Безпаливний генератор Тесли (однофазний, пристрій від dr energie) своїми руками

Безпаливний генератор Тесли (однофазний, Пристрій від Dr Energie) своїми руками

Всім доброго дня. Днями отримав лист від людини під ніком Dr Energie.
Він написав, що хоче викласти на моєму сайті схему безпаливної генератора, назвав її БТГ Тесла (1-фазний).
Всі схеми малював я, зі слів і з коригуванням Dr Energie (можуть бути невеликі помилки).
Сам він сайти з альтернативної енергії не виходить і виходити не буде.

Опис блоків застосовуються в даній установці:

Блок B1:
Блок являє собою джерело постійного двополярного напруги 12 вольт. Джерелом є дві акумуляторні батареї на 12 вольт. Можна застосувати джерело і на 24 вольта або більше.

Блок B2:
Блок являє собою двонапівперіодний випрямляч з середньою точкою, на 12 вольт. У ньому також стоять електролітичні конденсатори фільтра великої ємності.

Блок B3:
Це найвідповідальніший блок, він стежить за роботою всього пристрою. У цьому блоці знаходяться: задає генератор промислової частоти 50 (60) герц, схема стеження за струмом генератора струму (B4), схема стеження за присутністю високої напруги відповідного генератора (B5), схема контролю і регулювання вихідної напруги на виході трансформатора TR3, індикація стану всього пристрою.

Блок B4:
Блок являє собою підсилювач струму, виконаний за схемою емітерного повторювача. Даний блок працює на низкоомную обмотку L1 вихідного трансформатора TR3.

Блок B5:
Блок являє собою перетворювач низької напруги 12 вольт в високе напругу 3000 вольт. Виконаний за схемою емітерного повторювача. Даний блок працює на низкоомную обмотку L2 вихідного трансформатора TR2.

Трансформатор TR1:
Трансформатор являє собою звичайний вимірювальний трансформатор струму, мотається на звичайному трансформаторному залозі, співвідношення обмоток 1: 100. Можна замінити на вимірювальний шунт.

Трансформатор TR2:
Підвищуючий трансформатор з 12 вольт на 3000 вольт. Габаритна потужність 10-30 ват. Мотається на звичайному трансформаторному залозі, сердечник для зручності краще брати броньовий стрічковий. Обмотки для надійності мотаються на протилежних керна, як на вихідному трансформаторі рядкової розгортки телевізора. Високовольтну обмотку краще мотати на Секціонірованние каркасі, як в деяких неонових трансформаторах. Співвідношення витків L1: L2: L3.1: L3.2 1: 1: 250: 250.

Трансформатор TR3:
Це основний елемент в цьому пристрої, так би мовити серце всієї системи. Поки можу сказати тільки одне, в ньому не застосовується сердечник, немає ніяких хитрих обмоток. Його також можна розрахувати як звичайний класичний трансформатор. Подробиці про нього у відповідному описі даного трансформатора.

Трансформатор TR4:
Звичайний понижуючий трансформатор з 220 вольт на 12 вольт з середньою точкою. Потужність трансформатора 40-60 ват. Можна застосувати готовий понижуючий трансформатор на 50 (60) герц, який має дві вихідні обмотки на 12 вольт.

Блок B1:
Це навіть блоком назвати важко. У ньому два акумулятора на 12 вольт ємністю 7 ампер годин. Два діода виконують захисну функцію, відключають акумулятори від пристрою після його запуску. Так само передбачений механічний вимикач.

Блок B2:
Цей блок представляє собою звичайний двонапівперіодний випрямляч, виконаний по мостовій схемі. На виході випрямляча стоять два фільтруючих конденсатора великої ємності. Конденсатори шунтовані резисторами для їх розрядки, коли установка вимкнена. Через малого напруги на виході випрямляча, близько 14 вольт, необхідності в них немає, тому резистори можна не ставити.

Блок B3:
Даний блок на схемі намальований в спрощеному вигляді, але досить для того щоб пристрій працював. У ньому немає ланцюгів контролю і стабілізації вихідної напруги, а так само контролю роботи інших блоків. Трансформатор 3TR1 мережевий понижуючий трансформатор на 10-12 вольт, потужністю 5-10 ват. Змінними резисторами 3R1 і 3R2 регулюють напругу на клемах X3-2 і X3-3.

У більш досконалому пристрої цей блок має складну схемотехнику, і виконується на процесорі і інших спеціалізованих ІС. Можна виконати на дискретних елементах, але схема буде складніше. Цей блок серце всієї установки, від нього залежить коректна робота пристрою.

Блок B4, Блок B5:
Ці два блоки виконують однакову задачу, тому схемотехніка у них однакова. На малюнку нижче представлена ​​схема тільки одного блоку B4. Блок являє собою схему емітерного повторювача, вихід якого працює на низкоомную навантаження. Навантаження являє собою обмотки трансформаторів: для блоку B4 обмотка L1 TR3, для блоку B5 обмотка L2 TR2. Резистори 4R1 і 4R2 обмежують струм через базу транзисторів. Резистори 4R3, 4R5 і 4R4, 4R6 представляють собою подільники напруги, які задають робочий режим транзисторів. Розраховуються як для звичайного підсилювача, виконаного за схемою емітерного повторювача. Транзистори 4VT1 і 4VT2 біполярні транзистори, являють собою комплементарних пару, що це таке шукайте в інтернеті. Транзистори повинні бути розраховані на напругу не нижче 50 вольт і струм не менше 5 ампер, з міркувань надійності. Встановлюються на радіатори площею близько 250 квадратних сантиметрів.

Трансформатор намотаний на діелектричному каркасі, приблизний діаметр каркаса 50-75 міліметрів, довжина 200-250 міліметрів. Цілком підійде каркас з пластикової каналізаційної труби діаметром 50 міліметрів. Є кілька варіантів намотування трансформатора, два з них показані нижче.

Варіант 1.
Першими мотаються обмотки L2.1 і L2.2. Намотування проводиться спареним кабелем, підійде звичайний двожильний, плоский кабель в одиночній ізоляції. Перетин жили кабелю 0.5-0.75 квадратних міліметрів. Намотування проводиться в один ряд до половини каркаса.
Другий мотається обмотка L3. Намотування проводиться звичайним силовим, гнучким кабелем. Перетин жили 4-6 квадратних міліметрів. Намотування проводиться в два ряди до половини каркаса. Напрямок намотування таке ж, як і обмоток L2.1 і L2.2. Між обмотками прокладається ізоляція товщиною 1-2 міліметра.
На другій половині каркаса мотається обмотка L1 з відступом від обмоток L3, L2.1 і L2.2 приблизно 3-5 міліметрів. Відступ застосований для виключення електричного пробою. Намотування проводиться звичайним силовим, гнучким кабелем. Перетин жили 1.5-2.5 квадратних міліметрів. Намотування проводиться в два ряди до заповнення каркаса.

Варіант 2.
Першою мотається обмотка L2.1. Намотування проводиться звичайним силовим, гнучким кабелем. Перетин жили кабелю 0.5-0.75 квадратних міліметрів. Намотування проводиться в один ряд до половини каркаса.
Другий мотається обмотка L3. Намотування проводиться звичайним силовим, гнучким кабелем. Перетин жили 4-6 квадратних міліметрів. Намотування проводиться в два ряди до половини каркаса. Напрямок намотування таке ж, як і обмоток L2.1 і L2.2. Між обмотками прокладається ізоляція товщиною 1-2 міліметра.
Третьою мотається обмотка L2.2. Намотування проводиться звичайним силовим, гнучким кабелем. Перетин жили кабелю 0.5-0.75 квадратних міліметрів. Намотування проводиться в один ряд до половини каркаса. Між обмотками прокладається ізоляція товщиною 1-2 міліметра.
На другій половині каркаса мотається обмотка L1 з відступом від обмоток L3, L2.1 і L2.2 приблизно 3-5 міліметрів. Відступ застосований для виключення електричного пробою. Намотування проводиться звичайним силовим, гнучким кабелем. Перетин жили 1.5-2.5 квадратних міліметрів. Намотування проводиться в два ряди до заповнення каркаса.
Спрощений варіант.
Цей варіант відрізняється від варіанту 2 тим, що не мотається обмотка L2.2. Змінюється так само трансформатор TR2, з нього виключається обмотка L3.2. У такому варіанті зменшується вихідна потужність установки, але як варіант теж підходить.

Ще два варіанти вихідного трансформатора TR3.
Від перших двох варіантів різняться розташуванням обмоток. У детальному описі цих двох варіантів немає необхідності. Вони практично ідентичні описаним вище, за винятком одного. Обмотка L3 розбивається на дві частини. Ці два варіанти найбільш раціональні в порівнянні з першими.

Опис і принцип роботи пристрою:

Тепер спробую описати роботу пристрою так, як я це розумію. Напевно, з цього треба було починати, але вирішив викласти спочатку схему пристрою, а потім опис його роботи. Принцип роботи не претендує на істину, це лише моє розуміння, на якому побудовано пристрій. Сенс роботи простий, побудований за принципом «Розділяй і володарюй».
Спочатку про те, що ми хочемо отримати від пристрою. Звичайно, потужність, яка виражається формулою P = U * I. Тобто двома складовими U-напруга і I-струм. Це класична формула, яка розглядається ще в школі. Ця формула справедлива як для генератора, так і для споживача. Причому в генераторі мається на увазі, що напруга і струм належать одного джерела (генератора) і ніде не розглядається випадок, коли напруга належить одного джерела, а струм належить іншому джерелу. Це здається абсурдом.
Розглянемо приклад, коли напруга і струм належить різними джерелами. Припустимо, у нас є Джерело -1 100 вольт і 0.1 ампер і Джерело-2 1 вольт і 10 ампер. Кожен з них при таких параметрах видає по 10 ват потужності, в сумі 20 ват. Припустимо, що ми якимось чином змогли на одному споживачі виділити потужність цих двох генераторів, при цьому від першого джерела ми взяли першу складову потужності - напруга, від другого джерела взяли другу складову потужності - струм. Формула потужності придбала такий вигляд P = U (джерело 1) * I (джерело 2). В результаті у нас на навантаженні виділилася потужність P = 100 * 10 = 1000 ват. Це і є принцип «Розділяй і володарюй».
Як ми можемо розділити на дві складові потужність джерела? З цим проблем немає. Це можна зробити за допомогою двох перетворювачів, один з яких створює високу напругу і малий струм, другий навпаки, створює великий струм і мале напруга. Схемотехніка таких перетворювачів широко відома і різноманітна. У цьому пристрої блок B4 видає мала напруга і великий струм, блок B5, велике напруження і малий струм. Схемотехніка блоків ідентична і виконана за схемою емітерного повторювача (підсилювача струму). Ця схема дозволяє працювати на низкоомную навантаження, якої є обмотки трансформаторів L1 TR3 для блоку B4 і L2 TR2 для блоку B5.
Тепер нам треба об'єднати напруга з блоку В5 з струмом з блоку В4. Це об'єднання відбувається в вихідному трансформаторі TR3. Нижче показаний спрощений варіант вихідного трансформатора (дивіться малюнок Трансформатор TR3).

Це індуктивно-ємнісний трансформатор. Обмотки L2, L3 є ємність, між ними існує ємнісний зв'язок, тому цю частину трансформатора можна назвати ємнісний трансформатор. Обмотки L1, L3 утворюють індуктивний трансформатор з малої індуктивним зв'язком. Впливу обмоток L2 і L3 між собою майже не відбувається. Ємнісний зв'язок між ними дуже маленька, через взаємного розташування. Індуктивна зв'язок така ж, як між L1 і L3, але струму в обмотці L2 майже немає, так як ланцюг обмотки L2 розімкнути для струму. Варіантів виконання вихідного трансформатора багато, кращий варіант можна визначити експериментальним шляхом.

Зміни та доповнення:

В ході досліджень з'ясувалося, що можна спростити деякі частини системи. Це стосується високовольтного трансформатора. Дивіться малюнки «Схема з'єднання трансформаторів TR2-TR3».
Це стосується вихідний обмотки трансформатора TR2. Вихідна обмотка виконується однією секцією L3, а не як раніше L3.1 і L3.2. Потреби в двох секціях обмоток немає. Так само з'ясувалося, що другий висновок обмотки, який раніше не був підключений, можна з'єднати з іншим висновком обмотки. Також обмотку можна замінити трубкою необхідного діаметра з розрізом уздовж (цей варіант ще не перевірявся). Схеми зі змінами показані на Варіант 1 і Варіант 2.

Нижче два малюнки, на одному «Схема з'єднання трансформаторів TR2-TR3», на другому варіанти намотування вихідного трансформатора TR3. Цей варіант ще не перевірявся. В поясненнях, думаю, немає необхідності, з малюнків все зрозуміло.

Робіть саморобки своїми руками як ми, робіть краще нас!