Construirea unui transformator Tesla la domiciliu, Popular Mechanics revista

Esența invenției de simpla lui Tesla. Dacă transformatorul de curent de alimentare cu o frecvență egală cu rezonant de înfășurare secundară, tensiunea de ieșire crește la zeci și chiar sute de ori. De fapt, aceasta este limitată de rezistența dielectrică a aerului înconjurător (sau alt mediu) și transformatorul în sine precum și pierderile prin radiație a undelor radio. Cel mai faimos tambur în domeniul show business: ea este capabil de a trage fulgere!

Transformator pare foarte neobișnuit - este ca și în cazul în care special concepute pentru show-business. In loc de obișnuitele înfășurări miez de fier în vrac, cu o grosime de - un tub gol lung de material dielectric, pe care firul este înfășurat într-un singur strat. Un astfel de aspect ciudat este cauzată de necesitatea de a maximiza puterea de design electric.

De asemenea, aspect neobișnuit, Tesla transformator are o altă caracteristică: este necesar să aibă un anumit sistem care creează un curent în înfășurarea primară este la frecvența de rezonanță a secundar. Tesla însuși a folosit așa-numitul circuitul scânteie (SGTC, Spark Gap Tesla Coil). Principiul său constă în încărcarea condensator de la sursa de alimentare, urmată de conectarea la înfășurarea primară. Împreună, ele formează un circuit de oscilație.

Capacitatea și inductanța bobinei sunt alese astfel încât frecvența de oscilație în acest circuit coincide cu este necesar. Comutarea se face prin eclator, de îndată ce tensiunea condensatorului ajunge la o anumită valoare, există un circuit de eclator de închidere. Deseori, puteți vedea afirmația că „scânteie conține întreaga gamă de frecvențe, astfel încât există întotdeauna și rezonanță, din cauza căreia transformatorul este de lucru.“ Dar nu este - fără alegerea corectă a capacitate și inductanță foarte înaltă tensiune la ieșire nu înțeleg.

Decizia de a face un transformator Tesla, ne-am oprit la o schemă progresivă - tranzistor. Generatoare Tranzistor este potențial posibil să se obțină orice formă și frecvența semnalului în înfășurarea primară.

Circuitul de contact selectat compus din tranzistori de putere driver cip, transformator mic pentru izolarea de la tensiunea de alimentare de 220 V șofer și o jumătate de pod de doi tranzistori de putere și două condensatoare de film. Transformatorul este înfășurat pe un inel de ferită cu o frecvență de lucru de cel puțin 500 kHz, este trei înfășurări 10-15 spire de sârmă. Este important să se conecteze tranzistori la înfășurările transformatorului, astfel încât acestea lucrează în contrariul: atunci când unul este deschis, celălalt închis.

Frecvența dorită apare ca urmare a feedback-ului din înfășurarea secundară (sistem se bazează pe auto-oscilație). Feedback-ul poate fi implementat în două moduri: cu ajutorul unui transformator sau un curent de 50-80 transformă din sârmă pe același inel de ferită ca transformator de izolare, prin care partea de jos a împământarea înfășurării secundare sau pur și simplu o bucată de sârmă ..., care servește ca antenă, Plume emise de lichidare a undelor radio secundar.

Bobinaj ar trebui să fie foarte gros, rândul său, pentru a porni. Bobinele nu se suprapun reciproc. Numai prin aderarea la aceste reguli, puteți obține de înaltă calitate secundară de lichidare, în care vor fi defalcări între spirele și descarcarilor corona care vagabonzi. Lungimea bobinei în sine sa dovedit a fi de 45 cm, iar numărul de spire - 810. Bobina manufacturat nevoie de lac, rasina epoxidica, sau ceva de genul altceva.

Există trei variante ale înfășurării primare: spirala plat, de lichidare scurt și conic spirală. Primul oferă o rezistență maximă dielectrică, dar în detrimentul puterea de cuplaj inductiv. Cea de a doua, în schimb, oferă cea mai bună conexiune, dar cu atat mai mare este - cu atat mai mare sansa ca defalcarea are loc între ea și înfășurarea secundară. Înfășurare conică - varianta intermediară, permite obținerea celui mai bun echilibru între cuplaj inductiv și rigidității dielectrice. tensiune de înregistrare, nu am lua în calcul, așa că alegerea a căzut pe o bobină elicoidală: vă permite pentru a obține eficiență maximă și este ușor de fabricat.

Ca conductor luat de sârmă putere audio 6 mm², opt bobine care sunt înfășurate pe segmentul de tuburi din PVC cu diametru mai mare decât cea a înfășurării carcasei secundar, și fixe de bandă convențională. O astfel de variantă nu poate fi considerată ideală, deoarece numai curent de înaltă frecvență curge pe suprafața conductorului (efect de piele), astfel încât corect face înfășurarea primară a țevii de cupru. Cu toate acestea, metoda noastră este simplu de fabricat și la puteri nu este prea mare este de lucru.

Pentru feedback-ul, am planificat inițial pentru a utiliza un transformator de curent. Dar el a fost ineficient la bobina de putere mică. Și în cazul unei antene dificil de a oferi un impuls inițial, care va începe oscilație (în caz de transformator, prin intermediul inelului său poate sări peste un fir pe care o fracțiune de blocare a doua baterie normala). Ca rezultat, am produs un sistem mixt: un transformator de ieșire a fost conectat la circuitul de intrare, iar al doilea fir nu a fost conectat la nimic, și servește ca antenă.

Scurt-circuit, de rupere prin tranzistori și alte probleme inițial presupune foarte posibil, astfel încât panoul de control, care, în plus, a fost făcută cu un ampermetru de curent alternativ 10 O siguranță automată de 10 A și o pereche de „neonok“: unul indică faptul că există putere de la intrare la consolă iar celălalt - dacă curentul curge la bobina. Acest panou vă permite să comutați în mod convenabil pe și de pe bobina, monitorizează parametrii cheie, precum și face posibilă pentru a reduce considerabil frecvența călătoriilor la scut pentru a include „knock-out“ mașini.

Atunci când sunt făcute toate componentele, asamblarea finală a transformatorului este nici o problema. Singura subtilitate - împământare a capătului inferior al înfășurării secundare. Din păcate, nu toate casele au prize domestice cu contacte separate de sol. Și în cazul în care este, aceste contacte nu sunt întotdeauna într-adevăr conectat (pentru a verifica acest lucru, puteți utiliza un multimetru, între contactul și firul de fază ar trebui să fie de aproximativ 220, și între el și conductorul neutru - aproape de zero).

Dar acum vine momentul crucial al incluziunii ... Și îndată, prima victimă fulger - putere de circuit tranzistor. După înlocuirea se dovedește că sistemul este în principiu destul de eficient, cu toate că la puteri mai mici (200-500 wați). Atunci când puterea proiectat (aproximativ 1-2 kW) tranzistori cu un bliț eficient exploda. În timp ce aceste explozii nu sunt periculoase, „a doua lucrare - 15 minute de înlocuire tranzistor“ modul nu este satisfăcătoare. Cu toate acestea, cu ajutorul transformatorului este posibil să se simtă în rolul lui Zeus Thunderer.

Dar cel mai ambițios proiect de Tesla asociat cu transformator său - pentru a crea un sistem global de alimentare cu energie fără fir. El a crezut, destul de puternic sistem de transformator sau transformatoare se pot schimba la nivel global taxa pământului și atmosfera superioară.

Într-o astfel de situație stabilită oriunde în transformator o planetă care are aceeași frecvență de rezonanță ca transmiterea va fi o sursă de curent, iar liniile de transmisie a puterii nu mai devin necesare.

A fost dorința de a crea un sistem de transmisie wireless de putere a distrus faimosul proiect Wardenclyff. Investitorii sunt interesați de apariția numai sistem de comunicare recuperabile. Un transmițător de putere, care ar putea lua pe cineva de sub control în jurul lumii, dimpotrivă, a amenințat pierderea de companii electrice și producătorii de fire. Iar unul dintre principalii investitori a fost actionar si centralele hidroelectrice Niagara pentru producția de cupru ...