Удосконалення джерела живлення для збільшення енергоефективності імпульсного бар'єрного розряду

Abstract

Досліджено можливість підвищення енергоефективності імпульсного бар'єрного розряду за рахунок введення до джерела живлення магнітного ключа (індуктивності з магнітопроводом, що насичується), який в певний час шунтує розрядну камеру. Показано, що завдяки цьому електрична ємність бар'єру, що входить до складу електродної системи розрядної камери, швидко розряджається, завдяки чому струм наступного розрядного імпульсу не залежить від попереднього, а ємнісна енергія, що була накопичена на бар'єрі, може продуктивно використовуватися. Підвищення енергоефективності імпульсного бар'єрного розряду під час підключення до електричної схеми магнітного ключа показано на прикладі генерації озону таким розрядом. Експериментально доведено, що за одних і тих самих умов за наявності магнітного ключа концентрація генерованого розрядом озону на 12 - 50 % більша, ніж концентрація за його відсутності. Найбільш енергоефективним при генерації озону є включення магнітного ключа приблизно через 100 нс після початку імпульсного бар'єрного розряду.

Исследована возможность повышения энергоэффективности импульсного барьерного разряда за счет ввода в источник питания магнитного ключа (индуктивности с насыщающимся магнитопроводом), который в определенный момент времени шунтирует разрядную камеру. Показано, что благодаря этому электрическая емкость барьера, входящая в состав электродной системы разрядной камеры, быстро разряжается, вследствие чего ток следующего разрядного импульса не зависит от предыдущего, а емкостная энергия, которая осталась на барьере после прохождения разряда, может продуктивно использоваться. Повышение энергоэффективности импульсного барьерного разряда при подключении магнитного ключа подтверджена на примере генерации озона таким разрядом. Экспериментально доказано, что при одних и тех же условиях при наличии магнитного ключа концентрация генерируемого в разряде озона на 12 ... 50 % больше чем та, что при его отсутствии. Наиболее энергоэффективным при генерации озона является включение магнитного ключа примерно через 100 нс после начала импульсного барьерного разряда.

The possibility of improving pulse barrier discharge energy efficiency by including a magnetic key (nonlinear inductance) in power supply scheme was investigated; at appropriate times in discharge this magnetic key is on. It showed that as a result including a magnetic key the barrier electrical capacity discharges quickly and current of the next impulse is independent from the previous impulse, and energy capacity that remains after passing impulse on the dielectric barrier can be used productively. Improving the energy efficiency of pulse barrier discharge while connecting the magnetic key is confirmed by the example of generating ozone in such discharge. Experimentally proved, that at the same conditions in the presence of a magnetic key in the generated ozone concentration at 12 ... 50% more than that in the absence one. The most energy efficient in the generation of ozone is by the inclusion of the magnetic key at the time of about 100 ns after the start pulse barrier discharge.