ترانسفورماتور رزونانس: طراحی و اصل کار

ترانسفورماتور رزونانس: طراحی و اصل کار
ترانسفورماتور رزونانس: طراحی و اصل کار
Anonim

ترانسفورماتور رزونانس اغلب به عنوان ترانسفورماتور تسلا یا سیم پیچ تسلا نامیده می شود. این دستگاه در تاریخ 22 سپتامبر هزار و هشتصد و نود و شش توسط ایالات متحده آمریکا با نام "دستگاه تولید جریان الکتریکی با بالاترین پتانسیل و فرکانس" به ثبت رسیده است. همانطور که از نام آن پیداست، این دستگاه توسط دانشمند مشهور نیکولا تسلا اختراع شد.

ساده ترین ترانسفورماتور رزونانسی از دو سیم پیچ بدون هسته سنگدانه تشکیل شده است. سیم پیچ اولیه فقط چند چرخش دارد (از سه تا ده). با این حال، این سیم پیچ با یک سیم برق ضخیم پیچیده می شود. سیم پیچ ثانویه دستگاهی مانند ترانسفورماتور تشدید اغلب به عنوان ولتاژ بالا شناخته می شود. چرخش آن بسیار بیشتر از چرخش اولیه است (تا چند صد). با این حال، آن را با یک سیم برق نازک‌تر پیچیده می‌شود.

ترانسفورماتور رزونانسی
ترانسفورماتور رزونانسی

در نتیجه چنین طراحی ساده، ترانسفورماتور رزونانس دارای یک CT (نسبت تبدیل) است که چندین ده بار از مقدار نسبت چرخش سیم پیچ ثانویه به سیم اولیه فراتر می رود. ولتاژ خروجی در چنین ترانسفورماتور می تواندبیش از یک میلیون ولت بر اساس این طراحی، دستگاه هایی مانند ژنراتورهای تشدید قبلا ساخته شده اند. همچنین، چنین ماشین های الکتریکی اغلب به عنوان دستگاه نمایش استفاده می شود. با توجه به ولتاژ زیاد در فرکانس تشدید، چنین دستگاهی قادر به ایجاد تخلیه الکتریکی درست در هوا است. و طول آنها می تواند واقعاً چشمگیر باشد. بسته به ولتاژ ورودی، طول تخلیه می تواند تا چند ده متر باشد. از سیم پیچ (دو - ثانویه و اولیه)، یک شکاف جرقه (معروف به یک شکن) تشکیل شده است. ترکیب این دستگاه لزوماً شامل خازن ها (هم برای جبران و هم برای تجمع بار) است. سیم پیچ ها و پایانه های حلقوی اغلب استفاده می شود (برای ایجاد دستگاهی مانند ترانسفورماتور رزونانس با تقویت توان خروجی).

ترانسفورماتور رزونانس با تقویت توان خروجی
ترانسفورماتور رزونانس با تقویت توان خروجی

همانطور که قبلا ذکر شد، سیم پیچ اولیه به طور سنتی دارای چند چرخش است و سیم پیچ ثانویه چندین صد. علاوه بر این، طراحی سیم پیچ اولیه تخت، افقی، استوانه ای، مخروطی یا عمودی، رایج است. همچنین در دستگاهی مانند ترانسفورماتور رزونانسی، هسته فرومغناطیسی وجود ندارد (برخلاف ترانسفورماتورهای قدرت یا ابزار). بنابراین، اندوکتانس متقابل بسیار کمتری بین سیم‌پیچ‌های هر دو سیم پیچ نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی معمولی دارد (تقویت جفت القایی فقطبه دلیل وجود یک هسته فرومغناطیسی به دست می آید).

ژنراتورهای تشدید کننده
ژنراتورهای تشدید کننده

بنابراین، خازن و سیم پیچ اولیه یک مدار نوسانی را تشکیل می دهند. این شامل یک جزء غیر خطی - یک شکاف جرقه است که از دو الکترود با یک شکاف تشکیل شده است. سیم پیچ ثانویه نیز مدار مشابهی را تشکیل می دهد، اما به جای خازن، در اینجا از یک تورید استفاده شده است. این وجود دو مدار نوسانی متصل است که اساس کار دستگاهی مانند ترانسفورماتور رزونانس تسلا است.

توصیه شده: