Curious (9.02.2005 - 23:23) писал:
Он подбирая конденсаторы в первичной, а затем и во вторичной обмотках, получил такое, чему и сам удивился. Трансформатог гудел, ... , железные предметы... начали сползаться к трансформатору, а изображение на мониторе, через полтора метра и стену в два кирпича, поплыло...
Ток клещами он мерил на расстоянии в два метра от работающего трансформатора, настолько была возмущена окружающая среда.
Недавно менял проводку на работе и немного не так включил заземление...
Нет, всё работало. Но на мониторах были наводки (изображение плавало) на расстоянии 2 метра от кабеля. А мощность то, всего ничего - 2кВт нагрузки (радиовещательный передатчик) на конце кабеля и от него запитывалось оборудование комнат, через которые этот кабель проходил.
Когда нашли ошибку, всё стало нормально.
Получалось, что кабель работал как виток огромного трансформатора без сердечника и вторичной обмотки, к которому было приложено небольшое напряжение (разность между нулём и заземлением) и большой ток (кабель с медной жилой в 4 квадрата грелся).
То есть, большой ток.
Если параллельно первичной обмотке любого трансформатора подключить конденсатор так, что бы получился резонанс, то ток через первичную обмотку будет больше, чем ток, потребляемый из сети. Это, просто, параллельный резонанс или резонанс тока.
Обычный трансформатор будет себя чуствовать не плохо, так как его добротность не очень большая и ток увеличится не сильно.
Но трансформатор Будённого выполнен немного не так. В него добавлен открытый сердечник, а первичная обмотка охватывает одновременно его и основной замкнутый сердечник с вторичкой.
Этот дополнительный сердечник увеличивает индуктивность рассеяния первичной обмотки и играет роль дополнительного дросселя. В принципе, можно взять обычный трнасформатор и включить последовательно с его первичкой дополнительный дроссель. Результат будет тот же. Просто, такая схема - с дополнительным сердечником, встроенным в основной, с намотанной на них первичкой применяется для уменьшения габаритов и потерь, которые раньше определялись отдельным дросселем. То есть, при том же результате проще схема, меньше габариты и выше КПД.
Так как этот дополнительный дроссель, встроенный в основной сердечник и состоящий из индуктивности рассеяния первички имеет довольно высокую добротность, то вместе с дополнительным конденсатором он образовал довольно сильный колебательный контур. Из за того, что добротность такого контура оказывается выше, чем добротность обычного трансформатора с конденсатором, то и ток первички сильно вырос, а заодно и напряжение на первичке. Результат описан - всё гудит-ревёт-дрожит-притягивается...
Опасное это дело. Трансформатор может порвать как бумагу...
Судя по всему, сам Будённый первичку не расчитывал или же расчитал как обычную, ведь, Вы пишете что он "остановился на компромиссе".
Дополнительное подтверждение - "Недостаток сварочника - большой холостой ток" и "Достоинство - ток потребления слабо зависит от нагрузки".
Если правильно расчитать, то разницы с обычным трансформатором не будет. В смысле, расчёт нужно вести с учётом того, что ток и напряжение первичной обмотки могут быть много больше, несмотря на то, что потребляемый ток и напряжение сети меньше. Если всё расчитано более менее правильно, то ток холостого хода должен быть, наоборот, меньше чем без резонанса. При этом, ток первичной обмотки будет нормальным за счёт резонанса.
То же самое будет и под нагрузкой. Для получения требуемой мощности будет обеспечен соответствующий ток первички при меньшем потребляемом токе.
Это объясняет тот факт, что перепады напряжения в сети при сварке оказываются меньше. Так как при резонансе в самом трансформаторе обеспечивается требуемая кратность и значение тока, а потребляемый ток меньше, пропорционально добротности.
У Будённого нет схем поддержания резонанса, по этому, конденсатор он подбирал, по видимому, для обеспечения резонанса при максимальной мощности. На холостом ходу это отношение нарушается, по этому и ток холостого хода большой. У него еще и нарушено отношение витков на вольт, и сердечник, видимо, заходит в область насыщения. Этим же объясняется и небольшая кратность максимального и холостого токов. Как результат - соседи не знают, что он сейчас варит... Ведь, заметны, в основном, резкие перепады напряжения.
Curious (9.02.2005 - 23:23) писал:
Из за того что первичная и вторичная оботки разнесены, у такого трансформатора довольно большая индуктивность рассеяния и слабее связь, да плюс резонанс... В общем, эксперименты с Ф-трансформатором показывают, что в таких условиях габаритная мощность сердечника может быть меньше, чем в обычном трансформаторе. В обычных трансформаторах габаритная мощность сердечника всегда должна быть больше максимальной мощности нагрузки, а вот для описанной конструкции это правило почему то не выполняется - эти мощности могут быть, как минимум, равны. Почему то, мне хочется думать, что этот баланс может быть и нарушен. Это значит, что трансформатор такой конструкции будет мощнее обычного с таким же сердечником.
Во второй конструкции сварочника Будённый ставит конденсатор и параллельно вторичке. Это ещё лучше.
Такую конструкцию можно рассматривать как систему из двух связанных параллельных контуров - как в радиотехнике. Такие контура не имеют одну резонансную частоту, а характеризуются полосой пропускания. Можно всё расчитать так, что бы уход резонанной частоты при изменении нагрузки не превышал полосу пропускания такой системы контуров.
Аналогия: открытая дверь - полоса пропускания. Проём двери расчитывается так, что бы мог пройти и ребёнок и взрослый, как худой, так и толстый.
И вся прелесть в том, что параметры контура можно расчитать так, что в заданной полосе пропускания, КПД системы не меняется (или слабо меняется) и остаётся максимально возможным. На частотах ~50кГц и с обычным трансформатором, повышенным рассеянием и резонансом - не менее 95%.
Информация к размышлению: трансформатор Тесла то же имеет повышенное рассеяние (слабая связь) и резонанс...
Curious (9.02.2005 - 23:23) писал:
Первичную намотал на пластиковой канализационной трубе "сотке" аллюминиевой шиной 4х12мм 9 витков. Вторичная - 240в на трубе - пятидесятке.
Curious (9.02.2005 - 23:23) писал:
Curious (9.02.2005 - 23:23) писал:
Дело в том, что в полевой транзистор встроен диод, включенный параллельно выводам стока и истока. Если выбросов напряжения нет, то он не мешает, так как всё время закрыт напряжением питания. а когда появляются выбросы и колебательный процесс, то этот диод открывается во время второго полупериода свободных колебаний, и ограничивает их амплитуду на уровне напряжения питания схемы. В это момент ток течёт из катушки в источник, то есть, идёт рекуперация энергии. Но в этот момент напряжение на катушке равно напряжению питания минус падение напряжения на диоде. Как результат - слабая раскачка вторички, которая происходит только в момент закрывания ключа.
По этому, последовательно с транзистором нужно поставить диод. Катодом к стоку транзистора. При закрывании ключа этот диод обеспечит двухстороннюю блокировку. До этого она была односторонней - ключ закрытый, но параллельный ему диод проводит. Нужно только диод брать на большое напряжение.
Теперь, при закрытом транзисторе, одна полярность напряжения не будет пропускаться (и шунтироваться схемой) транзистором, а другая - диодом.
На катушке будет свободный колебательный процесс с максимальной амплитудой напряжения, зависящей только от добротности самой катушки.
Curious (9.02.2005 - 23:23) писал:
Мне кажется, что эффект может проявиться и при низких напряжениях (если может...). Возможно, я не прав. Возможно, эффект проявляется при напряжениях или мощностях, не ниже некоторого порогового значения, но конструкции трансформаторов Тесла раскиданы по всему инету, но кроме красивых молний они ничего не дают...
К тому же, если по Ацюковскому, то такой параметр как напряжение, абсолютно не является критерием эффекта. Или я не прав?