Снятие полезной мощности с трансформатора в резонансе

Итак люди: нужна ваша помощь, я в глубоком теоретическом тупике.
Смогла получить резонанс в трансформаторах на железе, превышение
мощности, есть как будто КПД больше единицы, но я ничего не могу
оттуда снять, не получается.
Если готовы помощь советами и рекомендациями, выложу схему
и обсудим данную проблему.
Так же очень благодарна Вячеславу Васильеву и Николаю,
без низ долго бы ещё теряла время.

 

Имеем вот такую схему: источник питания, импульсный преобразователь на выходе пилообразное напряжение с возможностью регулировки от 9В до 45В, частота 400-500Гц,
батарея конденсаторов С1 37 Мкф (3шт по 10мкф, и 7 шт по 1 Мкф, конденсаторы металло-бумажные МБГЧ), трансформаторы Тр1 и Тр2 кадровой развертки от ч/б телевизоров, в первичке 90 витков, во вторичке 3000 витков.
Резонансная система образована первичками.
На частоте 422Гц при напряжении 26в при указанной емкость возникает максимальный резонанс, сила тока на амперметре А1 0,2А, а на А2 1,1А, также растет напряжение на трансформаторах вместо 26В получается 75В.
Была попытка включить лампу накаливание последовательно, но точка бифуркации резонанса сразу уходит выше, где эффективность мала, подключение потребителей
на вторичку Тр. сразу просаживает всю систему, резонанс "уплывает", либо сила тока падает. Но превышение мощности налицо, так как обмотки трансформаторов греются,
значит мощность есть, а вот взять не получается.

 

Я конеш не спец так что извиняйте если не в тему но попробуйте посмотреть это видео с 10:35 минуты там Динатрон рассказывает как с контура брать энергию не разрушая колебания.

<a class="postlink" href="http://www.youtube.com/watch?v=Uj5KX7_JHXo" onclick="window.open(this.href);return false;">http://www.youtube.com/watch?v=Uj5KX7_JHXo</a>

 

Сюзана, прелесть проштудируй работы Громова http://ua-hho.do.am/load/0-0-0-28-20
это из этой области (все что есть тем и делюсь)

 

без нагрузки трансформатор выглядит со стороны первички как индуктивность (равная индуктивности первичной обмотки) последовательно с сопротивлением обмотки и сопротивлением потерь в сердечнике. а при подключении к вторичке активной нагрузки сопротивлением R, к этой индуктивности как бы подключается параллельное эквивалентное сопротивление R', величиной R*N^2. в вашем случае R/1111.

то есть как только вы нагрузите вторичку 6k, это будет выглядеть эквивалентно подключению параллельно первичке сопротивления 5 ом. поскольку индуктивное сопротивление первички по вашим данным получается тоже 5 ом, то такая параллельная LR цепь преобразуется в последовательную LR цепь с величинами в 2 раза меньшими. то есть индуктивность в последовательном LC упадет вдвое и во столько же вырастет резонансная частота

впрочем у вас должно быть множество резонансов, на каждой их гармоник пилы, может попадете на другой

 

Сюзанна, в вашей схеме контур является последовательным, и соотв. при резонансе должен обладать довольно низким сопротивлением - что приведет к перегоранию источника питания, или сработке его защиты. Тот факт что этого не происходит, говорит либо о высоком внутреннем сопротивлении источника питания, или большом сопротивлении обмоток тр-ра по пост. току. Либо как вариант - не основной резонанс контура.

Попробуйте из тех же деталей составить параллельный контур - замкнув выводы, к которым на вашей схеме подключен вольтметр. А запитку организовать через вторичную обмотку, таким образом значительно уменьшив коэфф. связи с источником. Запитывать можно через добавочное сопротивление (ту же электролампу), чтобы исключить перегрузку ИП. Измеряя напряжение на контуре, и перестраивая при этом частоту накачки - вы легко обнаружите резонанс по резкому повышению напряжения.

 

С сопротивлениями не та добротность и длинна провода получается.
Надо что то другое...

 

Для мощности нужен колебательный контур или 2 чемодана конденсаторов.
Насчёт RC фильтра есть видео <a class="postlink" href="http://www.youtube.com/watch?v=Pq4vex5QAZw" onclick="window.open(this.href);return false;">http://www.youtube.com/watch?v=Pq4vex5QAZw</a>

 

А можно кратко описать преобразователь , в частности интересует , чем осуществляется формирование короткого и длинного фронта пилы. А еще лучше хотя бы упрощенную схему.

 

Вот схема преобразователя, задающая часть на К525ПС2 и выходной каскад на ключах.
В качестве ключей у меня использованы транзисторы Toshiba 2SC5200 и 2SC1943.
Форма сигнала зависит от номиналов R2,C3,C2 и может быть от синусоидальной, до треугольной и прямоугольной(меандр).

 

Сюзанна , спасибо за ответ.
По схеме. Очень сильный ход - запитать резонатор пилой. Но к сожалению
эта схема генератора не годится . Она намертво привязывает резонатор к источнику питания. Обычно пилу применяют наоборот для развязки . Пример правильной пилы : источник питания - резистор - конденсатор - ключ - резонатор. Недостаток такого решения - 50% энергии рассеивается в тепло на резисторе. Но зато это реально работает.
Коэффициент развязки пропорционален отношению постоянной времени зарядки конденсатора к периоду колебания резонатора. Период должен быть короче в 4-10 раз.
Более продвинутая схема - вместо резистора - дроссель. Эта схема уже резонансная и требует отдельного расчета .
Вообще по самой идее. Резонансный процесс - это процесс накопления в резонаторе порций энергии от источника накачки. Соответственно если есть только источник и резонатор , то откуда ждать прибавки ? Для начала нужно хотя бы теоретически представить лазейку для вливания дополнительной энергии в резонатор, которую можно бы было забрать.
Без этого , любой съем просто уменьшает порцию энергии , ранее вложенную в резонатор

 

Вот так и появляется флуд в СЕ, какой резонатор, какие резисторы?
Это просто преобразователь постоянного тока.
При чем тут резонанс?

 

Прошу прощения , похоже ошибся топиком.

 

Ну вроде бы в названии топика что то написано про резонанс...

 

Схема идентичная предложенной. Конденсатор служит для сдвига фазы на определённый угол. При изменении частоты источника питания изменяется частота вращения однофазного асинхронного электродвигателя. Это уже другой раздел электротехники.

Можно поставить 2 диодных моста на вторичных обмотках и выводы за параллелить ; плюс к плюсу, минус к минусу тем самым синхронизировать нагрузку двух трансформаторов.

 

СЮЗАННА, для решения подобных задач, необходимо уйти от стереотипов, существуют схемы включения трансформаторов в режиме обратного хода. Как пример можно использовать строчный трансформатор в режиме обратного хода, этот режим работы не допускает зависимости потребляемой мощности от тока нагрузки, возможно на время короткое замыкание высоковольтной обмотке,ток потребления и частота (АПЧХ) не изменятся. Второе не менее важное свойство, это коэффициент трансформации по соотношению витков - напряжения, здесь он выше не 1 к 1, а 1 приблизительно к5-8, а у тр. Теслы 1 к 10 -50, там происходят другие эл.магнитные процессы. НО вернемся к обратоходу , Принцип его работы следующий, транзистор (силовой ключ) открыт, ток в индукторе нарастает до максимума учитывая сопротивление ключа, в этот момент магнитопровод насыщается. Достигнув, пика, ток начинает падать, так как сопротивление переходов ключа растет, ток насыщения магнитопрвода становится больше и через обмотку обратной связи поступает на базу транзистора, закрывает его. После того, как насыщение трансформатора через переходы транзистора рекуперируется, ключ снова открыт. Важную роль для насыщения магнитного проводника играет магнитный зазор. Трансформатор работающий в этом режиме является ОБРАТНОХОДОВЫМ.
Монтаж такого качера не сложен и доступен практически любому для репликации. Собрать его проще всего на базе строчного трансформатора телевизоров времен СССР. Добавляются две обмотки 3 и 5 витков монтажным проводом. В качестве ключа пойдет любой мощный транзистор с током коллектора не менее 3 ампер и частотой выше 1 мегагерца. Практика показала что идеально подходит кт805, можно использовать кт819 , кт837 это кремневые транзисторы - npn - перехода схема 2, можно применить и - pnp - переход кт818 , кт829 более надежны транзисторы в металлическом корпусе, импортные аналоги стоят горазда дороже а вылетают чаще. Не стоит применять германиевые транзисторы сопротивление переходов слишком мало. Необходимо учесть какой бы вы транзистор не ставили, не обойтись без массивного радиатора так как, при правильной работе он будет работать на пределе своей мощности. Для питания устройства необходим источник постоянного тока не менее 30 ват 5-12 вольт, при использовании блока питания, общая емкость сглаживающих конденсаторов должна быть не мении 4000 мкф. Соединительные провода полтора квадрата диоды на ток от 7 ампер. Если этим пренебречь, генерация возможно будет, но импульсы будут размытые и неустойчивые, дальнейшие эксперименты будут неудачны. ОСНОВНЫМ НЕДОСТАТКОМ ДЕВАЙСА ЯВЛЯЕТСЯ ЕГО БОЛЬШОЙ ТОК, так как большую часть времени ключ открыт. СПОСОБ РЕШЕНИЯ ЭТОЙ ПРОБЛЕМЫ ПОСТАРАЮСЬ ВЫЛОЖИТЬ В СЛЕДУЮЩИХ ПОСТАХ.
ПО ПОВОДУ РЕЗОНАНСА, ЕГО НАСТРАИВАЮТ ТОКОМ ПОКОЯ ТРАНЗИСТОРА, а магнитопровод сам достигает резонанса.
НА САМОЗАПИТКЕ УСТРОЙСТВО НЕ РАБОТАЕТ, необходимо рекуперирующее устройство, эти устройства тема УВАЖАЕМОГО ДИНАТРОНА, МОЯ ЖЕ ТЕОРИЯ ВЕКТОРНОГО ПРОСТРАНСТВА позволит ЭТО СДЕЛАТЬ при условиях создания аномалии на границах двух сред (туннельный эффект, электронная эмасия), если мы сможем передавать энергию не перенося электроны не разрушая вещество (пространство) (пример есть холодное электричество) получим СЭ, левитацию, нанотехнологическую телепортацию атомов одного вещества в среде другого, не разрушая их строения.
СЮЗАННА, найти новое, незамеченное в трансформации практически невозможно, поскольку в 50-60 годах вся электроника (радиотехника, кибернетика) строилась на трансформации и индуктивности, в первых вычислительных машинах того времени, активными элементами были маленькие импульсные трансформаторы, на ферритовых колечках, и поверти инженера думали о незатухающем сигнале. А сколько разработано коротковолновиками, он работали и с дециметровым диапазоном.
Я сейчас хочу решить проблему складывания тока и напряжения, подключением разных обмоток в одном трансформаторе, фотки если ВЫ не против выложу у ВАС. Все на базе обратохода.

 

представьте что у вас простейшая цепь из L, C и R. на резонансной частоте допустим реактивное сопротивление w*L=1/(w*C)=1000 ом, а R=1 ом. тогда полное сопротивление цепи будет 1 ом и при напряжении 1в будет течь ток 1а. в то же время ток 1а и на индуктивности и на емкости будет вызывать падение напряжения 1000в, взаимно противоположной полярности, так что в сумме они дадут падение 0

как это использовать. допустим мы подключим параллельно индуктивности сопротивление 1000 ом. и хотим получить U^2/R=1000вт при входной можности 1вт. но при таком подключениии эквивалентная индуктивность падает до 500 ом и одновременно в цепь включается эквивалентное _последовательное_ сопротивление 500 ом. так что даже если уменьшить емкостное сопротивление до 500 ом и тем вернуть цепь в резонанс - ток уже станет не 1в/1ом=1а как был раньше, а всего лишь 1в/501ом = 2ма. и падение на индуктивности (и емкости тоже) становится 500ом*2ма = 1в. вместо прежних 1000.

таким образом подключение параллельно реактивности активной нагрузки во первых выводит цепь из резонанса. а во вторых даже при перестройке цепи в резонанс падает ее добротность и получаемые напряжения.

подключение нагрузки не напрямую параллельно реактивности, а например через магнитную связь в трансформаторе, сути не меняет, это все равно по производимому эффекту равно параллельному подключению

как все-таки можно это использовать. во-первых если вместо 1000 ом подключить 1Мом, то это эквивалентно ничтожному изменению индуктивности и одновременно включению последовательного сопротивления 1 ом. то есть ток упадет всего в 2 раза и на мегаомном сопротивлении будет 500в. то есть в качестве преобразователя это годится, при сопротивлении нагрузки много больше реактивного сопротивления. во-вторых вышеописанное касается установившегося режима, а если на ходу, в момент напряжения 1000в на индуктивности подключить к ней сопротивление 1 ом, через него реально будет бросок тока 1000а, правда недолго, пока энергия запасенная в индуктивности и емкости не потратится, то есть это можно использовать для генерации каких-то разрядов

 

Что добротность падает - полностью согласен. Но активные элементы не влияют на резонансную частоту цепи, содержащей реактивности. Чисто активные R могут повлиять только на добротность.

DDt По поводу тр-ра Тесла - там кажущееся на первый взгляд "увеличение коэфф. трансформации" происходит из-за работы вторички в резонансе. По сути это уже не трансформатор в чистом виде, а высокодобротный (по сравнению с обычной намоткой внавал) параллельный колебательный контур, с накачкой при помощи слабой индуктивной связи.
На нерезонансных частотах его Ктр определяется соотношением витков, как у любого классического трансформатора.