitor are connected in series with the secondary winding of the transformer. A voltage converter is connected to the primary winding of the transformer. This model proposes the use of a single-ended voltage converter. The voltage across the load is the sum of constant and pulse voltages, while the time interval (s) during which the diode is open is chosen significantly less than the pulse repetition period and is calculated by the formula where n is the transformation ratio of the transformer, Im is the amplitude of the load current, A, L is the magnetizing inductance of the transformer, H, Ep is the voltage of the constant voltage source, V. The technical result of the utility model is to reduce the size and weight of the device, simplify the circuit. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к системам продувки и очистки воздуха от пылевых, бактериальных и химических загрязнений в бытовых помещениях, производственных цехах, медицинских кабинетах, овощехранилищах и т.д., а именно к конструкции системы электропитания совместно постоянным и импульсным напряжениями.The utility model relates to systems for blowing and purifying air from dust, bacterial and chemical contaminants in household premises, production workshops, medical offices, vegetable stores, etc., namely, to the design of the power supply system together with constant and impulse voltages.

Питание комбинированным напряжением приводит к увеличению скорости электрического ветра вентилятора - озонатора (Верещагин Н.М., Васильев В.В. Исследование вентилятора коронного разряда при питании комбинированного напряжения // Современные технологии в науке и образовании - СТНО-2017: сб. тр. междунар. науч.-техн. и науч.-метод. конф. - Рязань: РГРТУ. - 2017. Т. 4. С. 132-136) [1].Power supply with a combined voltage leads to an increase in the speed of the electric wind of the fan - ozonator (Vereshchagin N.M., Vasiliev V.V. Research of a corona discharge fan when feeding a combined voltage // Modern technologies in science and education - STNO-2017: collection of works. scientific-technical and scientific-methodical conference - Ryazan: RGRTU. - 2017. T. 4. P. 132-136) [1].

Известно устройство для одновременного питания электрофильтров постоянным и импульсным напряжениями, состоящего из последовательно включенных силового трансформатора, выпрямителя и коронирующего электрода электрофильтра, противоположный электрод которого заземлен и параллельно подключенного к электрофильтру, генератора импульсного напряжения, состоящего из нечетного количества последовательно соединенных конденсаторов и из нескольких групп зарядных катушек индуктивностей, каждая из которых включена последовательно с соответствующим диодом (Патент №2107986 С1, кл. Н02Р 9/10)[2].There is a known device for the simultaneous power supply of electrostatic precipitators with constant and pulse voltages, consisting of a series-connected power transformer, a rectifier and a corona electrode of an electrostatic precipitator, the opposite electrode of which is grounded and connected in parallel to the electrostatic precipitator, a pulse voltage generator consisting of an odd number of series-connected capacitors and several groups of charging coils of inductors, each of which is connected in series with the corresponding diode (Patent No. 2107986 C1, class Н02Р 9/10) [2].

Недостатками этого устройства являются большие габариты и масса устройства, сложность схемы, обусловленное наличием двух высоковольтных источника напряжения.The disadvantages of this device are the large dimensions and weight of the device, the complexity of the circuit, due to the presence of two high-voltage voltage sources.

Известен источник электропитания электрофильтра, содержащий два источника постоянного напряжения, соединенные разноименными полюсами через резисторы к конденсатору, параллельно к нижнему источнику включен ключ со встречным диодом и с системой управления, реактор и электроды электрофильтра. Напряжение на электродах формируется за счет постоянного напряжения от источника и напряжения разряда конденсатора во время открытия ключа (Патент №1477477 А1, кл. В03С 3/68)[3].A known power source for an electrostatic precipitator contains two DC voltage sources connected by opposite poles through resistors to a capacitor, a switch with a counter diode and a control system, a reactor and electrodes of the electrostatic precipitator are connected in parallel to the lower source. The voltage on the electrodes is formed due to the constant voltage from the source and the voltage of the capacitor discharge during the opening of the key (Patent No. 1477477 A1, class B03C 3/68) [3].

Недостатками этого устройства являются большие габариты и масса устройства, сложность схемы, обусловленное наличием двух высоковольтных источника напряжения.The disadvantages of this device are the large dimensions and weight of the device, the complexity of the circuit, due to the presence of two high-voltage voltage sources.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ увеличения скорости электрического ветра за счет использования комбинированного напряжения питания. Это осуществляется подачей на электроды последовательно с постоянным напряжением импульсного напряжения, длительность импульсов которого выбирается значительно меньше периода следования импульсов (Патент №2621386 С1, кл. F24F 3/00)[4].The closest in technical essence and the achieved effect is a method of increasing the speed of an electric wind through the use of a combined supply voltage. This is done by applying a pulse voltage in series with a constant voltage to the electrodes, the pulse duration of which is chosen significantly less than the pulse repetition period (Patent No. 2621386 C1, class F24F 3/00) [4].

Недостатками данного способа являются большие габариты и масса устройства, сложность схемы, обусловленное наличием высоковольтного источника напряжения и генератора высоковольтных импульсов.The disadvantages of this method are the large dimensions and weight of the device, the complexity of the circuit due to the presence of a high-voltage voltage source and a high-voltage pulse generator.

Основным техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритов и массы устройства, упрощение схемы.The main technical result of the proposed utility model is to reduce the size and weight of the device, simplify the circuit.

Технический результат достигается тем, что к источнику постоянного напряжения подключен транзистор через первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка трансформатора одним выводом подключена через конденсатор к первому электроду нагрузки, а вторым выводом ко второму электроду нагрузки, при этом параллельно нагрузке подключен диод.The technical result is achieved by the fact that a transistor is connected to the constant voltage source through the primary winding of the transformer, the secondary winding of the transformer is connected with one terminal through a capacitor to the first load electrode, and the second terminal is connected to the second load electrode, while a diode is connected in parallel to the load.

На фиг. 1 приведена схема устройства источника питания вентилятора-озонатора, на фиг. 2 - форма напряжения, прикладываемого к электродной системе.FIG. 1 shows a diagram of the power supply device for the ozonator fan; FIG. 2 - the shape of the voltage applied to the electrode system.

Где на фиг.1 ГИ - генератор импульсов, формирующий импульсы для управления транзистором, ЭС - электродная система, ИПН - источник постоянного напряжения, к которому подключен повышающий трансформатор Тр с коэффициентом трансформации n. Параллельно электродной системе подключаются выпрямительный диод VD и накопительный конденсатор С последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.Where in figure 1 GI is a pulse generator that generates pulses to control a transistor, ES is an electrode system, IIT is a constant voltage source to which a step-up transformer Tr with a transformation ratio n is connected. In parallel to the electrode system, a rectifier diode VD and a storage capacitor C are connected in series with the secondary winding of the transformer.

Принцип работы устройства заключается в следующем. При подаче импульса управления на транзистор VT происходит его отпирание. В интервал времени открытого состояния транзистора в индуктивности намагничивания накапливается энергия

Figure 00000001
где L - индуктивность намагничивания, (Гн) Im1 - амплитуда тока (А) намагничивания первичной обмотки трансформатора; а также заряжается конденсатор С до напряжения Uc=nEп, где n - коэффициент трансформации трансформатора, Еп - напряжение источника постоянного напряжения (В). Во время зарядки конденсатора С (полярностью как представлено на фиг. 1) диод VD находится в открытом состоянии, напряжение на нагрузке равняется нулю. После запирания транзистора изменяется полярность напряжения на первичной обмотке трансформатора, как представлено на фиг. 1. На вторичной обмотке трансформатора формируется импульс напряжения, амплитуда которого зависит от энергии накопленной в индуктивности намагничивания. Амплитуду импульса тока в индуктивности намагничивания можно рассчитать по формуле:
Figure 00000002
где tи - длительность импульса (с). Во вторичной обмотке амплитуда тока будет отличаться в n раз:
Figure 00000003
Отсюда можно рассчитать амплитуду тока (А) в нагрузке:
Figure 00000004
Регулируя длительность импульса, можно изменять амплитуду тока в нагрузке. Таким образом, длительность импульса (с) для заданного тока в нагрузке можно рассчитать:
Figure 00000005
Конденсатор С является выходным фильтром источника напряжения и обеспечивает постоянное напряжение на нагрузке. Постоянную составляющую напряжения на нагрузке можно рассчитать по формуле
Figure 00000006
где Uc=nЕп - напряжение до которого заряжается конденсатор фильтра, tи - интервал времени открытого состояния диода (с), Т - период следования импульсов. Поэтому интервал времени открытого состояния диода должен быть значительно меньше периода следования импульсов.The principle of operation of the device is as follows. When a control pulse is applied to the VT transistor, it is unlocked. During the time interval of the open state of the transistor, energy is accumulated in the magnetizing inductance
Figure 00000001
where L is the magnetizing inductance, (H) I m1 is the amplitude of the current (A) magnetizing of the primary winding of the transformer; and also the capacitor C is charged to a voltage U c = nE p , where n is the transformation ratio of the transformer, E p is the voltage of the constant voltage source (V). During the charging of the capacitor C (with the polarity as shown in Fig. 1), the diode VD is in the open state, the voltage across the load is zero. After turning off the transistor, the polarity of the voltage across the primary winding of the transformer is reversed, as shown in FIG. 1. On the secondary winding of the transformer, a voltage pulse is formed, the amplitude of which depends on the energy accumulated in the magnetizing inductance. The amplitude of the current pulse in the magnetizing inductance can be calculated by the formula:
Figure 00000002
where t and - pulse duration (s). In the secondary winding, the current amplitude will differ n times:
Figure 00000003
From here you can calculate the amplitude of the current (A) in the load:
Figure 00000004
By adjusting the pulse duration, you can change the amplitude of the current in the load. Thus, the pulse duration (s) for a given load current can be calculated:
Figure 00000005
Capacitor C is the output filter of the voltage source and provides a constant voltage across the load. The constant component of the voltage across the load can be calculated by the formula
Figure 00000006
where U c = nЕ p is the voltage to which the filter capacitor is charged, t and is the time interval of the open state of the diode (s), T is the pulse repetition period. Therefore, the time interval of the open state of the diode should be significantly less than the pulse repetition period.

В результате, к электродной системе помимо постоянной составляющей прикладываются короткие импульсы, которые наложены на постоянную составляющую (фиг. 2).As a result, in addition to the DC component, short pulses are applied to the electrode system, which are superimposed on the DC component (Fig. 2).

Таким образом, данное устройство в отличие от прототипа имеет простую схему, существенно меньшие массу и габариты.Thus, this device, in contrast to the prototype, has a simple circuit, significantly less weight and dimensions.

Claims (6)

Источник питания вентилятора-озонатора, содержащий высоковольтный источник постоянного напряжения, подключенный к нагрузке через токоограничивающий элемент, а параллельно нагрузке подключен генератор высоковольтных импульсов через конденсатор, отличающийся тем, что к источнику постоянного напряжения подключен транзистор через первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка трансформатора одним выводом подключена через конденсатор к первому электроду нагрузки, а вторым выводом - ко второму электроду нагрузки, при этом параллельно нагрузке подключен диод, интервал времени, в течение которого открыт диод, выбирается значительно меньше периода следования импульсов и рассчитывается по формуле The power supply of the ozonizer fan, containing a high-voltage source of constant voltage, connected to the load through a current-limiting element, and a generator of high-voltage pulses is connected in parallel to the load through a capacitor, characterized in that a transistor is connected to the source of constant voltage through the primary winding of the transformer, the secondary winding of the transformer is connected with one terminal through the capacitor to the first load electrode, and the second output to the second load electrode, while a diode is connected in parallel to the load, the time interval during which the diode is open is selected significantly less than the pulse repetition period and is calculated by the formula
Figure 00000007
Figure 00000007
 где n - коэффициент трансформации трансформатора, where n is the transformation ratio of the transformer, Im - амплитуда тока нагрузки, А, I m - load current amplitude, A, L - индуктивность намагничивания трансформатора, Гн, L - transformer magnetizing inductance, H, Еп - напряжение источника постоянного напряжения, В.E p is the voltage of the constant voltage source, V.
RU2020140764U 2020-12-09 2020-12-09 FAN-OZONATOR POWER SUPPLY RU204900U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140764U RU204900U1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 FAN-OZONATOR POWER SUPPLY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140764U RU204900U1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 FAN-OZONATOR POWER SUPPLY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204900U1 true RU204900U1 (en) 2021-06-17

Family

ID=76414931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140764U RU204900U1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 FAN-OZONATOR POWER SUPPLY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204900U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050071694A (en) * 2002-11-14 2005-07-07 화이어 스톰, 아이엔씨. Power converter circuitry and method
RU2444776C1 (en) * 2010-10-26 2012-03-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Secondary source of supply
RU128363U1 (en) * 2012-11-22 2013-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" SECONDARY POWER SUPPLY
RU2621386C1 (en) * 2016-05-04 2017-06-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method of increase of electric wind speed and device for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050071694A (en) * 2002-11-14 2005-07-07 화이어 스톰, 아이엔씨. Power converter circuitry and method
RU2444776C1 (en) * 2010-10-26 2012-03-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Secondary source of supply
RU128363U1 (en) * 2012-11-22 2013-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" SECONDARY POWER SUPPLY
RU2621386C1 (en) * 2016-05-04 2017-06-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method of increase of electric wind speed and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5601633A (en) High voltage electrical method for removing ecologically noxious substances from gases
EP0781078B1 (en) Circuit for operating dielectric barrier lamps by pulses
JP4938877B2 (en) Static eliminator
CN103501914A (en) Micropulse bipolar corona ionizer and method
CN108539983B (en) Quick charge-discharge bidirectional flyback circuit
CN101850301A (en) DC superposed pulse electric precipitation method
CN206908518U (en) Superposing type electric field induction electricity getting device
RU204900U1 (en) FAN-OZONATOR POWER SUPPLY
RU2504129C1 (en) Device to convert energy of static electricity
RU2763869C1 (en) Method for forming a complex voltage
CN201674419U (en) Pulse power supply used for water treatment
RU2621386C1 (en) Method of increase of electric wind speed and device for its implementation
RU180174U9 (en) The device of high-voltage power supply of electrophysical devices with high constant and frequency-pulsed voltage
Tang et al. A high voltage pulsed power supply with reduced device voltage stress for industrial electrostatic precipitators
CN2257365Y (en) Anion generator
KR101806282B1 (en) A resonant type pulse generation circuit and electrostatic precipitator using the same
CN220803795U (en) Active dust settling device of direct current system
CN104696985B (en) Ignition circuit of gas water heater
CN217741696U (en) Electromagnetic pulse generating circuit
RU2342603C1 (en) Bipolar ion generator
CN115459603B (en) Synthetic jet flow generating circuit based on isolation saturated inductor
RU2107986C1 (en) Device for supplying electric precipitators with dc and pulse voltage simultaneously
US20060279974A1 (en) AC line isolated DC high frequency low power converter
SU1268207A1 (en) Versions of power supply unit for electric precipitator
Lai et al. Study and development of a negative ion driving circuit with 8kV/4kV dual-output for air purifier