FEATURES OF THE FORMATION OF MULTI-CHANNEL PULSE CURRENTS AND  FAST-MIGRATING ELECTRIC SPARKS IN THE LAYER OF CURRENT-CONDUCTING GRANULES OF ELECTRIC-DISCHARGE INSTALLATIONS

pulse current
electric-spark discharge
electric discharge installation
capacitive energy storage
metal granular layer
electric-spark dispersion імпульсний струм
електроіскровий розряд
електророзрядна установка
ємнісний накопичувач енергії
шар металевих гранул
електроіскрове диспергування

Як цитувати

[1]

Shcherba, A., Suprunovska, N. і Shcherba, M. 2022. ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ БАГАТОКАНАЛЬНИХ ІМПУЛЬСНИХ СТРУМІВ І ШВИДКО МІГРУЮЧИХ ЕЛЕКТРОІСКРІНЬ В ШАРІ СТРУМОПРОВІДНИХ ГРАНУЛ ЕЛЕКТРОРОЗРЯДНИХ УСТАНОВОК . ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 2022, 2 (Бер 2022), 003. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2022.02.003.

Анотація

У роботі показані електрофізичні особливості формування багатоканальних імпульсних струмів і швидко мігруючих електроіскрінь в шарі струмопровідних гранул електророзрядних установок (ЕРУ) з накопичувальними конденсаторами. Такі особливості дають змогу багаторазово збільшувати продуктивність іскроерозійного диспергування металевих гранул за час протікання одного розрядного струму накопичувальних конденсаторів між електродами ЕРУ. Наведено теоретичне обґрунтування і експериментальне підтвердження багатоканальності іскрових розрядів в шарі струмопровідних гранул. Досліджено вплив величини ємності і напруги заряду накопичувальних конденсаторів на характер перехідних процесів в розрядному колі ЕРУ. Експериментально встановлено залежність ефективного значення активного опору навантаження ЕРУ від величини напруги попереднього заряду її накопичувальних конденсаторів і величини їхньої ємності. Доведено, що збільшення усередненої добротності розрядного контуру з підвищенням напруги заряду батареї конденсаторів ЕРУ викликається зменшенням ефективного значення активного опору шару металевих гранул при протіканні в ньому іскроутворюючих розрядних струмів. Бібл. 21, рис. 6.

https://doi.org/10.15407/techned2022.02.003

ARTICLE_1_PDF (English)

Посилання

Fryungel F. Pulse technique. Generation and application of capacitor discharges. Moskva: Nauka, 1970. 320 p. (Rus).

Livshits A.L., Otto M.Sh. Pulse electrical engineering. Moscow: Energoatomizdat, 1983. 352 p. (Rus)

Lazarenko B.R., Lazarenko N.I. Physics of the electrospark method of metal processing. Moskva: TsBTI MEP, 1946. 76 p. (Rus)

Zolotykh B.N. Physical foundations of electrospark processing of metals. Moskva: Gostekhizdat, 1953. 108 p. (Rus)

Yutkin L.A. Electro-hydraulic effect. Moskva–Leningrad: Mashgiz, 1955. 50 p. (Rus)

Berkowitz A.E., Walter J.L. Spark Erosion: A Method for Producing Rapidly Quenched Fine Powders. Jour-nal of Materials Research. 1987. No 2. Pp. 277–288. DOI: https://doi.org/10.1088/0957-4484/23/41/415604.

Vovchenko O.I., Demydenko L.Yu., Blashchenko O.D., Starkov I.M. Improving the efficiency of high-voltage electric discharge installations which use exothermal dispersed media. Tekhnichna Elektrodynamika. 2019. No 5. Pp. 77–82. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.05.0077. (Rus)

Ishibashi V., Araki T., Kisimoto E., Kimo H. Method of Producing Pure Aluminia by Spark Discharge Proc-ess and the Characteristics there of. Ceramics Japan. 1971. No 6. Pp. 461–468.

Kornev Ia., Saprykin F., Lobanova G., Ushakov V., Preis S. Spark erosion in a metal spheres bed: Experimen-tal study of the discharge stability and energy efficiency. Journal of Electrostatics. 2018. Vol. 96. Pp. 111–118. DOI: https://doi.org/10.1016/j.elstat.2018.10.008.

Nguyen P.K., Lee K.H., Kim S.I., Ahn K.A., Chen L.H., Lee S.M., Chen R.K., Jin S., Berkowitz A.E. Spark Erosion: a High Production Rate Method for Producing Bi0.5Sb1.5Te3 Nanoparticles With Enhanced Thermoelectric Performance. Nanotechnology. 2012. Vol. 23. Pр. 415604-1 – 415604-7. DOI: https://doi.org/10.1088/0957-4484/23/41/415604

Hong J.I., Parker F.T., Solomon V.C., Madras P., Smith D.J. , Berkowitz A.E. Fabrication of spherical parti-cles with mixed amorphous/crystalline nanostructured cores and insulating oxide shells. J. Mater. Res. 2008. Vol. 23. Issue 06. Pp. 1758–1763. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.2008.0199.

Shcherba A.A., Suprunovska N.I., Petrichenko S.V. Dynamic processes in electric discharge installations. Kyiv: TOV Pro Format, 2017. 459 p. (Rus)

Shcherba A.A., Ivaschenko D.S., Suprunovska N.I. Development of difference equations method for analysis of transient processes in the circuits of electro-discharge systems at stochastic changing of load resistance. Tekhnichna Elektrodynamika. 2013. No 3. Pp. 3–11. (Rus)

Shydlovska N.A., Zakharchenko S.M. Discrete nonlinear-probabilistic model of the equivalent electrical re-sistance of a layer of metal granules. Tekhnichna Elektrodynamika. 2021. No 2. Pp. 3–12. https://doi.org/10.15407/techned2021.02.003. (Ukr)

Ivashchenko D.S., Shcherba A.A., Suprunovska N.I. Analyzing Probabilistic Properties of Electrical Charac-teristics in the Circuits Containing Stochastic Load. IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems IEPS-2016. Kyiv, Ukraine, June 7–11, 2016. Pp. 45–48. DOI: https://doi.org/10.1109/IEPS.2016.7521887

Shcherba A.A., Suprunovska N.I. Electric Energy Loss at Energy Exchange Between Capacitors as Function of Their Initial Voltages and Capacitances Ratio. Tekhnichna Elektrodynamika. 2016. No 3. Pp. 9–11. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.03.009.

Zakharchenko S.N., Kondratenko I.P., Perekos A.E., Zalutsky V.P., Kozyrsky V.V., Lopatko K.G. Influence of discharge pulses duration in a layer of iron granules on the size and structurally-phase conditions of its electroerosion particles. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2012. Vol. 6. No 5 (60). Pp. 66–72. (Rus)

Rafik F., Gualous H., Gallay R., Crausaz A, and Berthon A. Frequency, thermal and voltage supercapacitor characterization and modeling. Journal of Power Sources. 2007. Vol. 165. No 2. Pp. 928–934. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.12.021

Beletsky О.О., Suprunovska N.I., Shcherba A.A. Dependences of power characteristics of circuit at charge of supercapacitors on their initial and final voltages. Tekhnichna Elektrodynamika. 2016. No 1. Pp. 3–10. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.01.003. (Ukr)

Petrichenko S.V. Regulation of the effective volume of the discharge plasma during the contact electrospark process in a liquid. Elektronnaya Obrabotka Materialov. 2008. Vol. 44. No 3. Pp. 4–10. (Rus) DOI: https://doi.org/10.3103/S1068375508030010

Demirchyan K.S., Neiman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L. Theoretical foundations of electrical engi-neering. Vol. 2. St. Petersburg: Peter, 2003. 576 p. (Rus)