На рис1, и рис2. Одна и та же схема только вычерчена по разному, но что интересно, встречается описания у разных авторов, что это разные по назначению схемы!
Пример : В авторском описании схемы ротовертер автор Хектор второй рисунок именно рассматривается с другой точки зрения, а не как удвоитель напряжения.
И небольшое изменении переводят удвоитель напряжения в вилку Авраменко рис3,
Как я создавал высоковольтного монстра
Батраков ЕвгенийE-mail captain_billy (at) mailru.com
http://radiolub.chat.ru/Monstr/monstr.htm
Я
как любитель всяких импульсных и особенно
высоковольтных устройств решил сделать
высоковольтный генератор (идея вообще-то
была сделать люстру Чижевского). Подошел я к
этому весьма творчески. Т.е. как всегда
чужую готовую схему повторять неинтересно -
надо что-то сочинить свое. Сначала я правда
перепробовал кучу схем. На транзисторах
делал - мне что-то не понравилось, да и
транзисторы грелись сильно. Сделал обычную
схему на тиристорах - трансформатор сильно
трещит (можно его конечно залить эпоксидкой,
но возиться не хотелось). Частота низкая
импульсы короткие. Да и напряжения высокого
какого хотел (а хотелось по больше) я не
получил. И я решил пойти другим путем - чтобы
треск или свист не был слышен, я решил
поднять частоту за пределы слышимости, т.е.
килогерц 20-30 и при этом сделать генератор на
тиристоре. У меня для этого было несколько
высокочастотных тиристоров ТЧ63. Мощная
штука - частота до 33кГц, ток постоянный 63А, а
импульсный ток килоампера полтора, т.е. для
импульсных устройств подходит идеально.
Бифилярная катушка Тесла.
Но почему-то я не смог выжать с однопереходного транзистора больше 10 кГц, ну а свист - кому понравится. Хотя в принципе схема не плохая. Хотя недостаток был еще один - резистор R3 греется очень сильно, причем мне пришлось ставить два проволочных остеклованных по 7 Ватт каждый, и все равно нагрев чрезмерно большой. Меня это не устроило. Хотя на выходе получил достаточно большое напряжение - пробивало зазор в несколько миллиметров. К сожалению напряжение померить было нечем - проверял на глазок по ширине пробивного зазора. В разной литературе указывается по разному, но в большинстве принято считать для переменного напряжения примерно 1 мм на 1 кВ, а для постоянного 1 мм на 3 кВ. Хотя это зависит от частоты (для переменного тока) и от влажности и давления. У меня ширина пробоя оказалась миллиметров 10-12 для переменного тока (почему-то при попытке выпрямить или пропустить через умножитель напряжение падало настолько сильно, что зазор уменьшался почти до нуля). Меня все это совершенно не устроило. Вот тут я и ступил на путь создания "высоковольтного монстра".
Затем порывшись в груде книг и учебников я выбрал другое включение конденсатора-тиристора-трансформатора (именно так кстати делается в электронных тиристорных схемах зажигания) ее преимущество в том, что этот вариант включения практически не боится короткого замыкания на выходе:
И самое главное вместо так непонравившегося мне греющегося резистора я поставил дроссель Др1 (кстати пусковой дроссель от лампы дневного света). Дроссели Др2 и Др3 в принципе защитные (по 16 витков на феррите), но можно их наверное не ставить (хотя Др3 - влияет на резонанс).
Когда я все это включил, то начал с минимальной частоты и напряжения питания вольт 30-50. Сначала я услышал писк и на выходе пробивало зазор в пару миллиметров. Затем я стал повышать частоту и при приближении к 18-20 кГц писк не стал слышен. А вот дальше произошло самое интересное. В какой-то момент система попала в резонанс. Я услышал мощное шипение, и между выходными проводами образовалась дуга длиной миллиметров в 45, причем это было не просто потрескивание с синей искрой - это была дуга с высокой энергией ярко сиреневого цвета - такой плазменный жгут или шнур. И это все при напряжении питания в 60 вольт (если честно, я больше 80 В дать просто побоялся). Я решил проверить как обычно на пробой плотного листа бумаги (с предыдущими схемами я баловался - симпатичные такие дырочки получались). Сказать, что ее пробило - это ничего не сказать - бумага вспыхнула сразу при касании к дуге. Т.е. энергия была очень высокой. Если я концы провода подносил ближе друг к другу - они на концах начинали плавиться (тут мне и пришла мысль, что сварочник надо делать именно на тиристорах и где-то на этой же частоте). Пробивался даже фторопласт. Причем в этой схеме я использовал строчный трансформатор от цветного лампового усилителя, а выходная обмотка там имеет мало витков и при обычно схеме на выходе получалось небольшое напряжение (у ч/б телевизоров строчник с более большим коэффициентом трансформации). Я подумал, а что если напряжение питания поднять до 220В - сколько будет тогда на выходе (хотя скорее всего пробило бы трансформатор).
Когда улеглись первые восторги, я начал замечать и недостатки это конструкции. Во-первых, через пару минут работы (а то и меньше) начинал разогреваться трансформатор (и довольно сильно) затем тиристор и даже диод (мощность-то прокачивалась ого-го). Во-вторых система оказалась очень чувствительна к изменениям частоты генератора (все-таки схема-то резонансная). Так же на резонанс влияло и изменение нагрузки. Но что хуже всего - при такой высокой частоте колебаний - я нигде не смог это применить. Выпрямить невозможно - пробовал ставить на выходе высоковольтные (12 кВ, 300 мА, исправные) диоды - они начинали нагреваться даже, если припаяны одним концом, а второй просто висит в воздухе (в пространство что ли излучают). Даже при подключении высоковольтного кабеля длиной всего сантиметров 20 - напряжение падало в десятки раз (может резонанс сбивается и регулировка частоты не помогает). Пробовал собрать умножитель на выходе - с тем же результатом.
Где применить такое я не знаю. Думал даже электрошокер сделать, но схема у меня работала вольт от 16-20 не меньше, да и мощность потребляла большую и размеры были приличные (тиристор довольно внушительных размеров, дроссель, мощный конденсатор, строчный трансформатор - это будет не миниатюрное устройство, а "ранцевый" вариант, если учесть, что батареек надо к нему штук 16), к тому же в шокере на выходе должно быть постоянное напряжение (а если все-таки переменка, то на маленькую частоту). Да и вообще я такое побоюсь применить - убьет еще кого ненароком или пробьет изоляцию и мне достанется. Короче забросил я этого монстра. Хотя идея была красивая.
Трансформатор Тесла
Патент 593.138.
Эти схемы мне нужны так как исследую данное направление. Поэтому они должны быть под рукой.Патент Тесла №0433702 транс с экранированными обмотками.
Прочитав патент на трансформатор с магнитными экранами, интригующим моментом показалось отсутствие против ЭДС. Естественно взялся повторять, но только восьмой по счету намотанный трансформатор мне удалось повторить с нужным сдвигом тока. Данный трансформатор изображен на фото, он рассчитан на мощность 2квт. Расчет обмоток трансформатора классический, а с экранами я здорово намучился. В конструкции трансформатора изображенного на фото шесть независимых экранов на каждом керне. Экраны хорошо изолированы друг от друга. Выполнены экраны из кровельного оцинкованного железа толщина 0,5мм. Сдвиг тока получил очень точный на частоте сети 50гц. Испытания показали, что против ЭДС не куда не делось и трансформатор в целом работает как обычный. Только тогда, анализируя патент, я понял, что назначение данного трансформатора расщепление фазы для привода двигателя который и изображен в патенте. То есть Никола Тесла, таким образом, решил задачу, не прибегая конденсаторам большой емкости. В то время их приходилось делать самому, и решение с трансформатором на магнитных экранах было более рациональное.
