Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

В параллельной ветке форума сейчас предлагаются сильные магниты для остановки счетчика. Так вот, включаешь лампочку не на 10, а на все 100 ватт - она светится, а счетчик стоит! Включаешь десять лампочек по 100 ватт - они светятся, а счетчик стоит! Вот и получается, что экономия электричества таким способом - на все 100%

За магнитами будущее!

По вопросу - спецам как раз известно, что с магнитов ничего лишнего не поимеешь, кроме дефицита бюджета. Хотя есть энтузиасты, которые ищут, флаг им, как говорится.

З.Ы. Тут и в RC пытаются СЕ искать, уже ничему не удивляюсь.

На других форумах уже написали несколько лет назад (цитирую по памяти): что после намагничивания НЖБ магнит содержит в себе столько энергии, сколько содержит в себе ядерное горючее, осталось только "освободить" эту энергию. Короче лозунг вместо "Свободу попугаям" - "Свободу энергии". Имею кучу подобных магнитов - стал после прочтения сего опасаться, а вдруг энергия решить "освободится", причём вся и сразу, этож как рванёт.

для САНИ смотрел статью . только там сказанно что в лампе сгорает 1 единица энергии и 1 единицу набирает конденсатор и того 2 единицы от источника. потом палим 1единицу в лампу с конденсатора и в итоге ничего лишнего не имеем. я взял конденсатор 66 тысяч мкф (чтобы мерять проше было) и лампу от авто 5ват , аккамулятор 12вольт . при заряде конд. через лампу, в лампе сгорела 1 единица, но кнденс. тоже зарядился 1 единицей и её разряжаем влампу - в итоге 2 единицы, но от источника взята 1 единица. это жэ так просто и понятно, это знают все , но упускают из виду, непридают этому никакого значения, я даже незнаю как ещё проще обьяснить, возми прибор,конденс., проверь. напряжение и ток идентичны повремени при зарядке С через Л и при разрядке С в Л, и того экономия 50%. тут просто нужно понять суть процесса. я это ещё в школе понял ну тока щас припекло. меня не интересует 50%, меня интересует 95%, а уж потом барьер 101%.
ну об этом потом, если поймёшь.

Отличительной особенностью генераторов Мейснера является обратная связь, созданная благодаря наличию трансформатора, первичная обмотка которого вместе с конденсатором представляет собой стабильный по частоте колебательный контур.

На рис. 3–5 представлены три схемы генераторов Мейснера, собранные по схеме с общим эмиттером.

Рисунок 3 - Установка рабочей точки за счет постоянного тока базы

Рисунок 4 - Установка

рабочей точки за счет

обратной связи по току

Рисунок 5 - Обратная связь по току с источником отрицательного напряжения питания

Усиленное входное напряжение поступает на выход с коллектора на резонансной частоте колебательного контура с максимальной амплитудой и фазовым сдвигом 180°. Часть этого же переменного напряжения подается с вторичной обмотки на базу транзистора в качестве сигнала обратной связи. Чтобы выполнить фазовые условия самовозбуждения, трансформатор должен осуществить дополнительный сдвиг фазы на 180°. Если первичная и вторичная обмотки намотаны в одинаковом направлении, для этого второй конец коллекторной обмотки должен быть заземлен. Точки на выводах катушек индуктивности обозначают начала обмоток с сигналами одинаковой полярности. Коэффициент трансформации выбирается таким, чтобы коэффициент усиления схемы с замкнутой петлей обратной связи k × A составлял на частоте резонанса значение больше единицы.

Тогда после включения рабочего напряжения питания возникают колебания, амплитуда которых экспоненциально увеличивается до возникновения перегрузки транзистора. При появлении перегрузки коэффициент усиления транзистора уменьшается так, что произведение |k × A| становится равным единице, и амплитуда колебаний перестает расти, оставаясь далее постоянной. Можно различать два эффекта перегрузки: со стороны выхода и со стороны входа. Перегрузка со стороны выхода возникает тогда, когда переход коллектор–база становится проводящим. Это происходит в схемах на рис. 3 и 5, когда потенциал коллектора транзистора оказывается отрицательным. Максимальная амплитуда колебаний составит при этом UflС = V+. Максимальное напряжение на коллекторе равно Ufl СЕ max = 2V+. На это нужно обращать внимание при выборе транзисторов.

В схеме на рис. 4 максимальная амплитуда колебаний меньше чем V+ на величину напряжения зенеровского пробоя стабилитрона. При сильной обратной связи может также возникнуть перегрузка со стороны входа. Тогда появляются входные колебания большой амплитуды, которые выпрямляются переходом база-эмиттер. Вследствие этого заряжается конденсатор C1, и транзистор будет проводить только во время положительных пиков входного переменного напряжения. В схеме, показанной на рис. 3, конденсатор C1 заряжается отрицательным напряжением колебаниями малой амплитуды, что приводит к полному срыву колебаний. Они возникают лишь тогда, когда потенциал базы с относительно большой постоянной времени R1C1 поднимается вновь до +0,6 В. На конденсаторе C в этом случае возникают колебания напряжения пилообразной формы. Такой генератор называется блокинг-генератором. Раньше он часто использовался для формирования пилообразного напряжения. Для того чтобы предотвратить превращение генератора в блокинг-генератор, незначительная перегрузка по входу устраняется за счет того, что выбирается соответствующий коэффициент трансформации. Кроме того, по возможности сопротивление цепи базы по постоянному току необходимо выполнять низкоомным. Это плохо реализуемо в схеме, изображенной на рис. 3, так как в этом случае ток базы оказался бы чрезмерно большим. Поэтому схемы, выбор рабочей точки которых осуществляется за счет отрицательной обратной связи по постоянному току, предпочтительнее (см. рис. 4, 5).

Представляю самый маленький, лёгкий и достаточно простой в повторении сварочный инвертор. Он позволяет проводить сварочные работы электродами диаметром до 3мм.

Характеристики инвертора

• Размеры (ДхШхВ) — 180х105х80;
• Вес — 1100 грамм;
• Ток — 80А, можно выжать до 100А;
• Ток холостого хода — 170-200мА;
• Напряжение холостго хода — 60 вольт.

Инвертор собран в корпусе компьютерного блока питания.

Из-за нехватки места в этом корпусе не удалось обеспечить хороший обдув радиаторов силовых компонентов, поэтому он не предназначен для долговременной работы, но спалить несколько электродов подряд с его помощью можно.

Делать инвертор с нуля достаточно дорого, хорошие оригинальные детали дорогие, нужен опыт работы с импульсными источниками питания и в силовой электронике в целом, лучше и выгоднее купить заводской инвертор, а если решили собрать - то делайте полноразмерный инвертор и не скупитесь на охлаждении.

Схема инвертора

Данный сварочный инвертор — это однотактный прямоходовый преобразователь построенный на ШИМ контроллере UC3844. Выход микросхемы через драйвер управляет IGBT транзистором. Схема снабжена плавным пуском, защитой по перегреву. Обратная связь по току реализована через токовый трансформатор.

Инвертор собран на трёх платах:

1. все силовые компоненты, трансформатор, дроссель, выпрямители, силовой транзистор и входная цепь размещены на материнской плате;
2. схема управления;
3. дежурный источник питания.

Схема управления

Больше половины компонентов, которые есть на схеме находятся на этой компактной печатной плате

В авторской версии вся схема собрана на одной плате, в моем же случае чтобы аппарат был максимально компактным управление перенес на отдельную плату. Она получилась очень компактная, меньше сделать крайне трудно если использовать выводные компоненты, а не смд. Монтаж очень плотный, на плате всего одна перемычка.

После сборки плата была проверена. На вход стабилизатора или диода подается напряжение около 30 вольт. База и эмиттер транзистора VT1 замыкаем между собой имитируя замкнутый термовыключатель, иначе сработает защита по перегреву и реле замкнет регулятор тока и как следствие микросхема перестанет вырабатывать последовательность импульсов. К выходу драйвера подключаем щуп осцилографа и наблюдаем красивый меандр с частотой порядка 30 кГц и заполнением около 44-х процентов. Проверяем защиту, убрав ранее установленную перемычку. Должно сработать реле, засветиться красный светодиод и заблокироваться работа микросхемы ШИМ. Плата управления готова, в дополнительной наладке эта часть не нуждается, если все собрано правильно, компоненты исправны и нет соплей на плате.

Исходная схема работает на частоте в 30 кГц, изначально хотел поднять ее, а также изменением соотношения количества витков обмоток снять с сердечника большую мощность, но конечные расчеты показали, что с сердечника даже при 30-и килогерцах спокойно можно взять мощность около 2-2,2кВт, а это где-то 80-90 Ампер тока, если учитывать просадку напряжения при сварке, примерно до 24-х вольт.

С учетом этого аппарат без проблем справляется с электродами в 3мм, но в моем агрегате для страховки максимальный ток ограничен на уровне 80 Ампер.

Силовой трансформатор

Так как сварочный аппарат планировался на небольшой выходной ток в районе 80 ампер, трансформатор покажется маленьким, но его хватает, хотя и работает он почти на пределе своих возможностей.

Схема однотактная и между половинками сердечника нужен немагнитный зазор 0,1-0,2мм, такой зазор без проблем можно сделать если использовать сердечник из двух половинок, например Ш-образный. Но проблема заключалась в том, что у меня в наличии не было такого сердечника с необходимой габаритной мощностью, единственные более менее хорошие сердечники были колцевого типа размером 47х26,5х15,5мм. Такой сердечник отлично будет работать в двухтактной схеме, в однотактной же нужен зазор.

Сначала делаем разметки, затем пилим сердечник, не полностью, пол миллиметра сполна хватит.

Далее устанавливаем сердечник на деревянные бруски примерно так, как это показано, по центру на месте пропила ставим металлический прут и аккуратно, но сильно бьем по нему молотком. В итоге получаем две ровные половинки. Далее берем чек от банкомата, нарезаем две полоски и приклеиваем на одну из половинок с помощью суперклея, клея много не надо.

Стягиваем половинки сердечника например каптоновым скотчем. В целом данный сердечник имеет изоляцию в виде краски, но дополнительная изоляция не будет лишней.

После мотаем первичную обмотку, в моем случае для намотки использован провод 1,2мм, расчет производился по программе, естественно в случае иных сердечников получим иные намоточные данные, поэтому количество витков указывать не вижу смысла. В данной схеме очень важно солблюдать начало намотки, на схеме они указаны точками, поэтому после намотки каждой из обмоток начала намотки желательно промаркировать.

Витки равномерно растянуты по всему кольцу, после намотки ставим изоляцию и мотаем фиксирующую обмотку.

Количество витков тоже самое, что и в случае первичной обмотки, но провод естественно тоньше, я использовал провод 0,3мм.

Мотать нужно так, чтобы витки фиксирующей обмотки находились между витками первичной обмотки.

После намотки фиксирующей обмотки опять ставим изоляцию и мотаем вторичную обмотку из 80 параллельных жил проводом 0,22мм. Жгут дополнительно изолирован каптоновым скотчем.

Трансформатор тока намотан на небольшом кольцевом ферритовом магнитопроводе, проницаемость сердечника 2400.

Сначала сердечник был изолирован каптоновым скотчем, затем намотана вторичная обмотка. Количество витков около 80, для намотки был использован провод с диаметром 0,24мм. Обмотка равномерно растянута по всему кольцу. Вторичная обмотка один виток двойным проводом по 1,2мм.

Для выходного дросселя в качестве сердечника взят тор размером 38,8х21х11,4 мм из порошкового железа. Кольцо имеет зелено синий окрас, специально предназначено для работы в качестве выходного дросселя.

Для намотки был использован жгут из 80 жил изолированных друг от друга проводов с диаметром 0,22мм каждая жила, то есть точно тоже самое, что и в случае вторичной обмотки трансформатора.

Индуктивность дросселя получилась около 35 микрогенри и этого мало, желательно индуктивность сделать в районе от 80 до 120 мкГн.

Выводы обмотки дросселя были очищены от лака, залужены.

Несколько слов о комплектующих

Реле в схеме плавного пуска полноразмерное 30-и амперное, как у больших инверторов, хотя плату изначально разрабатывал для установки более компактного реле.

Силовой IGBT транзистор, диоды в высоковольтной цепи преобразователя те, что по схеме, никаких отклонений.

В выходном выпрямителе использованы быстродействующие диодные сборки STTH6003. В одной такой сборке 2 диода с током в 30 ампер, катод общий, аноды также включены параллельно, в итоге получаем аналог 60-и амперного диода, обратное напряжение сборки 300 вольт.

Сборки установлены на общий радиатор, подложки не изолированы, т.к. катоды общие, выходной плюс снимается с радиатора.

Резистор в цепи плавного пуска на 5-10 ватт, сопротивление 10-30 Ом.

Дежурный блок питания

Это готовый источник питания универсального типа, который куплен на али и предназначен для работы в индукционных плитах в качестве дежурки, мощностью около 7 ватт.

Он выдает три напряжения: 5 вольт, 12 вольт и 18 вольт. Выходные напряжения задаются стабилитроном на 18 вольт. Этот стабилитрон я заменил на 24-х вольтовый, выкинул цепь 5 вольт, заменил некоторые конденсаторы на выходе на более высоковольтные и в итоге дежурка стала выдавать два напряжения: 15 вольт и 24 вольта.

Первое напряжение нужно для питания вентилятора, он у меня на 12 вольт, второе напряжение питает управление и реле. Такая дежурка имеет плавный пуск, защиту от коротких замыканий, построена всего на одной микросхеме.

Радиаторы охлаждения взяты от компьютерных блоков питания, с учетом наличия активного охлаждения и максимального тока сварки их хватает.

После сборки аппарат заработал сразу, без каких-либо отклонений. Первый запуск делался через страховочную лампу на 100 ватт, на осциллографе форма импульсов на всех обмотках правильная, напряжение холостого хода около 60Вольт.

Проверяем работу системы ограничения тока. Для начала ставим регулятор тока на минимум, цепляемся осциллографом на затвор силового транзистора и делаем короткое замыкание на выходе, видим, что длительность управляющих импульсов резко уменьшается, ток ограничивается, если этого не происходит, меняем местами начало и конец вторичной обмотки токового трансформатора.

Силовые дорожки на печатной плате дополнительно армированы медными лентами.

Выходные клеммы от мощного преобразователя 12-220 Вольт.

Для надёжности трансформаторы, дроссель и пара вертикальных плат были дополнительно приклеены к материнской плате с помощью эпоксидной смолы.

На балласте инвертор выдал честные 80 ампер, минимальный ток сделал в районе 20 ампер, при этом имеем уверенный розжиг дуги. Благодаря малому значению минимального тока можно сваривать даже тонкую жесть.

Демонстрация эффекта Мейснера: сверхпроводники и левитация

Эффект Мейснера, также называемый эффектом Мейснера-Оксенфельда, заключается в полном исчезновении потока магнитного поля внутри сверхпроводящего материала ниже его критической температуры. Он был открыт Вальтером Мейснером и Робертом Оксенфельдом в 1933 году.

Мейснер и Оксенфельд обнаружили, что магнитное поле полностью нейтрализуется внутри сверхпроводящего материала и что силовые линии магнитного поля вытесняются изнутри материала, поэтому он ведет себя как идеальный диамагнитный материал.

Эффект Мейснера - одно из свойств, определяющих сверхпроводимость. Этот эффект используется для демонстрации явления магнитной левитации сверхпроводников над магнитами, а также определяет понятие сверхпроводимости: сверхпроводник - это материал, в котором ниже определенной температуры электрическое сопротивление исчезает и возникает эффект Мейснера.

Опыт, демонстрирующий эффект Мейснера в сверхпроводниках

Этот эффектный опыт, после открытия высокотемпературной сверхпроводимости был продемонстрирован на многих физических семинарах в 80-90-х годах XX века. Он позволяет просто и убедительно доказать существование сверхпроводников с критической температурой, значительно превышающей температуру кипения жидкого азота при атмосферном давлении (77 К).

В отличие от низкотемпературных сверхпроводников, новые материалы представляют собой не металлы, а смеси, напоминающие керамику. Рекордсмен из высокотемпературных проводников состоит из таллия, меди, бария, кальция, стронция и кислорода (критическая температура - 138 кельвинов, или минус 135,15 градуса по Цельсию).

Хотя на первый взгляд минус 135 градусов по Цельсию тоже ужасный холод, достичь таких температур намного проще. Хладагентом может быть жидкий азот.

Опыт, о котором пойдет речь, демонстрирует левитацию (парение) сверхпроводника над поверхностью постоянного магнита. Впервые аналогичный опыт был поставлен при температуре жидкого гелия в 1945 г. профессором Московского государственного университета В. К. Аркадьевым. Основан он на эффекте взаимного отталкивания диамагнетика (сверхпроводника) и ферромагнетика (постоянного магнита).

В феврале 1987 г. исследовательские группы (Хьюстонский и Алабамский университеты, США) обнаружили сверхпроводимость в керамиках из иттрия, бария, меди и кислорода с критической температурой Тс = 93 К.

Важность мировой научной сенсации — обнаружения высокотемпературной сверхпроводимости — подтверждает то, что авторам открытия Дж. Беднорцу и К. Мюллеру присуждена Нобелевская премия по физике за 1987 г. Впервые за всю историю Нобелевских премий мировое научное сообщество признало и оценило открытие с такой быстротой.

Открытие высокотемпературной сверхпроводимости позволило продемонстрировать этот эффект при комнатной температуре. Делается это следующим образом. Образец (брусочек, шайбочка или шарик) из сверхпроводящей керамики охлаждается до 77 К посредством погружения в жидкий азот, а затем быстро помещается над постоянным магнитом, находящимся при комнатной температуре.

Левитация на высоте около 5 — 15 мм от поверхности магнита наблюдается до тех пор, пока образец не нагреется до температуры порядка критической. Занимает это, как правило, от 30 до 50 секунд, а если в образце есть полость, куда попадает жидкий азот, то и 2 — 3 минуты. Сверхпроводимость разрушается, если плотность тока, текущего по сверхпроводнику, оказывается выше критической критической плотности тока jc.

Как сверхпроводимость может заставить магнит левитировать над куском керамики (видео)

Демонстрация эффекта Мейснера во время лекции в Гарварде:

YBCO имеет критическую температуру 90 К и охлаждается жидким азотом, который кипит при 77 К. Магнит чуть ниже 5 мм с каждой стороны и весит около 0,8 г. Магнит способен левитировать из-за его взаимодействия с постоянными электрическими токами, которые вытесняют внешнее магнитное поле изнутри сверхпроводящего YBCO.

Сверхпроводник YBCO - сверхпроводник, работающий при температуре жидкого азота

Слиток диаметром примерно 25 мм и толщиной от 6 до 9 мм позволяет продемонстрировать эффект Мейснера в малых масштабах с использованием магнитов размером до 5 мм. Оксид иттрия-бария-меди - это особая керамика, получаемая спеканием порошка и соответствующей физико-химической обработкой.

Как и вся керамика, она чувствительна к ударам и тепловым ударам. Это пористый материал, чувствительный к влаге. После распаковки его нужно хранить в герметичном и сухом контейнере. Материал проявляет сверхпроводящие свойства при температурах ниже -190 ° C.

Демонстрационный комплект сверхпроводимости CSDK1:

Здесь тонкий слой сверхпроводника (толщиной ~ 1 мкм) нанесен на сапфировую пластину:

Еще одна демонстрация эффекта Мейснера со сверхпроводниками и магнитами:

Исследованием уже известных и поиском новых высокотемпературных сверхпроводников сейчас занимаются во всех ведущих научных центрах и лабораториях. По этой теме опубликовано тысячи статей и отчетов, проводятся конференции, посвященные высокотемпературной сверхпроводимости.

Н е исключено, что мы скороо станем свидетелями открытия высокотемпературных сверхпроводников следующего поколения, не требующих охлаждения для перехода в сверхпроводящее состояние, которые окажутся сверхпроводниками при температуре 273,15 Кельвина, или ноль по шкале Цельсия .

Читайте также:

  
• Спиральная лента для проводов своими руками
  
• Откройте сейв и перейдите на смещение как это сделать
  
• Кронштейн промежуточных рычагов уаз буханка своими руками
  
• Сарай гараж своими руками
  
• Полки в сарае своими руками