202699. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és áramköri elrendezés nagyfeszültséget előállító készülékek, előnyösen gyújtókészülékek jellemzőinek javítására
1 HU 202699 B 2 A találmány tárgya eljárás és áramköri elrendezés nagyfeszültséget előállító készülékek, előnyösen gyújtókészülékek jellemzőinek javítására, elsősorban a találmány szerinti megoldással működtetett eszközök- főleg elektródák - igénybevételének csökkentésére. Nagyfeszültség előállítására a szakirodalom különböző eljárásokat ismertet, amelyek egymástól felhasználási területük szerint is megkülönböztethetők. Gyújtószikra előállítására, valamint gázkisülési fényforrások begyújtására nagyfeszültségű impulzusokat állítanak elő oly módon, hogy nagy áttételű transzformátor - gyújtótranszformátor - kis menetszámú primer tekercsére feszültségimpulzust kapcsolnak. Gáz- és olajégők begyújtásánál gyújtóív előállítására ismeretesek továbbá olyan eljárások, melyeknél meghatározott ideig nagyfrekvenciás gerjesztéssel nagy áttételű transzformátort üzemeltetnek. Nagyfeszültségű csapdák, különösen rovarölő csapdák, működtetésére a gyakorlatban 220 V 50 Hz-es hálózati feszültség feltranszformált értékét kapcsolják folyamatosan az elektródákra. A 191 319 lajstromszámú HU szabadalmi leírás szerinti megoldás olyan megoldást ismertet, melynél a fényforrások gyújtását a lámpaáramkörbe sorosan kapcsolt kondenzátor feltöltésével kialakított nagyfeszültséggel hozzák létre. Valamennyi nagyfeszültséget előállító ismert megoldás közös hátránya az, hogy az átütést nagy energiával végzik, így az elektródák a jelentős áramigénybevétel miatt - nagy áramcsúcsok - gyorsan rongálódnak. Az ismert gyújtókészülékeknél a gyújtás kivitelezése vagy manuális úton történik, vagy ezeknél a készülékeknél a gyújtási üzem mindaddig fennmarad,- eredménytelen gyújtási kísérleteknél, - amíg a gyújtást meghiúsító körülményt el nem hárítják. Fényforrások gyújtásánál a gyakorlatban alkalmazott egyik ismert bimetálos megoldás esetén magának a bimetálos gyújtónak a meghibásodása vet véget az eredménytelen gyújtási kísérleteknek, így a fényforrással együtt azt is cserélni kell. A hagyományos megoldások további hátránya az, hogy mivel pillanatnyi hálózatkimaradáskor (gyors visszakapcsolás esetén) a nagynyomású kisülési lámpák kialszanak és a kisülési csövek csak a lehűlés után képesek újra begyújtani, az ismert gyújtók azonnali működésbelépése a lehűlésig jelentősen rongálja az elktródákat. A burkolatlan elektródák között folyamatosan, valamint hosszabb ideig fenntartott feszültség elektrosztatikusán az elektródákra vonzza a szennyeződéseket, amely nem kívánt átíveléseket idéz elő és gyakori tisztítást követel meg. A találmány célja az ismert megoldások hátrányos tulajdonságainak kiküszöbölése, illetve azok csökkentése és olyan megoldás létehozása, amely az elektródák kíméletes igénybevételével biztosítja az elektrosztatikus vonzás csökkentését, mérsékli a szabad elektródák szennyeződését. A találmány alapja az a felismerés, hogy akár nyitott, akár zárt elrendezésű elektródák között az elektronáramlás - glimm-kisülés - megindításához viszonylag kevés energia, de nagy feszültség (általában kV-nagyságrendú) szükséges, de ennek a folyamatnak az ívkisülésbe történő gerjesztése - a megfelelő ionáramlás - már lényegesen alacsonyabb feszültségen (néhány 100 V) lehetséges és az ív egészen kicsi (100 V-nál is kisebb) feszültségen is fennmarad, ha az íváram az adott elrendezére jellemző értéket eléri. Kísérleteket végeztünk, amelyek során rájöttünk arra, hogy a nagyfeszültségű jel akkor használható fel előnyösen, ha a feszültségjelet legalább két, egyástól eltérő paraméterekkel rendelkező feszültségösszetevő-jel szuperponálásából képezzük, amelyek közül az egyik kis energiájú, de nagy feszültségű - legalább 1000 V feszültség -, a másik pedig nagy energiájú, alacsonyabb feszültségű - legfeljebb 800 V ' A találmány tárgya eljárás nagyfeszültséget előállító készülékek, előnyösen gyújtókészülékek jellemzőinek javítására, amelynek során működtetéshez, előnyösen gyújtáshoz szükséges nagyfeszültségű feszültségjelet állítunk elő, amely feszültségjelet szakaszosan, ismétlődve hozunk létre. Az eljárás lényege az, hogy a feszültségjelet két, egymástól eltérő paraméterekkel rendelkező feszültségösszetevő-jel szuperponálásából képezzük oly módon, hogy az egyik feszültségössztevő-jelet kisebb feszültségű - legfeljebb 800 V feszültségű - legalább 3 ps időtartamú első jelként állítjuk elő, amely első jelre nagyfeszültségű - legalább 1000 V feszültségű - legfeljebb 1 ps időtartamú másik feszültségösszetevő-jelet szuperponálunk. A két feszültségösszetevő-jelből szuperponált jelet pedig előnyösen a készülék üzemi feszültségjeléhez szinkronizáljuk. Az eljárás célszerű megoldásánál, az egyik feszültségösszetevő- jelet alacsony frekvenciájú - legfeljebb 1 kHz - jelként hozzuk létre oly módon, hogy az azt előállító áramkört egyenáram vonatkozásában elválasztjuk és az elválasztásra szolgáló elemben hozzuk létre az első feszültségösszetevő-jelet, a másik feszültségösszetevő-jelet pedig a gyújtóáramkörbe sorosan beiktatott áramköri elemben gerjesztjük. További célszerű megoldása az eljárásnak az, ha az egyik feszültségösszetevő-jelet az egyenáramú elválasztásra szolgáló elemben aperiodikus jelként, előnyösen egyenfeszültségű jelként, állítjuk elő. Az eljárás előnyös megoldása esetén mindkét feszültségösszetevő-jelet a készüléknek egyenáram szempontjából folytonos, abba sorosan beiktatott áramköri eleme(i)ben hozzuk létre - tehát nem végzünk egyenáramú elválasztást - és az egyik feszültségösszetevő-jelhez szinkronizáljuk a másik feszültségösszetevő-jel gerjesztését. A találmány további alapja az a felismerés, hogy a nagyfeszültség előállítása során a nagyfeszültségű impulzus által keletkező áram csökkenthető. Kísérleteink szerint a nagyfeszültségű impulzus által keltett áram előnyösen a gyújtófeszültség csökkentése nélkül is csökkenthető abban az esetben, ha a nagyfeszültségű kör impedanciáiból - soros induktivitás, szórt kapacitás - adódó időállandóval közel megegyező időállandójúra alakítjuk ki a gerjesztőkör időállandóját. A két kört ily módon rezonanciába hozzuk, amelynek révén átívelés esetére is korlátozzuk a geijesztés áramát. Abban az esetben, ha a nagyfeszültségű feszültségjelet a találmány szerinti módon az előzőekben ismertetettek szerint két feszültségösszetevő-jel szuperponálásából képezzük, akkor úgy járunk el, hogy a másik feszültségösszetevő-jel létrehozásakor oly módon korlátozzuk az áramot, hogy meghatározzuk a másik feszültségösszetevő-jelet előállító áramkör 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
