categorii: Articole prezentate » Fapte interesante
Număr de vizualizări: 41767
Comentarii la articol: 4

Ce este Tesla Transformer

 

Astăzi, transformatorul Tesla se numește transformator rezonant de înaltă frecvență de înaltă frecvență, iar în rețea puteți găsi numeroase exemple de implementări vii ale acestui dispozitiv neobișnuit. O bobină fără miez feromagnetic, formată din mai multe viraje dintr-un fir subțire, încoronată cu un torus, emite un fulger real, impresionând spectatorii uimiți. Dar toată lumea își amintește cum și de ce a fost creat inițial acest dispozitiv uimitor?

Ce este Tesla Transformer

Istoria acestei invenții începe la sfârșitul secolului 19, când un strălucit om de știință experimental Nikola Teslaîn timp ce lucra în SUA, el și-a stabilit doar sarcina de a învăța cum să transmită energia electrică pe distanțe lungi, fără fire.

Cu greu se poate preciza anul specific când această idee a ajuns la omul de știință cu siguranță, dar se știe că, la 20 mai 1891, Nikola Tesla a ținut o prelegere detaliată la Universitatea Columbia, unde și-a prezentat ideile personalului Institutului American de Ingineri Electrici și ilustrat. prezentând experimente vizuale.


Scopul primelor demonstrații a fost să arate un nou mod de obținere a luminii prin utilizarea curenților de înaltă frecvență și de înaltă tensiune, precum și să dezvăluie caracteristicile acestor curenți. În echitate, observăm că lămpile fluorescente moderne cu economie de energie funcționează pe principiul care tocmai a fost propus pentru lumina Tesla.

Nikola Tesla în laborator

Teoria finală cu privire la exact transmisie wireless de energie electrică s-a arătat treptat, omul de știință a petrecut câțiva ani trăindu-și mintea tehnologiei sale, experimentând mult și îmbunătățind cu atenție fiecare element al circuitului, a dezvoltat întrerupătoare, a inventat condensatoare rezistente de înaltă tensiune, a inventat și a modificat regulatoarele de circuit, dar nu și-a putut aduce planul la viață pe scara în care dorea.

invenții ale lui Nikola Tesla

Cu toate acestea, teoria a ajuns la noi. Sunt disponibile jurnale, articole, brevete și prelegeri de Nikola Tesla, în care puteți găsi detaliile inițiale referitoare la această tehnologie. Principiul funcționării unui transformator rezonant poate fi găsit citind, de exemplu, brevetele lui Nikola Tesla nr. 787412 sau nr. 649621, deja disponibile astăzi în rețea.

Dispozitiv de transformare Tesla

Dacă încercați să înțelegeți pe scurt cum funcționează transformatorul Tesla, luați în considerare structura și principiul de funcționare, atunci nu este nimic complicat.

Înfășurarea secundară a transformatorului este realizată din sârmă izolată (de exemplu, dintr-un fir de smalț), care este așezat rotund într-un singur strat pe un cadru cilindric gol, raportul dintre înălțimea cadrului și diametrul său este de obicei luat de la 6 la 1 la 4 la 1.

După înfășurare, înfășurarea secundară este acoperită cu rășină epoxidică sau lac. Înfășurarea primară este realizată dintr-un fir de secțiune relativ mare, acesta conține, de obicei, de la 2 la 10 rotiri și se potrivește în forma unei spirale plane sau este înfășurat ca unul secundar - pe un cadru cilindric cu un diametru puțin mai mare decât cel al celui secundar.

În general, înălțimea înfășurării primare, nu depășește 1/5 din înălțimea secundară. Un toroid este conectat la terminalul superior al înfășurării secundare, iar terminalul său inferior este împământat. În continuare, ia în considerare totul mai detaliat.

De exemplu: înfășurarea secundară este înfășurată pe un cadru cu un diametru de 110 mm, sârmă smalț PETV-2 cu diametrul de 0,5 mm și conține 1200 de rotiri, deci înălțimea sa este de aproximativ 62 cm, iar lungimea sârmei este de aproximativ 417 metri. Lăsați înfășurarea primară să conțină 5 rotații dintr-un tub gros de cupru, înfășurat în jurul unui diametru de 23 cm și are o înălțime de 12 cm.

Exemplu de calcul în program

Apoi, faceți un toroid. Capacitatea sa ar trebui în mod ideal să fie astfel încât frecvența rezonantă a circuitului secundar (bobina secundară împământată împreună cu toroidul și mediul) să corespundă lungimii firului de înfășurare secundar, astfel încât această lungime să fie egală cu un sfert din lungimea de undă (de exemplu, frecvența este egală cu 180 kHz) .

Pentru un calcul precis, poate fi util un program special pentru calcularea bobinelor Tesla, de exemplu VcTesla sau inca.Pentru înfășurarea primară este selectat un condensator de înaltă tensiune, a cărui capacitate, împreună cu inductanța înfășurării primare, ar forma un circuit oscilator, a cărui frecvență naturală ar fi egală cu frecvența rezonantă a circuitului secundar. În mod obișnuit, se ia un condensator în capacitate apropiată și reglarea se realizează prin selectarea rotațiilor înfășurării primare.

Esența transformatorului Tesla în formă canonică este următoarea: condensatorul de circuit primar este încărcat de la o sursă adecvată de înaltă tensiune, apoi este conectat prin comutator la înfășurarea primară și astfel se repetă de mai multe ori pe secundă.

Ca urmare a fiecărui ciclu de comutare, oscilațiile amortizate apar în circuitul primar. Dar bobina primară este un inductor pentru circuitul secundar, prin urmare, oscilațiile electromagnetice sunt excitate în circuitul secundar, respectiv.

Deoarece circuitul secundar este reglat în rezonanță cu oscilațiile primare, o rezonanță de tensiune apare pe înfășurarea secundară, deci coeficientul de transformare (raportul învârtirilor primare și înfășurările secundare acoperite de acesta) trebuie de asemenea înmulțit cu Q - factorul de calitate al circuitului secundar, apoi raportul real tensiune pe înfășurarea secundară la tensiune pe primar.

Și având în vedere că lungimea firului secundar de înfășurare este egală cu un sfert din lungimea de undă a oscilațiilor induse în el, pe toroid va exista un antinod de tensiune (și la punctul de împământare - antinodul curent) și de aici poate avea loc cea mai eficientă defalcare.

Diferite circuite sunt utilizate pentru a alimenta circuitul primar, de la o scânteie statică (spark gap) alimentată de MOTs (ILO - un transformator de înaltă tensiune dintr-un cuptor cu microunde) la circuite tranzistorii rezonante pe controlerele programabile alimentate de o tensiune de rețea redusă, însă esența acestui lucru nu se schimbă.

Iată cele mai frecvente tipuri de bobine Tesla, în funcție de modul în care le controlezi:


SGTC (SSTC, Spark Gap Tesla Bobina) - Transformator Tesla în spark gap. Acesta este un design clasic, o schemă similară a fost inițial folosită chiar de Tesla. Ca element de comutare, aici este utilizat un spațiu de scânteie. În construcțiile cu putere redusă, dispozitivul de prindere este format din două bucăți de sârmă groasă situate la o anumită distanță, în timp ce în cele mai puternice, se folosesc descărcatoare rotative complexe care folosesc motoare. Transformatoarele de acest tip sunt realizate dacă este necesară doar un streamer lung, iar eficiența nu este importantă.


VTTC (WTC, serpentina Tesla cu tub de vid) - Transformator Tesla pe o lampă electronică. Ca element de comutare, aici se folosește un tub radio puternic, de exemplu GU-81. Astfel de transformatoare pot funcționa continuu și pot produce descărcări destul de groase. Acest tip de putere este cel mai adesea folosit pentru a construi bobine de înaltă frecvență, care, datorită aspectului tipic al streamerelor lor, sunt numite „torțe”.


SSTC (SSTC, bobină Tesla cu stat solid) - Transformatorul Tesla, în care semiconductorii sunt folosiți ca element cheie. De obicei ea Tranzistoare IGBT sau MOSFET. Acest tip de transformator poate funcționa continuu. Aspectul streamerelor create de o astfel de bobină poate fi foarte diferit. Acest tip de transformator Tesla este mai ușor de controlat, de exemplu, puteți reda muzică pe ele.


DRSSTC (DRSTC, dublu rezonant cu bobină Tesla în stare solidă) - Transformatorul Tesla cu două circuite rezonante, aici, ca chei în SSTC, sunt utilizate semiconductoare. ДРССТЦ - cel mai dificil tip de transformatoare Tesla în control și reglare.

Pentru a obține o funcționare mai eficientă și mai eficientă a transformatorului Tesla, se folosesc scheme de topologie DRSSTC, atunci când se obține rezonanță puternică în circuitul primar în sine, respectiv în cea secundară, o imagine mai strălucitoare, fulgere mai lungi și mai groase (streamere).

Tesla însuși a încercat cât a putut să realizeze doar un astfel de mod de funcționare al transformatorului său, iar începuturile acestei idei pot fi văzute în brevetul nr. 568176, unde sunt utilizate reactoarele de încărcare, atunci Tesla a dezvoltat circuitul pe această cale, adică a căutat să utilizeze circuitul primar cât mai eficient, creând rezonanță. Puteți citi despre experimentele savantului din jurnalul său (notele de știință despre experimentele din Colorado Springs, pe care le-a realizat între 1899 și 1900, au fost deja publicate în formă tipărită).

Vorbind despre aplicarea practică a transformatorului Tesla, nu trebuie să vă limitați la admirația pentru natura estetică a descărcărilor primite și să tratați dispozitivul ca pe unul decorativ. Tensiunea pe înfășurarea secundară a transformatorului poate atinge milioane de volți, ceea ce în final este o sursă eficientă de tensiune ultra-înaltă.

Turnul Wordencliff

Tesla însuși și-a dezvoltat sistemul pentru transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi, fără fire, folosind conductivitatea straturilor de aer superioare ale atmosferei. S-a presupus că există un transformator de recepție cu un design similar, care ar scădea tensiunea ridicată acceptată la o valoare acceptabilă pentru consumator, puteți afla acest lucru citind brevetul Tesla nr. 649621.

O notă deosebită este natura interacțiunii transformatorului Tesla cu mediul înconjurător. Circuitul secundar este un circuit deschis, iar sistemul nu este izolat termodinamic, nici măcar nu este închis, ci este un sistem deschis. Cercetările moderne în această direcție sunt realizate de mulți cercetători și un punct pe această cale nu a fost încă stabilit.

Consultați și la i.electricianexp.com:

  • Metoda rezonantă de transmisie wireless a energiei electrice de către Nikola Tesla
  • Cum se determină numărul de rotații ale înfășurărilor transformatorului
  • Metode de transmisie wireless a puterii
  • Metoda de inducție electromagnetică în transferul de energie wireless
  • Transformatoare și autotransformatoare - care este diferența și caracteristica

  •  
     
    Comentarii:

    # 1 a scris: | [Cite]

     
     

    Bine ai venit! Poate în afara subiectului. Există o linie electrică lângă dacha și mi-au spus că puteți folosi energia liberă pentru iluminat, dacă da, cum să o faceți pentru a obține electricitate cel puțin pentru a alimenta lămpile cu LED. Multumesc

     
    Comentarii:

    # 2 a scris: | [Cite]

     
     

    Victor Dzyuba,
    Am auzit undeva că dacă instalați o bobină sub o linie de alimentare, atunci o emf va fi indusă în ea. Nu știu, poate adevărul nu. Încearcă, experimentează.

     
    Comentarii:

    # 3 a scris: Michael | [Cite]

     
     

    Victor, nu va fi energie gratuită. Energia liberă nu este obținută din liniile electrice.

     
    Comentarii:

    # 4 a scris: | [Cite]

     
     

    Odată ajunși la televizor, au arătat cum păstorii din stepa au adus un baston de lemn cu un fir la un cablu de înaltă tensiune pentru o anumită distanță și chiar au reușit să privească televizorul prin reglarea distanței față de plumbul actual.