Polskie forum dyskusyjne poświęcone dziedzinie wysokich napięć, głównie transformatorom Tesli (SSTC, DRSSTC, VTTC, SGTC) oraz generatorom wysokiego napięcia.

Teraz jest 28 lis 2020, 05:28

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]



Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 7 ] 

 Tytuł: Rezonans falowy
PostNapisane: 7 gru 2019, 18:23 
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 23.10.2014
Posty: 233
Lokalizacja: Warszawa
Zasadnicza kwestia to przydatność zjawiska rezonansu falowego dla cewki Tesli.
Czy należy się spodziewać wzrostu napięcia w postaci wyładowań czy cewka będzie bardziej zachowywać się jak nadajnik o podwyższonej efektywności.
Ktoś rozważał tę kwestię?





Góra
   
 

PostNapisane: 7 gru 2019, 18:58 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 681
Pochwały: 5
Tak na prawdę każda cewka może być rozpatrywana jako rezonująca linia transmisyjna i fin finite, to tylko inne podejście do opisu matematycznego jak długo operujesz na rezonansowej, jej biegunach lub w pobliżu.

Oczywiście sprawa ma się inaczej gdy wzbudzisz cewkę (przez wyjątkowego pecha lub celowo, odpowiednio zaprojektowaną sieć sprzężenia zwrotnego) na wielokrotnościach rezonansowej, w tedy "falowa" natura rezonansu jest dobrze widoczna i raczej nigdy niepożądana. Np. gdy wzbudzisz cewkę na (jeśli dobrze pamiętam) 2*Fs, przestajesz mieć "HV na górze, ziemia na dole", ale dwa minima napięcia na krańcach rezonatora i maksimum na środku, skutki mogą być destruktywne...

Kiedyś wzbudzałem małą mocą rezonator na 1/8 długości fali, poruszając wzdłuż neonówką było wyraźnie widać powtarzające się minima i maksima napięcia (muszę poszukać czy nie nagrałem tego). Dużych wyładowań w ten sposób nie uzyskasz, chyba że liczą się ślizgi po powierzchni uzwojenia... :D



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

PostNapisane: 7 gru 2019, 19:32 
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 23.10.2014
Posty: 233
Lokalizacja: Warszawa
Rozumiem, że zastosowanie tej zasady może mieć sens wyłącznie do uzwojenia wtórnego, gdyż uzwojenie pierwotne musiało by mieć bardzo małe wartości C i L aby łapać chociażby długość tej ćwierć fali. Biorąc pod uwagę jakąkolwiek półprzewodnikowe zasilanie obwodu pierwotnego jeszcze bardziej. Wracając do półfali to rozumiem, że chodzi o ryzyko przebicia uzwojenia gdzieś na środkowej jego wysokości, ale też można uchwycić najwyższą amplitudę pomiędzy zakończeniami cewki kiedy biegnąca fala znajdzie się na odpowiedniej wysokości cewki. Czy mylę się tutaj, gdyż przeciwstawne fazy napięć znoszą się?
Domyślam się, że aż nadto tak wielkiego napięcia nie uzyska się wykorzystując tę regułę, gdyż tutaj ograniczenia nakładane będą przez wymogi konstrukcyjne, aby osiągnąć f rezonansową o pożądanej długości fali trzeba będzie użyć ograniczonej pojemności kondensator przy SGTC jak i ograniczonej ilości nawinięć uzwojenia wtórnego bez względu na metodę zasilania. Pytanie jak poprawią się zdolności transmisyjnej takiej cewki Tesli, gdyż sam Tesla do takiego celu wykorzystywał ją w swoich pracach. Widać to chociażby po obrazkach z jego patentami, gdzie samo uzwojenie wtórne nie zajmuje tak wiele gabarytów. Całość przypomina swoisty nadajnik antenowy, zaś uzwojenie stanowiło tylko jego element.


Góra
   
 

PostNapisane: 8 gru 2019, 15:55 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 681
Pochwały: 5
W przypadku rezonatora, gdzie rezonans następuje między rozproszonymi pojemnościami i indukcyjnościami na całej długości uzwojenia, masz zarazem definicję układu LC jak i linii transmisyjnej, dlatego występują istotne efekty linii długiej. Wtórne to praktycznie linia transmisyjna terminowania "lumped" układem RLC toroidu oraz wyładowania z jednej strony, a z drugiej impedancją uziomu. Z kolei w układzie pierwotnym nie ma mowy o liniach transmisyjnych - chyba że licząc pasożytnicze linie przewód-ziemia, ale ich efekt jest kompletnie zdominowany przez lumped RLC (przynajmniej jeśli nie rozmawiamy o GHz, ale w tym paśmie cewki tesli nie działają. W ramach ciekawostki dodam jednak, że w technice w.cz. używa się filtrów oraz oscylatorów które zbudowane są, oraz operują na tej samej zasadzie, jak cewki Tesli). Dlatego, tak na prawdę, nie ma za bardzo mowy o cewce pracującej w rezonansie falowym lub "zwykłym" - to dwa opisy tego samego zjawiska, a efekty linii długiej po prostu powodują dodatkowe zjawiska które również zawsze występują. Można rozpatrywać, że w rezonatorze występuje indukowana przez sprzęgacz fala stojąca o długości determinowanej przez długość linii, prędkość sygnału oraz efekty terminacji. Można rozpatrywać że to po prostu sprzężone obwód RLC. Tak na prawdę to tylko inne wzory (nota bene, parametry linii długiej wyprowadza się rozproszonych wartości RLC więc w tym wypadku po prostu dokładamy sobie obliczeń) z tym samym wynikiem. No, nie do końca tym samym, bo rozpatrując cewki z podwójnym rezonansem jako linię transmisyjną tak na prawdę budujesz mniej dokładny model - ignorujesz wpływ sprzężenia powodujący powstanie dwóch biegunów rezonansowych, a które mają bardzo duże znaczenie przy strojeniu. Za to model rozpatrujący toroid jako pojemność terminującą linię transmisyjną lepiej oddaje wpływ pojemności torusa na Fs niż model RLC.

W cewce pracującej na częstotliwości podstawowej efekty linii długiej pokrywają się z modelem RLC - jeden koniec uzwojenia ma maximum napięcia, drugi minimum i tak na prawdę nie ma sensu o nich myśleć.
Poza specyficznymi przypadkami.
Ciekawym przykładem są DUŻE cewki z bardzo dużą pojemnością torusa i uziemieniem o zbyt, uwaga, niskiej impedancji. W momencie gdy następuje połączenie wyładowania z ziemią, gwałtowny impuls prądu o ogromnej amplitudzie powoduje powstanie szerokopasmowego "szumu" o bardzo dużej energii. Sygnał ten podróżuje przez linię transmisyjną jaką jest rezonator i terminuje się na uziomie, ale jeżeli uziom zachowuje się jako "totalne zwarcie" fala zostaje odbita z odwróconą polaryzacją (tak się dzieje w przypadku każdej linii długiej termizowanej zwarciem), ta odbita fala wraca do rezonatora i powoduje katastrofalne przepięcia. Kiedyś to zjawisko było opisywane dość szczegółowo na amerykańskich grupach Facebooka, ale nie mogę teraz odkopać...

Poza takimi smaczkami, nie ma co za bardzo przejmować się linia długą. :)

Jeśli zaś chodzi o pracę na wielokrotnych rezonansowej, to jest dość bezużyteczna. Nie ma praktycznej możliwości odebrania energii z punktów maximów, impedancja układu jest znacznie wyższa, za to rezonator musi znosić większe napięcie na mniejszym odcinku długości (co skutkuje przebiciami). Chociaż operacja na wyższych harmonicznych z małą mocą nadaje się bardzo dobrze do demonstracji fal stojących w pracowni naukowej. :D

Thor napisał(a):
Czy mylę się tutaj, gdyż przeciwstawne fazy napięć znoszą się?


W idealnym układzie między końcówkami nie ma różnicy napięcia. Rezonans to fala stojąca - wyobraź sobie, że na częstotliwości rezonansowej na uziemieniu masz węzeł fali a na terminalu HV strzałkę, dla 2*fs na końcach uzwojenia masz węzły a na środku uzwojenia strzałkę, etc etc.

Jeszcze dla sprostowania - praca na fs to praca na 1/4 długości fali, nie 1/2. :D Praca na wyższych harmonicznych to 1/8, 1/16 etc.
Kuszącym uproszczeniem jest liczenie rezonansowej mnożąc długość drutu przez 4 i zamieniając tak uzyskaną długość fali na częstotliwość (1/λ), wydaje się prostsze niż liczenie LC? Niestety, problem jest taki że prędkość sygnału w linii transmisyjnej jest dużo niższa niż prędkość światła - dlatego żeby uzyskać kolerację miedzy λ a f musimy zapomnieć o stałej C, ale wrócić do rozproszonych wartości RLC żeby policzyć prędkość sygnału... :D

W załączniku trochę "konkretniejszej" literatury.





Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w
Góra
   
 

PostNapisane: 9 gru 2019, 19:10 
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 19.04.2017
Posty: 75
Lokalizacja: Warszawa
Pochwały: 1
Thor napisał(a):
Zasadnicza kwestia to przydatność zjawiska rezonansu falowego dla cewki Tesli.
Czy należy się spodziewać wzrostu napięcia w postaci wyładowań czy cewka będzie bardziej zachowywać się jak nadajnik o podwyższonej efektywności.
Ktoś rozważał tę kwestię?


Dziwne pytanie…
Cewka Tesli pracuje wyłącznie w oparciu o zjawisko rezonansu i efekty powstającej fali stojącej o wyznaczonych minimach i maksimach napięcia i prądu wzdłuż uzwojenia wtórnego.
W każdym innym (nie falowym) przypadku transformatora o rdzeniu powietrznym sprawność układu jest bardzo mała, pasmo niewielkie z powodu ogromnych pojemności pasożytniczych między kolejnymi zwojami a generowane napięcie niewielkie.

Prace braci Corum miały na celu wypracowanie lepszego aparatu matematycznego do projektowania tego typu instalacji co transformatory Tesli, gdyż wzory klasycznej elektrotechniki zupełnie zawodziły w tym przypadku.
W Cewce Tesli nie wystarczy wygenerowanie jakiegokolwiek rezonansu. Fala stojąca napięcia musi mieć swoje maksimum na terminalu WN. Pompowanie innych wariantów rezonansowych niż ćwierć fali może spowodować uszkodzenie uzwojenia wtórnego.
Wyjątkiem są Cewki Tesli bipolarne o dipolu pół falowym lub Magnifier Tesla Coil o rezonansie Pri-Sec ¾ Fali.

Odpowiedź na twoje pytanie brzmi: To zależy co chcesz osiągnąć.

Jeśli myślisz o generowaniu efektownych wyładowań iskrowych to Cewka Tesli idealnie się do tego nadaje przekształcając (marnotrawiąc) całą moc wejściową w jonizację gazu i ciepło. Stąd też brak jakichkolwiek praktycznych zastosowań takich konstrukcji do dnia dzisiejszego. Nawet do badań laboratoryjnych WN w.cz. się toto nie nadaje z powodu ogromnej ilości harmonicznych generowanego sygnału.

Jeśli myślisz o generowaniu silnego i stabilnego pola elektromagnetycznego to potrzebujesz instalacji podobnej do Wadenclyffe Tower lub Milford Tower. W tych konstrukcjach nie ma wyładowań iskrowych na terminalu WN. Zamiast tego produkują one z wysoką sprawnością silne fale EM które można odebrać kilkaset kilometrów dalej nawet niekoniecznie synchronizując się z ziemskim rezonansem jak wykoncypował to pierwotnie N. Tesla. W tym przypadku widać jakieś praktyczne zastosowania co być może bracia Corum-owie chcą udowodnić swoją nową wieżą w Milford.

Nawiązując jeszcze do Waszej dyskusji o tym gdzie efekt falowy ma sens a gdzie go nie powinno być to ciekawym niedyskutowanym jeszcze przypadkiem jest właśnie Magnifier Tesla Coil (Pri-Sec-Extra).

Pri-Sec (o maksymalnej dobroci) zmusza się do pracy (jak klasyczny transformator) w maksymalnym sprzężeniu magnetycznym (C=0.6) i dodatkowo na 3/4 długości fali po to żeby na Extra cewce uzyskać dipol ćwierć falowy bez jakiegokolwiek sprzężenia magnetycznego z czymkolwiek.
Takie podejście powoduje brak ograniczeń w generowanej mocy.

Tesla dochodził do tego rozwiązania bardzo długo i wyglądało to mniej więcej tak:
1. Transformator rezonansowy o rdzeniu żelaznym.
2. Transformator rez. O rdzeniu powietrznym z uzwojeniami cylindrycznymi.
3. Tr. Rez. O r. p. z uzwojeniami stożkowymi co początkowo uznał za wielki przełom w swoich pracach.
4. Tr. Rez. O r. p. z uzwojeniami płaskimi które miały najlepszą sprawność energetyczną
Aż w końcu dzieło jego życia:
5. Magnifier Tesla Coil i powrót do uzwojeń cylindrycznych (ze względów praktycznych)

Mój excel Tesla_Solver uwzględnia prędkość fali w miedzi i w miarę dokładnie wyznacza parametry dipola ćwierć falowego.

Jak chcecie czegoś ciekawego do poczytania to polecam ten wyszukany eksperyment:
http://www.g3ynh.info/zdocs/magnetics/a ... llery.html

To co jest warte głębszej zadumy to fakt że falę stojącą na obu końcach dipola tworzą elektrony które nie pokonują całego dystansu dipola od początku do końca podobnie jak w przypadku fali morskiej gdzie atomy popychają swoich "sąsiadów" tylko nieznacznie (prawie stojąc w miejscu) a mimo wszystko wywołują maksima i minima na określonym dystansie.

Mój ulubiony film demonstrujący naturę zjawisk falowych.


Góra
   
 

PostNapisane: 13 gru 2019, 09:56 
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 23.10.2014
Posty: 233
Lokalizacja: Warszawa
Ciekawość odnośnie dodatkowych efektów jakie są potencjalnie możliwe do uzyskania wynika z kilku obserwacji.
Nie oczekuję aż tak wielkiego wzrostu napięcia w postaci wyładowań, gdyż z jednej strony dla przykładu projektując cewkę pod zasilanie SGTC, chcąc uzyskać im większą moc tym większych kondensatorów muszę użyć. To z kolei wymusza projektowanie uzwojenia wtórnego na niższych częstotliwościach, co z kolei powoduje, że im niżej schodzimy z częstotliwością rezonansową tym długość fali przyrasta wręcz wykładniczo. Próbując uchwycić przynajmniej i w sumie tylko rezonans ćwierćfalowy, muszę ograniczać moc by podnieść częstotliwość LC.
Podobnie tyczy się to DRSSTC, gdyż bardzo wielkie częstotliwości są ograniczone przez możliwości elektroniki sterującej. Stąd kwestią zasadniczą tutaj może być tylko to na ile rezonans falowy kompensuje ograniczenia mocy, wynikające z konieczności trzymania się wysokich częstotliwości. Jeśli kompensacja jest porównywalna albo mniejsza niż koszt ograniczenia mocy to pod kątem wzrostu napięcia i wyładowań nie ma to większego sensu...
Z kolei jak to się tyczy wzrostu zdolności do transmisji fal elektromagnetycznych...
To może się wydawać ciekawe, gdyż są ludzie, którzy robią różne eksperymenty z cewkami, polegające na transmisji energii, poprzez postawienie cewki o identycznej f rezonansowej obok cewki zasilającej i te zachowują się jak odbiorniki energii. Oni nawet podłączają różne obciążenia, głównie żarówki i zauważają, że pobór energii przez cewkę pierwotnie zasilaną nie wzrasta. Sprawność takiego przesyłu też nie wydaje się znikoma, bo jeśli taka cewka jest w stanie odebrać chociażby tyle energii, aby móc zasilać żarnikową żarówkę, sprawia, że coś jest na rzeczy.
Więc podsumowując, ktoś próbował czegoś w tym kierunku...
W sumie kuszącym jest sprawdzić co jest z tym na rzeczy, jeśli wziąć pod uwagę możliwość wykonania takiej cewki w zakresie 1,5 - 4 mhz i zasilanej poprzez na przykład wzmacniacz klasy F albo typu slayer lub kacher...
Najważniejsze też, że sprawdzenie czegoś takiego nie kosztowałoby wiele...


Góra
   
 

PostNapisane: 13 gru 2019, 21:46 
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 19.04.2017
Posty: 75
Lokalizacja: Warszawa
Pochwały: 1
Tysiące jeśli nie dziesiątki tysięcy ludzi sprawdzało koncepcję przesyłania energii przy pomocy Cewki Tesli przez ostatnie sto lat. Byli to zarówno naukowcy pokroju braci Corum jak i też zdolni inżynierowie pokroju Roberta Golki czy Billa Wysock-a kończąc na domowych entuzjastach. Zarówno teoria jak i praktyka pokazują że jest to najgorszy możliwy sposób przesyłania energii na odległość. Natura elektromagnetyzmu okazała się tu wyjątkowo wredna. Nie ma nic bardziej optymalnego niż kabel elektryczny do zapalenia żarówki na odległość. Pewną nadzieję na jeszcze większą sprawność dają nadprzewodniki wysokotemperaturowe i w to pompuje się obecnie ogromne pieniądze. Jeszcze jakiś czas temu było silne parcie na metody mikrofalowe ale żadnego przełomu nie dokonano w tym temacie (słynny projekt HAARP). Mikrofale są o tyle lepsze od Cewki Tesli że wysyłaną energię można ukierunkować w postaci wiązki co ogranicza straty ale to wciąż bardzo daleko od możliwości klasycznego kabla.

Cewka Tesli to obecnie bardzo fajna maszyna do robienia pieniędzy na ludziach ubogich intelektualnie. Internet aż kipi od takich sław jak Eric Dollard i jego wyznawcy spod znaku Energetic Forum lub naszego rodaka z forum Overunity ukrywającego się pod nickiem StiveP.
Brednie poprzez Internet zawirusowały umysły bardzo wielu ludzi którzy tracą ogromne pieniądze na powielanie nie działających maszyn typu perpetuum mobile. Już dobrych parę lat temu przestałem nadążać za tym co się w tych tematach dzieje tyle tego już jest. Ale widzę że efekt skali przynosi duże zyski autorom tego wirusowego podejścia. Najpierw były fake news-y a teraz nastała era fake science.

Wracając do aspektów konstrukcyjnych klasycznej Cewki Tesli to popełniono już tyle książek o tym że trudno to ogarnąć. Nawet na tym forum jest dość dobra pozycja:
pliki/the-ultimate-tesla-coil-design-and-construction-guide-t196.html
Sam widzisz że ilość zmiennych w tej maszynie jest ogromna a ilość problemów technicznych rośnie wykładniczo z każdym kilowatem mocy.
Ostatnim przełomem w optymalizacji jakiego dokonał Tesla był Magnifier Tesla Coil i od tego czasu nic nowego nie powstało. Półprzewodniki trochę pomogły w ostatnich latach ale zasadniczo Cewka Tesli służy głównie do tworzenia efektów wizualnych na różnego rodzaju imprezach. Poza tym brak jakichkolwiek zastosowań praktycznych właśnie z powodu falowej natury tego urządzenia i ogromnej ilości zakłóceń jakie powoduje.
Czyli jak masz już wysokie napięcie to dla odmiany masz znikomy prąd i na odwrót.
A zwinięcie dipoli antenowych do postaci solenoidów powoduje wyjątkowo małą sprawność w zakresie emisji fal elektromagnetycznych na odległość.

To co chodzi Ci po głowie z tym nadajnikiem to właśnie zrobili bracia Corum-owie w Milford, ale już od dobrych paru miesięcy nic się tam nie dzieje co oznacza że wywalili ok. 50.000.000 dolarów w przysłowiowe błoto. Wygląda to jak wielki finansowy „wałek” w który wkręcili arabów z Dubaju po czym się szybko zwinęli. Już sam pomysł żeby wypromieniowywać energię dookólnie bez jej ukierunkowania wydaje się całkowicie niedorzeczny w kontekście zasilania czegokolwiek na odległość.

Sama radiacja elektromagnetyczna wielkiej częstotliwości w pobliżu człowieka powoduje zakłócenia w pracy mózgu co obecnie jest coraz wnikliwiej badane przez naukę. Ale jedno już widać że pole EM nie działa prozdrowotnie na organizmy żywe, stąd też oficjalna medycyna pozbyła się już dawno temu tego typu aparatury.


Góra
   
 

Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 7 ] 

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]


cron


Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL
phpBB SEO