Резонансный трансформатор Тесла (1.45 Mb, 31 Mar 2014 21:58)

Резонансный
трансформатор Тесла
Докладчик: Жданок Илья
лицей №130, 10А
Екатеринбург 2014
Задачи

1) Изучить теорию по работе трансформатора

2) Изготовить работающий трансформатор

3) В перспективе использовать для постройки работающей модели
однопроводной линии передач
2
3
Что это такое?
Трансформатор
Тесла –
это резонансный
трансформатор,
повышающий напряжение и частоту, коэффициент увеличения зависит
от количества витков на вторичной и первичной обмотках.
w1  6
w2  1000
1000
 
6
Никола Тесла
Родился 10 июля 1856, в Австрийской империи, Прославился
он как: изобретатель в
области электротехники и радиотехники, инженер, физик.
Родился и вырос в Австро-Венгрии. Работал в США.
4
Изобретатель и его устройство
Прибор был
запатентован 22
сентября 1896 года как
«Аппарат для
производства
электрических токов
высокой частоты и
потенциала».
У первых трансформаторов
U  1МВ
I  1000 А
5
6
Напряжение и частоты
Высокое напряжение (более 1кВ)
 Низкое (менее 1кВ)

Высокие частоты (более 100кГц)
 Средние (1-100кГц)
 Низкие (менее 1кГц)

Применение токов высокой
частоты, напряжения

Машиностроение

Металлургия

Радиолокация

Электропередача
7
8
Внешний вид
Тороид
Вторичная обмотка
(тонкая проволока)
Первичная обмотка
(толстый одножильный
провод)
Схема по которой работали первые
трансформаторы Тесла
9
Резонанс
двух колебательных контуров
К.б. контур 2
К.б. контур 1
конденсатор
10
11
Создание схемы
w1  4
Источник
постоянного
тока
w2  1000
U в  25 В
I в  1 .5 А
160В
КТ805БМ
12
Сборка
U в ых  48В
I в ых  2 А
w2  1000
w1  4
В собранном
виде
Расчет характеристик
трансформатора
Выходное напряжение
N2
1000
V2  V1
 25В *
 6.250 кВ
N1
4
N второе – количество витков
во вторичной, N первое –
количество витков в
первичной, V первое и V
второе – напряжение на
первичной и вторичной
соответственно.
Частота колебательного контура

1
2 LC

1
2 * 3.14 * 47 * 10 4 * 2 * 10 12
 0.016 * 10 8 Гц  1.6 МГц
C - емкость конденсатора (в данном случае вторичной обмотки, она
небольшая, примерно 2 пФ).
13
Явления при работе
трансформатора
Свечение газозарядной
лампы (ионизация газа)
Выделение низкотемпературной
плазмы (t  10 6 К ) на конце
вторичной обмотки
14
15
Характеристики трансформатора
U в  25 В
I в  1 .5 А
w1  4
w2  1000
U в ых  6.250кВ
  1.6 МГц
Перспектива использования
Область частот 1—100 кГц наиболее пригодна для передачи
электрической энергии, так как чем больше частота тем больше потерь
на антенный эффект.
16
Эффективность
РО ЛЭП состоит из простых и надёжных
узлов. Применение генераторов высокой
частоты могло приближает КПД РО ЛЭП к
99%.
17
18
Выводы
1) Изученная теорию помогла
создать работающую
установку
2) Выяснена возможность
использования
трансформатора в
однопроводной линии
электропередач
3) Перспективное использование
работающей модели в
постройке РО ЛЭП
19
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание!