Tesla ትራንስፎርመር (የመሣሪያው አሠራር መርህ በኋላ ላይ ይብራራል) በ1896፣ መስከረም 22 የባለቤትነት መብት ተሰጠው። መሳሪያው ከፍተኛ አቅም እና ድግግሞሽ የኤሌክትሪክ ሞገዶችን የሚያመርት መሳሪያ ሆኖ ቀርቧል። መሣሪያው በኒኮላ ቴስላ ፈለሰፈ እና በስሙ ተሰይሟል። ይህን መሳሪያ በበለጠ ዝርዝር እንመልከት።
Tesla ትራንስፎርመር፡የስራ መርህ
የመሣሪያው አሠራር ምንነት በታዋቂው ስዊንግ ምሳሌ ሊገለጽ ይችላል። በግዳጅ መወዛወዝ ሁኔታዎች ውስጥ ሲወዛወዙ, ከፍተኛው መጠን ያለው ስፋት, ከተተገበረው ኃይል ጋር ተመጣጣኝ ይሆናል. በነጻ ሁነታ ሲወዛወዝ, ከፍተኛው ስፋት በተመሳሳይ ጥረቶች ብዙ ጊዜ ይጨምራል. ይህ የቴስላ ትራንስፎርመር ይዘት ነው። የ oscillatory ሁለተኛ ዙር በመሳሪያው ውስጥ እንደ ማወዛወዝ ጥቅም ላይ ይውላል. ጄነሬተር የተተገበረውን ጥረት ሚና ይጫወታል. በእነሱ ወጥነት (በአስፈላጊ ጊዜዎች በመግፋት) ዋና ኦሲሌተር ወይም የመጀመሪያ ደረጃ ወረዳ (በመሳሪያው መሠረት) ይቀርባል።
መግለጫ
ቀላል የቴስላ ትራንስፎርመር ሁለት ጥቅልሎችን ያካትታል። አንደኛው የመጀመሪያ ደረጃ, ሁለተኛው ሁለተኛ ደረጃ ነው. እንዲሁም የቴስላ አስተጋባ ትራንስፎርመር ቶሮይድ (ሁልጊዜ ጥቅም ላይ የማይውል) ያካትታል።capacitor, arrester. የመጨረሻው - አቋራጭ - በእንግሊዝኛው ስፓርክ ጋፕ ውስጥ ይገኛል. የTesla ትራንስፎርመር የ"ውጤት" ተርሚናልንም ይዟል።
Coils
ዋና እንደ ደንቡ ትልቅ ዲያሜትር ያለው ሽቦ ወይም በርካታ መዞር ያለው የመዳብ ቱቦ ይዟል። የሁለተኛ ደረጃ ጥቅል ትንሽ ገመድ አለው. መዞሪያዎቹ ወደ 1000 ገደማ ናቸው። ዋናው ጠመዝማዛ ጠፍጣፋ (አግድም) ፣ ሾጣጣ ወይም ሲሊንደራዊ (ቋሚ) ቅርፅ ሊኖረው ይችላል። እዚህ, እንደ ተለምዷዊ ትራንስፎርመር, ምንም ፌሮማግኔቲክ ኮር የለም. በዚህ ምክንያት, በመጠምጠዣዎቹ መካከል ያለው የእርስ በርስ መነሳሳት በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል. ከ capacitor ጋር, ዋናው ንጥረ ነገር የመወዛወዝ ዑደት ይፈጥራል. ብልጭታ ክፍተትን ያካትታል - ቀጥተኛ ያልሆነ አካል።
ሁለተኛው ጠመዝማዛ እንዲሁ የመወዛወዝ ዑደት ይፈጥራል። ቶሮይድ እና የራሱ ጠመዝማዛ (interturn) አቅም እንደ capacitor ይሰራሉ። የሁለተኛ ደረጃ ጠመዝማዛ ብዙውን ጊዜ በቫርኒሽ ወይም በኤፒክስ ሽፋን ተሸፍኗል። ይህ የሚደረገው የኤሌክትሪክ ብልሽትን ለማስወገድ ነው።
አከፋፋይ
የቴስላ ትራንስፎርመር ወረዳ ሁለት ግዙፍ ኤሌክትሮዶችን ያካትታል። እነዚህ ንጥረ ነገሮች በኤሌክትሪክ ቅስት ውስጥ የሚፈሱትን ከፍተኛ ጅረቶች መቋቋም አለባቸው. የሚስተካከለው ማጽጃ እና ጥሩ ማቀዝቀዝ ግዴታ ነው።
ተርሚናል
ይህ ኤለመንት በሚያስተጋባ ቴስላ ትራንስፎርመር ውስጥ በተለያየ ዲዛይን መጫን ይችላል። ተርሚናሉ ሉል፣ የተሳለ ፒን ወይም ዲስክ ሊሆን ይችላል። ሊገመቱ የሚችሉ ብልጭታዎችን ከትልቅ ጋር ለማምረት የተነደፈ ነውርዝመት. ስለዚህ፣ ሁለት የተገናኙ የመወዛወዝ ወረዳዎች የቴስላ ትራንስፎርመር ይፈጥራሉ።
ከኤተር የሚመነጨው ሃይል ከመሳሪያው ተግባር አላማዎች አንዱ ነው። የመሳሪያው ፈጣሪ የ 377 ohms የሞገድ ቁጥር Z ለመድረስ ፈለገ. ከመቼውም ጊዜ በላይ ትላልቅ መጠምጠሚያዎችን ሠራ። የቴስላ ትራንስፎርመር መደበኛ (ሙሉ) አሠራር የተረጋገጠው ሁለቱም ወረዳዎች ወደ ተመሳሳይ ድግግሞሽ ሲቀየሩ ነው። እንደ አንድ ደንብ, በማስተካከል ሂደት ውስጥ, ዋናው ወደ ሁለተኛ ደረጃ ተስተካክሏል. ይህ የ capacitor ያለውን capacitance በመቀየር ማሳካት ነው. ከፍተኛው ቮልቴጅ በውጤቱ ላይ እስኪታይ ድረስ በዋናው ጠመዝማዛ ላይ ያሉት የመዞሪያዎች ብዛት እንዲሁ ይቀየራል።
ወደፊት ቀላል ቴስላ ትራንስፎርመር ለመፍጠር ታቅዷል። ከኤተር የሚወጣው ጉልበት ሙሉ ለሙሉ ለሰው ልጅ ይሰራል።
እርምጃ
Tesla ትራንስፎርመር በpulsed ሁነታ ይሰራል። የመጀመሪያው ደረጃ የመፍቻ ኤለመንት መከፋፈል ቮልቴጅ እስከ capacitor ክፍያ ነው. ሁለተኛው በዋና ወረዳ ውስጥ ከፍተኛ-ድግግሞሽ ማወዛወዝ መፈጠር ነው. በትይዩ የተገናኘ የሻማ ክፍተት ትራንስፎርመርን (የኃይል ምንጭ) ይዘጋዋል, ከወረዳው ውስጥ ሳይጨምር. አለበለዚያ እሱ የተወሰኑ ኪሳራዎችን ያመጣል. ይህ ደግሞ የዋና ወረዳውን የጥራት ሁኔታ ይቀንሳል. እንደ ልምምድ እንደሚያሳየው, እንዲህ ዓይነቱ ተጽእኖ የመልቀቂያውን ርዝመት በእጅጉ ይቀንሳል. በዚህ ረገድ በደንብ በተሰራ ወረዳ ውስጥ አስረኛው ሁልጊዜ ከምንጩ ጋር ትይዩ ይደረጋል።
ክፍያ
የሚመረተው በዝቅተኛ ድግግሞሽ ደረጃ-አፕ ትራንስፎርመር ላይ ተመስርቶ በውጫዊ ከፍተኛ የቮልቴጅ ምንጭ ነው።የ capacitor capacitance ከኢንደክተሩ ጋር አንድ ላይ የተወሰነ ወረዳ እንዲፈጠር ይመረጣል. የማስተጋባት ድግግሞሹ ከከፍተኛ ቮልቴጅ ወረዳ ጋር እኩል መሆን አለበት።
በተግባር ሁሉም ነገር በተወሰነ መልኩ የተለየ ነው። የ Tesla ትራንስፎርመር ስሌት በሚሠራበት ጊዜ, ሁለተኛውን ዑደት ለማንሳት የሚሠራው ኃይል ግምት ውስጥ አይገባም. የኃይል መሙያው ቮልቴጅ በቮልቴጅ የተገደበ በማሰር መበላሸቱ ላይ ነው. እሱ (ኤለመንቱ አየር ከሆነ) ማስተካከል ይቻላል. የብልሽት ቮልቴጅ በኤሌክትሮዶች መካከል ያለውን ቅርጽ ወይም ርቀት በመለወጥ ይስተካከላል. እንደ አንድ ደንብ, ጠቋሚው ከ2-20 ኪ.ቮ ክልል ውስጥ ነው. የቮልቴጁ ምልክት የ capacitorን ከመጠን በላይ "ማሳጠር" የለበትም ይህም ያለማቋረጥ የሚለዋወጠው ምልክት።
ትውልድ
በኤሌክትሮዶች መካከል ያለው የብልሽት ቮልቴጅ ከተደረሰ በኋላ በብልጭታ ክፍተት ውስጥ የኤሌትሪክ አቫላንሽ የመሰለ የጋዝ መፈራረስ ይፈጠራል። የ capacitor ወደ መጠምጠሚያው ላይ ይፈስሳል. ከዚያ በኋላ በጋዝ (ቻርጅ ማጓጓዣዎች) ውስጥ በተቀሩት ionዎች ምክንያት የብልሽት ቮልቴጅ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል. በውጤቱም, የመወዛወዝ ዑደት, የ capacitor እና የመጀመሪያ ደረጃ ጠመዝማዛ ያለው, በሻማው ክፍተት በኩል ተዘግቷል. ከፍተኛ ድግግሞሽ ንዝረትን ይፈጥራል. እነሱ ቀስ በቀስ እየደበዘዙ ይሄዳሉ ፣ በተለይም በእስረኛው ውስጥ ባለው ኪሳራ ፣ እንዲሁም የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል ወደ ሁለተኛው ጠመዝማዛ ማምለጥ። ቢሆንም, የ LC የወረዳ oscillations መካከል amplitude ይልቅ ብልጭታ ክፍተት ውስጥ ጉልህ ዝቅተኛ መፈራረስ ቮልቴጅ ለመጠበቅ የአሁኑ በቂ ክፍያ አጓጓዦች ይፈጥራል ድረስ ንዝረት ይቀጥላል. በሁለተኛ ደረጃ ወረዳ ውስጥሬዞናንስ ይታያል. ይህ በተርሚናል ላይ ከፍተኛ ቮልቴጅን ያስከትላል።
ማሻሻያዎች
የትኛዉም የቴስላ ትራንስፎርመር ወረዳ የሁለተኛ ደረጃ እና የመጀመሪያ ደረጃ ወረዳዎች አንድ አይነት እንደሆኑ ይቆያሉ። ነገር ግን, ከዋናው አካል ውስጥ አንዱ አካል የተለየ ንድፍ ሊሆን ይችላል. በተለይም ስለ ከፍተኛ-ድግግሞሽ ማወዛወዝ ጀነሬተር እየተነጋገርን ነው. ለምሳሌ፣ በSGTC ማሻሻያ፣ ይህ ኤለመንት የሚከናወነው በሻማ ክፍተት ላይ ነው።
RSG
የቴስላ ከፍተኛ ሃይል ትራንስፎርመር ይበልጥ የተወሳሰበ የስፓርክ ክፍተት ንድፍን ያካትታል። በተለይም ይህ ለ RSG ሞዴል ይሠራል. ምህጻረ ቃሉ የሮተሪ ስፓርክ ጋፕን ያመለክታል። በሚከተለው መልኩ ሊተረጎም ይችላል፡ የሚሽከረከር/የሚሽከረከር ብልጭታ ወይም የማይንቀሳቀስ ክፍተት ከ arc ማጥፊያ (ተጨማሪ) መሳሪያዎች ጋር። በዚህ ሁኔታ, ክፍተቱ የሚሠራበት ድግግሞሽ ከ capacitor ባትሪ መሙላት ድግግሞሽ ጋር በተመሳሳይ ጊዜ ይመረጣል. የስፓርክ የ rotor ክፍተት ንድፍ ሞተር (ብዙውን ጊዜ ኤሌክትሪክ), ዲስክ (ማሽከርከር) ከኤሌክትሮዶች ጋር ያካትታል. የኋለኛው ወይ ይዘጋል ወይም የሚዛመዱ ክፍሎችን ለመዝጋት ይጠጋል።
የእውቂያዎች አደረጃጀት ምርጫ እና የሾሉ የማሽከርከር ፍጥነት በሚፈለገው የ oscillatory ማሸጊያዎች ላይ የተመሰረተ ነው። በሞተር መቆጣጠሪያው ዓይነት መሰረት, የብልጭታ rotor ክፍተቶች ያልተመሳሰሉ እና ተመሳሳይ ናቸው. እንዲሁም የሚሽከረከር ብልጭታ ክፍተትን መጠቀም በኤሌክትሮዶች መካከል ጥገኛ የሆነ ቅስት የመኖር እድልን በእጅጉ ይቀንሳል።
በአንዳንድ አጋጣሚዎች የተለመደው የሻማ ክፍተት ይተካልባለ ብዙ መድረክ ለማቀዝቀዝ, ይህ ክፍል አንዳንድ ጊዜ በጋዝ ወይም በፈሳሽ ዲኤሌክትሪክ (ለምሳሌ በዘይት) ውስጥ ይቀመጣል. የስታቲስቲክስ ብልጭታ ክፍተትን ለማጥፋት እንደ ዓይነተኛ ዘዴ፣ ኃይለኛ የአየር ጄት በመጠቀም ኤሌክትሮዶችን ማጽዳት ጥቅም ላይ ይውላል። በአንዳንድ ሁኔታዎች የቴስላ ትራንስፎርመር ክላሲካል ዲዛይን በሁለተኛው እስረኛ ይሟላል። የዚህ ኤለመንት አላማ ዝቅተኛ-ቮልቴጅ (ምግብ) ዞን ከከፍተኛ-ቮልቴጅ መጨናነቅ መጠበቅ ነው።
የመብራት ጥቅል
የVTTC ማሻሻያ የቫኩም ቱቦዎችን ይጠቀማል። የ RF oscillation ጄኔሬተር ሚና ይጫወታሉ. እንደ ደንቡ ፣ እነዚህ የ GU-81 ዓይነት በጣም ኃይለኛ መብራቶች ናቸው። ግን አንዳንድ ጊዜ ዝቅተኛ ኃይል ያላቸው ንድፎችን ማግኘት ይችላሉ. በዚህ ሁኔታ ውስጥ ካሉት ባህሪያት አንዱ ከፍተኛ ቮልቴጅ የማቅረብ አስፈላጊነት አለመኖር ነው. በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ ፍሳሾችን ለማግኘት, ስለ 300-600 V. በተጨማሪም, የቴስላ ትራንስፎርመር ብልጭታ ክፍተት ላይ ይሰራል ጊዜ የሚታየው, VTTC ማለት ይቻላል ምንም ድምፅ, ያደርጋል. በኤሌክትሮኒክስ ልማት አማካኝነት የመሳሪያውን መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ማቅለል እና መቀነስ ተችሏል. በመብራት ላይ ካለው ንድፍ ይልቅ፣ ትራንዚስተሮች ላይ ያለው የቴስላ ትራንስፎርመር ጥቅም ላይ መዋል ጀመረ። ብዙውን ጊዜ ተገቢ ኃይል እና የአሁኑ ባይፖላር አባል ጥቅም ላይ ይውላል።
Tesla ትራንስፎርመር እንዴት እንደሚሰራ?
ከላይ እንደተገለፀው ንድፉን ለማቃለል ባይፖላር ኤለመንት ጥቅም ላይ ይውላል። ያለምንም ጥርጥር የመስክ ውጤት ትራንዚስተር መጠቀም በጣም የተሻለ ነው። ነገር ግን ባይፖላር ጀነሬተሮችን በመገጣጠም በቂ ልምድ ከሌላቸው ጋር አብሮ መስራት ቀላል ነው። ጥቅልል ጠመዝማዛ እናሰብሳቢው ከ 0.5-0.8 ሚሊሜትር ሽቦ ጋር ይካሄዳል. በከፍተኛ-ቮልቴጅ ክፍል ላይ, ሽቦው ከ 0.15-0.3 ሚሜ ውፍረት ይወሰዳል. በግምት 1000 ማዞሪያዎች ተደርገዋል. በመጠምዘዣው "ሙቅ" ጫፍ ላይ ሽክርክሪት ይደረጋል. ኃይል ከ 10 ቮ, 1 A ትራንስፎርመር ሊወሰድ ይችላል. ከ 24 ቮ ወይም ከዚያ በላይ ኃይል ሲጠቀሙ, የኮሮና ፍሳሽ ርዝመት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. ለጄነሬተር፣ ትራንዚስተር KT805IM መጠቀም ይችላሉ።
መሳሪያውን በመጠቀም
በውጤቱ ላይ ብዙ ሚሊዮን ቮልት ቮልቴጅ ማግኘት ይችላሉ። በአየር ውስጥ አስደናቂ ፈሳሾችን መፍጠር ይችላል. የኋለኛው ደግሞ በተራው, ብዙ ሜትሮች ርዝመት ሊኖረው ይችላል. እነዚህ ክስተቶች ለብዙ ሰዎች ውጫዊ ማራኪ ናቸው. የቴስላ ትራንስፎርመር አፍቃሪዎች ለጌጣጌጥ ዓላማዎች ያገለግላሉ።
ፈጣሪው ራሱ መሳሪያውን ለማባዛት እና ንዝረትን ለማመንጨት ተጠቅሞበታል እነዚህም በሩቅ ያሉ መሳሪያዎችን ገመድ አልባ ቁጥጥር (የሬዲዮ ቁጥጥር) ፣መረጃ እና የኢነርጂ ስርጭት። በሃያኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ቴስላ ኮይል በሕክምና ውስጥ ጥቅም ላይ መዋል ጀመረ. ታካሚዎች በከፍተኛ-ድግግሞሽ ደካማ ሞገዶች ታክመዋል. እነሱ, በቀጭኑ የቆዳ ሽፋን ውስጥ እየፈሱ, የውስጥ አካላትን አይጎዱም. በተመሳሳይ ጊዜ ጅረቶች በሰውነት ላይ የፈውስ እና የቶኒክ ተጽእኖ ነበራቸው. በተጨማሪም ትራንስፎርመር የጋዝ መልቀቂያ መብራቶችን ለማቀጣጠል እና በቫኩም ሲስተም ውስጥ ያለውን ፍሳሽ ለመፈለግ ይጠቅማል. ነገር ግን፣ በእኛ ጊዜ፣ የመሳሪያው ዋና አተገባበር የግንዛቤ እና ውበት ተደርጎ ሊወሰድ ይገባል።
ውጤቶች
በመሣሪያው በሚሠራበት ጊዜ የተለያዩ የጋዝ ፈሳሾችን ከመፍጠር ጋር የተያያዙ ናቸው። ብዙ ሰዎችአስደናቂ ተፅእኖዎችን ለመመልከት የ Tesla ትራንስፎርመሮችን ይሰብስቡ። በአጠቃላይ መሳሪያው አራት ዓይነት ፈሳሾችን ይፈጥራል. ብዙውን ጊዜ ፍሳሾቹ ከኩምቢው ላይ ብቻ ሳይሆን ከመሬት ላይ ከሚገኙ ነገሮች ወደ እሱ አቅጣጫ እንዴት እንደሚመሩ ማየት ይቻላል. የኮሮና ጨረሮችም ሊኖራቸው ይችላል። አንዳንድ የኬሚካል ውህዶች (ionic) ወደ ተርሚናል ላይ ሲተገበሩ የመልቀቂያውን ቀለም ሊቀይሩ እንደሚችሉ ልብ ሊባል የሚገባው ነው. ለምሳሌ፣ ሶዲየም አየኖች ብልጭታ ብርቱካን ያደርጋሉ፣ ቦሮን ions ደግሞ ብልጭታ አረንጓዴ ያደርጋሉ።
ዥረቶች
እነዚህ ደብዛዛ የሚያበሩ ቅርንጫፎቻቸው ቀጭን ቻናሎች ናቸው። ionized ጋዝ አተሞች እና ከነሱ የተነጣጠሉ ነፃ ኤሌክትሮኖች ይይዛሉ። እነዚህ ፈሳሾች ከኩምቢው ተርሚናል ወይም ከሹል ክፍሎች በቀጥታ ወደ አየር ይፈስሳሉ። በዋናው ላይ፣ ዥረት ማሰራጫው በትራንስፎርመር አቅራቢያ ባለው የ BB መስክ የተፈጠረው እንደ የሚታይ አየር ionization (glow of ions) ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል።
አርክ መልቀቅ
ብዙ ጊዜ ይመሰረታል። ለምሳሌ፣ ትራንስፎርመሩ በቂ ሃይል ካለው፣ መሬት ላይ ያለ ነገር ወደ ተርሚናል ሲመጣ ቅስት ሊፈጠር ይችላል። በአንዳንድ ሁኔታዎች, እቃውን ወደ መውጫው መንካት እና ከዚያም ወደ እየጨመረ ርቀት መመለስ እና ቅስት መዘርጋት ያስፈልጋል. በቂ ባልሆነ አስተማማኝነት እና የመጠምጠሚያ ሃይል፣ እንዲህ ያለው ፍሳሽ ክፍሎችን ሊጎዳ ይችላል።
Spark
ይህ ብልጭታ ከሹል ክፍሎች ወይም ከተርሚናል በቀጥታ ወደ መሬት (የተመሰረተ ነገር) ይወጣል። ስፓርክ በፍጥነት በሚለዋወጥ ወይም በሚጠፋ ደማቅ የፊሊፎርም ጭረቶች, በጠንካራ ቅርንጫፎች እናብዙ ጊዜ። በተጨማሪም ልዩ የሆነ የእሳት ብልጭታ አለ. መንቀሳቀስ ይባላል።
የኮሮና መውጣት
ይህ በአየር ውስጥ የተካተቱ የ ions ፍካት ነው። በከፍተኛ የቮልቴጅ ኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ይካሄዳል. ውጤቱም ከግንባታው ቢቢቢ አካላት አጠገብ ለዓይን ማብራት የሚያስደስት ቀላ ያለ የገፅታ ኩርባ ነው።
ባህሪዎች
ትራንስፎርመር በሚሰራበት ጊዜ ባህሪይ የሆነ የኤሌትሪክ ክራክ ይሰማል። ይህ ክስተት ዥረቶች ወደ ብልጭታ ሰርጦች በሚቀይሩበት ሂደት ምክንያት ነው. የኃይል መጠን እና የአሁኑ ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ መጨመር አብሮ ይመጣል. የእያንዳንዱ ሰርጥ ፈጣን መስፋፋት እና በእነሱ ውስጥ ድንገተኛ ግፊት መጨመር አለ. በውጤቱም, በድንበሮች ላይ አስደንጋጭ ሞገዶች ይፈጠራሉ. የእነርሱ ውህደታቸው ቻናሎች እየሰፉ ሲሄዱ እንደ ስንጥቅ የሚታሰብ ድምጽ ይፈጥራል።
የሰው ተጽእኖ
እንደሌላው የእንደዚህ አይነት ከፍተኛ ቮልቴጅ ምንጭ የቴስላ ኮይል ገዳይ ሊሆን ይችላል። ግን አንዳንድ የመሳሪያ ዓይነቶችን በተመለከተ የተለየ አስተያየት አለ. ከፍተኛ-ድግግሞሹ ከፍተኛ የቮልቴጅ ቆዳ ላይ ተጽእኖ ስላለው እና አሁን ያለው ቮልቴጅ ከቮልቴጅ በስተጀርባ ጉልህ በሆነ መልኩ በክፍል ውስጥ ስላለው እና አሁን ያለው ጥንካሬ በጣም ትንሽ ነው, ምንም እንኳን አቅም ቢኖረውም, ወደ ሰው አካል ውስጥ የሚፈሰው ፈሳሽ የልብ ድካም ወይም ሌሎች ከባድ በሽታዎችን ሊያመጣ አይችልም. አካል።
