Резонанс на трансформаторе. Расчет схемы

К слову РЕЗОНАНС уж слишком много прилепили.
если рассматривать колебательный процесс в LC контуре прежде всего нужно посмотреть на электромеханику и электродинамику процесса.
Что с чем колеблется, или что кого дополняет. Катушка , Емкость и магистрали между ними. Катушка это МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, емкость это ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
процесс имеет последовательность http://www.falstad.com/circuit_ru/
начнем заряжаем емкость подключив индуктивность параллельно источнику постоянного тока через резистор, магнитное поле раздулось.
отключаем от источника начинается колебательный процесс: катушка поглощая собственное поле индуцирует ЭДС электрического тока (в виде реактивки) и направляет в конденсатор (сопротивление в цепи символизирует обобщенное омическое сопротивление, но и как элемент цепи) но на резисторе мы сию реактивку визуально на графике воспринимаем как совпадение фаз ТОКА и НАПРЯЖЕНИЯ
Конденсатор в момент разряда катушки принимает индуцируемую ЭДС (реактивки) -заряжается, это происходит по классической схеме напряжение растет ток падает (т.е. перид заряда конденсатора мы воспринимаем как четверть волны катушки, на самом деле идет зарят и если вы выделите сей момент в отдельный график все у вас сойдется с графиком заряда конденсатора) Что такое заряд конденсатора это односторонняя несимметричная полярность электрического поля, диэлектрика. После того как катушка разрядилась, а конденсатор зарядился, в цепи происходит изменение суперпозиции. Теперь конденсатор стремиться разрядиться через катушку которая к нему подключена "накоротко" , ток проходя по обмоткам катушки раздувает поле магнитное, при этом направление тока в катушке поменялось (знак напряжения). В этой суперпозиции когда конденсатор зарядился: напряжение в катушке будет равно напряжению заряженного конденсатора, и при его разряде напряжение падает в катушке ток растет (опять позиция из классики) на сопротивлении нет никакого смещения. И сии периоды с разнонаправленностью и в общем графике напряжения и тока указывают на якобы смещение в 90 градусов фазы тока и напряжения.
Рассматривая детали просто динамика разнонаправленных переключений катушка конденсатор.
При идеальном контуре в нем можно разогнать большие токи.
Остается вопрос съема, без ущерба к резонансному колебаию в самом контуре.
если будете снимать через поле, классическим методом взаимоиндукции нужно учитывать изменение параметров катушки и ее частоту с конденсатором по формуле томсона. Так же изменяется по всей видимости и параметр сопротивления катушки.
С уважением.

 

Можно применить автогенератор чтобы схема сама подстраивалась под новые параметры контура при изменении индуктивности, можно двухтактный автогенератор. Если что могу схемкой поделиться. Или использовать микросхему FAN7621 которая предназначена для резонансников, кстати снята с производства, поэтому продаются остатки https://www.promelec.ru/product/197076/ или на алиэкспрес но там не оригинал

Чтобы съем вообще не менял параметры контура нужно использовать четвертьволновой резонанс от стоячей волны как это делается в гранате акулы. В этом случае один контур раскачивает другой контур, но во втором контуре длина провода равна 1/4 длине волны, в результате когда стоячая волна от первого контура проходит через второй контур, она не замечает его но при этом совершает работу раскачивая резонанс во втором контуре. Тоесть стоячая волна от первого КК раскачивает второй КК

Но можно сделать проще: по Катаргину - ставится несколько тесловок и с каждой происходит съём энергии, в результате получается энергии больше чем затрачено
Также интересен сей материал http://jnaudin.free.fr/html/lmdtem.htm

 

Если бы понял ЭЛЕКТРО-МАГНИТО-МЕХАНИКУ процесса, которую пытался донести, то 1/4 или 1/3 не присваивал дроби резонансу. Резонанс всегда полное колебание в замкнутом контуре в которой входит катушка и конденсатор (для паралельного) Имеет форму затухающих и незатухающих колебаний. Но чтобы колебания сии были повторяемыми и не затухающими, нужно менять какой то параметр (параметрическое управление). К слову съем тоже относится к виду параметрического управления. Потому термин праметрический резонанс можно просто истолковать как управляемый резонанс через принудительное изменение параметра.
Так что хоть как обыгрывай нужно точно значть что хочешь, и как это сделать в ЭЛЕКТРО-МАГНИТО-МЕХАНИКЕ процесса.
Сколько можно удалить чтобы процесс только раскачивался.

 

Изначально под 1/4 шла речь про четвертьволновой резонанс, а он именно так и записывается - это 1/4 волны, так что все правильно
Посмотри тут http://gorchilin.com/calculator/reactor

 

спасибо - прочитал, но не понял - откуда прибавка=? (не из закона Ома же!)

1/3 - 1/4 = 1/12 периода, или 120град - 90град = 30граусов
1/4 = включение накачки в 270град и выключение в 360 = ровно третья четверть периода
1/3 = включение в 270 гдад, выключение в 390град = на 30град дольше третьей четверти периода (вся третья четверть + залезаем в 1ю четверть на 1/12 периода)
Все дело в рабочих амплитудах: если синус напряжения в раскачиваемом контуре после прохода через 0 за 1/12 периода не поднимется выше Uнакачки, то можно исп. 1/3, иначе уменьшаем длит. накачки вплоть до 1/4

 

Форумчане, вы что нибудь слышали про систему квазирезонанса и почему ее юзают в индукционных нагревательных системах (квази) способ управления ключом (в какой период)
в данный симулятор я загнал данные резонансного контура индукционной плиты, и кое что поменял. Резисторы это симуляция сопротивления контура по плечам.

 

Прежде чем делать видео нужно сначало иметь опыт в подобных устройствах, тогда можно было бы передать информацию более правильно, не вводя других в заблуждение, потому что есть разница между цельным железным сердечником и ферритовым, а от сюда зависит конструкция, схема и вытекающие последствия.
Посмотри сначало конструкцию катушки!
У меня появились некоторый опыт уже, потому что отлаживаю свой индукционный котел и по моим наблюдениям можно увеличить КПД до 200% но я еще на стадии выбора оптимальной схемы.

В индукционной плите разработчики специально ушли от сверхъединицы.
Дело в том что чистый резонанс дает больше чем 100% КПД и чтобы уйти от этой "проблемы" разработчики ввели к катушку ферритовые сердечники, что фактически делает сердечник двойным.
В двойном сердечнике до кастрюли доходит только половина магнитного поля, а половина осаживается на ферритах которые снизу катушки.
Чтобы был смысл использовать ферриты придумали однотактную раскачку. На цельном железном сердечнике резонанс можно раскачать только в двухтактном режиме (!), это можно сделать по схеме обычного резонансника, но чтобы снизить КПД нужен двойной сердечник, А как заставить других использовать двойной сердечник? - это использовать однотактник.
Короче все очень хитро продумано.

 

Вот в этом ты прав, конструктивно индукционная плита сплошное ограничение и причина больше чем кажется, одна из них управление (больше меньше). Например в одной индукционной сварке на основе резонансного транса, больше меньше регулируется смещением частоты резонанса, а там сердечник тор, и полного резонанса там нет, его не будет сердечник не даст.
Второе сердечник говоришь, так все просчитывается только любая передача воздушная не больше чем 40%, ферриты там скорее экраны, не желательно воздействовать с этой стороны на объекты. И причина еще что поле греет только одной стороной, то типа что вторую половину разворачивают ферриты, чистейшее вранье. Потому выхлоп такой.
У ферритов иногда происходит казус взрываются, особенно кольцевые. Так что к данной комбинации размер мощность и прочее нужно подходить ... вообщем почти все сердечники силовых импульсных трансформаторов с зазорами. ты в курсе же - насыщение.
В симуляторе заложены параметры катушек - идеальных. для сердечника например 1 м провода - 1 мГн для воздушной 15 м провода 1 мГн сопротивление разное по дедушке Ому. Потому в симуляторе ставлю корректирующий резистор чтобы приблизить к реалиям.
Если ты думаешь что можно так в лоб снять, пробуй я очень желаю чтобы у тебя вышло.
Раскачать можно много а воть поиметь в лоб нет.

Двух тактник - это нежелательный нагрев. Однотактник снижает нагрев там еще и обмотка размагничивания есть, скажу по секрету мощные промышленные преобразователи делают на однотактной схеме. Ты же надеюсь в курсе, что самые современные ЛЭП уже делают на постоянном токе, первая была построена еще в 1943 в Гитлеровской Германии.

 

Я смотрел конструкцию катушки от плиты. Там получаются ферриты вплотную к обмотке, а до кастрюли есть растояние, из-за этого половино магнитной энергии остаётся на ферритах и до кастрюли не доходит.
Кастрюля это цельный железный сердечник. Эксперименты с железным сердечником показали что резонанс в однотактном режиме не раскачивается на железе, видимо поэтому туда ставят ферриты чтобы резонанс раскачать от однотактника. Видео Андреева про транс для отопление, в котором он говорил что котел ВИН плохо вводится в резонанс, тоже подтверждает это. По этой причине нужно железный сердечник раскачивать от двухтактника.
Я пробовал, на двухтактнике железный сердечник, при введении в резонанс сразу падает потребление. А вот на однотактнике сквозняк, хотя все настроено правильно.
Про ЛЭП я читал наоборот - первые электростанции строили на постоянном токе но у них были проблемы при передаче, поэтому Тэсла ввел генератор переменного тока, что решило многие проблемы при передаче. Про автомобильные генераторы тоже читал - первые автомобильные генераторы были постоянного тока но они грелись, поэтому перешли на генераторы переменного тока. Сейчас в автомобилях используют только переменного типа, хотя нужно еще ставить выпримитель.
Если ЛЭП будет передавать постоянку, то как переводить такие мощностя в переменку? Первое что приходит в голову это симисторы но это электроника, а полупроводники уязвимы для мощного электромагнитного излучения и радиации. Третья мировая и первая ядерная бомба сразу выведет всю электронику из строя.
По этой причине военная электроника до сихпор строится на радиолампах, потому что радиолампы не восприимчивы к радиации.

Трансформатор в однотактном режиме сможет отдать только половину от своей габаритной мощности. У сердечника есть габаритная мощность - чем больше сердечник тем болше он сможет передать, но энергия передается только при переменной составляющей, следовательно чем чаще будет меняться амплитуда тем больше он передаст энергии. В однотактнике амплитуда меняется только на 50% от полной волны. Пропуск одной полуволны дает и пропуск мощности. Тоесть мы не можем в однотактном режиме использовать трансформатор на все 100% (ну разве если только в сердечник магниты засунуть)

 

Да много чего того что не укладывается, в традиционный уровень знаний. И еще почему ты решил что нужно снять все, как раз нет, снять нужно столько чтобы не сбить резонансные колебания в цепи. Снять можно через поле пока, и то по системе асимметричного трансформатора, или цепи съема. Раскачивается и однотактеой схемой, но при этом емкость поля нужно согласовать с возможностями катушки. Сердечник не должен греться тогда колебание поля сердечника при схлопывании зарядит конденсатор. Там слишком много нюансов.
Насчет ЛЭП постоянного тока я не шутил. Тесла много сделал для популяризации переменного тока но с двухфазной системой продул трехфазной Доливо-Добровольскому. В свою очередь сам Добровольский отмечал что его работы по переменке это выполнения заказа а будущее за постоянным током. Двутактная система преобразователя уменьшает размеры железа, но побочным явлением возникает нагрев ядра. Чтобы был унисон для однотактной схемы резонанса нужно ядро соответствующей проницаемости и сечения

 

А пример РАБОТАЮЩЕГО асимметричного трансформатора можно?

 

Если тебе чертежи и инструкцию, так на данном форуме соответствующий раздел и кучу эксов в переди.
Реально вот: http://auroratek.us/COMPANY.html данная компания выполнила устройство "компенсации заряда батареи" - типа берут мало отдают больше чем взяли трансформатор на принципах асимметричности

фото из их патента, честно у них мною скомуниздинное фото по ссылке не открывается хотя в редакторе видно

на рисунке принцип, реальное размещение сердечников в конструкции иное.
фото с выставке в США


Вот еще одна информация: Принцип я полагаю схож (после выхода патента в США на Фролова просто собак спустили)

 

Так для этого есть регулировка частоты и подбор емкостей чтобы оставаться в резонансе. Зато передается все 100%

Так в плите или в котле сердечник и должен греться, иначе какой от него прок.
Ты не совсем понял - железный сердечник в плите или в котле по своей сути представляет цельный сердечник с короткозамкнутым витком, тоесть это как трансформатор с КЗ на вторичке и цельным сердечником. Я уже скоро задолбаюсь всем обьяснять что на цельном сердечнике резонанс не работает, поэтому для резонансников используют зазор, а кастрюлю или трубу в котле никто пилить на две части не будет! Поэтому тут однотактник не прокатывает.

А по точнее конструкцию увидель можно? На фото велосипеды не раскрывают сути

 

Да а курсе, что такое индукционный нагрев знаю. Разомкни и нагрева кот наплакал. Вопрос о трансформаторе где нагрев уже паразит. Однотактный и двухтактный все это элемент управления. Доберусь до ПК найду ролик просто и со вкусом двухтакник. Кому нравиться.
А пока тоже неплохой ролик
У америкосов все по Фролову.

 

Вот тоже не плохой ролик

 

как и обещал ролик для маленьких устройств

 

А это к чему?

 

это двухтактная простейшая схема

 

Для начала диоды надо заменить на более высокочастотные типа UF4005 или шотки, но всё равно не понятно к чему эта схема.

 

Заинтересовала схема. Спаял еще вчера, а сегодня просто исправил ошибки и проверил в работе. Только все же лучше делать на плате. Вместо индуктора применил трансформатор чтобы подключить нагрузку. При нагрузке частота повышается с примерно 50кГц до примерно 120кГц
Но резисторы которые на 470 Ом греются довольно прилично, поэтому их нужно ставить на 1 Вт не меньше. На всякий случай добавил в схему стабилитроны на затворы, - источник питания не стабилизированый.
Печатка нужна?