Transformator rezonansowy: zasady projektowania i eksploatacji
Transformator rezonansowy: zasady projektowania i eksploatacji
Transformator rezonansowy znalazł zastosowanie dlaznajdowanie nieszczelności w systemach próżniowych i zapłon lamp wyładowczych. Jego głównym zastosowaniem w naszych czasach jest kognitywno-estetyczny. Wynika to z trudności w wyborze mocy wysokiego napięcia przy przenoszeniu jej na odległość od transformatora, ponieważ urządzenie traci rezonans, a współczynnik Q obwodu wtórnego zmniejsza się.
Transformator rezonansowy stworzył wyjątkowynaukowiec Tesla. To urządzenie jest zaprojektowane do generowania prądu elektrycznego o dużym potencjale i częstotliwości. Ma współczynnik transformacji. Jest on kilkadziesiąt razy większy niż stosunek zwojów uzwojenia wtórnego do uzwojenia pierwotnego. Napięcie wyjściowe w takim urządzeniu może osiągnąć ponad milion woltów.
Projekt transformatora rezonansowego
Konstrukcja transformatora jest bardzo prosta. Składa się z cewek bez rdzenia (pierwotnego i wtórnego) i ogranicznika, który jest także przerywaczem. Uzwojenie pierwotne ma od trzech do dziesięciu obrotów. Uzwojenie to jest nawijane grubym przewodem elektrycznym. Uzwojenie wtórne działa jako uzwojenie wysokiego napięcia. Ma dużą liczbę zwojów (do kilkuset) i wiatry z cienkim przewodem elektrycznym. Urządzenie ma kondensatory (do akumulacji ładunku). Aby stworzyć rezonansowy transformator o wyższej mocy wyjściowej, stosuje się cewki toroidalne. Tworzone są konstrukcje z cewką pierwotną mającą kształt płaski, cylindryczny lub stożkowy, poziomy lub pionowy. W takim artykule nie ma ferromagnetycznego rdzenia. Kondensator z cewką pierwotną tworzy obwód oscylacyjny. Zastosowano składnik nieliniowy - iskrownik, który składa się z dwóch elektrod ze szczeliną. Cewka wtórna z toroidem (zamiast kondensatora) również tworzy obwód. Istnienie wzajemnie połączonych pętli oscylacyjnych stanowi podstawę działania rezonansowego transformatora.Zasada działania transformatora rezonansowego
Jak wspomniano powyżej, transformator składa się zuzwojenia pierwotne i wtórne. Po przyłożeniu napięcia przemiennego do uzwojenia pierwotnego powstaje pole magnetyczne. Energia (za pomocą tego pola) jest przenoszona z uzwojenia pierwotnego na uzwojenie wtórne, które (wykorzystując swoją własną pasożytniczą pojemność) tworzy obwód oscylacyjny, który gromadzi dostarczoną mu energię. Od pewnego czasu energia w obwodzie oscylacyjnym pozostaje w postaci napięcia. Im więcej energii dostaje się do obwodu, tym większe jest napięcie. Transformator ma kilka podstawowych cech: współczynnik sprzężenia uzwojenia pierwotnego i wtórnego, częstotliwość rezonansowa i jakość obwodu wtórnego. Na podstawie wspomnianego urządzenia opracowano urządzenia takie jak generatory rezonansowe.
