Катушка Тесла с длиной искрового разряда 30 см – ЧАСТЬ 3

November 3, 2011 by admin Комментировать »

 

Рис. 14.6. Скобы искрового разрядника SGPK1


Обратите внимание на монтажную схему для сборки скобы искрового разрядника SGPK1 в следующей очередности: сначала вставить в пластиковую крышку САР15, затем прикрепить к нижнему основанию – базовой плате BPLATE1, как показано на рис. 14.16.

3. Изготовьте скобу искрового разрядника SGBKT и четыре скобы для первичной катушки РСВКТ1 из поликарбонатного пластика (лексана), как показано на рис. 14.6 и 14.7.

Рис. 14.7. Скоба для фиксации первичной катушки РСВК1 (необходимы четыре скобы)

Примечание:

Материалом для этой детали может быть фанера толщиной0,95-1,27см. Использование плексигласа для этой детали значительно улучшит эстетику устройства.

1.                Обратите внимание, что только те отверстия, размеры которых указаны, должны выполняться в точном соответствии с рисунком. Размеры других можно определить самостоятельно при изготовлении.

2.                Отверстия по углам должны иметь диаметр 0,64 см и располагаться на расстоянии 1,27 см от краев.

3.                Используйте небольшие установочные отверстия для деревянных винтов #6 при фиксировании четырех скоб ВКРС1.

Рис. 14.8. Панель из алюминия толщиной 0,17 см

Рис. 14.9. Изготовление верхнего основания TPLATE1

4.                Отверстия, размеры которых указаны, располагаются точно от центра.

4.              Изготовьте две охлаждающие пластины искрового разрядника из алюминия толщиной 0Д7 см (см. рис. 14.6).

5.              Изготовьте переднюю панель PANEL1 из алюминия толщиной 0,17 см, как показано на рис. 14.8.

6.              Изготовьте верхнее основание TPLATE1 из фанеры толщиной 0,95-1,27 см для установки на ней катушки Тесла, как показано на рис. 14.9.

7.              Изготовьте нижнее основание BPLATE1 из фанеры толщиной 0,95-1,27 см для установки на ней компонентов схемы устройства, как показано на рис. 14.10. Просверлите отверстия после проверки расположения на этапе 12. Более опытные любители могут заменить фанеру на лексан или плексиглас. Это придает изделию более эстетичный вид.

Рис. 14.10. Изготовление нижнего основания BPLATE1

Примечание:

Угловые отверстия имеют диаметр0.64смисоотоитст> ус т отверстиям bTPLATEI на рис. 14.9. При^4рительм)примерьте субсборки, как пиказамо на рисунке, и отметьте места для ^тт^кгий диаметром 0,32см.

Рис. 14.11. Вид сборки скобы конденсатора CBKTASSY в изометрии

Соберите, как показано, и проверьте правильное расположение вольфрамовых электродов Установите зазор на величину 0,64 см и зафиксируйте его с помощью гаек

8.              Изготовьте четыре столбика PIL1 из PVC трубки 1,27 длиной 14,6 см (см. рис. 14.3).

9.              Прикрепите конденсатор С1 к скобе (рис. 14.11).

10.           Соберите субсборку искрового разрядника SGAPASSY, как показано на рис. 14.12.

11.           Возьмите несколько гаек 1 /4-20 и резьбовой стержень TROD. Разрежьте стержень на 4 части по 18,42 см и снимите заусенцы со срезанных концов

Рис. 14.13. Сборка нижнего основания BPLATE1

малым напильником. Навинтите на стержень гайку, чтобы образовать на его конце головку.

12.           Возьмите нижнее основание из фанеры BPLATE1 и проверьте расположение компонентов на ней. Просверлите отверстия для установки компонентов, как показано на рис. 14.13.

13.           Соберите четыре пластиковые крышки и столбики на углах с использованием резьбовых стержней и арматуры. Соберите компоненты с использованием винтов 6-32×1 дюйм с гайками и шайбами. Обратите внимание, что передняя панель фиксируется за счет прижимного действия трансформатора Т1 и скобы конденсатора. Присоедините вывод (см. рис. 14.13).

14.           Выполните соединения высоковольтной секции, как показано на рис. 14.14. Заметьте, что все выводы конденсатора и искрового разрядника должны

Можно заменить соединительные контакты за счет образования кольца на конце проводов. Потом эти кольца можно закрепить гайками с шайбами. При использовании многожильного провода перед приданием формы кольца его необходимо облудить

Рис. 14.14. Соединения высоковольтных проводов на нижнем основании

быть прямыми. Избегайте изгибов и припаивайте короткие куски зачищенного провода WR12 к соответствующим выводам. Провод от трансформатора Т1 к высокочастотному дросселю припаивайте, как показано на рисунке. Вторичный провод заземления припаивается к LUG2. Вы должны припаять провода в следующей последовательности: припаять провод заземления вторичной катушки, затем выполнить соединение первичной катушки с соединительным контактом, припаять провод для отвода первичной катушки и провод пробника безопасного разряда.

15.           Соберите PANEL1 и выполните соединения входной секции 115 В переменного тока, как показано на рис. 14.15. Очень важно проверить правильное заземление зеленого (третьего) провода шнура питания COl, который электрически соединен с корпусом Т1, секции PANEL1 и проводом заземления вторичной катушки.

16.           Присоедините пластиковую крышку САР35 7,62 см к центру с помощью латунного винта 1А-20×1 дюйм и гайки с шайбой. Это точка заземления общего вывода и для первичной, и для вторичной катушек. Присоедините четыре скобы катушек с использованием латунных винтов для дерева

Рис. 14.16. Размещение компонентов на верхней плате

с плоскими головками #6 3/в дюйма. Убедитесь, что отверстия скоб соответствуют установочным отверстиям, как показано на рис. 14.16. Если нет, просверлите новые установочные отверстия заново и соберите как показано.

17.           Отмерьте 2,5 м провода WR12 и протяните один конец через отверстие, как показано, намотайте б полных оборотов, располагая их в большем пространстве на скобах. Старайтесь придать им круговую форму, как показано на рис. 14.17. Зачистите конец, поскольку его необходимо вставить и запаять в медную трубку COTUB316 для оставшегося вывода первичной катушки.

18.           Продолжайте наматывать присоединенную секцию 215 см медной трубки, как показано, вставляя в вырезы скоб. Постарайтесь выдерживать круговую форму (см. рис. 14.17).

Рис. 14.17. Размещение первичной катушки на верхнем основании

Примечание:

Провод отвода для первичной катушки должен быть расположен как можно ближе к поверхности верхнего основания для предотвращения образования дуги вторичной катушкой.

Показанное на рисунке положение отвод а примерно соответствует тому, которое имело место в изготовленном на фирме устройстве, и может служить примерным ориентиром.

Положение и направление провода отвода может влиять на настройку устройства. Экспериментируйте, пока не получите разряды в воздух25-30см.

19. Соберите устройство и проверьте правильность механической сборки и электрических соединений. Промаркируйте устройство, как показано на рис. 14.3 и 14.18.

Рис. 14.18. Передняя панель устройства

20.           Откройте искровой разрядник или поместите кусочек изолирующего материала между электродами для предотвращения возгорания. Проверьте правильность сборки и включите шнур питания в двухпроводную розетку 115 В переменного тока с заземлением. Включите S1 и заметьте, что загорелась лампочка NE1. На короткое время закоротите электрод искрового разрядника, подключенный к С1, на землю шасси с помощью пробника безопасного разряда. Возникает яркий искровой разряд, сопровождаемый громким звуком. Это можно делать только в течение короткого времени, поскольку компоненты устройства подвергаются очень сильной перегрузке, и такой режим используется только на этой стадии испытаний для подтверждения правильности работы. Отключите шнур питания и удалите изолирующий материал между электродами разрядника.

21.           Протяните провод отвода через соответствующее отверстие и присоедините зажим «крокодил» CLIP1. Вставьте сборку вторичной катушки в крышку САР350, прикрепив обратный провод заземления к винту. Этот провод должен быть как можно короче, иначе в катушке может произойти пробой. Присоедините внешний зажим к верхней части катушки, используя ту же процедуру (см. рис. 14.3).

Перед следующим этапом вы должны каждый раз вьщимать из розетки провод питания до проведения настроек. Провод отвода создает опасность удара, поскольку через него проходит ток 23 мА на заземление.

Внимание! Не прикасайтесь к проводам сети 115В переменного тока, это смертельно опасно!

22.           При запуске катушки начинайте с искрового разрядника с зазором 0,64 см, расположите отвод на внешней обмотке для достижения максимальной индуктивности. Имейте в виду, что этот провод также вносит вклад в общую индуктивность, если он намотан согласно с первичной катушкой (в том же направлении, что и первичная катушка)[9]. При правильной настройке эта катушка должна давать искровые разряды длиной 25-30 см. Тщательная настройка положения отвода и зазора значительно увеличит эффективность устройства. При работе в течение продолжительного времени обращайте внимание на точки потенциального пробоя, которые проявляются образованием сильной короны или преждевременным искрением. Эти точки необходимо исправлять – делать гладкими без выступов, иначе контур сгорит.

Особые замечания

В рассматриваемом примере провод отвода имеет длину 90 см, этого достаточно для того, чтобы обернуть его вокруг сборки первичной катушки – этим обеспечивается добавочный оборот. Вы можете сделать провод короче, но это потребует перенастройки устройства, поскольку провод является частью первичной катушки.

Если вы не можете получить разрядов в воздух длиной 25-30 см, необходимо экспериментировать с положением отвода и величиной искрового разрядника. Разряды в воздух возникают в месте выхода искровых разрядов с терминала в открытый воздух. Они будут длиннее, чем в случае направления их в пробник разряда. Возможны разряды между двумя точками длиной 18-25 см: они более интенсивны, но короче, чем разряды в воздух.

Искровой разрядник должен быть установлен на максимальную величину, при которой непрерывно осуществляется надежная работа устройства. Катушка должна работать с перерывами в течение около 30 с из-за интенсивных высокочастотных помех, ею создаваемых, и возможности перегрева. Вы можете поместить систему в клетку Фарадея, которая в наших проектах обозначена как FARA1 и является экраном для высокочастотных помех. Ее необходимо применять при наличии чувствительного электронного или коммуникационного оборудования, так как, повторяюсь, катушка Тесла – источник интенсивных высокочастотных помех и может вывести из строя оборудование.

Провода, идущие к вторичной катушке, не должны образовывать ни одного витка внутри каркаса катушки, иначе могут повлечь за собой пробой и невосста- навливаемое повреждение (см. рис. 14.3). Вид деревянного блока для фиксации проводов показан на рис. 14.4.

Обратите внимание, что для катушек указано их пространственное положение: верх ТОР и низ BOTTOM, где один конец немного короче другого. Устройство нашей фирмы работает лучше всего тогда, когда короткий конец находится внизу. Соответствие катушек является критичным, вы можете поэкспериментировать, помещая вторичную катушку на деревянные блоки различной толщины и сравнить результаты. Тороидальный зажим рекомендуется для оптимальной работы. Вы можете использовать также металлические шарики.

Предостережения и рекомендации по улучшению роботы устройство

Пожалуйста, имейте в виду, что данное устройство с катушкой Тесла вырабатывает электромагнитное излучение, которое может повредить или помешать работе определенных типов электронных устройств. Для соответствия требованиям Федеральной комиссии по связи (FCC) может потребоваться экранированное помещение или клетка Фарадея.

Как было указано выше, перед выполнением следующих настроек выньте шнур питания из розетки. Незаземленный отвод может вызвать удар током, поскольку через него на землю Протекает ток величиной в 23 мА.

Оптимальный выход требует соответствующего расположения отвода на первичной катушке. Начните с конца последнего внешнего витка и подключайте отвод к открытым секциям, изменяя положение по четверти оборота за раз и регистрируя увеличение или уменьшение выходного напряжения. Вы можете припаять отвод, когда будет определено необходимое положение, соответствующее максимуму напряжения. Этот провод должен располагаться плоско, поскольку пробой на вторичную катушку повредит обмотки. Отмечайте положения отвода при использовании различных терминалов катушки. Для правильной ориентации отвода сверяйтесь с рис. 14.17, при указанном терминале он (отвод) был настроен достаточно точно.

Емкость выходного терминала в значительной степени влияет на настройку, требуя тем больше витков, чем больше терминал, и наоборот. При работе с катушкой следует выполнить следующие действия:

1.              Поместите катушку на стол в стороне от чувствительного электронного оборудования.

Необходимо вынести и выключить компьютеры, если они работают от той же сети 115 В. Найдите, прочитайте и учтите все предупреждающие ярлыки.

2.              Прежде чем вставить шнур питания в розетку, убедитесь, что выключен переключатель на передней панели. Проверьте надежность заземления на вилке шнура питания. Помните, что повреждение заземления на вилке шнура приведет к выходу системы из строя, возможному пожару и высокому риску удара током.

3.              Подключите вторичную катушку (см. рис. 14.3). Убедитесь, что провода, идущие от катушки, максимально короткие, достаточные для того, чтобы подключиться к нижнему винту заземления и к верхнему терминалу. Слишком длинные провода могут привести к невосстановимому повреждению катушки.

4.              Можно увеличивать искровой разрядник до тех пор, пока надежный запуск не вызывает проблем. Дальнейшее увеличение приведет к долгим непрерывным разрядам и к перегрузке трансформатора и конденсатора. Всегда устанавливайте величину разрядника, соответствующую надежному устойчивому запуску непрерывного действия. При первом запуске рекомендуется установить зазор шириной в 0,32 см и увеличивать, как это было описано выше.

На вторичной катушке должно быть установлен терминал – оконечное устройство, представляющее собой проводящий объект, например, сфера или тор. Металлическая кофейная банка также может дать приемлемые результаты.

5.              Теперь задача заключается в том, чтобы установить отвод в положение, обеспечивающее максимальную длину искрового разряда при конкретном терминале. Отмечайте положение отвода и выходной искровой разряд вторичной обмотки; длина разряда увеличивается или уменьшается по мере проводимых настроек. Обратите внимание, что смещение по первичной катушке на несколько см может вызвать очень большое изменение выходной вспышки. Разряды в открытый воздух будут длиннее разрядов между точками.

Эксперименты с использованием катушки

Вы можете выполнить следующие эксперименты с использованием вашей катушки:

•               регулировку. Подвесьте заземленный металлический предмет над устройством. Начните с расстояния между ними около 8 см и регулируйте, увеличивая расстояние, пока не будет достигнута оптимальная длина разряда. Обязательно используйте средства заземления к металлической базе;

•               воздействие на тело человека. Будьте осторожны, поскольку этот эксперимент может вызвать вторичную рефлекторную реакцию, хотя он и совершенно безболезненный. Крепко держите металлический объект и поднесите его к терминалу катушки. Отметьте безболезненное, щекочущее ощущение. Разыграйте друзей, сделав вид, что вам очень больно[10]. Это демонстрирует поверхностный, или «кожный», эффект высокочастотного электричества[11].

Внимание! При проведении эксперимента вы должны стоять но сухой, непроводящей поверхности.

Обратите внимание на:

•               воздействие на изоляторы. Помещайте различные объекты на верхнюю часть катушки и наблюдайте эффекты воздействия высокочастотного электричества. Стекло и другие обычные изоляторы не останавливают искровой разряд. Экспериментируйте с различными объектами: стеклянными лампочками, бутылками, стеклом и т.д.;

•               воздействие на частичные изоляторы. Используйте несколько деревянных блоков размером примерно 30x3x8 см и наблюдайте красные прожилки и другие странные явления внутри них. Попробуйте и другие материалы;

•               ионизацию газов. Возьмите флуоресцентную лампу или подобный прибор и поместите на расстоянии нескольких метров от устройства. Лампа начнет мерцать и светиться без подключения к источнику питания, наглядно демонстрируя воздействие электрического и магнитного полей на газ. Отметьте расстояние от катушки, при котором лампа светится. Повторите то же с неоновой лампой. Пробуйте с разными лампами и составом газа внутри баллона, отмечайте цвета, максимальное расстояние, при котором лампа светится, другие явления;

•               индуктивные поля. Возьмите небольшую лампу накаливания (например, лампу для фотовспышки) и соедините ее между концами металлического или проволочного кольца диаметром 4-5 см. Лампа будет гореть за счет индуцированной энергии. Вы заметите, что ток, который необходим для включения лампы такого типа, значительно отличается от тока, заставляющего ионизировать поле и гореть газоразрядную лампу; • ионные двигатели. Изготовьте и тщательно сбалансируйте ротор, как показано на рисунке. Используйте тонкую проволоку из бериллиево-мед- ного сплава. Установите центр ротора на тонкий стержень. При правильной установке ротор будет вращаться с высокой скоростью, демонстрируя движущую силу ионов.

Заметьте, что выход вашей катушки Тесла стремится к емкости. Предполагается, что вы используете тороидальный терминал, подобный нашему Т08 на www.amasingl.com. Вы можете использовать две соединенные вместе металлические чашки для получения объекта сферической формы. Однако тор обеспечивает электростатическую защиту катушки, устраняя разряд в этих точках.


Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты