Rezonansinis transformatorius: konstrukcija ir veikimo principas

Rezonansinis transformatorius: konstrukcija ir veikimo principas
Rezonansinis transformatorius: konstrukcija ir veikimo principas
Anonim

Rezonansinis transformatorius dažnai vadinamas Tesla transformatoriumi arba Tesla ritė. Tūkstantis aštuoni šimtai devyniasdešimt šeštą metų rugsėjo 22 d. Jungtinės Amerikos Valstijos šį įrenginį užpatentavo pavadinimu „Aparatas didžiausio potencialo ir dažnio elektros srovei gaminti“. Kaip rodo pavadinimas, šį įrenginį išrado garsus mokslininkas Nikola Tesla.

Paprasčiausias rezonansinis transformatorius susideda iš dviejų ritių be bendros šerdies. Pirminė apvija turi tik keletą apsisukimų (nuo trijų iki dešimties). Tačiau ši apvija suvyniota storu elektros laidu. Įrenginio, pavyzdžiui, rezonansinio transformatoriaus, antrinė apvija dažnai vadinama aukšta įtampa. Jis turi daug daugiau posūkių nei pirminis (iki kelių šimtų). Tačiau jis apvyniotas plonesniu elektros laidu.

rezonansinis transformatorius
rezonansinis transformatorius

Dėl tokios paprastos konstrukcijos rezonansinis transformatorius turi CT (transformacijos koeficientą), kuris kelias dešimtis kartų viršija antrinės apvijos ir pirminės apvijos posūkių santykį. Tokio transformatoriaus išėjimo įtampa galiviršyti milijoną voltų. Remiantis šia konstrukcija, jau buvo sukurti įrenginiai, tokie kaip rezonansiniai generatoriai. Taip pat tokios elektros mašinos dažnai naudojamos kaip demonstraciniai aparatai. Dėl didžiulės įtampos rezonansiniame dažnyje toks prietaisas gali sukurti elektros iškrovas tiesiog ore. O jų ilgis gali būti tikrai įspūdingas. Priklausomai nuo įėjimo įtampos, iškrovos ilgis gali siekti iki kelių dešimčių metrų. Pati tokios elektros instaliacijos kaip Tesla rezonansinio transformatoriaus konstrukcija yra gana paprasta ir nesudėtinga. Jį sudaro ritės (dvi – antrinis ir pirminis), kibirkštinio tarpo (dar žinomo kaip pertraukiklis). Į šio įrenginio sudėtį būtinai įeina kondensatoriai (tiek kompensavimui, tiek įkrovimui kaupti). Toroidinės ritės ir gnybtai dažnai naudojami (kuriant įrenginį, pvz., rezonansinį transformatorių su išėjimo galios stiprinimu).

rezonansinis transformatorius su išėjimo galios stiprinimu
rezonansinis transformatorius su išėjimo galios stiprinimu

Kaip minėta anksčiau, pirminė ritė tradiciškai turi keletą apsisukimų, o antrinė - kelis šimtus. Be to, įprasta plokščios pirminės ritės konstrukcija – horizontali, cilindrinė, kūginė arba vertikali. Be to, tokiame įrenginyje kaip rezonansinis transformatorius nėra feromagnetinės šerdies (skirtingai nei galios ar instrumentų transformatoriuose). Taigi jis turi daug mažesnę abipusę induktyvumą tarp abiejų ritių apvijų nei įprasti tradiciniai transformatoriai (indukcinio sujungimo stiprinimas yra tiesiogpasiekiama dėl feromagnetinės šerdies buvimo).

rezonansiniai generatoriai
rezonansiniai generatoriai

Taigi, kondensatorius ir pirminė ritė sudaro virpesių grandinę. Tai apima netiesinį komponentą - kibirkšties tarpą, kurį sudaro du elektrodai su tarpu. Antrinė ritė taip pat sudaro panašią grandinę, tačiau vietoj kondensatoriaus čia naudojamas toroidas. Būtent dviejų sujungtų virpesių grandinių buvimas yra visas tokio įrenginio, kaip Tesla rezonansinis transformatorius, veikimo pagrindas.

Rekomenduojamas: