Wikipedia

Ero sivun ”Teslamuuntaja” versioiden välillä

Selaa historiaa interaktiivisesti
[arvioimaton versio][katsottu versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
ChuispastonBot (keskustelu | muokkaukset)
33 997 muokkausta
p r2.7.1) (Botti lisäsi: el:Πηνίο Τέσλα
Kappalejärjestys, tekstiselvennyksiä, w
Rivi 5:
 
== Rakenne ja toiminta ==
[[Kuva:Tesla_coil_3.svg|thumb|500px|'''AC Mains''':Vaihtovirtalähde[[Verkkojännite]],
'''High voltage transformer''':Suurjännitemuuntaja,
'''Spark gap''':Kipinäväli,
'''High voltage capacitor''':Suurjännitekondensaattori,
'''Primary''':Ensiökäämi,
'''Secondary''':Toisiokäämi ]],
'''Torus''': Toroidielektrodi ]]
 
Alkuperäinen teslamuuntajan ensiöpiiri koostuu [[kondensaattori]]n ja [[kela (komponentti)|kela]]n muodostamasta [[oskillaattori|lcLC-oskillaattorista]], jonka taajuus on viritetty vastaamaan toisiopiirin taajuutta[[resonanssi|resonanssitaajuutta]], ja kipinävälikytkimestä, joka kytkee värähtelypiiriä[[värähtelypiiri]]n päälle ja pois. LC-oskillaattoriin syötetään sähköverkosta energiaa [[muuntaja|suurjännitemuuntaja]]n avulla. Toisiopiiri koostuu toisiokäämistä ja [[toroidi]]stan muotoisesta elektrodista, joka sijaitsee toisiontoisiokäämin huipullayläpuolella. ToroidinToroidielektrodin tehtävänä on lisätä toision värähtelypiiriintoisiovärähtelypiiriin kapasitanssia. Toisiopiiriä kutsutaan usein resonoijaksi.
 
Kun teslamuuntajaan kytketään virta, ensiöpiirin [[kondensaattori|suurjännitekondensaattori]] varautuu suurjännitemuuntajan kautta kunnes kondensaattorin saavuttaessa ennalta asetetun jännitteen (usein 8–12kV) kipinävälikytkin laukeaa, mikä kytkee voimakkaan virran ensiökäämiin. Tällöin ensiökäämin ja kondensaattorin muodostama värähtelypiiri alkaa voimakkaasti värähdellä resonanssitaajuudellaan. Ensiökäämin korkeataajuinen magneettikenttä saa myös toisiokäämin ja toroidielektrodin muodostaman [[sarjaresonanssipiiri]]n resonoimaan. Toisiopiirin yli syntyy hyvin suuri jännite ja sen noustua kyllin korkeaksi toroidielektrodi ei enää pysty pitämään varausta pinnallaan vaan toisiopiiriin varastoitunut energia purkautuu suurena [[kipinä]]nä toroidielektrodin ja maan välillä.
Harrastelijat ovat kehittäneet useita elektronisia korvikkeita perinteisessä muuntajassa (SGTC, ''Spark Gap Tesla Coil'' tai ''Static Gap Tesla Coil'') käytetylle kipinävälikytkimelle. Jokaiselle topologialle on annettu oma kirjainlyhenne. Näitä ovat esimerkiksi DRSSTC (''Dual Resonant Solid State Tesla Coil''), ISSTC (''Interrupted Solid State Tesla Coil''), SSTC (''Solid State Tesla Coil''), OLTC (''Off Line Tesla Coil''), ARSG/SRSG (''Asynchronous/synchronous rotary spark gap'') ja VTTC (''Vacuum Tube Tesla Coil''). Yleisimmin ensiöpiirin kytkemiseen näissä käytetään joko H-siltaa, tai puoli-siltaa. VTTC käyttää suurtehoisia elektroniputkia ja OLTC suuritehoista [[IGBT|IGBT-transistoriharkkoa]].▼
 
▲Harrastelijat ovat kehittäneet useita elektronisia korvikkeita perinteisessä muuntajassa (SGTC, ''Spark Gap Tesla Coil'' tai ''Static Gap Tesla Coil'') käytetylle kipinävälikytkimelle. Jokaiselle topologialle on annettu oma kirjainlyhenne. Näitä ovat esimerkiksi DRSSTC (''Dual Resonant Solid State Tesla Coil''), ISSTC (''Interrupted Solid State Tesla Coil''), SSTC (''Solid State Tesla Coil''), OLTC (''Off Line Tesla Coil''), ARSG/SRSG (''Asynchronous/synchronous rotary spark gap'') ja VTTC (''Vacuum Tube Tesla Coil''). Yleisimmin ensiöpiirin kytkemiseen näissä käytetään joko H-siltaa, tai puoli-siltaa. VTTC käyttää suurtehoisia elektroniputkia[[elektroniputki]]a ja OLTC suuritehoista [[IGBT|IGBT-transistoriharkkoa]].
[http://wiki.4hv.org/index.php/Tesla_coil]
 
Kun teslamuuntajaan kytketään virta, alkaa piirin kondensaattori varautua. Kun [[kondensaattori]] on varautunut ennalta asetettuun jännitteeseen (usein 8–12kV), laukeaa kipinävälikytkin, joka kytkee virran ensiökäämiin. Tällöin ensiöpiiri alkaa värähdellä kondensaattorin kanssa. Samalla ensiökäämin korkeataajuinen magneettikenttä saattaa toisiokäämin resonoimaan. Tällöin toisiopiirin napojen välille syntyy suuri jännite, joka varaa toisiopiirin kondensaattorina toimivan toroidin. Kun toroidin jännite on noussut kyllin korkeaksi, ei se enää pysty pitämään varausta pinnallaan vaan purkaa energiansa suurena kipinänä.
 
== Erilaisia teslamuuntajatyyppejä ==
Rivi 25 ⟶ 24:
SSTC / Solid State Tesla Coil on yksinkertaisin elektroninen teslamuuntaja. Siinä ensiöpiirin kytkemiseen käytetään [[MOSFET]]- tai [[IGBT|IGBT-transistoreista]] koostuvaa H- tai puolisiltaa. Sillan ajamiseen tarvittu ohjaussignaali otetaan joko antennin avulla toision muodostamasta elektromagneettisesta kentästä, tai joskus harvoin virtamuuntajan avulla joko ensiö- tai toisiopiirin maajohtimesta. Varsinkin alkuaikoina sillan ohjaaminen suoritettiin kiinteällä oskillaattorilla. Tässä tavassa ongelmana on se, että jos oskillaattorin ja ajettavan resonaattorin taajuusero on suuri, ei silta enää kytkekään ensiöpiirin virran nollakohdissa (ZCS, ''Zero Current Switching''). Tällöin ensiöpiirin jännite saattaa nousta niin korkeaksi, että se ylittää kytkemiseen käytettyjen transistorien jännitteenkeston. Tällöin on seurauksena sillan tuhoutuminen.
 
SSTC:ssä on vain yksi resonanssipiiri, toisiopiiri. Koska ensiöpiiri ei sisällä kondensaattoria, ei se myöskään värähtele. Tämän vuoksi SSTC onkin jokseenkin rajoittunut, koska ensiöpiiri ei pysty suuremmilla tehoilla hyvin siirtämään energiaa toisiopiiriin. Parhaimmat SSTC:t pystyvät noin 50 cm:n kipinöihin 1 kW syötöstä.{{Lähde}}
 
=== ISSTC ===
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/wiki/Teslamuuntaja”