Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Kagiliw-giliw na mga katotohanan
Bilang ng mga tanawin: 41767
Mga puna sa artikulo: 4
Ano ang Tesla Transformer
Ngayon, ang transpormador ng Tesla ay tinatawag na isang high-frequency high-voltage resonant transpormer, at sa network maaari kang makahanap ng maraming mga halimbawa ng matingkad na pagpapatupad ng hindi pangkaraniwang aparato na ito. Ang isang likidong walang pangunahing ferromagnetic core, na binubuo ng maraming mga liko ng manipis na kawad, nakoronahan ng isang torus, nagpapalabas ng totoong kidlat, nakakagulat ng mga nakamangha sa mga manonood. Ngunit naaalala ba ng lahat kung paano at bakit ang kamangha-manghang aparato na ito ay orihinal na nilikha?
Ang kasaysayan ng imbensyon na ito ay nagsisimula sa huling bahagi ng ika-19 na siglo, kung ang isang napakatalino na pang-eksperimentong siyentipiko Nikola Teslahabang nagtatrabaho sa USA, itinakda lamang niya ang kanyang sarili ang gawain ng pag-aaral kung paano maipapadala ang elektrikal na enerhiya sa mga malalayong distansya nang walang mga wire.
Ito ay mahirap na matukoy ang tiyak na taon kung ang ideya na ito ay dumating sa siyentipiko para sigurado, ngunit kilala na noong Mayo 20, 1891, si Nikola Tesla ay nagbigay ng detalyadong lektura sa Columbia University, kung saan ipinakita niya ang kanyang mga ideya sa kawani ng American Institute of Electrical Engineers at inilarawan pagpapakita ng mga visual na eksperimento.
Ang layunin ng mga unang demonstrasyon ay upang magpakita ng isang bagong paraan ng pagkuha ng ilaw sa pamamagitan ng paggamit ng mataas na dalas at mataas na boltahe na alon para dito, pati na rin upang maihayag ang mga tampok ng mga alon na ito. Sa pagiging patas, napapansin natin na ang mga modernong lampara ng pag-save ng enerhiya na gumagana sa prinsipyo na iminungkahi lamang para sa ilaw ni Tesla.
Pangwakas na teorya tungkol sa eksaktong paghahatid ng wireless na kuryente unti-unting bumagsak ito, ang siyentipiko ay gumugol ng maraming taon na isinasaalang-alang ang kanyang teknolohiya, nag-eksperimento ng maraming at masakit sa pagpapabuti ng bawat elemento ng circuit, binuo niya ang mga breakers, naimbento ang mga lumalaban na mga capacitor na may mataas na boltahe, naimbento at binago ang mga circuit Controller, ngunit hindi niya maaaring dalhin ang kanyang plano sa buhay sa scale na gusto niya.
Gayunpaman, umabot sa amin ang teorya. Ang mga talaarawan, artikulo, patente at lektura ni Nikola Tesla ay magagamit, kung saan mahahanap mo ang paunang mga detalye tungkol sa teknolohiyang ito. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang mayabang na transpormer ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbabasa, halimbawa, ang mga patente ni Nikola Tesla No. 787412 o Hindi. 649621, magagamit na ngayon sa network.
Kung sinubukan mong madaling maunawaan kung paano gumagana ang transpormador ng Tesla, isaalang-alang ang istraktura at prinsipyo ng pagpapatakbo, pagkatapos ay walang kumplikado.
Ang pangalawang paikot na paikot ng transpormer ay gawa sa insulated wire (halimbawa, mula sa isang enamel wire), na kung saan ay inilatag sa ikot sa isang solong layer sa isang guwang na cylindrical frame, ang ratio ng taas ng frame sa diameter nito ay karaniwang kinuha mula 6 hanggang 1 hanggang 4 hanggang 1.
Pagkatapos ng paikot-ikot, ang pangalawang paikot-ikot ay pinahiran ng epoxy dagta o barnisan. Ang pangunahing paikot-ikot ay gawa sa isang medyo malaking cross-section wire, kadalasang naglalaman ito ng 2 hanggang 10 na liko, at umaangkop sa hugis ng isang flat na spiral, o nasugatan tulad ng pangalawang - sa isang cylindrical frame na may diameter na medyo malaki kaysa sa pangalawang.
Ang taas ng pangunahing paikot-ikot, bilang isang panuntunan, ay hindi lalampas sa 1/5 ng taas ng pangalawang. Ang isang toroid ay konektado sa itaas na terminal ng pangalawang paikot-ikot, at ang ibabang terminal nito ay saligan. Susunod, isaalang-alang ang lahat nang mas detalyado.
Halimbawa: ang pangalawang paikot-ikot ay sugat sa isang frame na may diameter na 110 mm, ang PETV-2 enamel wire na may diameter na 0.5 mm, at naglalaman ng 1200 na lumiliko, kaya ang taas nito ay halos 62 cm, at ang haba ng kawad ay mga 417 metro. Hayaan ang pangunahing paikot-ikot na naglalaman ng 5 mga liko ng isang makapal na tubo ng tanso, sugat sa paligid ng isang diameter ng 23 cm, at may taas na 12 cm.
Susunod, gumawa ng isang toroid. Sa isip, ang capacitance nito ay dapat na tulad na ang resonant frequency ng pangalawang circuit (grounded pangalawang likid kasama ang toroid at ang nakapaligid na daluyan) ay tumutugma sa haba ng pangalawang paikot-ikot na wire upang ang haba na ito ay katumbas ng isang-kapat ng haba ng daluyong (halimbawa, ang dalas ay katumbas ng 180 kHz) .
Para sa tumpak na pagkalkula, ang isang espesyal na programa para sa pagkalkula ng Tesla coils, halimbawa VcTesla o inca, ay maaaring maging kapaki-pakinabang.Ang isang mataas na boltahe na kapasitor ay pinili para sa pangunahing paikot-ikot, ang kapasidad ng kung saan, kasama ang inductance ng pangunahing paikot na paikot, ay bubuo ng isang oscillatory circuit, na ang likas na dalas ay magiging katumbas ng malagong dalas ng pangalawang circuit. Karaniwan, ang isang kapasitor na malapit sa kapasidad ay kinuha, at ang pag-tune ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpili ng mga liko ng pangunahing paikot-ikot.
Ang kakanyahan ng transpormador ng Tesla sa canonical form ay ang mga sumusunod: ang pangunahing circuit kapasitor ay sisingilin mula sa isang angkop na mapagkukunan ng mataas na boltahe, kung gayon ito ay konektado sa pamamagitan ng switch sa pangunahing paikot-ikot, at sa gayon ay paulit-ulit na paulit-ulit bawat segundo.
Bilang resulta ng bawat pag-ikot ng paglipat, ang mga naka-dimpang mga oscillation ay nangyayari sa pangunahing circuit. Ngunit ang pangunahing likid ay isang inductor para sa pangalawang circuit, samakatuwid, ang mga electromagnetic waves ay nasasabik sa pangalawang circuit, ayon sa pagkakabanggit.
Dahil ang pangalawang circuit ay nakatutok sa pagkakatulad sa mga pangunahing pag-oscillations, isang boltahe na resonans ang lumitaw sa pangalawang paikot-ikot, at sa gayon ang koepisyent ng pagbabagong-anyo (ang ratio ng pangunahing paikot-ikot na paikot at ang pangalawang windings na sakop nito) ay dapat ding dumami ng Q - ang kalidad na kadahilanan ng pangalawang circuit, kung gayon ang tunay na ratio boltahe sa pangalawang paikot-ikot sa boltahe sa pangunahing.
At dahil ang haba ng wire ng pangalawang paikot-ikot na pantay ay pantay sa isang-kapat ng haba ng daluyong ng mga oscillations na sapilitan sa loob nito, nasa toroid na magkakaroon ng boltahe na antinode (at sa ground point - ang kasalukuyang antinode), at ito ay kung saan maaaring mangyari ang pinakamabisang pagkasira.
Ang iba't ibang mga circuit ay ginagamit upang mabigyan ng kapangyarihan ang pangunahing circuit, mula sa isang static na agwat ng spark (spark gap) na pinalakas ng MOTs (ILO - isang mataas na boltahe na transpormer mula sa isang microwave oven) upang ang mga resonant na transistor circuit sa mga maaaring maiprogramang mga kontrol na pinapatakbo ng isang naayos na boltahe ng mains, gayunpaman, ang kakanyahan nito ay hindi nagbabago.
Narito ang mga pinaka-karaniwang uri ng Tesla coils, depende sa kung paano mo makokontrol ang mga ito:
SGTC (SSTC, Spark Gap Tesla Coil) - Tesla transpormer sa agwat ng spark. Ito ay isang klasikong disenyo, isang katulad na pamamaraan ay orihinal na ginamit mismo ni Tesla. Bilang elemento ng paglipat, ginagamit ang isang spark gap dito. Sa mga mababang istraktura na may mababang lakas, ang arrester ay dalawang piraso ng makapal na kawad na matatagpuan sa ilang distansya, habang sa mas malakas, ang mga kumplikadong umiikot na mga naglalabas gamit ang mga motor ay ginagamit. Ang mga transpormer ng ganitong uri ay ginawa kung kinakailangan lamang ng isang mahabang streamer, at hindi mahalaga ang kahusayan.
VTTC (WTC, Vacuum Tube Tesla Coil) - Tesla transpormer sa isang elektronikong lampara. Bilang isang elemento ng paglipat, isang malakas na tube ng radyo, halimbawa, GU-81, ay ginagamit dito. Ang ganitong mga transformer ay maaaring gumana nang tuluy-tuloy at makagawa ng medyo makapal na mga paglabas. Ang ganitong uri ng kapangyarihan ay madalas na ginagamit upang bumuo ng mga high-frequency coils, na, dahil sa karaniwang anyo ng kanilang mga streamer, ay tinatawag na "mga sulo".
SSTC (SSTC, Solid State Tesla Coil) - Ang transpormador ng Tesla, kung saan ginagamit ang mga semiconductor bilang isang pangunahing elemento. Kadalasan ito IGBT o MOSFET transistors. Ang ganitong uri ng transpormer ay maaaring gumana nang tuluy-tuloy. Ang hitsura ng mga streamer na nilikha ng tulad ng isang coil ay maaaring maging ibang-iba. Ang ganitong uri ng transpormador ng Tesla ay mas madaling kontrolin, halimbawa, maaari kang maglaro ng musika sa kanila.
DRSSTC (DRSTC, Dual Resonant Solid State Tesla Coil) - Ang transpormador ng Tesla na may dalawang mga resonant na circuit, dito, bilang mga susi sa SSTC, ang mga semiconductor ay ginagamit. ДРСТЦ the - ang pinakamahirap na uri ng mga transformer ng Tesla na kontrol at pag-tune.
Upang makakuha ng mas mahusay at epektibong operasyon ng transpormador ng Tesla, ito ay mga scheme ng topology ng DRSSTC na ginagamit, kapag ang malakas na resonance ay nakamit sa pangunahing circuit mismo, at sa pangalawang, ayon sa pagkakabanggit, isang mas maliwanag na larawan, mas mahaba at mas makapal na mga lightnings (streamer).
Si Tesla mismo ay sinubukan ang makakaya upang makamit ang ganoong paraan ng pagpapatakbo ng kanyang transpormer, at ang mga simula ng ideyang ito ay makikita sa patent No. 568176, kung saan ginagamit ang mga reaktor ng singil, pagkatapos ay binuo ni Tesla ang circuit kasama ang landas na ito, iyon ay, hinahangad niyang gamitin ang pangunahing circuit nang mahusay hangga't maaari, paglikha ng mga ito. taginting. Maaari mong basahin ang tungkol sa mga eksperimento ng siyentipiko sa kanyang talaarawan (tala ng siyentipiko sa mga eksperimento sa Colorado Springs, na isinagawa niya mula 1899 hanggang 1900, na-publish sa nakalimbag na form).
Pinag-uusapan ang tungkol sa praktikal na aplikasyon ng transpormador ng Tesla, ang isang tao ay hindi dapat makulong sa sarili upang humanga para sa aesthetic na kalikasan ng mga paglabas na natanggap, at ituring ang aparato bilang isang pandekorasyon. Ang boltahe sa pangalawang paikot-ikot ng transpormer ay maaaring umabot sa milyon-milyong mga volts, na sa huli ay isang epektibong mapagkukunan ng ultra-high boltahe.
Si Tesla mismo ang nagpaunlad ng kanyang sistema para sa paglilipat ng koryente sa malalayong distansya nang walang mga wire, gamit ang kondaktibiti ng itaas na mga layer ng hangin sa kapaligiran. Ipinapalagay na mayroong isang pagtanggap ng transpormer ng isang katulad na disenyo, na ibababa ang tinatanggap na mataas na boltahe sa isang halaga na katanggap-tanggap sa consumer, maaari mong malaman ang tungkol sa pamamagitan ng pagbabasa ng patent ni Tesla Blg 649621.
Sa partikular na tala ay ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng transpormador ng Tesla sa kapaligiran. Ang pangalawang circuit ay isang bukas na circuit, at ang sistema ay hindi thermodynamically na ihiwalay, hindi man ito sarado, ito ay isang bukas na sistema. Ang modernong pananaliksik sa direksyon na ito ay isinasagawa ng maraming mga mananaliksik, at isang punto sa landas na ito ay hindi pa naitakda.
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: