Список разделов Flyback.org.ru » Схемы » Катушки тесла
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Катушки тесла
Ответить с цитатой

Николай
 


искровые, ламповые, транзисторные теслы. схемы, статьи, рекомендации


Последний раз редактировалось: Николай (Mon Jan 29, 2007 2:15 am), всего редактировалось 2 раз(а)
Добавлено: Fri Jan 26, 2007 2:48 am
тема: SGTC - Катушка тесла на искровике
Ответить с цитатой

Николай
 


SGTC Катушка Теслы
Это резонанс-трансформатор, который состоит из двух обмоток: первичная имеет мало витков и выполнена проводником очень большого сечения, так как по ней текут токи до нескольких кА, и вторичная, находящаяся внутри первичной обмотки, имеющая большое количество витков и достаточно большие размеры. Также к верху вторичной обмотки часто подсоединяют тороид, для увеличения емкости вторичного контура. Как уже говорилось, катушка Теслы это резонанс-трансформатор и у него резонансные частоты первичного и вторичного контуров совпадают.
Первичный контур состоит из конденсаторов заранее рассчитанной емкости и индуктивности первичной обмотки катушки Теслы.
Вторичный контур состоит из собственной индуктивности и емкости вторичной обмотки, а также емкости тороида.
Резонансные частоты обоих контуров обязательно должны совпадать.
Связь между катушками осуществляется только за счёт электромагнитного поля, созданного первичной обмоткой (отсутствует индуктивная связь) и типичный коэффициент связи приблизительно 0.1
Рассмотрим принципы работы на примере произвольной катушки:
Пока напряжение сети, а значит и напряжение на выходе повышающего трансформатора растёт, конденсатор первичного контура заряжается через очень малое активное сопротивление первичной катушки (рис.1) Когда напряжение достигнет максимума, искровой промежуток пробивается и конденсатор оказывается подключен к первичной катушке параллельно (рис.2), т.е. получается колебательный контур который начинает генерировать затухающие колебания с определенной частотой. На первой группе графиков (рис.3) показан этот процесс. Тёмными участками на графиках отмечено время, когда горит искровой промежуток.
рис.1 и 2


рис.3

На второй группе графиков (рис.4) показан более подробно процесс затухающих колебаний в первичном контуре. Показаны напряжения на конденсаторе и катушке соответственно.
рис.4

На третьей группе графиков (рис.5) представлен процесс "раскачки" вторичной катушки. Верхний график показывает напряжение на первичной катушке. нижний - на вторичной. На графиках видно, что напряжение на вторичной катушке увеличивается до максимума за несколько "качаний", это происходит из-за того, что между катушками обычно малый коэффициент связи (около 0.1) Однако коэффициент связи практически не влияет на количество энергии переданной во вторичную катушку, он влияет только на скорость этой передачи.
рис.5

Теперь рассмотрим способы увеличения эффективности катушки Теслы:
Казалось бы, что нужно увеличить коэффициент связи между обмотками. Ниже приводится зависимость выходного напряжения катушки, от коэффициента связи
Как мы видим, что увеличение коэффициента связи в два раза даёт повышение выходного напряжения только на 25%, а в четыре - на 35%. В то время как увеличение коэффициента связи слабо влияет на выходное напряжение, оно создаёт большие трудности, связанные с изоляцией между катушками, так как уменьшается расстояние между ними и увеличивается риск пробоя и разного рода утечки. Поэтому при постройке катушек не стоит гнаться за большим коэффициентом связи.
рис.6

Можно повысить напряжение питания и тем самым увеличить запасаемую в конденсаторе энергию. Но на практике очень редко используются напряжения выше 20кВ, так как необходимы дорогостоящие питающие трансформаторы на нужное напряжение и высоковольтные конденсаторы достаточной ёмкости.
Как же повысить эффективность катушки Тесла? Очень просто! ведь напряжение на выходе катушки возникает кратковременно, лишь когда искровой промежуток только загорелся, а остальное время, когда израсходовалась вся энергия, запасённая в конденсаторе (около 90%) напряжение на выходе равно нулю! Напрашивается естественный вывод - надо увеличить количество пробоев искрового промежутка за единицу времени (статичный искровой промежуток даёт 100bps) т.е. поставить вращающийся искровой промежуток. То есть мы можем заставить работать катушку не 100 раз в секунду, а столько, сколько захотим. Это повысит количество энергии, передаваемой во вторичную катушку за единицу времени.
На рис.7 представлены графики выходного напряжения катушки Теслы, при bps равном 400 и 1000 соответственно.
Видно выходное напряжение катушки с увеличением bps не возрастает, однако возрастает количество "рабочих моментов" катушки, что дает большую среднюю выходную мощность - визуально это проявляется в большей яркости и "сочности" искр, и большей их длине, за счёт остаточной ионизации канала от предыдущей искры
рис.7

Теоретически bps ограничен только временем заряда (которое зависит от мощности питающего трансформатора) и разряда (зависит от коэффициента связи и потерь в контуре) конденсатора.
Изготовление и детали:
Теперь непосредственно приступим к построению самой катушки.
Начать необходимо со вторичной обмотки. Выбираем каркас любого приглянувшегося размера. Оптимально подходят белые ПВХ канализационные трубы. Соотношение диаметра к длине примерно 1:5...1:10. Затем наматываем на каркас обмоточную проволку (диаметр выбирать в зависимости от мощности, например для средних мощностей подойдет 0.35мм) пока не заполним его почти целиком. После этого покрываем обмотку несколькими слоями эпоксидной смолы и сушим.
Затем делаем тороид (если нужен). Делаем его из гибкого воздуховода подходящего диаметра, сворачивая его "бубликом".
Далее берём медную трубку диаметром около 10мм и изготавливаем из нее первичную обмотку, которая должна быть диаметром примерно в три - пять раз больше, чем диаметр вторички. Затем две обмотки крепим на каком либо основании и... сама катушка готова!
Нужно позаботится о питании: ищем трансформатор(ы) с выходным напряжением 4..20кВ, желательно мощностью не менее 300Вт
Теперь согласно расчётам выбираем конденсаторы необходимой ёмкости, напряжения и мощности (конденсаторы должны быть обязательно высокочастотными)
Изготавливаем разрядник. Для начала можно статичный, состоящий из двух массивных "шин", находящихся на определенном расстоянии друг от друга. Это расстояние выбирается опытным путём.
Соединяем всё это вместе и включаем в сеть!
Удачи в тесластроении...


Добавлено: Fri Jan 26, 2007 3:35 am
тема: Мини-FAQ по ламповым теслам
Ответить с цитатой

Николай
 


VTTC или ламповая катушка Теслы представляет собой ламповый автогенератор, выполненный, как правило, на мощном триоде или пентоде. Триодное-же включение используется чаще, чем пентодное. Сам генератор выполнен по так называемой схеме генератора Армстронга, с автосмещением.
Колебательный контур генератора связан с вторичным контуром и настраивается в резонанс с ним. От этого фактора и зависит в-основном работа устройства в целом, будет-ли у вас длинная красивая искра или не будет ничего (кроме 1мм искоркиSmile)
Поэтому необходимо сначала расчитать резонансную частоту вторички и первичного контура так, чтобы они совпадали. например. вы намотали вторичку на 600 кгц и вам надо иметь контур генераора на такую-же частоту. Она расчитывается по формуле Томпсона Fрез=1/(LC)^(1/2). По ней можно найти индуктивность первичной обмотки и ёмкость контурного конденсатора для данной частоты.
А если вы собрали теслу и она не работает? Или работает очень плохо. так плохо. что провалились все надежды, на неё возлагаемые? Что тогда? Неужели придётся разбирать и нести всё на запчасти? Не спешите с выводами! Вот несколько примеров неисправностей и проблем при сборке и наладке:
1. Отсутствует или очень слаба генерация. Проявляется это так, как и должно, т.е. банально искра на выходе или отсутствует, или очень слаба. В данном случае необходимо поменять местами выводы обмотки обратной связи, чтобы схема могла поддерживать колебания самостоятельно, если же это не помогает, то скорее всего катушка просто работает не в резонансе и следует заново перерасчитать контур.
2 Анод лампы раскаляется докрасна. Это происходит чаще всего при наладке, когда в поисках резонанса вы меняете разные контурные кондёры и изменяете витки первички. Когда резонанса нет, нагрузка на лампу велика и анод начинает раскаляться. Чем это опасно? У лампы появляется обратный ток вплоть до лавинного процесса и выгорания лампы. Красный анод является нормальным режимом только у ламп с графитовым анодом, таких, как ГУ-80 или ГУ-81. Для всех ламп с металлическим анодом это недопустимо. Поэтому настройку проводите всегда при пониженном анодном напряжении, не допуская разогрева анода.
А что делать, если тесла настроена, а анод всё равно красный? Тут можно пойти двумя путями:
1)Понизить анодное напряжение до допустимого нагрева лампы. Но иногда это невозможно сделать, ведь не у всех имеется ЛАТРSmile
2)Уменьшить величину сеточных резистора и конденсатора. Это самый простой способ, позволяющий без понижения анодного уменьшить нагрев.
В обоих случаях стример уменьшится практически одинаково.
3. Если ничего не помогло. Если вы читаете это, то все предыдущие пункты не принесли желаемого результата. Что тогда? Тогда придётся проверять на неисправность все без исключения детали вашей катушки. Абсолютно все. Бывает, что неисправна сама лампа, а бывает, что и конденсатор контура. Даже силовой трансформатор это не редкость. Бывает даже такое являние, как короткозамкнутый виток в первичке или во вторичке, который снижает мощность практически до нуля. В-общем ищите, действуйте, всё в ваших руках. И да прибудет с вами электричество!

С Уважением, Stalin.

Добавлено: Fri Jan 26, 2007 5:16 pm
Список разделов Flyback.org.ru » Схемы » Катушки тесла
    Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.