Ламповая катушка тесла на генераторном пентоде гу81м

Ламповая катушка Тесла на генераторном пентоде ГУ81М

Ламповая катушка Тесла на генераторном пентоде ГУ81М

Трансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, позволяющим получить сверхвысокое напряжение сверхвысокой частоты. Прибор был заявлен патентом США № 568176 от 22 сентября 1896 года, как “Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала”.

Описание простейшей конструкции

Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек — первичной и вторичной, а также разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант (RSG) Rotory Spark Gap), конденсатора, и терминала в качестве которого используется тороид (также тороид служит для увеличения емкости вторичной катушки) (на схеме показан как «выход»).

Виды разрядников

(RSG) Rotory Spark Gap    Статика

Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной).

В отличие от обычных трансформаторов, здесь нет ферромагнитного сердечника. Таким образом взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у трансформаторов с ферромагнитным сердечником.

Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник.

Разрядник, в простейшем случае обыкновенный газовый, представляет собой два массивных электрода с регулируемым зазором. Электроды должны быть устойчивы к протеканию больших токов через электрическую дугу между ними и иметь хорошее охлаждение.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя.

Терминал может быть выполнен в виде диска, заточенного штыря или сферы и предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины.

Таким образом, трансформатор Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и является главным его отличием от обычных трансформаторов.

Для полноценной работы трансформатора эти два колебательных контура должны быть настроены на одну резонансную частоту.

Обычно в процессе настройки подстраивают первичный контур под частоту вторичного путём изменения ёмкости конденсатора и числа витков первичной обмотки до получения максимального напряжения на выходе трансформатора.

Модификации трансформаторов Тесла

Во всех типах трансформаторов Тесла основной элемент трансформатора – первичный и вторичный контуры – остается неизменным. Однако одна из его частей – генератор высокочастотных колебаний может иметь различную конструкцию.

На данный момент существуют:
SGTC (Spark Gap Tesla Coil) – классическая катушка Тесла – генератор колебаний выполнен на искровом промежутке (разряднике). Для мощных трансформаторов Тесла наряду с обычными разрядниками (статическими) используются более сложные конструкции разрядника.

Например, RSG (от англ. Rotary Spark Gap, можно перевести как роторный/вращающийся искровой промежуток) или статический искровой промежуток с дополнительными дугогасительными устройствами.

В конструкции роторного искрового промежутка используется двигатель (обычно это электродвигатель), вращающий диск с электродами, которые приближаются (или просто замыкают) к ответным электродам для замыкания первичного контура.

Скорость вращения вала и расположение контактов выбираются исходя из необходимой частоты следования пачек колебаний. Различают синхронные и асинхронные роторные искровые промежутки в зависимости от управления двигателем.

Также использование вращающегося искрового промежутка сильно снижает вероятность возникновения паразитной дуги между электродами. Иногда обычный статический разрядник заменяют многоступенчатым статическим разрядником. Для охлаждения разрядников их иногда помещают в жидкие или газообразные диэлектрики (например, в масло).

Типовой прием для гашения дуги в статическом разряднике — это продувка электродов мощной струей воздуха. Иногда для защиты конденсатора колебательного контура применяют статический разрядник, чтобы избежать его перенапряжения, также часто применяют ВЧ фильтры они ставятся сразу после питающего трансформатора и позволяют избежать проникновения вч выбросов за пределы колебательного контура

DRSSTC (Dual Resonant Solid State Tesla Coil) – почти то же что и SGTC, только здесь отсутствует разрядник, а для накачки первичного контура используется генератор на полупроводниковых ключах – IGBT транзисторах или тиристорах. Более продвинутый вариант КТ.

VTTC (Vacuum Tube Tesla Coil) (рус. ЛКТ) – ламповая катушка Тесла. В ней в качестве генератора ВЧ колебаний используются электронные лампы. Обычно это мощные генераторные лампы, такие как ГУ-81, однако встречаются и маломощные конструкции.

Одна из особенностей – отсутствие необходимости в высоком напряжении. Для получения сравнительно небольших разрядов достаточно 300-600 Вольт. Также VTTC практически не издает шума, появляющегося при работе катушки Тесла на искровом промежутке.

На ней я и остановился.

SSTC (Solid State Tesla Coil) – генератор выполнен на полупроводниках. Самая сложная из всех конструкций. Она включает в себя задающий генератор (с регулируемой частотой, формой, длительностью импульсов) и силовые ключи (мощные полевые MOSFET транзисторы).

Однако данный вид катушек Тесла является самым интересным по нескольким причинам: изменяя тип сигнала на ключах, можно кардинально изменять внешний вид разряда. Также ВЧ сигнал генератора можно промоделировать звуковым сигналом, например музыкой – звук будет исходить из самого разряда. Впрочем, аудио модуляция возможна (с небольшими доработками) и в VTTC.

К прочим достоинствам можно отнести те же низкое питающее напряжение и отсутствие шума при работе.

В аббревиатурах названий катушек Тесла, питаемых постоянным током, часто присутствуют буквы DC, например DCSGTC.

В отдельную категорию также относят магниферные катушки Тесла.

Схема

Устройство представляет собой мощный высокочастотный автогенератор, выполненный на мощном прямонакальном пентоде ГУ-81М, колебательный контур которого индуктивно связан с вторичным контуром, настроенным в резонанс. Конденсатор С2 задаёт частоту генерации.

При данном значении, частота составляет около 400 кГц.

Этот конденсатор должен быть высокочастотным керамическим (КВИ-2, КВИ-3,ТГК-У-3, К15У-1(2,3), другие типы не подойдут! Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 10 кВ, но лучше всего ставить К15У на большие КВАРы (Кило Вольт Ампер Реактивной мощности).

В качестве анодного трансформатора используется МОТ

Современный МОТ

Советские МОТ

МОТ Microwave Oven Tranformer
Современный

Работает в режиме «насыщения» магнитопровода, но при том имеет меньшие габариты, но сильно греется, и работать без принудительного охлаждения может только очень короткое время.

Выходное напряжение MOTа составляет 2кВ (а пиковое 2.8кВ). Такие трансформаторы выпускаются на мощность от 500 до 2000Вт. Кроме первичной и высоковольтной вторичной обмотки, в моте присутствует накальная обмотка. Эта обмотка обычно выдает напряжение 3В и ток 10 ампер.

Моты имеют шунты, металлические прямоугольные вставки между вторичной и первичной обмотками которые замыкают часть магнитного потока на себя, тем самым ограничивают ток через обмотки, не давая ему быстро перегреться, если его удалить, то мощность значительно возрастёт, но возрастёт и нагрев.

Советский

От этих недостатков свободен так называемый совмот (Советский МОТ). Как следует из названия, это трансформатор из микроволновок Советского (или Российского) производства. Совмоты рассчитаны на работу без принудительного охлаждения.

СОВМОТ также имеет шунты, и мощность, от полу (маленький квадратный, до 4 (с радиаторами) киловатт, выходное напряжение 2100-4 киловольта (тысячи вольт), и ток в районе полутора ампер, МОТ опасен, для примера привожу дуговой разряд с 2Х киловаттного МОТа

Контуры

Первичная обмотка L1 наматывается первой и находится внизу. Она содержит 35 витков медного провода диаметром 1-1,5 мм и наматывается виток к витку.

Обмотка L2 обратной связи наматывается выше на расстоянии от первички не менее 2 см, во избежание пробоя, и содержит 22 витка 0,5 мм провода, намотка также виток к витку. Вторичка L3 намотана на трубе диаметром 7.5см и высотой 45 см проводом 0.

4мм. Наверху вторички необходимо установить разрядный терминал в виде металлического штыря.

Читайте также:  Начинаем работать с микроконтроллерами msp430

Генераторный пентод ГУ-81М

Предназначен для работы в режимах автогенерации и усиления мощности радиотехнических устройств.

Общие сведения: Катод – вольфрамовый торированый, карбидированный прямого накала. Оформление – стеклянное с цоколем. Высота не более 260 мм. Диаметр не более 202 мм.

Масса не более 1 кг.

Максимальные предельно допустимые эксплуатационные данные: Напряжение накала 11,6-13,4В Напряжение анода на длине волны, В – на частоте не более 6 МГц   3В – на частоте не более 24 МГц  2,5В – на частоте не более 50 МГц  1,5В

Напряжение второй сетки, В: 600

Ток, А -анода (среднее значение)   0,6А – первой сетки (среднее значение)   0,02А

– второй сетки (среднее значение)   0,2А

Рассеиваемая мощность, Вт: – анодом 450 – анодом кратковременно 600 – второй сеткой 120

– первой сеткой 10

Температура оболочки, °С 350

Сборка конденсаторов контурного, ОС, шифтёра, составного диода

Составной диод состоит из соединённых последовательно-параллельно диодных столбов КЦ201А на 2КВ 1А , в результате мы имеем составной диодный столб на 6КВ 2А, конденсаторы шифтёра (однополупериодного удвоителя состоит из 2х конденсаторов 3КВ 1МФ соединённых параллельно в результате мы имеем конденсатор на 3кв, 2МФ, контурный конденсатор состоит из конденсаторов К15У-1 на 12 КВ 750ПФ, ВЧ конденсатор ОС (гридлика) из К15У-1 на 4кв 5НФ. В колебательный контур лучше подходят К15У…. из за их большой КВАР(Кило Вольт Ампер Реактивной мощности)

Результаты с первой схемы

Добавил параллельный гридлик

Измененная схема

Во время изготовления и пробных пусков я понял, что старая схема – никуда не годится и она претерпела несколько существенных изменений.

1-ое триодное включение (все 3 сетки лампы соединены параллельно) 2-ое параллельный гридлик

3-тье добавлены ВЧ фильтры после шифтёра, состоящий из конденсаторов – С5, С6 и дросселей – L5 и L6, который защищает МОТ, и диод шифтёра от ВЧ выбросов

Новая конструкция

После более близкого приближения резонанса, сгорело половина схемы, (диодная сборка, первичный контур, резистор гридлика) после чего, катушка была собрана по новой схеме.

Шифтёр – 3 конденсатора по 3КВ 1МФ соединённые параллельно (3кв 3МФ) диод состоит из 6-ти диодов Д1006 каждый на 12КВ 250МА каждый, (1.5А 12КВ).

Дросселя и конденсаторы (сероватые диски) защищают питание от высокочастотных выбросов.

Результаты с новой схемы

Работа катушки по новой схеме меня обрадовала, при грубой настройке резонанса, разряды стали до 30см (если считать 1см=10кВ, то довольно таки неплохо), но цель 70-80см.

Список радиоэлементов

ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечаниеМагазинМой блокнотVL1

VD1

С1

С2

С3

R1

Т1

Т2

L1, L2, L3

D1

С1

С2

С3

С4

С5, С6

L1

L2, L3, L4

L5, L6

Tr1

Tr2

S1, S2

С6

С7

L6

Схема №1
Радиолампа ГУ-81М 1 Поиск в Utsource В блокнот
Диод КЦ201А 6 Составной диод Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 1 мкФ 3 кВ 2 Составной конденсатор Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 1000 пФ 10 кВ 1 КВИ-2, КВИ-3, ТГК-У-3, К15У-1(2.3) Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 0.01 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор 440 Ом 1 Поиск в Utsource В блокнот
Трансформатор МОТ 220 В / 2 кВ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Трансформатор накала 220 В / 12 В 1 Поиск в Utsource В блокнот
Катушка Тесла 1 Изготавливается самостоятельно Поиск в Utsource В блокнот
Схема №2. (Измененная схема)
Радиолампа ГУ-81М 1 Поиск в Utsource В блокнот
Диод Д1006 6 Составной диод Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 0.0141 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 0.01 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 1000 пФ 10 кВ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 4 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 3300 пФ 2 КВИ-3 Поиск в Utsource В блокнот
Катушка индуктивности 1 211 витков на феррите строчника Поиск в Utsource В блокнот
Катушка Тесла 1 Поиск в Utsource В блокнот
Катушка индуктивности 2 25 витков на половине феррита от строчника Поиск в Utsource В блокнот
Трансформатор МОТ 220 В / 2 кВ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Трансформатор накала 220 / 12 В 1 Поиск в Utsource В блокнот
Выключатель питания 2 Поиск в Utsource В блокнот
Вариант Гридлика
Радиолампа ГУ-81М 1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 0.0141 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор 0.01 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
Катушка индуктивности 1 14 витков Поиск в Utsource В блокнот
Лампа накалывания 220 В 100 Вт 2 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Источник: http://cxem.net/tesla/tesla2.php

ГУ-81М

Катушка тесла на вакуумной радиолампе ГУ-81М

Само устройство представляет собой мощный высокочастотный автогенератор, выполненный на мощном прямонакальном пентоде ГУ-81М, колебательный контур которого индуктивно связан с вторичным контуром, настроенным в резонанс.  Конденсатор С2 задаёт частоту генератора. При данном его значении частота составляет около 400 кГц.

Этот конденсатор обязательно должен быть высокочастотным керамическим (КВИ-2, КВИ-3, К15У-1), другие типы не подходят! Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 10 кВ.

У меня стоят 2 параллельно соединённых конденсатора КВИ-3 на 16 кв, ёмкостью 470 пф каждый, при этом они сильно греются при длительной работе (вот зачем лучше ставить К15У на многие КВАРы).

Питается генератор от трансформатора от микроволновки (МОТа), к которому подключён удвоитель на конденсаторе С1 и диоде VD1. На выходе получается напряжение около 5 кВ, которое проседает под нагрузкой до 4 кВ.

Вся конструкция собрана на основе из фанеры. Первичная обмотка L1 и обмотка обратной связи L2 намотаны на каркасе из полиэтиленовой трубы диаметром 11 см и высотой 16 см.

Первичная обмотка L1 наматывается первой и находится внизу. Она содержит 35 витков медного провода диаметром 1-1,5 мм и наматывается виток к витку.

Обмотка обратной L2 связи наматывается выше на расстоянии от первички не менее 2 см, во-избежание пробоя, и содержит 22 витка 0,5 мм провода, намотка также виток к витку. Вторичка L3 намотана на трубе диаметром 5,5 см и высотой 40 см проводом 0,16 мм.

Наверху вторички необходимо установить разрядный терминал в виде металлического штыря. Можно также поэксперементировать с формой электрода.

Сначала включают накал лампы. и только через 10 секунд подают анодное. Подносят к вторичной обмотке лампу дневного света. Если генератор собран правильно, то с металлического штыря должен бить стример длиной не менее 15 см, а лампа дневного света должна ярко светиться.

При отсутствии генерации меняют местами выводы обмотки L2 Для более точной настройки под конкретную вторичку изменяют ёмкость конденсатора и витков первички до получения максимально длинной искры. Сам я получил искры сначала 25 см длиной при 25 витках первички.

Потом, когда изменил колличество витков первички до 35, искра увеличилась до 30-35 см. На фотках изображён только 25 см стример и искра в предмет.

!!!ВНИМАНИЕ!!! ВО-ИЗБЕЖАНИЕ ОЖОГОВ НЕ ТРОГАЙТЕ ИСКРЫ РУКАМИ! ИСПОЛЬЗУЙТЕ ТОЛЬКО ЗАЗЕМЛЁННЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕДМЕТ!!!

!!!ВНИМАНИЕ!!! ПРИКОСНОВЕНИЕ К НЕИЗОЛИРОВАННЫМ ЧАСТЯМ ГЕНЕРАТОРА СМЕРТЕЛЬНО!

Создано на конструкторе сайтов Okis.

Источник: http://highvoltage.okis.ru/VTTC2.html

Генератор тесла на лампе

   Все началось с того, что мне несколько лет назад в руки попала лампа 6П45С. Естественно сразу нашел, что на ней можно собрать, а именно – катушку Теслы на радиолампе. Собрал, включил – с трудом заработала. Но в итоге все-таки спалил эту лампу из-за своей неопытности.

Как-никак первый раз в жизни держал лампу в руках:) С тех пор собрал много разных генераторов Теслы, начиная от разрядника и заканчивая полупроводниками. И вот снова пришла идея собрать катушку Теслы в приличном корпусе, чтоб не стыдно показать было друзьям. А то все на проводах, да на проводах.

Читайте также:  Tina-ti

Начал собирать по стандартной схеме, но решил внести некоторые поправки. Хотел, чтоб работала в 2-х режимах. В режиме 220В и 900В с прерывателем. Напряжения 900В собирался достигнуть собрав умножитель на три.

Исходя из схемы, чтобы переключить режим, необходимо одновременно изменить положение всех переключателей. 

   Конденсатор С1 взят вроде как из магнитофона. Но его все время пробивало и я его заменил на здоровый советский, из приемника. Трансформатор для накала мотал сам, вернее вторичку миллиметровым проводом. Генератор задающей частоты собрал на таймере NE555. С четырьмя режимами генерации и точной настройкой.

   В дальнейшем еще добавил на отдельной плате ВЧ фильтр С5 – 1мкФ.

   Собирать решил в корпусе от блока питания ATX. Хоть меня многие и отговаривали от металлического корпуса, но я их не послушал. Корпус бьется ВЧ током, если не заземлить высоковольтную обмотку. Мне удалось от этого избавиться благодаря ВЧ фильтру. Отвод от С3 и С4 идет на корпус и весь ВЧ ток с корпуса уходит через эти конденсаторы.

   В общем приступил к сборке… Проковырял отверстия под все переключатели, регуляторы и панельку лампы, начал заталкивать в корпус.

   И тут понял, что умножитель не помещается. Недолго думая функцию умножителя и прерывателя заменил на режим ионофона.

Это немного упростило схему, но схему уже я эту не рисовал, так как сразу собрал на ходу:) Ионофон работает почти как прерыватель в катоде, только «прерывает» под музыку. Транзистор поставил Н-П-Н.

Марку точно не скажу – выдрал его из монитора от компьютера, он стоял где-то в строчной развертке. 

   Вот принципиальная схема ионофона. Здесь можно изменять частоту генерации и скважность импульсов.

   Несколько фотографий процесса сборки Теслы на 6п45с. Во время сборки проводил «тест драйвы» и если не работала – искал косяки. Кстати, здесь переменный конденсатор еще из магнитофона, который постоянно пробивало…

   На этой фотографии тот самый транзистор на радиаторе, слева. Можете попробовать прочитать название, если получится.

   Пару слов про вторичку (высоковольтную обмотку). Мотал ее давно, думал пригодится – и пригодилась таки! Мотал на трубе из под пищевой фольги. Диаметр около 3см высота 28см и примерно 1500 витков провода 0,16мм. Первичку мотал 30 витков с отводом от каждого 5-го. Весит полностью вся Тесла порядка 2кг.

   Готовый девайс:

   Несколько фото в действии))

   Со вспышкой и без.

   Ну и пара видеороликов демонстрирующих работу генератора. 

   На ролике, где катушка работает в режиме ионофона, на компьютере постоянно мерцают значки если заметили – это на клавиатуре лежали ножницы и нажали на кнопки. Автор конструкции: Денис.

   Форум по высоковольтным генераторам

Источник: http://radioskot.ru/publ/bp/generator_tesla_na_lampe/7-1-0-523

Ламповая катушка Тесла

Ламповая катушка (VTTC) является самым простым устройством по сборке, из всех видов трансформаторов Тесла. В качестве коммутирующего элемента первичного контура выступает генераторная радиолампа.

В данной статье рассматривается катушка Тесла собранная на радиолампе ГК-71, мощность лампы составляет 125Вт, в свое время мне достались две лампы из разобранного медицинского электрокоагулятора, после чего я решил собрать катушку.

Ниже представлена схема катушки Тесла:

T1 – высоковольтный трансформатор, который используется в микроволновых печах, коротко называется MOT (Microwave Oven Transformer). Эти трансформаторы широко применяются для постройки искровых (SGTC), а также ламповых (VTTC) катушек Тесла. Средняя мощность такого трансформатора составляет 700 Вт, напряжение вторичной обмотки равно 2200В, электропрочность обмоток оставляет желать лучшего. В целях экономии материалов вторичную обмотку мотают без использования межслойной изоляции, кроме того сильно завышают индукцию в магнитопроводе, вследствие чего под нагрузкой трансформатор быстро нагревается, часто происходят пробои вторичной обмотки.

MOT представляет большую опасность, обращаться с ним нужно осторожно, сила тока вторичной обмотки (высоковольтная обмотка) достигает 1А, поражение электрическим током от MOT-а может привести к трагическим последствиям.

На конденсаторе C1 и диоде VD1 собран однополупериодный удвоитель напряжения, таким образом, на выходе получаем напряжение около 6 кВ без нагрузки.

Номинальное рабочее напряжение анода лампы ГК-71 составляет 1,5кВ, в катушке лампа работает в перегруженном режиме. В моем варианте C1 состоит из 4-х конденсаторов марки МБГП-1, 4мкф х 1600В. Диод VD1 состоит из 12-ти последовательно соединенных диодов 1N5408, с 4-мя выравнивающими резисторами по 5,1Мом, обратное напряжение диодной сборки составляет 12кВ, номинальный ток 3А.

Схема катушки представляет собой ламповый автогенератор, первичный контур состоит из конденсатора C2 и первичной обмотки L1, L2 – обмотка обратной связи, L3 – вторичная обмотка.

Теперь о конструкции обмоток, первичная обмотка вместе с обмоткой обратной связи (ОС) намотаны на цилиндрической оправе диаметром 11см, причем обмотка ОС расположена над первичной обмоткой и выполнена подвижной для последующей настройки режима работы катушки.

Первичная обмотка состоит из 40 витков медного провода ПВ1 диаметром 1,6мм, обмотка ОС состоит из 22 витков медного эмалированного провода диаметром 1мм. На витки первичной обмотки напаяны отводы (в местах пайки предварительно удалена изоляция) для более точной настройки резонанса.

Вторичная обмотка намотана на оправе диаметром 5см, диаметр провода составляет 0,18мм, высота намотки составляет 30см, итого около 1660 витков, обмотка покрыта слоем эпоксидного клея.

Сверху на оправу обмотки установлены два алюминиевых диска от жесткого диска и терминал с острием, который соединен с выводом обмотки, диски играют роль конденсатора вторичного контура. В общем, это типовая конструкция для данной лампы, можно конечно изменить параметры обмоток в небольших пределах.

Контурный конденсатор C2 керамический марки К15У-1, емкостью 470пФ, номинальное напряжение 15кВ, конденсаторы такого типа лучше всего подходят для работы в катушке Тесла, но также подойдут пленочные, марки К78-2.

В цепи обратной связи установлен конденсатор C4 марки К78-2, L4 – железный дроссель, который используют для запуска ламп дневного света на 40Вт.

Резистор R1 собран из 3-х параллельно соединенных резисторов ПЭВ-25, общая мощность составляет 75Вт, они ощутимо нагреваются во время работы катушки. Конденсатор C3 марки К15-5.

Для питания накала лампы используется трансформатор с выходным напряжением ~22В и током 3А.

Перед включением катушки необходимо заземлить нижний вывод вторичной обмотки, я подключил его к железной трубе водоснабжения в квартире.

При включении катушки сначала необходимо подать напряжения на накал лампы, затем подать высокое напряжение, для этих целей я установил два выключателя.

Подача высокого напряжения без предварительного разогретого накала может привести к поломке генераторной лампы.

Если все элементы исправны, то катушка должна сразу заработать, при этом длина разряда может оказаться небольшой, что указывает на несовпадение частот первичного и вторичного контура, проще говоря, катушка не в резонансе.

Для достижения максимальной длины разряда необходимо найти резонансную частоту, настройка производится изменением индуктивности первичной обмотки, путем последовательного подключения к отводам обмотки, у меня резонанс наблюдался примерно на 30-м витке, в пределах 2-х витков особой разницы в длине разряда незаметно.

Также можно подбирать емкость конденсатора C2, еще один вариант это изменение емкости конденсатора вторичного контура путем установки различных металлических (желательно не магнитных) предметов на верхний конец вторичной обмотки. Ориентироваться следует по формуле частоты колебаний электрического контура: частота обратно пропорциональна индуктивности и емкости элементов контура.

Положение обмотки ОС по отношению к первичной обмотке тоже влияет на длину разряда, в моем случае при увеличении расстояния разряд увеличивался, можно еще поиграться с номиналами элементов цепи обратной связи (R1, C3), но я не заметил особого влияния.

Читайте также:  Антенна с круговой поляризацией и ослаблением связи

Во время работы катушка издает мягкий гудящий звук, длительное включение не рекомендуется из-за сильного нагрева лампы, Максимальная длина разряда в моей катушке составила примерно 20-23см, но это не предел, описанная конструкция при правильной настройке позволяет получить разряды длиной до 40см.

Ниже представлен видеоролик демонстрирующий работу ламповой катушки Тесла:

Последние записи:

Источник: http://radiolaba.ru/vyisokoe-napryazhenie/lampovaya-katushka-tesla.html

Ламповая катушка Тесла на генераторном пентоде ГУ81М

Ламповая катушка Тесла на генераторном пентоде ГУ81М

Ламповая катушка Тесла на генераторном пентоде ГУ81М

Трансформатор Тесла

Трансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, позволяющим получить сверхвысокое напряжение сверхвысокой частоты. Прибор был заявлен патентом США № 568176 от 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электронных токов высочайшей частоты и потенциала».

Описание простейшей конструкции

Простой трансформатор Тесла состоит из 2-ух катушек — первичной и вторичной, также разрядника (прерывателя, нередко встречается британский вариант (RSG) Rotory Spark Gap), конденсатора, и терминала в качестве которого употребляется тороид (также тороид служит для роста емкости вторичной катушки) (на схеме показан как «выход»).

Виды разрядников

Устройство представляет собой мощнейший частотный автогенератор, выполненный на массивном прямонакальном пентоде ГУ-81М, колебательный контур которого индуктивно связан с вторичным контуром, настроенным в резонанс. Конденсатор С2 задаёт частоту генерации.

При данном значении, частота составляет около 400 кГц.

Этот конденсатор должен быть частотным глиняним (КВИ-2, КВИ-3,ТГК-У-3, К15У-1(2,3), другие типы не подходят! Рабочее напряжение конденсатора должно быть более 10 кВ, но идеальнее всего ставить К15У на огромные КВАРы (Кило Вольт Ампер Реактивной мощности).

В качестве анодного трансформатора употребляется МОТ

Работает в режиме «насыщения» магнитопровода, но при том имеет наименьшие габариты, но очень нагревается, и работать без принудительного остывания может только очень куцее время.

Выходное напряжение MOTа составляет 2кВ (а пиковое 2.8кВ). Такие трансформаторы выпускаются на мощность от 500 до 2000Вт. Не считая первичной и высоковольтной вторичной обмотки, в моте находится накальная обмотка. Эта обмотка обычно выдает напряжение 3В и ток 10 ампер.

Моты имеют шунты, железные прямоугольные вставки меж вторичной и первичной обмотками которые замыкают часть магнитного потока на себя, тем ограничивают ток через обмотки, не давая ему стремительно перегреться, если его удалить, то мощность существенно возрастёт, но возрастёт и нагрев.

Русский

От этих недочетов свободен так именуемый совмот (Русский МОТ). Как надо из наименования, это трансформатор из микроволновок Русского (либо Русского) производства. Совмоты рассчитаны на работу без принудительного остывания.

СОВМОТ также имеет шунты, и мощность, от полу (небольшой квадратный, до 4 (с радиаторами) кв, выходное напряжение 2100-4 киловольта (тыщи вольт), и ток в районе полутора ампер, МОТ небезопасен, для примера привожу дуговой разряд с 2Х киловаттного МОТа

Контуры

Первичная обмотка L1 наматывается первой и находится понизу. Она содержит 35 витков медного провода поперечником 1-1,5 мм и наматывается виток к витку.

Обмотка L2 оборотной связи наматывается выше на расстоянии от первички более 2 см, во избежание пробоя, и содержит 22 витка 0,5 мм провода, намотка также виток к витку. Вторичка L3 намотана на трубе поперечником 7.

5см и высотой 45 см проводом 0.4мм. Наверху вторички нужно установить разрядный терминал в виде железного штыря.

Генераторный пентод ГУ-81М

Предназначен для работы в режимах автогенерации и усиления мощности радиотехнических устройств.

Общие сведения: Катод — вольфрамовый торированый, карбидированный прямого накала. Оформление — стеклянное с цоколем. Высота менее 260 мм. Поперечник менее 202 мм.

Масса менее 1 кг.

Наибольшие максимально допустимые эксплуатационные данные: Напряжение накала 11,6-13,4В Напряжение анода на длине волны, В — на частоте менее 6 МГц 3В — на частоте менее 24 МГц 2,5В — на частоте менее 50 МГц 1,5В

Напряжение 2-ой сетки, В: 600

Ток, А -анода (среднее значение) 0,6А — первой сетки (среднее значение) 0,02А

— 2-ой сетки (среднее значение) 0,2А

Рассеиваемая мощность, Вт: — анодом 450 — анодом кратковременно 600 — 2-ой сеткой 120

— первой сеткой 10

Температура оболочки, °С 350

Сборка конденсаторов контурного, ОС, шифтёра, составного диодика

Составной диодик состоит из соединённых последовательно-параллельно диодных столбов КЦ201А на 2КВ 1А, в итоге мы имеем составной диодный столб на 6КВ 2А, конденсаторы шифтёра (однополупериодного удвоителя состоит из 2х конденсаторов 3КВ 1МФ соединённых параллельно в итоге мы имеем конденсатор на 3кв, 2МФ, контурный конденсатор состоит из конденсаторов К15У-1 на 12 КВ 750ПФ, ВЧ конденсатор ОС (гридлика) из К15У-1 на 4кв 5НФ. В колебательный контур лучше подходят К15У…. из за их большой КВАР(Кило Вольт Ампер Реактивной мощности)

Результаты с первой схемы

Добавил параллельный гридлик

Модифицированная схема

Во время производства и пробных пусков я сообразил, что древняя схема – никуда не годится и она перетерпела несколько существенных конфигураций.

1-ое триодное включение (все 3 сетки лампы соединены параллельно) 2-ое параллельный гридлик

3-тье добавлены ВЧ фильтры после шифтёра, состоящий из конденсаторов — С5, С6 и дросселей – L5 и L6, который защищает МОТ, и диодик шифтёра от ВЧ выбросов

Новенькая конструкция

После более близкого приближения резонанса, сгорело половина схемы, (диодная сборка, первичный контур, резистор гридлика) после этого, катушка была собрана по новейшей схеме.

Шифтёр — 3 конденсатора по 3КВ 1МФ соединённые параллельно (3кв 3МФ) диодик состоит из 6-ти диодов Д1006 каждый на 12КВ 250МА каждый, (1.5А 12КВ).

Дросселя и конденсаторы (серые диски) защищают питание от высокочастотных выбросов.

Результаты с новейшей схемы

Работа катушки по новейшей схеме меня обрадовала, при грубой настройке резонанса, разряды стали до 30см (если считать 1см=10кВ, то достаточно таки хорошо), но цель 70-80см.

Перечень радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот Схема №1VL1 РадиолампаГУ-81М1 Поиск в win-sourceВ блокнотVD1 Диодик КЦ201А 6 Составной диодикПоиск в win-sourceВ блокнотС1 Конденсатор1 мкФ 3 кВ2 Составной конденсаторПоиск в win-sourceВ блокнотС2 Конденсатор1000 пФ 10 кВ1 КВИ-2, КВИ-3, ТГК-У-3, К15У-1(2.

3)Поиск в win-sourceВ блокнотС3 Конденсатор0.01 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнотR1 Резистор 440 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнотТ1 Трансформатор МОТ220 В / 2 кВ1 Поиск в win-sourceВ блокнотТ2 Трансформатор накала220 В / 12 В1 Поиск в win-sourceВ блокнотL1, L2, L3 Катушка Тесла1 Делается без помощи другихПоиск в win-sourceВ блокнотСхема №2.

(Модифицированная схема) РадиолампаГУ-81М1 Поиск в win-sourceВ блокнотD1 Диодик Д1006 6 Составной диодикПоиск в win-sourceВ блокнотС1 Конденсатор0.0141 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнотС2 Конденсатор0.

01 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнотС3 Конденсатор1000 пФ 10 кВ1 Поиск в win-sourceВ блокнотС4 Конденсатор4 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнотС5, С6 Конденсатор3300 пФ2 КВИ-3Поиск в win-sourceВ блокнотL1 Катушка индуктивности1 211 витков на феррите строчникаПоиск в win-sourceВ блокнотL2, L3, L4 Катушка Тесла1 Поиск в win-sourceВ блокнотL5, L6 Катушка индуктивности2 25 витков на половине феррита от строчникаПоиск в win-sourceВ блокнотTr1 Трансформатор МОТ220 В / 2 кВ1 Поиск в win-sourceВ блокнотTr2 Трансформатор накала220 / 12 В1 Поиск в win-sourceВ блокнотS1, S2 Выключатель питания2 Поиск в win-sourceВ блокнотВариант Гридлика РадиолампаГУ-81М1 Поиск в win-sourceВ блокнотС6 Конденсатор0.0141 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнотС7 Конденсатор0.01 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнотL6 Катушка индуктивности1 14 витковПоиск в win-sourceВ блокнот Лампа накалывания220 В 100 Вт2 Поиск в win-sourceВ блокнотДобавить все

Скачать перечень частей (PDF)

Катушка Тесла Тесла Высочайшее напряжение

Источник: http://bloggoda.ru/2017/09/21/lampovaya-katushka-tesla-na-generatornom-pentode-gu81m/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector