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串聯(lián)諧振模式下塑料薄膜高壓電暈處理負(fù)載特性分析

作者: 時(shí)間:2011-03-17 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:技術(shù)廣泛應(yīng)用于包裝及印刷工業(yè)中。為了增強(qiáng)表面粘附力,必須進(jìn)行表面。介紹了過(guò)程中氣體放電的,對(duì)工作于下的電暈等效電路及伏安作了詳細(xì)的,給出了等效電路模型,通過(guò)對(duì)模型的仿真,與實(shí)驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行了比較。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179438.htm

關(guān)鍵詞:電暈處理;介質(zhì)阻擋放電;

 

1 引言

電暈處理技術(shù)是應(yīng)用放電技術(shù)使放電極間的空氣電離成電暈放電,聚合物等被處理對(duì)象經(jīng)過(guò)放電空間接受放電時(shí),其表面即產(chǎn)生極性基團(tuán),同時(shí)強(qiáng)烈的離子沖擊使被處理表面粗化,從而增強(qiáng)油墨及膠水在被處理材料表面的滲透力和粘合力。電暈類似于臭氧發(fā)生器,屬于介質(zhì)阻擋放電。一般電暈處理裝置都是利用技術(shù),逆變器經(jīng)升壓變壓器輸出5~8kV頻率為20kHz左右方波,經(jīng)與升壓變壓器漏感諧振到工藝要求的電壓(10~20kV)。雖然薄膜電暈處理應(yīng)用很廣泛,但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家很少,對(duì)于負(fù)載的等效電路及伏安研究較少,本文在此對(duì)其作實(shí)驗(yàn)和仿真。

2 電暈負(fù)載特性

2.1 電暈放電特性

電暈放電是一種介質(zhì)阻擋放電,介質(zhì)一般為耐熱性能好的膠皮或陶瓷。圖1是電暈處理裝置介質(zhì)阻擋放電示意圖。

圖1 介質(zhì)阻擋放電示意圖

介質(zhì)只覆蓋在單個(gè)電極上,厚度為Ld,放電氣隙為Lg,當(dāng)作用在電極上電壓為Vs時(shí),設(shè)介質(zhì)密度是均勻的,而在介質(zhì)和放電氣隙間電場(chǎng)強(qiáng)度EdEg是不同的。

Ed/Eg=εg/εd

于是 Vs=LdEdLgEg

因此介質(zhì)和氣隙上的電場(chǎng)強(qiáng)度為

Ed=,Eg=

式中:εgεd分別為放電氣隙及介質(zhì)的介電常數(shù)。

由于電極間介質(zhì)層的存在,介質(zhì)阻擋放電的工作電壓一定要是交變的。根據(jù)交變電壓的頻率差異,放電的特性有所不同。通??梢苑殖傻皖l介質(zhì)阻擋放電和高頻介質(zhì)阻攔放電。前者的頻率范圍為50Hz到10kHz,后者的頻率為100kHz以上。這兩種介質(zhì)阻攔放電的等效電路如圖2所示。

(a)低頻 (b)高頻

圖2 不同頻率下的介質(zhì)阻擋放電等效電路

圖2中Cd是介質(zhì)電容,Cg是氣隙電容,R是放電的等效電阻,通常CgCd,Vop是作用電壓的峰值,VVop分別是低頻和高頻條件下回路中的積分電流為零時(shí)的電壓值。

圖3是氣隙電壓與外界作用電壓的關(guān)系。在介質(zhì)阻擋放電的電特性中,放電電壓Vd是一個(gè)重要的電學(xué)參量,它的大小直接與放電的功率有關(guān)??梢远x一個(gè)平均放電電壓Vd,它在放電作用周期內(nèi)是一個(gè)常量。當(dāng)放電間隙上的電壓Vg小于Vd時(shí),不發(fā)生放電現(xiàn)象。這時(shí)電路是由介質(zhì)電容Cd和間隙電容Cg串聯(lián)組成。當(dāng)放電間隙電壓Vg達(dá)到Vd時(shí),就出現(xiàn)微放電,而且一直維持到外界電壓達(dá)到最大值Vop為止。在存在微放電的整個(gè)時(shí)間過(guò)程內(nèi)VgVd,放電電壓Vd的數(shù)值在微放電出現(xiàn)時(shí)和截止后的電壓值之間。該數(shù)值是一個(gè)平均值,主要決定于放電氣體的成份,間隙中的粒子濃度以及間隙寬度等。

圖3 外界作用電壓Vs和放電間隙電壓Vg的關(guān)系


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