Трансформатор седого своими руками

Содержание

Конструкция, схемы и особенности работы трансформатора Седого Мишина для отопления

Трансформатор Седого Мишина для отопления является аналогом тороидальной катушки Тесла, запатентованной в конце 19-го века. Подобное оборудование нашло практическое применение в некоторых электродвигателях, радиоприемниках (антеннах), электрошокерах, для розжига газоразрядных ламп, определения течи в вакуумных системах, создания высоковольтных разрядов, используемых в индустрии развлечений. В сети интернет утверждают, что высокое напряжение, создаваемое в трансформаторе Седого Мишина (Тесла) можно использовать, чтобы устроить отопление.

Теоретически это возможно, на практике сложно из-за быстрого выхода из строя вторичной обмотки.

Конструкция тороидального резонансного трансформатора

Резонансный преобразователь в классическом исполнении не имеет сердечника, катушки тороидальные (простым языком – круглые, в виде бублика), состоит из 2-х обмоток и прерывателя (разрядчика). На первичной обмотке 3-10 витков, она выполнена из толстого медного провода. Вторая катушка высоковольтная, выполнена из тонкого провода, витков может быть от сотни до тысячи. Для функционирования в схему включаются конденсаторы, накапливающие заряд.

Первичная катушка бывает плоская, коническая, цилиндрическая, вертикальная, горизонтальная. Колебательный контур создается первичной обмоткой и конденсатором, разрядчик – это 2 электрода, размещенные на определенном расстоянии друг от друга. Второй контур образует вторичная катушка и тороид (замещает конденсатор). В процессе создания контуров важно добиться резонанса частот колебания – без него ток не повышается.

Если создавать резонансный преобразователь с применением сердечника, то необходимо соблюдать определенные требования. Магнитопровод не должен быть цельный, на каждой заизолированной части тора (круга) размещается отдельная обмотка, обмотки разделяются заземленным экраном.

Самая простая схема выглядит так (у трансформатора Мишина очень похожая):

Первичная обмотка трансформатора Седого из толстого провода или трубки подключается к конденсатору и разрядчику (электродам, оснащенным системой охлаждения). На вторичной катушке, покрытой эпоксидкой или лаком, тонкий провод, количество витков зависит от сечения. На выходе острый штырь, сфера или диск (форма зависит от типа разряда).

При изготовлении трансформатора Мишина своими руками необходимо учесть, что очень важно качество вторичной обмотки. Отношение между длиной и диаметром 4/1, провод должен быть намотан плотно, без скрещиваний.

Сопротивление первичной катушки должно быть минимальным, заземление экрана обязательно.

Принцип работы резонансного трансформатора

В любом трансформаторе при подаче переменного напряжения на первичную катушку создается магнитное поле, которое передается вторичной обмотке. На ней магнитное поле превращается в напряжение (пониженное или повышенное по сравнению с показателем на входе). Результат зависит от уровня резонанса между обмотками, качества связи между катушками, прочности вторичной обмотки.

После подключения к сети первичная катушка генерирует колебания высокой частоты, конденсатор накапливает напряжение до уровня пробоя. Пробой – это короткое замыкание, напряжение может достигать сотен киловатт. Это реактивное напряжение, которое создается в любом преобразователе и чаще всего не используется. Эффект увеличивается за счет отсутствия минимальной взаимоиндукции, обеспеченной отсутствием сердечника.

При наличии резонанса между катушками коэффициент трансформации может в несколько десятков раз превышать значение отношения количества витков вторичной катушки к количеству витков первичной. Самое простое применение – создание разряда в воздухе, что и используется в индустрии развлечений. Эффект увеличивается внесением в область разряда красителей, меняющих цвет.

Если напряжение на входе достаточно высокое, длина такой «молнии» составляет десятки метров.

Как использовать резонансный трансформатор в системе отопления

Резонансный трансформатор Мишина способен увеличить мощность в 10 раз. По сути, эта реактивная мощность, созданная стоячими электромагнитными волнами, которую можно снять на какое-то оборудование.

Если использовать несколько таких преобразователей, мощность увеличивается в сотни раз. Теоретически это можно использовать, в том числе в системе отопления, чтобы сэкономить электроэнергию.

Максимальный эффект от резонанса возможно получить, если увеличить добротность (отношение тока в реактивном компоненте к току в активном компоненте) второго контура в 30-200 раз. Через реактивную емкость и индуктивность при этом будет протекать реактивный ток, многократно превышающий ток на входе. Обычно он остается в контуре из-за противофазности. То есть, фазы компенсируют друг друга, но создают магнитное поле. Этот эффект уже используется в электрических двигателях, эффективность в которых зависит от степени резонанса.

Нельзя резонансный контур построить из материалов, которые просто попались под руку, его нужно осознано строить. Только тогда из сети будет забираться несколько ватт, а реактивная энергия будет большая. Ее можно перенести на односторонний трансформатор или отопительный котел.

Например, имеем домашнюю сеть 220 вольт, 50 Гц. Задача: получить на индуктивности в резонансном контуре ток величиной в 70 Ампер.

По закону Ома, мощность цепи индуктивности при переменном токе в преобразователя Седого должна быть:

I = U /R, где R – сопротивление намотки.

L – индуктивность намотки (измеряется в Генри);

f – частота (в бытовой сети 50 Гц).

Это значит, что мощность:

I = U / 2πfL, а индуктивность:

L = U / 2πfI = 220 вольт / 2*3,14 * 50*70 = 0,010 H (Генри).

То есть, чтобы получить 70 А, индуктивность должна быть 0,010 H.

Емкость конденсатора (закон Томсона):

f = 1 / (2π*√ (L*C)) = 1 / (4*(3,14*3,14) * 0,01 H * (50 Гц*50 Гц)) = 0,001014 F (1,014mF)

Потребление от сети 220 В будет 6,27 Вт.

Мишин использовал для создания вторичной намотки бифиляр статора из электродвигателя. Для удобства вырезал выступы, витки не считал, наматывал сразу 2 провода с сечением 1 мм до полного заполнения бифиляра, для ограничения мощности сети использовал лампу накаливания, на входе напряжение 70 В. Первичная намотка – один виток медной трубки.

Достоверных и точных данных о том, как такое самодельное устройство использовать для отопления, на самом деле нет. Хотя общеизвестно, что по такому принципу работают вихревые индукционные нагреватели.

Стоит ли делать такой трансформатор самостоятельно

Трансформатор Седого Мишина, по сути, является так называемым генератором свободной энергии. Сделать его своими руками можно.

Стоит ли делать такое у себя дома, каждый решает сам. В интернете есть видео, на котором видно, как подобное устройство нагревает воду в ведре. Некоторые утверждают, что используют для создания световых эффектов в домашних условиях.

Однако не стоит забывать, что резонансный преобразователь отрицательно воздействует на организм человека, в частности на нервную систему, сердце и глаза. При разряде нельзя исключить вероятность ожогов. Женщинам и детям не желательно находится поблизости от подобного устройства из-за сниженной сопротивляемости организма. Поэкспериментировать можно, если есть желание и свободное время, но в отдаленности от членов семьи.

Источник

Резонансный трансформатор для экономии электрической энергии.

Резонансный трансформатор есть у каждого, мы настолько к ним привыкли, что не замечаем как они работают. Включая радиоприемник, мы настраиваем его на радиостанцию, которую хотим принять. При надлежащем положении ручки настройки приемник принимает и усиливает колебания только той частоты, на какой передает эта радиостанция, колебания других частот он не примет. Мы говорим, что приемник настроен.

Настройка приемника основана на явлении резонанса. Вращая ручку настройки, мы изменяем емкость конденсатора и собственную частоту колебательного контура. Когда собственная частота контура радиоприемника совпадает с частотой передающей, наступит резонанс: сила тока в контуре радиоприемника достигает максимума и громкость приема данной радиостанции — наибольшая.

Резонанс в радиотехнике позволяет настроить передатчик и приемники на заданные частоты и обеспечить их работу без взаимного влияния и помех. При этом в приемнике происходит усиление электрической мощности входного сигнала в несколько раз. Огромное количество радиоприемников могут принять и усилить сигнал лишь одного слабого передатчика. Кстати, мощность этого передатчика не увеличивается и не уменьшается, она остается прежней.

Применения резонансных явлений в радиотехнике неисчислимы.

В электротехнике происходит то же самое.

БТГ Если резонанс поддерживать в сети специально, с последующим ослаблением силы тока на выходе с электроподстанции, то потребление топлива уменьшилось бы в несколько десятков раз и себестоимость производимой энергии снизилась. Но в действительности электротехники борются с резонансом, создавая антирезонансные трансформаторы и КРМ, и у них сложились стереотипы относительно резонансного усиления мощности. Поэтому не все явления резонанса реализованы на практике.

Переменный ток понимает «сложение» по-своему и нам приходится применяться к его обычаям. Изменим индуктивность катушки, вдвигая железный в нее сердечник. Добьемся, чтобы ток через катушку сделался равным 80 Ампер, т.е. такой же, какой мы наблюдаем в ветви с конденсатором. Что произойдет? Т.к. общий ток равен разности токов, проходящих по ветвям, то он будет равен теперь нулю.

Невероятная картина: параллельный резонансный контур потребляет ток, равный нулю, но распадающийся на два разветвления, по 80 Ампер в каждом. Хороший пример для первого знакомства с переменными токами?»

Особенность параллельного резонансного контура в том, что лишь за один период колебаний ток резонансного конденсатора увеличился в 2 раза! С. Денья

токи в несимметричной бифилярной катушке текут в разные стороны Mr. Preva. Можно использовать в электродвигателе, как усилитель мощности, но предварительно перевернув обмотку с обратным током

Проанализируем параллельный резонансный контур в симуляторе http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html (бесплатная программа)

Правильно построеннный резонансный контур (резонанс нужно строить) потребляет от сети несколько ватт, но при этом в колебательном контуре имеем киловаты реактивной энергии, которые можно использовать для отопления дома, дачи или теплицы

Имеем: 220 В, 50 Гц. Задача: получить на индуктивности в параллельном резонансном колебательном контуре ток в 70 Ампер. Эту индуктивность будем использовать в качестве катушки индукционного котла

Закон Ома для переменного тока в цепи с индуктивностью

найдем индуктивность L

L = U / 2πfI = 220 вольт / 2 • 3,14 * 50 Гц • 70 Ампер = 0.010 Генри (10 милиГенри).

Ответ: чтобы получить в параллельном колебательном контуре ток 70 Ампер, необходимо сконструировать катушку с индуктивностью 10 милиГенри.

По формуле Томсона

Fрез = 1 / (2π • √ (L•C)) находим величину емкости конденсатора для данного колебательного контура

С = 1 / 4п 2 Lf 2 = 1 / (4 • (3,14 • 3,14) * 0,01 Генри • (50 Гц • 50 Гц)) = 0,001014 Фарад ( или 1014 микро Фарад, или 1mF)

Потребление данного параллельного резонансного контура составит лишь 6,27 Ватт (см. рисунок ниже) без учета потерь на активное сопротивление катушки индуктивности Ra. Катушку мотаю медной фольгой или проводом 50 мм2. Получаю Ra > 100 милиОм

Резонанс тока от Олега Семигина 24000 ВА реактивной мощности при потреблении 1300 Вт

Снять энергию с резонансного контура невозможно 😁

К вторичной обмотке обычного трансформатора параллельно подключим конденсатор. Ток и напряжение данного колебательного контура окажутся сдвинутыми по фазе на 90°. Замечательно, что трансформатор не только не заметит этого подключения и ток его потребления снизится.

Читайте также:  Сколько стоят куклы своими руками

При резонансе во вторичной обмотке трансформатора, ток потребления в первичке снизился в 6 раз.

При резонансе во вторичной обмотке трансформатора ток потребления снизился с 0,460 Ампер до 0,12 Ампер

Но, если вместо конденсатора к вторичке транформатора вновь подключить активную нагрузку (лампу накаливания), то ток потребления повысится.

В обычном трансформаторе при подключении активной нагрузки к вторичной обмотке, сердечник трансформатора намагничивается пропорционально току в нагрузке, а при коротком замыкании КЗ вторички сердечник входит в насыщение. При насыщении сердечника его магнитные свойства резко снижаются, индуктивность первичной обмотки падает, что приводит к увеличению тока потребления.

Но реактивные элементы (катушки индуктивности и конденсаторы), подключенные к вторичке трансформатора и настроенные в резонанс на частоте питающей сети, такого эффекта не вызывают и снижают ток потребления для экономии электрической энергии!

Misha ZAM повторил опыт С. Дейна на HV HF

Асимметричный резонансный трансформатор Кулдошина. Снимаем реактивную энергию с резонансного трансформатора на активную нагрузку. При увеличении нагрузки резонанс не срывается, но ток потребления растет. На входе 169 В и 0,150 А. На выходе чистый синус. Но при подключении нагрузки ток потребления увеличился до 0,450 А.

Последовательный резонансный контур

В книге «Элементарный учебник физики под редакцией академика Г.С. Ландсберга Том III Колебания, волны. Оптика. Строение атома. – М.: 1975г., 640 с.» на страницах 81 и 82 есть описание экспериментальной установки для получения последовательного резонанса на частоту 50 Гц.

Показано, как на индуктивности L и емкости C в последовательном колебательном контуре получить напряжения в десятки раз большие, чем напряжение источника питания.

говорят, что сердечник железного трансформатора на высокой частоте не работает. Брехня. У меня работает на частоте 35 кГц. ( как у Аркадия Степанова в патенте😁 )

Беззатратный феррорезонансный блок питания «Инвертор Гектора с ПОС».С. Дейна

Роман Карноухов Снять бесплатную реактивную мощность с резонансного колебательного контура на активную нагрузку

Соединим Ужа с Ежом

резонансный конденсатор Мохамеда по схеме Дона Смита

Споттер (трансформатор для точечной сварки) здесь нет резонанса в вторичной обмотке трансформатора, но эффект впечатляет.

Максимальную экономию от резонанса получают при повышении добротности колебательного контура. «Добротность колебательного контура» имеет смысл не только как «хорошо сделанного». В резонансном колебательном контуре можно получить величину добротности от 30 до 200. При этом, через реактивные элементы: индуктивность и емкость протекают токи, намнОго больше, чем ток от источника. Эти большие «реактивные» токи не покидают пределов контура. Они противофазны, и сами себя компенсируют, но создают мощное магнитное поле, и могут «работать», например в электронагревателях или электродвигателях, эффективность которых зависит от резонансного режима работы

Заставим работать реактивные токи, циркулирующие в резонансном контуре трансформатора

Радиантная энергия в RLC-контуре

Цитата от Гектора: «ни один ученый не мог вообразить, что секрет ZPE может быть выражен с помощью только трех букв – RLC!»

Резонансная система из трансформатора, нагрузки R (в виде лампочки накаливания), батареи конденсаторов C (для настройки в резонанс), 2-канального осциллографа, катушки переменной индуктивности L (для точной установки ПУЧНОСТИ ТОКА в лампочке и пучности напряжения в конденсаторе). В резонансе радиантная энергия, начинает течь в цепи RLC. Чтобы направить её в нагрузку R, необходимо создать СТОЯЧУЮ ВОЛНУ и точно совместить пучность тока в резонансном контуре в нагрузке R. Мы увидим аномалию: падение напряжения на лампе составляет 10% от номинального напряжения лампы, но поток тока номинальный и реальный.

Процедура: подключи трансформатор к сети 220 В. Настрой колебательный контур за счёт ёмкости С, катушки переменной индуктивности L, сопротивления нагрузки R, СОЗДАЙ СТОЯЧУЮ ВОЛНУ, у которой пучность тока появится на R. Заземление играет роль точки опоры! В том месте цепи, куда подключается заземление, обязательно установится пучность тока (напряжение станет равным нулю, а ток достигнет максимума)

Резонансный трансформатор 50 Гц и получение мощности на R в последовательном RLC контуре без заземлегия. Сердечник трансформатора важно подвести к точке насыщения.

Волновой резонанс. Стоячая волна в цепи резонансного контура Сергей Дейна: В пучности тока подключена лампа 300 Вт и она горит в полный накал при нулевом напряжении на ее зажимах! Заземление играет роль точки опоры! В том месте проводника или катушки, куда подключается заземление, обязательно установится пучность тока (напряжение станет равным нулю, а ток достигнет максимума)

1100 ВАТТ из ЗЕМЛИ при ПОТРЕБЛЕНИИ 9 ВАТТ Заземлим резонансный контур через нагрузку Заземление обязательно

Fedor001 Соединим пучность напряжения и пучность тока в Стоячей волне в длинной линии. Затем, добавим в точку пучности тока этой длинной линии ВЧ модуляцию в 3 МГц для НЧ сигнала в длинной линии = увеличение выходного напряжения и тока в 10 раз!

И не нужно закапывать в огороде трубы, как Капанадзе Fedor001

СЕ теория Романова 03 Как от источника 15 Вт получить на нагрузке 10 кВт для отопления дома, дачи, теплицы

совершенно секретно Встречные продольные волны вызывают поперечную волну, и наоборот, встречные поперечные волны вызывают продольную волну!

Андрей Мищук. Встречные продольные волны в сердечнике трансформатора и сьем. Холодный ток. Лампа горит, но напряжение отсутствует

При включении в последовательный резонансный контур Дополнительного трансформатора с КЗ витком вторички, резонансный контур его не заметит, т.к. КЗ виток снизит индуктивность первички Дополнительного трансформатора до минимума

КЗ виток в Доп. трансформаторе нагревается до 400°С и вводит сердечник трансформатора в насыщение, при этом сердечник нагревается до 90°С, что можно использовать

Патент US3414698A Трансформаторный нагреватель воды для бассейнов от General Electrik

патент МГД-генератор свободной энергии Грицкевича

Асимметричный трансформатор с Односторонней магнитной индукцией. На фиг.4 и 5 варианты трансформатора с бифилярной катушкой Купера в качестве первичной обмотки (Безиндуктивной первичной катушкои) и индуктивной вторичноной катушки. Здесь отсутствует влияние тока вторичной обмотки на ток в первичной, т.к. магнитный поток от вторичной обмотки, возбуждает в первичном бифиляре Купера токи, которые взаимно компенсируются. Патент RU2355060C2 и индуктивность первичной катушки близка к нулю и резонансный контур его просто не заметит

Патент Ефимова Асимметричный трансформатор с Односторонней магнитной индукцией. Вторичная обмотка на первичную не влияет никак

жёсткий вариант прямого подключения резонансного контура в сеть. Ток в контуре 127 Ампер ссылка

Диод ПЕРЕД резонансным контуром

видео Аркадий Степанов: «Экономия 50% энергии в том, что Диод перед резонансным контуром срезает второй полупериод, который тут же восстанавливается магнитопроводом трансформатора»

Олег Семигин Семистор и колебательный контур

Диод внутри резонансного контура

Диод внутри последовательного или параллельного резонансного колебательного контура увеличивает Добротность контура в 2 раза

— Параллельный резонансный контур (фильтр пробка) в 10 раз увеличивает реактивную мощность!

— Диод перед резонансным контуром снижает потребление от сети в 2 раза,

— Диоды внутри резонансного контура также снижают потребление в 2 раза.

Геодим Касьянов. УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ. ИНДУКТИВНОСТЬ КАК ИСТОЧНИК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

Геодим Касьянов. УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

Умножение реактивной мощности

Схема Детекторного приемника: 1-й резонансный контур LC1 через Диод раскачивает 2-й контур С2Lдинамика

Схема умножения мощности с 6 Вт до 30 кВА

Dimus W Колабухов объяснил Акулу

Сагаер или трансформатор Зацаринина от Андрея Мищук

Резонансный индукционный нагреватель для отопления дома Игоря Назарова + умножение реактивной мощности последующими резонансными контурами

Индуктивность резонансного колебательного контура можно использовать:

1) как отопительный котел, работающий по принципу индукционного нагревателя вихревыми токами,

2) как первичную обмотку одностороннего трансформатора (трансформатора с односторонней магнитной индукцией).

1). При использовании индуктивности резонансного колебательного контура как вихревого индукционного отопительного котла необходимо спроектировать размеры его индуктора, сохранив при этом основной параметр L = 10 милиГенри (как рассчитать индуктивность катушки на разомкнутом сердечнике)

Резонансный индукционный нагреватель с регулировкой потребляемого тока

2). Используя индуктивность резонансного контура в качестве первичной обмотки невзаимного трансформатора с односторонней магнитной индукцией, конструировать его геометрические размеры, нужно также, т.е. как индуктивность с разомкнутым стальным сердечником, сохраняя основной параметр первичной обмотки в 10 милиГенри (http://www.electronicsblog.ru/nachinayushhim/kak-rasschitat-induktivnost-katushek-na-razomknutyx-serdechnikax.html).

Получим односторонний невзаимный резонансный трансформатор с односторонней магнитной индукцией с потреблением 6,27 Вт и выходной мощностью 7,69 кВт.

Асимметричный трансформатор

В асимметричном трансформаторе нарушен закон Ленца, поэтому его нельзя использовать как обычный трансформатор. отсутствует влияние вторичной обмотки на первичную.

Асимметричный трансформатор имеет две катушки L2 и Ls.

Ниже показан разделительный трансформатор 220/220 по принципу асимметричного.

Если на внешнюю Ls подать 220 В, то на внутренней L2 снимем 110 В.

Если на L2 подать 220 В, то на Ls снимем 6 вольт.

Асимметрия в передаче напряжения налицо.

Асимметричный трансформатор на Ш образом сердечнике

Асимметричный трансформатор на тороидальном сердечнике

Замкнем накоротко вторичную Одновитковую обмотку

Индуктивность первички не изменилась. Значит первичную обмотку можно включать в резонансный контур. Резонанс в ней не сорвется, а экономия электроэнергии будет в разы больше.

Первичку асимметричного трансформатора с индуктивностью 10 мГ нельзя включать напрямую в сеть, т.к. ней получите ток в 70 А. Но есть варианты увеличить индуктивность, или по схеме Громова, добавив в контур доп. индуктивность, или сделать резонансный асимметричный трансформатор

Усиления тока в асимметричном трансформаторе заключается в следующем:

Если через множество асимметричных трансформаторов пропустить электромагнитный поток, то все они не будут влиять на этот поток, т.к. любой из асимметричных трансформаторов не влияет на поток. Реализацией этого является набор дросселей на Ш-образных сердечниках и установленных внутри катушки Ls.

Если вторичные катушки L2 затем соединим параллельно, то получим усиление тока.

В результате: получаем группу асимметричных трансформаторов с одной первичной катушкой Ls:

Для выравнивания поля на краях Ls организованы дополнительные витки

Все секции L2 соединены параллельно.

Изменение индуктивности Ls составляет 3% (если выходная L2 закорочена, т.е. как-бы к ней подключена нагрузка)

Чтобы избежать потери половины потока магнитной индукции первичной обмотки Ls в незамкнутом магнитопроводе асимметричного трансформатора, состоящем из n-количества Ш-образных или П- образных дросселей, его можно замкнуть, как показано ниже

Дублирование магнитной энергии в обратноходовом трансформаторе Мельниченко от Misha Zam

В колебательном контуре на рисунке емкость С, индуктивность L и сопротивление R включены последовательно с источником ЭДС.

Резонанс в таком контуре называют последовательным резонансом напряжений. Его характерная черта — напряжения на емкости и индуктивности при резонансе значительно больше внешней ЭДС. Последователный резонансный контур как бы усиливает напряжение.

Свободные электрические колебания в контуре всегда затухают. Для получения незатухающих колебаний необходимо пополнять энергию контура с помощью внешней ЭДС.

Источником ЭДС в контуре служит катушка L, индуктивно связанная с выходным контуром генератора.

Генератором служит электрическая сеть с частотой 50 Hz. Она создает в катушке L колебательного контура ЭДС.

Каждой величине емкости конденсатора С соответствует своя собственная частота колебательного контура

, которая меняется с изменением емкости конденсатора С. При этом частота генератора остается постоянной.

Чтобы возник резонанс в соответствии частоте подбирают индуктивность L и емкость С.

Если в колебательном контуре 1 включены три элемента: емкость C, индуктивность L и сопротивление R, то как они влияют на амплитуду тока в цепи все вместе?

Читайте также:  Тарный станок своими руками

Электрические свойства контура определяются его резонансной кривой.

Опыт: меняем емкость конденсатора С и замечаем по амперметру ток в контуре для каждого значения емкости.

По полученный данным строим резонансную кривую для тока в контуре. По горизонтальной оси будем откладывать для каждого значения С отношение частоты генератора к собственной частоте контура. По вертикальной отложим отношение тока при данной емкости к току при резонансе.

Когда собственная частота контура fo приближается к частоте f внешней ЭДС, то ток в контуре достигает своего максимального значения.

При электрическом резонансе не только ток достигает своего максимального значения, но и заряд, а следовательно и напряжение на конденсаторе.

Книга И. Грекова. Резонанс. Госэнергоиздат. В книге рассказывается о явлении резонанса и некоторых его применениях.

Влияние емкости на резонансный колебательный контур

Сила разрядного тока i конденсатора С равна его заряду q=CU, поделенному на время его разряда T/2.

Однако, напряжение генератора U меняется по гармоническому закону от 0 до Uo, поэтому заряд конденсатора q и ток в цепи меняются также по гармоническому закону от 0 до qo и Io, т.е ток не постоянен. Как показывает расчет, учесть непостоянство разрядного тока нужно множителем 2π, где π=3,14.

Точная формула имеет вид.

Ток тем больше, чем больше емкость С и частота внешней ЭДС.

Когда по проводнику идет ток, то часть его электрической энергии переходит в тепло Q=I2Rt. Активное сопротивление R связано с электрической энергией, перешедшей в тепло.

Емкостное сопротивление Xc сходно с активным R в том, что при заданном напряжении генератора оно, как и активное, ограничивает ток в цепи. Но если активное сопротивление R съедает часть энергии генератора (превращая в тепло) и тем ограничивает ток, то емкостное сопротивление Xc ограничивает ток, не пропуская в цепь энергию, которая при данной частоте перезарядки просто не успевает уместиться в конденсаторе.

1/4 периода генератор заряжает конденсатор и электрическая энергия переходит от генератора к конденсатору. Следующую четверть периода конденсатор разряжается и его энергия возвращается генератору. Если не учитывать активного сопротивления, то на поддержание тока через конденсатор не тратится электрической энергии. Что конденсатор забирает в одну четверть периода, то он в следующую четверть целиком возвращает. В цепи будет странствовать ровно столько энергии, сколько успеет вместить и затем отдать конденсатор за четверть периода. Больше энергии в цепь не пройдет, какой бы мощности не обладал генератор. Емкость конденсатора ограничивает ток в цепи, но не вносит потерь.

Вербицкая Т. Н. Вариконды. — М.-Л.:Госэнергоиздат, 1958

Карасев М. Д. Некоторые общие свойства нелинейных реактивных элементов. — Журнал Успехи физических наук, октябрь 1959

Заряд электролитического конденсатора треугольными импульсами

Однополярные импульсы напряжения зарядки электролитического конденсатора могут иметь не только треугольную форму, главное, чтобы передний и задний фронты не были 90°, т.е. импульсы не должны быть прямоугольными. В эксперименте использовались импульсы, полученные двухполупериодным выпрямлением тока от сети 50 Гц. (ссылка)

работа конденсатора на активную нагрузку показала, что дополнительно получаемая электрическая энергия составляет 15%. Другие типы конденсаторов не дают подобного эффекта

Misha Zam Дополнительная энергия электролитического конденсатора при импульсном разряде на активную нагрузку

использование энергии заряженного конденсатора-ионистора в устройстве свободной энергии. Батарея ионисторов 13 в момент разряда на нагрузку 30 должна: 1) отключаться от сети тиристором 18 и 2) разряжаться не полностью, а частично! Вход 79 Вт, выход 5 кВт. COP=79 Патент wo2016082013

Принцип проще понять по методу механической аналогии. Представь заряд обычного конденсатора, без диэлектрика, с двумя пластинами и зазором между ними. При его заряде пластины притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше заряд на них. Если пластины конденсатора могут двигаться, то расстояние между ними уменьшится, что увеличит емкость конденсатора, т.к. емкость зависит от расстояния между пластинами. Итак: «истратив» одно и то же количество электронов, можно получить больше запасенной энергии, если емкость увеличилась..

Для конденсатора, это означает, что если по мере заряда, емкость увеличивается, то энергия поглощается из среды и преобразуется в избыточную запасаемую потенциальную электрическую энергию. Ситуация для простого плоского конденсатора с воздушным диэлектриком естественная (пластины сами собой притягиваются), а это значит, что мы можем конструировать простые механические аналоги варикондов, в которых избыточная энергия запасается в форме потенциальной энергии упругого сжатия пружины, помещенной между пластинами конденсатора. Этот цикл не может быть такой же быстрый, как в электронных устройствах с варикондами, но заряд, на пластинах конденсатора большого размера, может быть накоплен значительный, и устройство может генерировать большую мощность, даже при низкочастотных колебаниях. При разряде, пластины вновь расходятся на исходное расстояние, уменьшая начальную емкость конденсатора (пружина освобождается). При этом должен наблюдаться эффект охлаждения среды. Форма зависимости диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика от напряженности приложенного поля показана ниже.

На начальном участке кривой, диэлектрическая проницаемость, а значит и емкость конденсатора, увеличивается при росте напряжения, а затем падает. Заряжаем емкость до максимальной величины (вершина на графике), иначе теряется эффект. Рабочий участок кривой помечен на графике Рис. 210 серым цветом, изменения напряжения в цикле «заряд – разряд» должны происходить в пределах этого участка кривой. Простой «заряд-разряд» без учета максимальной рабочей точки кривой зависимости проницаемости от напряженности поля не даст ожидаемого эффекта. Эксперименты с «нелинейными» конденсаторами перспективны, т.к. в некоторых материалах зависимость диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика от приложенного напряжения позволяет получать не 20%, а 50-ти кратные изменения емкости

Применение ферритовых материалов, по аналогичной концепции, требует наличия соответствующих свойств, а именно, характерной петли гистерезиса при намагничивании и размагничивании, Рис. 2

Этими свойствами обладают почти все ферромагнетики, поэтому преобразователи тепловой энергии среды, использующие эту технологию, могут быть экспериментально изучены. Пояснение: гистерезис (запаздывание) – это различная реакция физического тела на внешнее воздействие, в зависимости от того, подвергалось ли это тело ранее тем же воздействиям, или подвергается им впервые. На рис. 223, показано, что намагничивание начинается с нулевой отметки, достигает максимума, а затем, начинается спад (верхняя кривая). При нулевом внешнем воздействии, отмечается «остаточное намагничивание», поэтому, когда цикл повторяется, то расход энергии МЕНЬШЕ (нижняя кривая). При отсутствии гистерезиса, нижняя и верхняя кривые идут вместе. Избыточная энергия процесса тем больше, чем больше площадь петли гистерезиса. Н.Е.Заев : удельная плотность энергии для таких преобразователей составляет примерно 3 кВт на 1 кг ферритового материала, при максимально допустимых частотах циклов намагничивания и размагничивания.

Емкостное сопротивление 1/2πfC зависит от частоты.

Видим: высокие частоты (Xc мало) конденсатор пропускает, а низкие (Xc велико) — задерживает.

Влияние индуктивности на резонансный контур

Емкость и индуктивность оказывают на ток в цепи противоположные действия. Пусть вначале внешняя ЭДС заряжает конденсатор. По мере заряда растет напряжение U на конденсаторе. Оно направлено против внешней ЭДС и уменьшает ток заряда конденсатора. Индуктивность, с уменьшением тока стремится его поддержать. В следующую четверть периода, когда конденсатор разряжается, напряжение на нем стремится увеличить ток заряда, индуктивность же, наоборот, препятствует этому увеличению. Чем больше индуктивность катушки, тем меньшей величины успеет достичь за четверть периода разрядный ток.

Ток в цепи с индуктивностью равен I = U/2πfL. Чем больше индуктивность и частота, тем меньше ток.

Индуктивное сопротивление ограничивает ток в цепи. В катушке индуктивности создается ЭДС самоиндукции, которая мешает току нарастать, и ток успевает нарастать только до некоторой определенной величины i=U/2πfL. При этом электрическая энергия генератора переходит в магнитную энергию тока (магнитное поле катушки). Так продолжается чеверть периода, пока ток не достигнет своего наибольшего значения.

Напряжения на индуктивности и емкости в режиме резонанса равны по величине и, находясь в противофазе, компенсируют друг друга. Поэтому все приложенное к цепи напряжение приходится на ее активное сопротивление

Полное сопротивление Z последовательно включенных конденсатора и катушки равно разности между емкостным и индуктивным сопротивлением:

Если учесть активное сопротивление колебательного контура, то формула полного сопротивления примет вид:

Когда емкостное сопротивление конденсатора в колебательном контуре равно индуктивному сопротивлению катушки

то полное сопротивление цепи Z переменному току будет наименьшим:

т.е. когда полное сопротивление резонансного контура равно лишь активному сопротивлению контура, то амплитуда тока I достигает своего максимального значения: И ПРИХОДИТ РЕЗОНАНС.

Резонанс наступает, когда частота внешней ЭДС равна собственной частоте системы f = fo.

Если менять частоту внешней ЭДС или собстенную частоту fo (расстройка) то, чтобы вычислить ток в колебательном контуре при любой расстройке, нам достаточно подставить в формулу значения R, L, C, w и E.

При частотах ниже резонансной часть энергии внешней ЭДС тратится на преодоление возвращающих сил, на преодоление емкостного сопротивления. В следующую четверть периода направление движения совпадает с направлением возвращающей силы, и эта сила отдает источнику энергии, полученную за первую четверть периода. Противодействие со стороны возвращающей силы ограничивает амплитуду колебаний

При частотах, больших резонансной, основную роль играет инерция (самоиндукция): внешняя сила не успевает за четверть периода ускорить тело, не успевает внести в цепь достаточную энергию.

При резонансной частоте внешней силе легко качать тело или контур, т.к. частота его свободных колебаний и внешняя сила только преодолевают трение (активное сопротивление). В этом случае полное сопротивление колебательного контура равно только его активному сопротивлению Z = R, а емкостное сопротивление Rc и индуктивное сопротивление RL контура равны 0. Поэтому ток в контуре максимален I = U/R

Резонанс — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина — совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. При помощи явления резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые периодические колебания. Резонанс — явление, когда при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы. Степень отзывчивости в теории колебаний описывается величиной, называемой Добротность

Добротность — характеристика колебательной системы, определяющая полосу резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в системе больше, чем потери энергии за один период колебаний.

чем выше добротность колебательной системы, тем меньше потери энергии за каждый период и тем медленнее затухают колебания

Формула добротности последовательного колебательного контура

Тесла писал в Дневниках, что ток внутри параллельного колебательного контура в добротность раз больше, чем вне его.

Последовательный резонанс. Резонанс и трансформатор. Фильм 3

Демон Тесла стр. 25 Реализация односторонней индуктивной связи в трансформаторе возможна двумя разными способами.

Безиндуктивный бифиляр Болотова Видео

Диодный колебательный контур статья Рассматривается схема колебательного контура с применением двух катушек индуктивности, включенных через диоды. Добротность контура возросла в 2 раза, хотя уменьшилось характеристическое сопротивление контура. Индуктивность уменьшилась вдвое, а емкость увеличилась

Последовательно-параллельным резонансный колебательный контур статья

Исследования резонанса и добротности RLC-контура

Исследовали модель RLC-контура в программе «Открытая физика», нашли резонансную частоту контура, на резонансной частоте исследовали зависимость добротности контура от сопротивления и построили графики

Читайте также:  Самые полезные вещи своими руками

В практической части исследовали резонансный RLC-контур с использованием компьютерной программы «Audiotester». Нашли резонансную частоту контура, на резонансной частоте исследовали зависимость добротности контура от сопротивления и построили графики.

Выводы, теоретической и практической части работы, совпали полностью.

· резонанс в цепи с колебательным контуром наступает при совпадении частоты генератора f c частотой колебательного контура fo;

· с увеличением сопротивления R добротность контура падает. Самая высокая добротность при небольших значениях сопротивления контура;

· самая высокая добротность контура ― на резонансной частоте;

· полное сопротивление контура Z минимально на резонансной частоте.

· прямым путем снять излишки энергии из колебательного контура ведет к затуханию колебаний.

Электрическая схема резонансного усилителя мощности тока промышленной частоты. По Громову.

В резонансном усилителе тока промышленной частоты используется явление ферро-магнитного резонанса сердечника трансформатора, а также явление электрического LC-резонанса в последовательном колебательном контуре. Усиление мощности в последовательном резонансном контуре достигается тем, что входное сопротивление колебательного контура при последовательном резонансе является чисто активным, а напряжение на реактивных элементах колебательного контура превышает входное напряжение на величину равную добротности контура Q. Для поддержания незатухающих колебаний последовательного контура в резонансе требуется компенсировать только тепловые потери на активных сопротивлениях элементов контура и внутреннем сопротивлении источника входного напряжения.

Структурная схема и состав резонансного усилителя мощности ( Громов Н.Н. 2006 г ) приведена ниже

Входной понижающий трансформатор уменьшает напряжение, но увеличивает ток во вторичной обмотке

Последовательный резонансный контур увеличивает напряжение ссылка

Как известно, при резонансе во вторичке Входного понижающего трансформатора, его потребление тока от сети снижается. см. видео

В результате мы получим большой ток и большое напряжение в резонансном контуре, но при этом очень низкое потребления от сети

В резонансном усилителе тока на частоту 50 Гц нагруженный силовой трансформатор вносит расстройку в последовательный колебательный контур и уменьшает его добротность.

Компенсация расстройки резонанса в колебательном контуре осуществляется введением обратной связи с помошью управляемых магнитных реакторов. В цепи обратной связи осуществляется анализ и геометрическое суммирование составляющих токов вторичной обмотки и нагрузки, формирование и регулирование управляюшего тока.

Цепь обратной связи состоит из: части вторичной обмотки силового трансформатора, трансформатор тока, выпрямитель и реостат установки рабочей точки, магнитных реакторов.

Для работы на неизменную (постоянную) нагрузку можно применять упрощенные схемы резонансных усилителей мощности.

Структурная схема упрощенного резонансного усилителя тока промышленной частоты представлена ниже.

Простейший резонансный усилитель мощности состоит всего из четырех элементов.

Назначение элементов ткак в ранее рассмотренном усилителе. Отличие в том, что в простейшем резонансном усилителе производится ручная настройка в резонанс для конкретной постоянной нагрузки.

Рассчитать резонансный усилитель мощности можно по следующему алгоритму:

1. Включи силовой трансформатор 2 в сеть и измерь при заданной нагрузке потребляемый им ток.

2. Измерь активное сопротивление первичной обмотки силового трансформатора 2.

3. Рассчитай комплексное сопротивление Z силового трансформатора 2 под нагрузкой.

4. Рассчитай индуктивное сопротивление силового трансформатора 2 под нагрузкой.

5. Выбери величину индуктивного сопротивления для регулируемого магнитного реактора равную примерно 20% от индуктивного сопротивления силового трансформатора 2

6. Изготовь регулируемый магнитный реактор, с отводами начиная со средины обмотки до ее конца (чем чаще будут сделаны отводы, тем точнее будет настройка в резонанс).

7. По условию равенства индуктивного и емкостного сопротивлений XL=Xc при резонансе рассчитать значение емкости C, которую необходимо включить последовательно с силовым трансформатором и регулируемым магнитным реактором для получения последовательного резонансного контура.

8. Из условия резонанса, перемножить измеренный потребляемый силовым трансформатором ток на сумму активных сопротивлений первичной обмотки и магнитного реактора, и получить ориентировочное значение напряжения, которое необходимо подать на последовательный резонансный контур.

9. Взять трансформатор, обеспечивающий на выходе, найденное по п.8 напряжение и измеренный по п.1 потребляемый ток (на период настройки Усилителя удобней использовать ЛАТР).

11. Изменяя индуктивность магнитного реактора путем переключения отводов, настроить цепь в резонанс при пониженном входном напряжении (для точной настройки можно в небольших пределах изменять емкость конденсатора, подключая параллельно основному, конденсаторы небольшой емкости).

12. Изменяя входное напряжение установить значение напряжения на первичной обмотке силового трансформатора 220 В.

13. Отключить ЛАТР и подключить стационарный понижающий трансформатор с таким же напряжением и током

Область применения резонансных усилителей мощности – стационарные электроустановки. Для мобильных объектов целесообразно применять трансгенераторы на повышенных частотах с последующим преобразованием переменного тока в постоянный.

Резонансный трансформатор. Первичка в последовательном резонансе. Первичная катушка трансформатора включена последовательно с конденсатором. На вторичную катушку резонансного трансформатора подключены 2 лампы по 25 Вт каждая, соединённые последовательно

Параллельный резонанс и нагрузка. На входе 400 Вт, в резонансном контуре 110 В и 200 А, нагрузка 3 кВт. Если увеличить напряжение в контуре до 400 В, то нагрузку можно увеличить до 10 кВт, но толщина провода.

Трансформатор-генератор Громова

На практике для убийства индуктивности (также как и емкости) нужно настроить первичную цепь, собранную в виде последовательного колебательного контура, в резонанс. Так делал Тесла в своих опытах. При этом для генератора входного тока первичная цепь будет иметь чисто активное сопротивление, соответственно потребляемая ей мощность будет минимальна!

Структурная схема трансформатора-генератора представлена на рисунке.

Трансформатор-генератор состоит из стального или ферритового магнитопровода 1 и двух обмоток. Обмотки 2 и 3 выполнены из изолированно медного провода.

Последовательно с обмоткой 2 включен конденсатор 5. Емкость конденсатора выбирается такой, чтобы с индуктивностью обмотки 2 обеспечивался последовательный резонанс во входной цепи. Входная цепь в этом случае будет иметь чисто активное сопротивление.

Магнитный поток наводит ЭДС во вторичной обмотке, значение которой для синусоидального тока определяется по трансформаторной формуле:

Первичная цепь видит результат своего влияния на магнитный поток в трансформаторе через влияние нагрузки на магнитный поток. Нагрузка вносит в колебательный контур первичной цепи дополнительное сопротивление, которое снижает добротность контура. Это минус. Но существуют способы борьбы с этими явлениями в виде активных схем повышения добротности и различных обратных связей (имеется ввиду положительная в комбинации с отрицательной обратной связью).

Для запуска Трансгенератора можно использовать батарейку или конденсаторы, заряженные пьезоэлементом, но наиболее перспективно использование ионисторов..

Физические процессы в Трансформаторе-генераторе не отличаются от процессов в обычном трансформаторе. Способы расчета трансформатора давно разработаны и никаких сверхединичных явлений при работе Трансгенератора не наблюдается.

Подзарядка аккумуляторной батареи = рекуперация энергии в трансгенераторе Вечная батарейка от Igor Moroz?

Резонансный трансформатор и его магнитострикционные эффекты для экономии электричества при отоплении дома от Александра Андреева.

В 2014 Александр Андреев несколько изменил схему резонансного трансформатора, описанную Громовым Н.Н в 2006 г, но энергия резонансного магнитострикционного трансформатора по прежнему снижает расходы на электрическую энергию в 10 раз.

Экономный котел-нагреватель Андреева от Chiksat1 Входная мощность 200 Вт, в резонансном контуре 3000 ВА. Нужно лишь заменить дроссель на индукционный котёл

Трансформатор Маркова как токовый трансформатор для снятия мощности из последовательного резонансного контура. Эффекты от Януш Балуш отсутствие влияния вторичной обмотки на первичную

Андреев: Я взял старый сердечник от французского инвертора 1978 г., с минимальным содержанием марганца и никеля, а кремний должен быть в пределах 3%. Тогда халявы много будет. Авторезонанс получится, т.е. магнитосрикция сердечника трансформатора на частоте резонансного контура. (Авторезонанс впервые описан в 1930-х советскими физиками А.А. Андроновым, А.А. Виттом и С.Э. Хайкиным). Это резонанс (колебания с наивысшей амплитудой), существующий за счет факторов, порождаемых им самим. Трансформатор может самостоятельно заработать. Раньше были такие Ш-образные пластины трансформаторов, на которых будто кристаллы нарисованы. Сейчас делают мягкие пластины, они не хрупкие, не ломаются. Старая хрупкая трансформаторная сталь для резонансного трансформатора самая оптимальная, а современная не годится. Кремний в пластинах старых трансформаторов резко повышает удельное электрическое сопротивление. В результате в электротехнической стали резко снижаются потери мощности от вихревых токов. Введение кремния снижает потери на гистерезис и увеличивает магнитную проницаемость в слабых и средних полях.(см Электротехническая сталь)

вращение магнита Сидоровича вокруг резонансного трансформатора

Надо добиться, чтобы трансформаторное железо начало хорошо рычать, т.е возник ферро-резонанас (магнитострикция). Не индукционный эффект между емкостью C и катушкой L, а чтобы железо между ними работало хорошо. Железо должно работать и накачивать энергию, сам по себе электрический LC-резонанс не качает, а железо является стратегическим устройством в этом устройстве.ссылка: Комбинированный резонанс на дислокациях в кремнии. В.В. Кведер, Хмельницкий и др. 1986 г

Электрическая схема соединений представлена ниже.

Сейчас, когда у меня есть сеть, я увеличиваю энергию за счет резонанса и питаю индуктивный котел ВИМ 5 кВт для отопления дома. Целый год этот котел проработал с резонансным трансформатором. За сеть я плачу как за 200 Ватт.

Трансформатор может быть любым (на О или П-образном сердечнике). Пластины трансформатора надо хорошо изолировать, покрасить, чтобы токов Фуко в нем не было и сердечник при работе не грелся.

Резонанс дает реактивную энергию. Переводя реактивную энергию в любой элемент потребления она становится активной. Счетчик до трансформатора при этом почти не крутится.

Для поиска резонанса использую прибор Е7-15. С ним я легко добиваюсь резонанса в любом трансформаторе.

Итак, за суровый зимний месяц я заплатил 450 рублей.

Хочешь в нагрузке мощность не 1,5 кВт, а 2 кВт, то сердечник 1го и 2го трансформатора (см габаритный расчет мощности сердечника) по габариту должны быть на 5 кВт

У 2го трансформатора вначале положи ЭКРАН, потом первичку, затем на первичку 2го трансформатора снова Экран. Между вторичкой и первичкой должен быть магнитный экран. Если мы получили напряжение в резонансном контуре 220 или 300 В, то первичку 2го трансформатора нужно расчитать и мотать также на эти же 220 или 300 В. Если по рачету 0,9 витка на 1 вольт, то количество витков будет соответственно на 220 или 300 В. Возле электро-котла (у меня это индукционный котел ВИМ 1,5 кВт) я параллельно ставлю конденсатор, ввожу этот контур в резонанс, и смотрю по току или по COS Ф, чтобы COS Ф был равен 1. Тем самым мощность потребления уменьшается и резонансный контур, где крутится мошность 5,6 кВА, я разгружаю. Катушки мотал как в обычом трансформаторе — одна над другой. Конденсаторы стартерные = 278 мкФ, для переменного тока. Резонансный трансформатор от Александра Андреева дает прибавку 1 к 20

Цепь обратной связи от вторичной обмотки трансформатора Т2 к первичной обмотке транформатора Т1 необходима для автоматичекой регулировки нагрузки, чтобы резонанс не срывался при её изменении. Для этого в цепи нагрузки я разместил токовый трансформатор (первичка 20 витков, вторичка 60 витков и там несколько отводов сделал, далее через резистор, через диодный мост и на трансформатор в линию подающую напряжение к 1-му трансформатору (200 витков / на 60-70 витков)

Резонансный транформатор Потребление 400 Вт и cos ф = 0,75. В контуре 110 В и 200 A = 20000 В. Нагрузка 2 кВт

Резонансный трансформатор Alexkor на 2х торах в схеме от Vasili Ivanov http://www.free-energy-info.co.uk/Chapt3.html

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Здоровая спина
Adblock
detector