Генераторное. Продолжаем искать
Последняя статья по этому поводу тут: " Генераторное. Первый результат". За это время кое-что наработалось и изменилось, поэтому делюсь.
Для начала я отказался от вторичной обмотки, т.к. использовать сердечник мне так и не удалось. Все конструкции получались довольно сложными и громоздкими, а коэффициент передачи между первичкой без сердечника и вторичкой с сердечником оказывался очень мал. Я рассуждал так, что если идёт умножение полей, то прирост можно снять и при самоиндукции первички и собрал схему обычного DC-DC преобразователя (индуктивного умножителя напряжения), где вместо индуктивности L1 использовал свои катушки со встречной намоткой:
Нагрузкой послужил старый советский проволочный резистор на 4.7 Ом и к нему набрал батарею конденсаторов на 1300мФ/200В. Намотал две катушки со встречными обмотками проводом диаметром 0.3 мм - одну по 23 витка виток к витку на тубе от зубной пасты, другую в навалку по 31 витку:
Диаметр катушек примерно одинаковый и, как ни странно, обе катушки показали практически одинаковый результат: при входящем напряжении 10.7 вольт и токе потребления 4.8 ампера при частоте примерно 50 КГц катушка с намоткой в навалку выдала на нагрузке 8.7 вольт и 1.85 ампера, а вторая - 8.4 вольт и 1.8 ампера.
Такой результат меня несколько удивил и я решил сначала поднять частоту до 100 КГц, а потом и до 500 КГц, но это ничего не дало от слова "вообще" - на выходе изменялись десятые доли вольта и это говорило только об одном - я забыл, что у встречно намотанных катушек нет индуктивного (реактивного) сопротивления. Суммарное сопротивление катушки и перехода полевика было как раз около 2 Ом, что и давало такой ток потребления.
Ладно. Я нашёл и поставил полевик с сопротивлением перехода 0.0025 Ом. Активное сопротивление катушек было в пределах 0.1-0.2 Ом, точнее мой прибор сказать не мог, а реактивного у них нет и значит ток должен был вырасти. Так и произошло. После включения прибор показал ток потребления больше 42 ампер и мой блок аккумуляторов довольно быстро нагрелся. При этом на выходе ничего не поменялось.
Такое поведение говорит о том, что у этих катушек полученная мощность просто является пределом, который они могут передать путём самоиндукции. Я так понимаю, что для увеличения мощности нужно мотать больше витков. Это так же увеличит активное сопротивление катушки и уменьшит затраты энергии на возбуждение.
Я заметил и ещё одну странность: хотя ток в цепи был выше 40 ампер и аккумуляторы очень быстро нагрелись, но... они были единственными, что нагрелось (не считая нагрузочного резистора). Ни ключевой транзистор, ни катушки, толщина провода которых вообще не рассчитаны на такой ток, никак не отреагировали из чего я делаю вывод, что почти 400 ватт затраченной мощности улетели в радиоэфир довольно узкой направленной полосой. Это само по себе тоже полезное наблюдение ;)
Учитывая, что я не использую вторичную обмотку, можно избавиться и от зазора между обмотками первички. Это должно дать ещё больший прирост умножения напряжённости поля. При правильном подборе активного сопротивления катушки и её размеров повышение частоты должно давать прирост КПД всей системы, т.к. из-за отсутствия реактивного сопротивления ток в ней практически мгновенно достигает своего максимального значения.
З.Ы. похоже я разобрался, что и как тут умножается, но об этом уже в следующий раз.
Для начала я отказался от вторичной обмотки, т.к. использовать сердечник мне так и не удалось. Все конструкции получались довольно сложными и громоздкими, а коэффициент передачи между первичкой без сердечника и вторичкой с сердечником оказывался очень мал. Я рассуждал так, что если идёт умножение полей, то прирост можно снять и при самоиндукции первички и собрал схему обычного DC-DC преобразователя (индуктивного умножителя напряжения), где вместо индуктивности L1 использовал свои катушки со встречной намоткой:
Нагрузкой послужил старый советский проволочный резистор на 4.7 Ом и к нему набрал батарею конденсаторов на 1300мФ/200В. Намотал две катушки со встречными обмотками проводом диаметром 0.3 мм - одну по 23 витка виток к витку на тубе от зубной пасты, другую в навалку по 31 витку:
Диаметр катушек примерно одинаковый и, как ни странно, обе катушки показали практически одинаковый результат: при входящем напряжении 10.7 вольт и токе потребления 4.8 ампера при частоте примерно 50 КГц катушка с намоткой в навалку выдала на нагрузке 8.7 вольт и 1.85 ампера, а вторая - 8.4 вольт и 1.8 ампера.
Такой результат меня несколько удивил и я решил сначала поднять частоту до 100 КГц, а потом и до 500 КГц, но это ничего не дало от слова "вообще" - на выходе изменялись десятые доли вольта и это говорило только об одном - я забыл, что у встречно намотанных катушек нет индуктивного (реактивного) сопротивления. Суммарное сопротивление катушки и перехода полевика было как раз около 2 Ом, что и давало такой ток потребления.
Ладно. Я нашёл и поставил полевик с сопротивлением перехода 0.0025 Ом. Активное сопротивление катушек было в пределах 0.1-0.2 Ом, точнее мой прибор сказать не мог, а реактивного у них нет и значит ток должен был вырасти. Так и произошло. После включения прибор показал ток потребления больше 42 ампер и мой блок аккумуляторов довольно быстро нагрелся. При этом на выходе ничего не поменялось.
Такое поведение говорит о том, что у этих катушек полученная мощность просто является пределом, который они могут передать путём самоиндукции. Я так понимаю, что для увеличения мощности нужно мотать больше витков. Это так же увеличит активное сопротивление катушки и уменьшит затраты энергии на возбуждение.
Я заметил и ещё одну странность: хотя ток в цепи был выше 40 ампер и аккумуляторы очень быстро нагрелись, но... они были единственными, что нагрелось (не считая нагрузочного резистора). Ни ключевой транзистор, ни катушки, толщина провода которых вообще не рассчитаны на такой ток, никак не отреагировали из чего я делаю вывод, что почти 400 ватт затраченной мощности улетели в радиоэфир довольно узкой направленной полосой. Это само по себе тоже полезное наблюдение ;)
Учитывая, что я не использую вторичную обмотку, можно избавиться и от зазора между обмотками первички. Это должно дать ещё больший прирост умножения напряжённости поля. При правильном подборе активного сопротивления катушки и её размеров повышение частоты должно давать прирост КПД всей системы, т.к. из-за отсутствия реактивного сопротивления ток в ней практически мгновенно достигает своего максимального значения.
З.Ы. похоже я разобрался, что и как тут умножается, но об этом уже в следующий раз.