Проект взрывателя провода – ЧАСТЬ 1

December 1, 2011 by admin Комментировать »

Взрыв проводов или объектов за счет быстрого разряда электрического тока большой величины демонстрирует некоторые интересные явления. Визуальный и слуховой эффекты не являются единственной целью, но и они находят применение в спецэффектах и демонстрациях. Детонация провода от относительно небольшого источника энергии может вызвать такой же взрыв, как и сильное пиротехническое взрывчатое вещество. Скорость детонации может превышать тысячи метров в секунду, при этом образуются быстро летящие микрочастицы. Одновременно может происходить переключение импульсных токов высокой мощности (сотни гигаватт) за наносекунды для генерации электромагнитных импульсов и появления электрокинетических явлений. Проект можно отнести к категории серьезных научных исследований при условии увеличения высокого напряжения с одновременным повышением риска баллистических эффектов. Проект требует опыта в работе с высоковольтными устройствами высокой энергии.

Конструирование потребует использования работающего импульсного генератора, рассмотренного в главе 3 «Импульсный генератор большой мощности», а также сборки взрывной камеры. Устройство показано на рис. 6.1, при этом применяются имеющиеся в наличии у сторонних производителей конденсаторы накопления энергии. Номиналы емкостей конденсаторов могут быть разными в пределах указанных здесь значений, что позволяет конструктору использовать конденсаторы, имеющиеся в его распоряжении.

Внимание! При демонстрации эффекта испарения проводов возможен выброс продуктов испарения в окружающее пространство. Работа достаточно опасна и требует очков для защиты глаз.

Рис. 6.1. Взрывная камера

Демонстрация работы данного проекта может служить прекрасным экспонатом в политехнических музеях, но подобного рода демонстрации должны проводиться под контролем квалифицированного сотрудника. Оператор должен во время опытов носить защитные очки.

Теоретические основы роботы устройство

Конденсатор накопления заряда заряжается от программируемого управляемого источника напряжения до заданного высокого напряжения. Этот конденсатор включается управляемым искровым разрядником и разряжает всю накопленную энергию в испаряемый провод. За счет быстрого окисления объекта (провода) возникает ударная волна. Данный проект подходит для демонстраций концепций научного уровня, но мероприятия Должны проводиться под контролем квалифицированного персонала.

Подключение и управление

Работа над проектом состоит из следующих этапов:

1. Соберите взрывную камеру, как показано на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Схема взрывной камеры

Примечание:

П,ч* ¥тгпкл,ем новое искусство взрыва (BLAST ART®11). Поместите лист белой бумаги около взрываемой проволоки и наблюд айте мириады частиц, образовавшиеся в результате взрыва Вы можете поэкспериментировать, помещая лист в различные места на разных расстояниях отпрсгдг», наблюдая разные эффекты взрыва. Это прекрасная форма представляемого нами нового искусства, которое называется BLAST ART, где бесконечное количество таинственных и странных частиц внедряются в различные поверхности, оставляя причудливые следы. Можно экспериментировать с проводами различных размеров и из разных материалов, создавая все новые эффекты.

2.         Расположите взрывную камеру и соедините ее, как показано на рис. 6.3. Прозрачный экран обеспечивает защиту оператора, но открыт с тыльной и боковых сторон. Тыльная сторона используется для размещения образца, служащего мишенью на пути взрыва.

Внимание! Помещение для зрителей при демонстрации эффектов взрыва проволоки должно быть полностью защищено экраном.

Обратите внимание на установленную на одном из выводов катушку индуктивности, блокирующую запускающий импульс. Эта часть схемы обеспечивает надежный запуск при использовании нагрузки с низким импедансом, то есть провод и др.

3.         Обратите внимание на расположение органов управления (см. рис. 3.7). – переключатель контроля заряда (R8/S2) должен быть установлен в положение «включено» – FCCW (OFF);

Рис. 6.3. Схема подключения взрывателя провода

-переключатель питания высокого напряжения (S4) должен быть установлен в положение «включено» – DOWN (OFF);

-кнопка заряда (S1) (без фиксации) должна быть нажата для начала цикла заряда.

4. Присоедините кусок неизолированного провода #24 длиной 8-10 см к терминальным блокам, как это показано на рисунке. Потяните за провод,

чтобы убедиться, что он прочно закреплен. При необходимости накройте устройство защитной крышкой.

5.         Вставьте вилку в розетку 115 В переменного тока и включите переключатель, удостоверьтесь, что лампочки обоих светодиодов LED загораются, красная лампочка показывает, что система включена.

Зеленая или желтая лампочка LA2 включается, но гаснет во время цикла заряда и вновь загорается по достижении заданного уровня напряжения, индицируя, что система готова к пуску.

Когда вы убедитесь, что все действия предыдущего шага выполнены правильно, выключите напряжение и выньте вилку из сети.

6.         Установите заданное напряжение заряда 3000 В по вольтметру на передней панели. Вставьте вилку в сеть переменного тока напряжением 115 В и включите питание.

7.         Нажмите кнопку заряда S1 (зеленая или желтая лампочка гаснет) и наблюдайте увеличение напряжения на вольтметре, показывающее, что конденсаторы накопления энергии заряжаются. Дайте заряду достичь заданного напряжения. Обратите внимание, что лампочка LA2 снова загорается, показывая, что система готова к пуску.

8.         Нажмите кнопку «Пуск», и вы услышите громкий звук разряда в искровом разряднике. Провод испарится с яркой вспышкой и громким звуком, похожим на фейерверк. Повторите эксперимент при заданном напряжении 4000 В, вы увидите более яркую вспышку, а звук взрыва будет громче.

Особые замечания

Энергия системы изменяется пропорционально квадрату увеличения напряжения. Например, при увеличении напряжения с 1000 до 3000 В энергия возрастет в 9 раз. Для достижения большего эффекта вы можете увеличивать напряжение до 4500 В, увеличивать емкость или делать и то и другое, Но будьте осторожны.

Имейте также в виду, что продолжительная работа с напряжением выше 4000 В приведет к эрозии искрового разрядника. Не работайте при напряжениях выше 4 кВ, кроме случаев экспериментирования. При проведении экспериментальных исследований систему можно запускать и при напряжении до 5000 В, но это потребует длительных профилактических работ и очистки электродов искрового разрядника. Для обеспечения целостности системы всегда идите шагами по 500 В.

Используйте внешний калиброванный измерительный прибор, подключенный к накопительным конденсаторам, для регулярной проверки калибровки встроенного вольтметра[3].

В изготовленных нашей фирмой образцах искровой зазор установлен на величину 0,25 см для работы с напряжением 3-4 кВ. Работа при более низком напряжении может потребовать уменьшения зазора для обеспечения надежного запуска. Работа при напряжении выше 3 кВ потребует увеличения зазора для предотвращения преждевременного запуска. Может быть, вам придется подстроить зазор для конкретного применения, ослабив один из установочных винтов.

Вы должны установить на один из проводов, идущих от взрывной камеры к G2, обладающий высокой магнитной проницаемостью ферритовый сердечник с двумя или тремя витками. Это увеличит индуктивность провода для блокировки запускающего импульса, что не позволит малому активному сопротивлению провода закоротить его, но в тоже время обеспечит быстрое насыщение при основном токе разряда.

Для достижения оптимальных результатов важно, чтобы все провода, идущие от накопителя заряда к импульсному генератору и взрывной камере, были как можно короче, это позволяет уменьшить индуктивность.

При загрязнении или неправильной установке зазора искровой разрядник может сработать преждевременно.

Внимание! Прежде чем провести какие-либо настройки, отключите устройство от сети питания и используйте пробник безопасного разряда.

Поместите лист белой бумаги возле взрываемого провода и наблюдайте интересные узоры, образующиеся после взрыва.


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