Ламповая катушка Теслы / Хабр
Хомяки приветствуют вас, друзья.
Сегодняшний пост будет посвящен высокому напряжению. Ламповый трансформатор Тесла является самой тихой конструкцией из всех существующих вариантов. Тут, в качестве генератора высокочастотных колебаний используется мощный пентод ГК-71, благодаря которому можно получать красивые, достаточно длинные разряды в воздухе. В ходе данной работы рассмотрим основные элементы конструкции, узнаем секреты по настройки схемы и визуализируем сигнал с высоковольтной обмотки на экран советского осциллографа. Дальнейшая работа будет заключаться в компактном размещении всех элементов в одном корпусе. В общем всё как вы любите. Простота, надежность и небольшая стоимость делает данную катушку доступной каждому, кто захочет её собрать.
Прелесть ламповой катушки Тесла заключается в том, что одну часть деталей для неё можно достать из обычной микроволновки, а вторую из ближайшего магазина электрики. С пентодом может возникнуть проблема, вещь старая и давно не выпускается, но тот кто ищет — тот всегда найдет.
ГК-71 выбран из-за эстетической красоты и небольшой стоимости. Кто не обратил внимания, анод в этой вакуумированной пробирке полностью состоит из графита, хорошая реализация для рассеивания больших мощностей, по паспортным данным эта цифра составляет 250 Вт. Номинальное анодное напряжение составляет 1.5 киловольта. Максимальная частота 20 МГц.
Данный экземпляр был выпущен в 1981 году. Достался новым прямо из коробки. Непрерывное время работы по документам, составляет 1000 часов. Это примерно 42 дня. В год, на постоянно работающем устройстве, необходимо сменить 8 таких товарищей. По некоторым подсчётам, выпущенных в свое время Ламп ГК-71 хватит еще минимум лет на 200.
Накал — это та часть которая вдыхает жизнь в любую радиолампу. Напряжение для пентода ГК-71 составляет 20 вольт, но ток при этом должен быть не меньше 3.5 ампер.В общем накал жрет 70 Вт.
На рынке за символическую сумму был приобретен отечественный трансформатор ТН54-220-50. При правильном подключении обмоток с него можно получить 85 Вт без каких-либо финансовых затрат.
Следующий элемент — это высоковольтный трансформатор от микроволновки, буржуи называют его МОТ. Напряжение на его выходе составляет 2 киловольта, ток порядка 1 ампера. Довольно мощная и опасная вещь, может отправить вас на встречу к создателю, потому не стоит увлекаться.
Дальше идёт краткий перечень элементов, необходимых для сборки конструкции:
2 масляных конденсатора от той же микроволновки, напряжение 2.1 кВ, емкость 0.95 мкФ. Диодная сборка HYR-1x, её максимально допустимое напряжение 12 кВ, ток 500 мА, по паспорту способен выдержать импульсный ток до 30 ампер. Настоящий зверь в своем роде. Резисторы типа ПЭВ-на 10-20 Вт, можно использовать любые другие аналоги буржуйского производства.
Резонансный высокочастотный конденсатор типа КВИ-3, напряжение может варьироваться от 5 до 20 кВ, для настройки было закуплено несколько таких товарищей с разным номиналом ёмкости на борту.
Для намотки индуктора был приобретен многожильный медный провод типа ПВС, сечение 1.5 квадрата. Длина порядка 16 метров. Катушка связи имеет другой цвет и длину 10 метров. Все провода взяты по длине с запасом.
Рубильники коммутирующие силовые части, взяли с допустимым током до 15 ампер, не спрашивайте зачем так много, запас карман не жмёт.
Теперь вторичная высоковольтная обмотка, она же «резонатор». Намотка этой детали требует много времени и терпения. Тут использован медный лакированный провод толщиной 0.2 мм, мотается виток к витку на картонной основе от пищевой пленки. Диаметр трубы 55 мм. Высота намотки получилась 35 см. Витки при этом не должны пересекаться и накладываться друг на друга.
После намоточных процедур результат следует покрыть слоем диэлектрика во избежание пробоя обмотки. Эпоксид наносится в два слоя для надёжности. В результате выйдет глянцевая, переливающаяся на свету труба, которая отнимет часть вашей драгоценной жизни.
Для проведения дальнейших работ, необходимо как можно компактней разместить трансформаторы, конденсаторы и прочую ерунду на какой-то крепкой основе. Листы ДСП давно валяются без дела, потому следует разметить их, и пустить в ход электролобзик, работа и звуки которого благородно влияют на жизнь ваших соседей, особенно это актуально по выходным дням.
Конструкция будет двухэтажная. Снизу разместятся трансформаторы с конденсаторами, а сверху разместим Пентод и саму катушку Тесла. Долго думал как скрепить первый этаж со вторым, решил использовать деревянные чепки. Надёжность тут конечно покраснела и пошла выпивать вслед за совестью. Желе какое-то. Надеваем розовые очки и выпиливаем отверстие под радио лампу. Затем с обратной стороны делаем отверстия под провода.
Теперь про индуктор. Сейчас мы точно не знаем сколько нужно витков, мотаем 40, при настройке его всё равно придётся отматывать в меньшую сторону для поиска резонанса. Обмотка обратной связи мотается в одну сторону с индуктором. Количество витков в два раза меньше, то есть 20. Такое соотношение встречается во многих ламповых катушках Тесла.
Момент который не очень понял. В некоторых схемах обмотка связи располагается в нижней части трансформатора Тесла, где развиваются наибольшие токи, а в некоторых сверху над индуктором. Какой вариант расположения лучше мне не известно, но в данной схеме она размещается сверху.
Панельку для установки пентода нам найти не удалось, довольно редкая вещь, потому альтернатива крепления — клеммная колодка для провода с диаметром отверстий 4 мм. Зажимы в ней отлично фиксируют ножки пентода. В качестве декоративной подставки использована фанера, которая была магнитом на двери холодильника.
Теперь время подсоединить провода к накальному трансформатору, и посмотреть всё ли работает.
Подаем питание и наблюдаем за показаниями амперметра. 3 ампера, как и паспорт предписывал. По мере прогрева, потребление тока незначительно падает. Камера увы не смогла передать всей красоты раскаленных ниточек внутри этого стеклянного баклажана. Здоровенное лампище… Вот же ж умели делать!
Вся схема устройства довольно простая и выглядит примерно так: переменное высокое напряжение с мота выпрямляется через диод и заряжает конденсаторы от микроволновки, соединены они последовательно для увеличения рабочего напряжения. В этом случае суммарная ёмкость выходит пол микрофарада. Колебательный контур индуктора подключён к аноду лампы через дроссель, состоящий из 10 витков. Все управляющие сетки лампы ГК71 соединены вместе, с этого момента пентод превращается в триод. Схема автогенератора начинает работать при очень малых напряжениях на входе мота. Конденсатор в 2.2 нФ на выходе накального трансформатора служит для фильтрации наводок и высокочастотных выбросов, хотя первое = второе, второе = первое, как-то так.
В принципе сборка получилась довольно компактной. Её работу запросто можно демонстрировать на уроках физики, вспоминая жизнь того чувака, благодаря которому у нас в розетках переменное напряжение.
Трансформатор Тесла требует хорошего заземления. Батарея не самое лучшее решение для этих дел, но за неимением ничего более подходящего и это сойдет. Контакт должен быть надежным, три метра провода должно хватить, чтобы дотянутся куда угодно в пределах одной комнаты.
В новых домах такой фокус может не пройти из-за металлопластиковых труб в системе отопления. Потому проверяем наличие напряжения между фазой и землей, должно быть 220 вольт. Некоторые пускают заземление через зануление, тоже годный вариант. Между нулем и землей существует потенциал в 3.7 вольта, Креосан недавно рассказывал как можно воровать электричество подобным способом, заряжать телефон и зажигать лампочки, вот только забыл упомянуть тот факт, что современные цифровые счетчики считают потребление энергии как по фазе, так и по нулю.
Итак, включаем питание накальной цепи. Лампа выходит на режим достаточно быстро, секунд 5 хватает для этого дела. Второй рубильник подает питание на мот. Ни в коем случае нельзя подавать высокое напряжение на анод лампы, без включенного накала.
На кончике отвертки, что служит терминалом для выхода молний появился небольшой стример. По мере повышения напряжения размер его растет, но разряды какие-то тонкие и не внушительные. Изменим положение обмотки связи, сместим её чуть вниз. Смотрим что поменялось в работе. Постепенно повышаем напряжение… видим что разряды стали более уверенными, толще, длинней и ярче.
Звук довольно внушительный, похож на глухой рёв спортивного автомобиля.
Поиск резонанса осуществлялся либо отматыванием витков, либо подбором резонансного конденсатора. Начал отматывать витки. Увеличение мощности разрядов говорит от том, что мы на правильном пути. Разряды мощней, толще, длинней, самое интересное произошло тогда, когда начал увеличивать емкость резонансного конденсатора. Разряд увеличился, и на глазах начал уменьшатся. Запахло горелой бумагой.
При детальном осмотре выявилось, что картон начал прогорать. А если появился маленький прогар, то он постепенно превращается в большой, так как углерод получившийся в результате сгорания чего-либо становится отличным проводником. В общем это гангрена, которую необходимо немедленно ампутировать. Избавляемся от проблемного участка с помощью ножовки по металлу. Пару минут, проблема решена, а рука подкачана.
Так как резонансный контур изменил свои характеристики путем уменьшения длины вторичной катушки, снова доматываем и отматываем витки первички.
Мощность увеличивается. Настроение превосходное, пару секунд радости и конструкция начинает подводить. Вторичку пробивает на первичку. Слишком близко размещены обмотки друг к другу. Предположения были что такое может произойти, но не так быстро. Первый день настройки, и многочасовая работа отправляется на помойку. При желании, эту трубу можно разрезать надвое, и сделать к примеру качер Бровина на транзисторе.
Поначалу хотел изолировать вторичку с помощью пластиковой бутылки, но как показывает практика — этот колхоз ни к чему хорошему не приводит. Одеваем кроссовки и выдвигаемся в ближайший сантехнический магазин за сливной 10-сантиметровой трубой. Такой диаметр уменьшит коэффициент связи обмоток, что есть хорошо в данной конструкции. Диэлектрические способности у такого цилиндра куда лучше чем у обычного картона.
Поверх трубы намотаем слой бумаги, на нее укладываем витки индуктора и обмотки связи. Бумага позволяет спокойно передвигать обмотки по всей длине трубы.
Устанавливать катушки удобно на заглушки, они родом из того же магазина сантехники и позволяют соблюдать центровку всего резонансного контура. Немного усилий и конструкция снова готова к работе. Повторяем процедуру включения. В начале подаем питание на накал, ждём пару секунд, а затем включаем анодное напряжение. Оно сейчас в нуле и регулируется лабораторным автотрансформатором. Включаем его и постепенно поднимаем напряжение.
Разряды с увеличением коэффициента связи стали больше и красивей. На этом моменте наверное стоило завершить пост, схема заработала, разряд мы увидели. Но по традициям на этом, всё только начинается.
Для окончательной и более правильной работы, автогенератор необходимо настроить на осциллографе. Настраивать систему будем по максимальной амплитуде сигнала. Щуп осциллографа подключать напрямую к схеме не будем, для настройки разместим его на уровне тора и будем смотреть эфирный сигнал. Вся наводка, форма, частота и амплитуда сигнала отобразится на экране осциллографа.
В данной схеме, этой информации для настройки будет более чем достаточно. Включаем накал. Подаем анодное напряжение. Регулируем напряжение автотрансформатором… но почему-то ничего не происходит… разбираемся что не так!? Ага, забыли подключить заземление, бывает, прикручиваем его на свое место и повторяем процедуру включения. Крутим ручку и сигнал оживает. Это наш индикатор в мире настройки. Входное напряжение на моте всего 50 вольт, отлично, нам сейчас разряды в воздухе не нужны.
Альтернативой обнаружения высокочастотных полей может служить обыкновенная неоновая лампочка. Амплитуду сигнала ею определить не выйдет, но зато можно судить о работоспособности устройства в целом, правильной или нет — это уже другое дело.
Итак, в процессе настройки удалось выделить два интересных режима работы. Первый это плавно затухающий импульс с небольшой амплитудой в отличии от второго режима. Сейчас мы перекидываем провода на разные витки индуктора и наблюдаем как меняется сигнал.
Внимание вопрос знатокам. Какой режим автогенератора дает наибольшие разряды: вариант «а»- с плавно затухающим сигналом, но малой амплитудой, или вариант «б»- с большой амплитудой, но коротким импульсом?
Настройка резонанса с помощью конденсаторов. У этих образцов разная емкость, как выбрать нужную? Всё просто, поочередно соединяем конденсаторы параллельно индуктору и смотрим на сигнал. Нужно быть при этом осторожным, тут развиваются большие токи, которые могут нанести фаталити вашей руке. Дохлые электронщики никому не нужны. Если емкость будет слишком большая, она попросту погасит всю амплитуду сигнала.
В начале выпуска я обещал рассказать зачем нужны такие массивные контакты на конденсаторах. Во время работы, особенно на резонансе, в индукторе развиваются огромные токи, порядка нескольких сотен ампер, если такой ток пойдет через тонкие ножки обычного конденсатора, они попросту перегорят как перемычка в предохранителе. В данной схеме хорошо прижился конденсатор КВИ3 на 1500 пФ 10 кВ.
Год выпуска 1978, раритет в своем роде, старше меня лет на 10.
Схема автогенератора работает в принудительном режиме прерывания с частотой сети 50 Гц, если растянуть во времени затухающие колебания, можно высчитать частоту работы автогенератора. Синхронизируем эту старую рухлядь и приступаем к расчетам.
Сейчас, переключатель времени деления на осциллографе стоит в положении 0.5 мкс. Это означает, что одна клетка на шкале экрана равна 0.5 мкс. Один период синусоиды занимает 5 клеток, следовательно 5 умножаем на 0.5 равно 2.5 мкс. Частота находится по формуле: 1 деленная на период. Считаем. 1/2.5 мкс равняется 0.4 мГц, что равняется 400 кГц. Отсюда вывод, резонансная частота настроенной катушки Тесла, ровняется 400 кГц.
Расчеты могли быть более точными при наличии современного оборудования, но для данной схемы оно попросту не нужно. После настройки регулируем положения индуктора и обмотки связи так, чтобы амплитуда сигнала на осциллографе была максимальной.
На этом этапе настройку ламповой катушки тесла, можно считай исчерпывающей. Потребление силовой части схемы без цепи накала, составляет 720 Вт.
В работе ламп есть что- то удивительное, когда берешь их в руки, возвращаешься в те далекие теплые времена. Транзисторы и прочая современная электроника со временем приедается, становится скучной. На лампу можно смотреть вечно, ну или 1000 часов пока не пропадет электронная эмиссия и катод не обеднеет. Теперь время посмотреть как это всё работает.
В процессе работы схемы, лампа не перегревается и может работать продолжительное время, скажем 10 минут без перерыва. Но находятся умельцы, которые ставят на выходе мота много-количественные сборки из микроволновочных конденсаторов, мощь схемы увеличивается, лампа начинает работать на пределе своих возможностей. Естественно графитовый анод лампы нагревается до красна, катод расходует свой ресурс. Такой режим работать будет, но не долго.
Для увеличения срока службы лампы на больших мощностях используют прерыватели.
Это грубо говоря переключатель, который на короткое время запускает генератор на Тесле. Секунда работы, секунда отдыха, как-то так. Режимы естественно можно менять.
Свечение различных лампочек в высокочастотных электрических полях это вообще отдельная тема, некоторые образцы настолько красивы, что претендуют на отдельный пост.
Слыхали про то, что различными солями можно подкрашивать цвет огня, сейчас проверим это на практике. Для этого берем обыкновенную поваренную соль и разбавляем ее небольшим количеством воды. Получившуюся кашу наносим на электрод. Ионы натрия должны подкрасить молнию в оранжевый цвет, это сейчас и посмотрим.
Данная конструкция проста в повторении, и элементарна в настройке. В ней нет дорогих деталей, хотя цена — дело относительное, стоимость всех элементов составляет примерно 65 баксов не включая ЛАТР для регулировки входного напряжения в анодной цепи.
В одном из следующих постов мы рассмотрим полупроводниковую систему, там узнаем как рассчитывается резонанс, как управлять железом и прочую малоизвестную нормальному человеку ерунду.
Для справки. Съемка сегодняшнего выпуска вместе с пост обработкой, написанием текста и прочими процессами заняла 2 месяца. Это можно назвать быстрым выпуском. В комментариях вы часто пишете чтобы мы снимали материал в сфере физики и электроники, сейчас так и происходит, но тут есть обратная сторона медали, время. Теперь выпуски будут выходить реже чем обычно, надеюсь вы всё понимаете.
Как гласит народная мудрость: работа и труд — всё перетрут.
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram
Катушка Тесла: теория эфира, конфигурация, составляющие
Никола Тесла был гениев своего времени. Одним из известных изобретений, определивших развитие науки, является катушка, названная его именем. Несмотря на то, что собрать ее можно даже дома, она поражает далеких от науки людей сочетанием разных физических законов в одном приборе. Но даже начинающих физиков не оставят равнодушными миниатюрные молнии, горящие без подключения к электросети лампы.
Катушка Тесла и теории эфира
В 1896 году ученый получил патент на свое изобретение – резонансный трансформатор. Он образует высокочастнотное повышенное напряжение, то есть ток высокого потенциала.
История создания начинается с опытов Тесла по доказательству существования эфира. Эфир представляет собой физическую среду, некое поле или вещество, заполняющее просторы Вселенной. Именно он, согласно идеям Тесла, отвечал за распространение гравитационного и элетромагнитного взаимодействия. До появления теории относительности концепция эфира была распространена в физике, а после этого перестала разрабатываться.
Ученый хотел использовать эфир как источник энергии, что позволило бы отказаться от проводов для передачи и распространять электричество по всему миру. Он хотел установить две гигантские катушки на северном и южном полюсах Земли. Глубоко после смерти Тесла это направление не разрабатывалось, его считали слишком уж странным ученым, а идеи – провокационными. Но, скорее всего, причина была в нежелании физика учитывать экономическую сторону при разработке идей, не рекламировал выгоду для корпораций от их реализации.
Архивы физика были частично утеряны после его смерти, а наступление эры вакуумных изобретений похоронило мысль о двух катушках на полюсах. Неизвестно, удалось ли ему получить или же доказать возможность создания бесконечного источника энергии.
Для чего нужна катушка Тесла сегодня?Трансформатор может использоваться для создания зрелищных молний длиной много метров, что обусловливает его популярность как оборудования для зрелищ. Применяют его и для управления без проводов, беспроводной передачи энергии, а когда-то широко использовали, как тонизирующие и общеукрепляющее медицинское средство. Катушка Тесла поджигала газовые лампы, помогала искать места утечки в вакуумной системе. Существуют приборы, способные играть музыку.
Принцип действия устройства использован при создании энергосберегающих люминесцентных ламп.
Из чего состоит катушка Тесла
Что такое катушка тесла? Это две обмотки с различным числом витков, но без общего сердечника.
Она повышает напряжение на выходе в десятки, а то и сотни раз.
Она повышает напряжение на выходе в десятки, а то и сотни раз.Катушка Тесла состоит из:
- Источника питания.
- Конденсатора.
- Трансформатора.
- Тороида.
- Первичной и вторичной обмотки.
- Заземления.
- Разрядника.
Рассмотрим основные элементы:
- Тороид. Катушка Тесла сделана в форме Тора или тороидальной фигуры. Это понятие нам известно из геометрии, где тором называется фигура, которая получается при вращении вокруг оси образующей окружности. Намного нагляднее этого определения обычный бублик или пончик, являющиеся тороидными фигурами. Для катушки тороид делается из алюминиевой гофры и выполняет функцию аккумулирования энергии. Он так же понижает резонансную частоту, формирует электростатическое поле, отталкивающее стримеры от вторичной обмотки.
- Вторая основная составляющая – это вторичная обмотка из 800-1200 витков на трубе ПВХ. Количество витков определяет диаметр провода. Соотношение длины к диаметру составляет четыре или пять к одному. Покрытие сверху лаком убережет обмотку от расползания.
- Первичная обмотка имеет низкое сопротивление по причине того, что по ней проходит мощный поток тока. Изготавливается она из провода с сечением более 6 мм. Форма бывает разной: конической, цилиндрической или плоской.
- Защитное кольцо является витком плоской формы из заземленного медного провода. Оно необходимо, чтобы стример не повредил прибор, попав из тороида в первичную обмотку.
- Заземление используется, чтобы замкнуть ток, иначе стримеры ударят в само устройство.
Конфигурации трансформатора
За годы, прошедшие после изобретения трансформатора, появилось множество его конфигураций.
- SGTC – катушка имеет классическое устройство и работает на искровом разряде. Позволяет получить длинный стример без добавочных эффектов. Элементом коммутации выступает разрядник, выполненный из двух кусков толстого проводника. Когда речь идет про мощные устройства, то применяют вращающиеся разрядники и электродвигатели.
- VTTC – катушка Тесла, созданная на базе электронной лампы, выступающей коммутирующим элементов. Может работать в постоянном режиме, выдавая длинные, толстые разряды. Стример имеет форму факела.
- SSTC – ключом является полупроводниковый элемент – мощный транзистор. Может работать без перерывов, порождая стимеры любой формы и играя музыку.
- DRSSTC – имеет два контура резонанса. Ключами являются полупроводниковые компоненты. Очень сложен в управлении, но дает поистине впечатляющие эффекты.
Чем уникальна катушка Тесла
Физик, применив устройство, при входной частоте в пару сотен килогерц способен получить напряжение размеров в 15 миллионов вольт и более. Собрать его можно даже дома, ведь все необходимые элементы доступны для покупки любому, достаточно посетить строительный гипермаркет и магазин электроники.
Получить можно следующие эффекты как вместе, так и по отдельности:
- Дугообразный разряд, характерный при использовании ламповых трансформаторов.
- Спарк или искры, похожий на пучок ярких веточек, которые изменяются или исчезают. Выходит из прибора на землю.
- Стример – тонкий направленный в воздух светящийся поток, в составе которого есть свободные электроны и атомы газа.
- Коронный разряд – очень красивое голубоватое свечение воздушных ионов, находящихся в электрическом поле. Образуется вокруг устройства.
Феномен Теслы и его последователи: ученые ЮУрГУ возрождают идеи гениального изобретателя
Ученый или шарлатан? Великий экспериментатор или виртуозный авантюрист? Его имя окутано легендами. Но бесспорно одно: идеи повелителя молний продолжают вдохновлять представителей научного сообщества, и ученые Южно-Уральского государственного университета не исключение.
Доцент и старший научный сотрудник кафедры системного программирования Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ, кандидат физико-математических наук Игорь Клебанов рассказал о феномене Николы Теслы и об уникальных разработках, которые ведутся в университете.
Из досье
Игорь Иосифович Клебанов. 52 года. Выпускник ЧГПИ. Доцент и старший научный сотрудник кафедры системного программирования Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ, кандидат физико-математических наук, автор фундаментальных работ в области нелинейной математической физики, опубликованных в высокорейтинговых научных журналах. Автор и ведущий научно-популярной образовательной программы на «ЮУрГУ-ТВ» «Золотое сечение». Энциклопедист. Увлекается философией, литературой, театром. Скульптор-любитель. Женат, есть сын.
Пиарщик самого себя
– Тесла – личность загадочная. Все-таки гениальный ученый или шарлатан?
– Без всякого сомнения, гениальный! Вообще ученого очень легко отличить от шарлатана. Последний не оставляет продуктов своей псевдоинтеллектуальной деятельности. Оставляет только воспоминания о своем шарлатанстве. А Тесла оставил большое интеллектуальное наследие. Прежде всего, он выдающийся инженер и изобретатель. Один из тех, благодаря кому свершилась вторая промышленная революция. Речь в первую очередь о появлении электрических машин, работающих на переменном токе. Во-вторых, Тесла – физик-экспериментатор. Будучи по менталитету ученым XIX столетия, он не принимал новую физику: работы Эйнштейна, квантовую теорию… Но это уже его личные научные убеждения.
– Считается, что Тесла уничтожил многие свои изобретения, полагая, что человечество пока к ним не готово…
– Вопрос, я бы сказал, скользкий. Это нельзя сейчас ни доказать, ни опровергнуть. Я не знаю каких-то документальных свидетельств за исключением нескольких дневниковых записей. Косвенно можно предположить, что Тесла какие-то свои изобретения то ли уничтожил, то ли засекретил. Якобы в его дневниках была такая строчка: «Если бы я хотел, я бы мог расколоть земной шар». Но что это? Красивая метафора или действительно было что-то такое изобретено? Непонятно.
– Тем загадочнее его личность…
– Вокруг многих выдающихся людей вьется рой легенд и домыслов. Тесла не исключение. Но для меня ценность, прежде всего, имеют его изобретения, которые остались. Фактически он один из отцов-основателей современной электротехники и, кстати, современных правил техники безопасности работы с приборами переменного тока. Тесла принадлежат идеи применения тока высокой частоты в медицине, на чем сегодня основаны многие физиотерапевтические методы. Вот это действительно ценно.
– Но ведь и электромобиль не случайно назван его именем…
– Опять-таки есть косвенные указание на то, что якобы Тесла продемонстрировал первую модель электромобиля. Но документальных свидетельств, чертежей, насколько я знаю, нет.
– Либо он их уничтожил, либо их изъяли спецслужбы?
…Ну либо их вообще не было – еще версия. Возможно, Тесла был неплохим пиарщиком самого себя и умел создавать ореол тайны вокруг своего имени, подогревая интерес публики.
Опыты с полями
– С его именем связывают Тунгусский метеорит. Такое возможно?
– Давайте вспоминать. Версия о Тунгусском метеорите, как следствии экспериментов Тесла, возникла лет 25 назад. Опять-таки она основана на достаточно косвенных данных. В день происшествия Тесла действительно проводил опыты со сверхсильными полями. Записи об этом есть в лабораторном журнале. Кроме того, он делал запрос в конгресс США о каких-то неисследованных землях Сибири, то есть интересовался этой территорией. А еще он говорил, что может… осветить путь к северному полюсу для экспедиции, которая планировалась в то время. Трудно сказать, что он под этим подразумевал… Если Тунгусский метеорит – следствие экспериментов Тесла, надо понимать, что изобретатель должен был извлечь из эфира (а он верил в эфир) энергию равную энергии атомной бомбы…
На рубеже XX-XXI веков люди зацепились за какие-то обрывочные свидетельства, и родилась эта версия. Но серьезной подоплеки-то нет. Всего лишь красивая гипотеза, в которую я лично не верю. Будучи физиком, не представляю, как можно создать такой направленный взрыв, равный по мощности атомному, работая исключительно с электромагнитным полем.
– Эксперименты в области телепортации, исчезновение кораблей с радаров противника… Это уже из области фантастики или были такие разработки?
– Гипотетически могло происходить все, что угодно. Как говорил Эдисон, который изначально был начальником Тесла, а потом – его конкурентом, «я занимаюсь делом, а не метафизикой». Что касается Эдисона, то в его компании Тесла проработал год. Но начальник поступил непорядочно. Давал изобретателю очень сложную работу за очень крупную по тем временам сумму. А когда настало время платить по счетам, сказал, что это всего лишь американский юмор и такие деньги в принципе никто не получает. Тесла ушел от Эдисона, основал свою корпорацию, они стали конкурентами. И переменный ток победил. Все-таки современная электротехника основана на нем, а не на постоянном токе, как предполагал Эдисон.
Страшнее мух и персиков…
– В жизни Тесла было много чудачеств и фобий. Питался молоком и медом, благодаря чему рассчитывал прожить до 149 лет. Боялся мух и персиков…
– У каждого человека есть свои тараканы в голове. По статистике, у выдающихся людей они встречаются чаще и их больше. Что касается страхов и фобий Теслы, у меня есть своя версия. Дело в том, что в юности он переболел холерой, еле выжил. Причем официальная медицина ему помочь не смогла, выходила его деревенская знахарка. Боязнь мух и персиков, возможно, объясняется элементарной боязнью кишечных инфекций.
– Персики и мухи, может быть, и укладываются в фобию холеры. А как на счет боязни женщин? Ведь он их избегал всю жизнь…
– Это уже явно не холера… Во всяком случае, не думаю, что это напрямую связано с его одаренностью, как инженера. По статистике, фобии у известных людей встречаются чаще. Возможно, только потому, что мы об этом знаем. Никому же не интересны фобии Ивана Ивановича Иванова, а Теслы – другое дело.
– Еще интереснее – отказ от Нобелевской премии…
– Наиболее популярная версия – нежелание получать премию совместно с Эдисоном, который, как я уже говорил выше, поступил непорядочно по отношению к Тесле. Если бы Тесла не отказался от премии, вторым лауреатом стал бы именно Эдисон, получивший равноценные для науки результаты…
– Тем не менее, несмотря на чудачества, изобретатель прожил немало. Никола Тесла умер в номере отеля “Нью-Йоркер” на 87-м году жизни. Большинство его записей исчезли. Или засекречены?
– Могу сказать, что на полках книжных магазинов я периодически встречаю сборники работ Николы Теслы. Однако, вряд ли это все его наследие. Далеко не все уничтожено, если и вообще что-то уничтожалось.
Мне не совсем понятно, почему в принципе вокруг имени Теслы возникло столько разговоров и почему ему приписываются такие явления, как, к примеру, тунгусский метеорит или телепортация. В его времена жили не менее интересные инженеры и изобретатели. Петр Капица, к примеру, тоже ярко одаренный инженер и физик, но вокруг его имени почему-то легенд нет. Это лишний раз подтверждает мою догадку про пиар.
Теоретическое наследие и новые возможности
– В ЮУрГУ есть последователи Теслы? Ведутся разработки, связанные с его идеей?
– Есть такие разработки. По словам эксперта в этой области, доктора технических наук, заведующего кафедрой «Теоретические основы электротехники» ЮУрГУ Сергея Ганджи, среди множества запатентованных изобретений заслуживают внимание работы, связанные с токами и напряжениями высокой частоты. Это и знаменитый трансформатор Тесла, работа которого основана на резонансе напряжений, и многофазные системы, и конструкции синхронных генераторов.
На кафедре «Теоретические основы электротехники» ведется ряд научно-исследовательских работ, связанных с теоретическим наследием Николы Тесла. Одним из таких направлений является разработка многофазных вентильных электрических машин. Тесла, обладая невероятной интуицией, предсказал перспективность таких конструкций. Существует даже легенда, что он имел интеллектуальные способности подключаться к мировой базе технических знаний и скачивать из нее необходимую информацию.
В качестве примера использования стратегических направлений, которые определил Никола Тесла, приведем многофазный высокочастотный высокоскоростной генератор для газотурбинного двигателя, разработанный на кафедре. Генератор имеет мощность 100 кВт, частоту вращения 70 тыс. об/мин, электрический КПД более 90 процентов, 9 секций якорной обмотки. Его конструкция уникальна. Она сейчас патентуется, но основа ее высоких энергетических параметров базируется на концепции Тесла по внедрению высокочастотности и многофазности в энергетические комплексы.
Пройдя виток диалектической спирали развития, идеи гениального изобретателя возрождаются с применением новых технологических возможностей.
«Никола Тесла и его изобретения» – тема нового выпуска авторской программы Игоря Клебанова «Золотое сечение». Выпуск можно посмотреть
здесь:
СМИ о нас:
Аргументы и факты Челябинск
Катушка Тесла или генератор Аркадьева-Маркса под Истрой
Правильное название катушки Тесла — генератор «Аркадьева-Маркса». Уникальное и единственное место в мире.
Создавался полигон для разработки сверхоружия, испытания воздействия сверхмощных электромагнитных импульсов (типа возникающих при ядерном взрыве) на аппаратуру, испытаний воздействия молний на самолеты, создания искусственных облаков. Установка является испытательным стендом ВНИЦ ВЭИ (Высоковольтный Научно-Исследовательский Центр Всероссийского Электротехнического Института). Создавался этот уникальный центр в 70-ые годы в военных целях.
В настоящее время на территории комплекса используются башня и помост.
Башня (генератор импульсных напряжений (ГИН) 9 МВ), генерирует разряды в девять миллиардов вольт, что сопоставимо с секундной выработкой всех электростанций в Российской Федерации. Разряд уходит в небольшой шарик, подвешенный над помостом. Испытания проводятся редко, поэтому застать их проведение — большая удача. Длина получаемой молнии может доходить до 150 метров, иногда разряды уходят в лес. Желательно запастись высокоскоростной камерой, способной заснять процесс разряда.
Чуть дальше находится каскад трансформаторов мощностью 3 МВ, самый большой в мире, изготовленный немецкой компанией TuR Dresden (ныне Highvolt). А недалеко от дороги — установка постоянного напряжения (УПН) 2,25 МВ. Все сооружения очень необычные и фантастические на вид.
Катушка Тесла охраняется, чтобы посетить ее, нужно попросить охранника пропустить за символическую плату (в среднем 100руб), даже возможна экскурсия.
В 500 метрах южнее от объекта есть остатки гигантского купола, построенного для испытания высоковольтного оборудования для самой мощной и протяженной линии электропередачи «Экибастуз — Центр» напряжением 1500 киловольт. Кроме того, намечалось исследовать стойкость оборудования к воздействию коротких электромагнитных импульсов, возникающих при грозовых разрядах и атомных взрывах.
Размеры купола были выбраны, исходя из заданного испытательного напряжения в миллионы вольт. Он должен был стать зданием Высоковольтного испытательного центра Всесоюзного электротехнического института имени В.И. Ленина.
Диаметр купола — 236 метров, а высота — 118,4 метра.Купол шарнирно опирался на 63 столбчатых фундамента, расположенных по окружности диаметром 231м. Построено уникальное сооружение было в ноябре 1984, а 25 января 1985 года в 7 часов 30 минут утра оно рухнуло из за ошибок в просчетах конструкции и накопившегося на крыше снега.
Комбинирование систем с Powerwall | Tesla Support
Интеграция Powerwall и солнечной энергии — лучший способ максимизировать ценность вашей системы, позволяя использовать солнечную энергию днем и ночью. Powerwall + предлагает полное интегрированное решение для новых установок, обеспечивающее резервирование всего дома с помощью солнечной энергии, а Powerwall может быть интегрирован с существующими солнечными системами.
Поскольку Powerwall представляет собой решение с подключением по переменному току, оно совместимо с типичными инверторами, установленными в домашней энергосистеме.Чтобы обеспечить надежную работу во время перебоев в подаче электроэнергии, требуется по крайней мере один Powerwall на каждые 7,6 кВт переменного тока солнечной энергии, включенной в резервную цепь.
Powerwall и сеть
Если Powerwall установлен без солнечной батареи, он может заряжаться от сети, если используется только резервное копирование или управление по времени, чтобы поддержать вас во время отключений сети и помочь вам сэкономить деньги на счетах за электроэнергию. Когда Powerwall установлен с солнечной батареей, он не сможет заряжаться от сети.
Powerwall и генераторы
Powerwall можно добавить в систему с резервным генератором, подключенным к внешнему автоматическому переключателю (ATS) или ручному переключателю (MTS).
Powerwall устанавливается между счетчиком коммунальных услуг и переключателем и может заряжаться от солнечной энергии во время работы сети. Однако Powerwall и генератор не интегрированы напрямую, что означает, что Powerwall не заряжается от генератора.
В случае сбоя Powerwall немедленно реагирует и обеспечивает резервное питание до того, как генератор сможет обнаружить сбой. Генератор включается только при низком заряде Powerwall или если нагрузка превышает максимальную мощность Powerwall.
Когда электроснабжение восстановится, генератор выключится, и Powerwall снова сможет заряжаться от солнечной энергии. Если Powerwall установлен с MTS, ручное управление переключателем необходимо для питания дома с генератором.
Powerwall и зарядка электромобилей
Powerwall может передавать накопленную солнечную энергию вашему электромобилю через вашу домашнюю электрическую панель. Однако прямого соединения между Powerwall и вашим зарядным оборудованием нет.
Powerwall и другие системы
Powerwall в настоящее время не работает с существующими аккумуляторными системами или другими возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер или гидро.
Powerwall | Tesla Canada
Powerwall | Тесла Канада Для оптимальной работы мы рекомендуем обновить или изменить ваш веб-браузер. Учить большеМагазин энергии
Магазин
Энергия
Резервная защита
Резервное копирование
Защита
Электроэнергия для вашего дома
Power
Ваш дом
Следующий герой
Используйте накопленную энергию для питания
вашего дома во время отключения электроэнергии
Использование энергии
во время отключений
Зарядка чистой энергией
в паре с солнечной батареей
Перезарядка
с солнечной батареей
Обеспечение бесперебойной работы устройств
Поддержание устройств
Работает
Powerwall — это аккумулятор, который накапливает энергию, обнаруживает отключения и автоматически становится источником энергии для вашего дома при отключении сети.В отличие от генераторов, Powerwall поддерживает ваш свет и телефоны заряженными без необходимости обслуживания, топлива и шума. Подключите солнечную батарею и заряжайте ее солнечным светом, чтобы ваши приборы работали в течение нескольких дней.
Powerwall — это аккумулятор, который накапливает энергию, обнаруживает отключения и автоматически становится источником энергии для вашего дома при отключении сети. В отличие от генераторов, Powerwall поддерживает ваш свет и телефоны заряженными без необходимости обслуживания, топлива и шума. Используйте солнечную батарею и заряжайте ее солнечным светом, чтобы ваши приборы работали в течение нескольких дней.
Накопитель энергии из сети или солнечной энергии
Используйте накопленную энергию в любое время для питания своего дома
Ночью, когда не светит солнце
Или при отключении электроэнергии во время отключения электроэнергии
Подзарядка, когда восходит солнце или снова включается сетка
Настройка параметров
для персональной экономии
Настроить
для экономии
Оставайтесь на связи с мгновенными оповещениями
перед суровой погодой
Мгновенное оповещение
Управляйте своей энергией
Управляйте
своей энергией
С помощью приложения Tesla вы можете отслеживать производство и потребление энергии в вашем доме в режиме реального времени.Задайте свои предпочтения для оптимизации энергонезависимости, защиты от сбоев или экономии. Благодаря мгновенным оповещениям и удаленному доступу вы можете управлять своей системой из любого места.
С помощью приложения Tesla вы можете отслеживать производство и потребление энергии в вашем доме в режиме реального времени. Задайте свои предпочтения для оптимизации энергонезависимости, защиты от сбоев или экономии. Благодаря мгновенным оповещениям и удаленному доступу вы можете управлять своей системой из любого места.
Подходит для детей и домашних животных без
оголенных проводов или горячих вентиляционных отверстий
Дети и
Разрешено проживание с домашними животными
Объедините в стек до 10 Powerwall
, чтобы удовлетворить ваши потребности
Масштабируемый
Водонепроницаемость и прочность
для любых погодных условий
Водонепроницаемость
и прочность
Благодаря простой установке и минималистичному дизайну Powerwall дополняет множество домашних стилей.Компактная конструкция «все в одном» предлагает универсальные варианты монтажа для внутренних и наружных пространств.
Благодаря простой установке и минималистичному дизайну Powerwall дополняет множество домашних стилей. Компактная конструкция «все в одном» предлагает универсальные варианты монтажа для внутренних и наружных пространств.
Powerwall Технические характеристикиТехнические характеристики
- Энергетическая мощность
13.5 кВтч
Глубина разряда 100%
КПД в оба конца 90% - Мощность
7 кВт пиковая / 5 кВт непрерывная
Плавный резервный переход
Чистая синусоида на выходе - Размеры и вес
Д x Ш x Г
45,3 дюйма x 29,6 дюйма x 5,75 дюйма
1150 мм x 753 мм x 147 мм
251,3 фунта / 114 кг
- Установка
Напольный или настенный
Внутри или снаружи
До 10 Powerwall
от -4 ° F до 122 ° F / от -20 ° C до 50 ° C
Водо- и пыленепроницаемость IP67 - Сертификаты
Отвечает американским и международным стандартам безопасности
Отвечает американским и международным стандартам EMI - Гарантия
10 лет
Получите обновления Powerwall сегодня
Объяснение устройства свободной энергии
Прежде чем увидеть , как работает генератор Тесла , было бы полезно иметь представление о том, как любой электрический генератор, даже теоретически, может быть способен производить самоподдерживающийся ток.
Это было ясно объяснено Уолтером Эльзассером в статье Scientific American (май 1958 г.) под названием «Земля как динамо».
Эльзассер смоделировал земное динамо, что удобно для этого объяснения, на основе генератора Фарадея металлического диска, вращающегося над стержневым магнитом, расположенным на краю диска. Он также отмечает, что стержневой магнит можно заменить электромагнитом, который мог бы получать энергию от вращающегося диска, прикрепив один конец провода электромагнита к внешней стороне диска, а другой конец провода — к металлическому стержню, движущемуся. через центр диска.
Эльзассер затем указывает, что обычный дисковый «генератор Тесла » не может поддерживать ток очень долго, потому что ток, индуцируемый в диске, настолько слаб, что вскоре он будет рассеиваться сопротивлением проводника [диска ] ». Это обычное устройство не было бы ответом на вопрос, «как можно создавать и поддерживать токи для поддержания магнитного поля Земли».
Тем не менее, он предлагает три варианта модели динамо-машины, которые объяснили бы постоянный магнетизм Земли.
Если бы у нас был материал, который проводил бы электричество в тысячу раз лучше, чем медь, система действительно давала бы самоподдерживающийся ток.
Мы также могли бы заставить его работать, очень быстро раскрутив диск генератора Тесла … Третий способ сделать такое динамо самоподдерживающимся … — это увеличить размер системы: теория гласит, что чем больше мы делаем такую динамо-машину динамо-машина, тем лучше она будет работать. Если бы мы могли построить такой аппарат из катушек и дисков, масштаб которого составлял бы много миль, у нас не было бы никаких трудностей в том, чтобы сделать токи самоподдерживающимися.
У Николы Теслы не было материала, в тысячу раз более проводящего, чем медь, для использования в его генераторе, он также не мог вращать диск со сверхвысокой скоростью, необходимой для создания такого тока, и не планировал использовать кусок вращающегося металла диаметром несколько миль. Генератор Тесла использует то, что обычно теряется в генераторе, и превращает его в источник энергии.
(Посещали 38550 раз, сегодня 7 посещений)
Tesla хочет сделать каждый дом распределенной электростанцией — TechCrunch
Генеральный директор TeslaИлон Маск хочет превратить каждый дом в распределенную электростанцию, которая будет генерировать, хранить и даже доставлять энергию обратно в электросеть, используя продукты компании.
Хотя компания уже много лет продает солнечные батареи и аккумуляторы энергии, новая политика компании — продавать солнечную энергию только в сочетании с продуктами для хранения энергии, наряду с комментариями Маска в понедельник, раскрывает стратегию, направленную на масштабирование этого бизнеса за счет обращения к коммунальным предприятиям.
«Это процветающее будущее как для Tesla, так и для электроэнергетики», — сказал он. «Если этого не сделать, коммунальные предприятия не смогут обслуживать своих клиентов. Они не смогут этого сделать », — сказал Маск во время звонка инвестору, отметив постоянные отключения электроэнергии в Калифорнии прошлым летом и недавний отказ сети в Техасе как свидетельство того, что надежность сети стала более серьезной проблемой.
На прошлой неделе компания изменила свой веб-сайт, чтобы запретить покупателям покупать только солнечную батарею или ее накопитель энергии Powerwall, и вместо этого потребовала приобрести систему. Позже Маск объявил об этом шаге в своем твите, заявив, что «солнечная энергия будет подаваться исключительно на Powerwall» и что «Powerwall будет взаимодействовать только между счетчиком коммунальных услуг и главной панелью выключателя дома, что обеспечивает сверхпростую установку и беспрепятственное резервное копирование всего дома во время отключения электросети».
Маск утверждает, что энергосистеме потребуется больше линий электропередачи, больше электростанций и более крупные подстанции для полной декарбонизации с использованием возобновляемых источников энергии и хранилищ.По мнению Маска, распределенные жилые системы — разумеется, с использованием продуктов Tesla — будут лучшим вариантом. Его заявление было частично подтверждено недавними исследованиями Массачусетского технологического института, которые показали, что США могут выйти на сеть с нулевым выбросом углерода, более чем вдвое увеличив свою пропускную способность, а также другое исследование Принстонского университета, показывающее, что стране может потребоваться утроить свои системы передачи к 2050 году, чтобы достичь нулевых выбросов.
Маск представляет себе систему электросетей, радикально отличную от той, которая есть у нас сегодня, которая централизованно контролируется и управляется операторами сетей, независимыми организациями, такими как Независимый системный оператор Калифорнии или Совет по надежности электроснабжения Техаса.Это видение связано с бюрократическими и логистическими проблемами. Коммунальным предприятиям и регулирующей политике необходимо будет решить, как справиться с большим притоком так называемых «распределенных энергетических ресурсов», таких как солнечные батареи на крышах жилых домов, что может противоречить давно устоявшимся бизнес-моделям коммунальных предприятий.
Важно отметить, что вопрос о том, хватит ли одних только возобновляемых источников энергии с накоплением энергии для декарбонизации энергосистемы, является спорным. Многие эксперты полагают, что потребности в землепользовании, требования к хранению и проблемы прерывистости возобновляемых источников энергии могут превратить их роль в качестве основного производителя электроэнергии в страну несбыточной мечтой.Но Маск долгое время был оптимистом в отношении модели «возобновляемые источники энергии плюс накопители», написав в июле прошлого года в Твиттере, что «физика отдает предпочтение электротранспорту, батареям для стационарного хранения и солнечной / ветровой энергии для выработки энергии».
Tesla Powerwall — сертифицированная установка и продажа
Как работает Tesla Powerwall?Солнечная батарея Powerwall интеллектуально накапливает энергию в периоды, когда тарифы на электроэнергию ниже, и использует накопленную энергию, когда цены на электроэнергию выше. Автономный водонепроницаемый блок всегда включен, работает бесшумно и может быть установлен на полу или стене по отдельности или как часть стопки из нескольких батарей.
Tesla Powerwall обычно сочетается с домашней системой солнечных батарей. Дом, оборудованный солнечными панелями, обычно производит больше электроэнергии в течение дня, чем потребляет во время генерации. Эта дополнительная солнечная энергия может храниться в батарее Powerwall, а не отправляться обратно в электрическую сеть. Ночью или когда солнечные панели не производят достаточно электроэнергии для удовлетворения потребностей дома, домовладелец может получать энергию от Tesla Powerwall вместо того, чтобы покупать ее у коммунального предприятия.
Каковы преимущества аккумулятора Tesla?Преимущества Tesla Powerwall заключаются в том, что это высококачественный и привлекательный домашний аккумулятор с интеллектуальным программным обеспечением и удобным приложением для смартфонов по относительно доступной цене. Солнечная батарея Tesla — один из самых популярных вариантов домашнего резервного питания и зарядки электромобилей.
Tesla Powerwall может автоматически обнаруживать отключение электроэнергии, отключаться от сети и затем восстанавливать подачу электроэнергии в ваш дом менее чем за секунду, причем достаточно быстро, чтобы вы даже не подозревали об отключении электроэнергии.У одного Powerwall достаточно энергии для хранения энергии в обычном доме на вечер во время отключения электроэнергии.
Если у вас есть солнечные панели и батарея Tesla, ваша солнечная энергетическая система продолжит питать ваш дом и заряжать батарею во время отключения электричества. Без солнечной батареи ваша солнечная энергетическая система не будет работать до тех пор, пока в электросеть не будет восстановлено электричество.
Сколько стоит Tesla Powerwall?
Батарею может установить только сертифицированный дилер. Вся система, включая установку, имеет право на получение федерального налогового кредита в размере 26%, а также может иметь право на местные скидки.
Что такое гарантия Powerwall?
Tesla предлагает Powerwall 2 с 10-летней гарантией на детали и производительность (сохранение энергии 70%) после первоначальной установки. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о гарантии Tesla Powerwall.
Кто может установить мой Tesla Powerwall?
Солнечная батарея Tesla Powerwall 2 доступна для покупки только у установщика, сертифицированного Tesla.Как сертифицированный установщик Tesla в Техасе, Колорадо и Флориде, Freedom Solar предлагает установку Tesla Powerwall с домашними солнечными панелями или без них.
Может ли портативный генератор заряжать Tesla? Что вам нужно знать
GeneratorGrid.com — это независимая аналитическая компания. Я не связан ни с какими производителями и не принимаю платные отзывы. Когда вы покупаете по моим ссылкам, я могу получать комиссию, которая помогает мне покупать больше генераторов для тестирования. — Скотт Крагер
Последнее обновление 8 апреля 2021 года Скоттом
Может ли портативный генератор заряжать Tesla?
Ответ — да … но есть ряд предостережений.
В этом посте я расскажу вам все, что вам нужно знать об использовании генератора для зарядки Tesla.
Многие портативные генераторы не работают, а работать, и есть несколько вещей, которые вам обязательно нужно знать, прежде чем использовать генератор в этой уникальной ситуации.
На первый взгляд идея использовать генератор для зарядки Tesla звучит нелепо. В конце концов, смысл владения электромобилем, таким как Tesla, заключается в том, что вы не хотите использовать бензин, верно?
Почему тогда вам было бы интересно использовать газовый генератор в качестве источника заряда?
Подумайте, зачем вам вообще нужен генератор.
Переносной генератор может быть использован в качестве резервного источника питания на случай отключения электроэнергии.
Это также полезный инструмент в ситуациях, когда под рукой нет источника питания. Обе эти причины будут так же актуальны для зарядки вашего Tesla.
Если отключится электричество, вам, вероятно, все равно придется передвигаться. Если вы путешествуете в отдаленном районе или в кемпинге вне сети, вам все равно нужно будет вернуться домой. Генератор не должен быть первым выбором для зарядки вашей Tesla, но определенно есть ситуации, когда вы можете захотеть его использовать.
Официальные инструкции Tesla по зарядке запрещают использовать портативный генератор.
Тем не менее, это может быть безопасным и эффективным вариантом в случае возникновения чрезвычайной ситуации (если вы знаете, что делаете).
Портативные генераторы в качестве резервного источника питания для зарядки Tesla
Не все портативные генераторы подходят для зарядки Tesla. Следует учесть несколько важных моментов.
Генератор обязательно должен иметь чистый синусоидальный сигнал на выходе. Это означает, что ваш генератор должен быть инвертором.
Система зарядки Tesla может определить, когда выходной сигнал не является чистой синусоидой, и она не позволит вам зарядить .
Это важно, поскольку скачок напряжения может вызвать повреждение.
Tesla встроила полезную функцию безопасности, не позволяя заряжаться, если питание не стабильно.
Теоретически все инверторы будут предлагать чистый синусоидальный сигнал, но на самом деле это не всегда так.
Некоторые инверторы имеют модифицированную синусоидальную волну, часто прямоугольную или модифицированную прямоугольную волну.Ваш Tesla воспримет это как грязную или нестабильную энергию и не позволит вам заряжаться.
Вам нужен только чистый синусоидальный сигнал.
Как правило, недорогие силовые инверторы будут иметь модифицированную синусоидальную волну, а не чистую.
Если вы хотите лучше понять различные типы синусоидальных волн, ознакомьтесь с этим техническим описанием от Champion.
Портативные генераторы с синусоидальным выходом
Некоторыми примерами инверторных генераторов, которые действительно имеют чистый синусоидальный выходной сигнал, являются Champion 9200W / 11500W, Generac iQ2000 и модели Honda EU2200i и EU7000iAT1.
Еще одна важная вещь, которую нужно знать при выяснении того, будет ли работать конкретный генератор, — это то, что Tesla хочет, чтобы генератор был заземлен.
Во многих случаях рама генератора служит достаточным заземляющим элементом.
Считается, что модели Champion и Generac правильно заземлены на Tesla.
В других случаях, однако, система зарядки Tesla определит, что генератор не имеет истинного заземления и не будет заряжаться.
Для генераторов Honda это определенно так.Чтобы исправить это, вам понадобится специальный переходник, который соединяет заземление и нейтраль с помощью резистора.
Вы также можете просто использовать медный провод для соединения земли и плавающей нейтрали.
Для некоторых генераторов вам нужно действительно заземлить генератор, воткнув металлический стержень в землю и соединив его.
Вы также захотите использовать генератор с достаточной мощностью, , как правило, не менее 1500 Вт .
Небольшой генератор с минимальной мощностью никуда не уедет.
Как зарядить Tesla портативным генератором?
После того, как вы определили, что ваш генератор имеет надлежащее заземление и является инвертором, который предлагает чистую и стабильную энергию чистой синусоидальной волны, вам нужно точно знать, как заряжать им свой Tesla.
Самое главное, всегда начинайте с минимально возможной скорости заряда; затем медленно увеличивайте до 28-30 ампер.
Это упростит работу двигателя вашего генератора и предотвратит перегрузку.
Teslas по умолчанию будет пытаться потреблять 40A / 240V, или 10 000 Вт из розетки NEMA 14-50, поэтому важно уменьшить силу тока, прежде чем пытаться подключить генератор.
А как насчет других электромобилей?
Teslas — не единственные электромобили, которые можно заряжать с помощью портативного генератора в аварийной ситуации.
Другие электромобили, например, Chevy Volt и Nissan Leaf, в крайнем случае также могут заряжаться от газового генератора.
Те же предостережения относительно чистой энергии синусоидального инвертора, возможной потребности в заземлении и регулировки силы тока по-прежнему применяются .
Другие заметки
Зарядка Tesla или другого электромобиля портативным генератором займет много времени.
Конечно, когда вы заряжаете в экстренной ситуации, вы, вероятно, не хотите или не нуждаетесь в полной зарядке автомобиля.
С генератором мощностью 4000 Вт для полной зарядки автомобиля потребуется более 24 часов.
Еще потребуется несколько баллонов с бензином.
В большинстве случаев у вас должна быть возможность зарядить автомобиль достаточно, чтобы, по крайней мере, получить надлежащий источник питания за несколько часов и на одном баке бензина, а не за весь день.
С Generac iQ2000 вы должны быть в состоянии получить мощность 12-18 миль на галлон бензина, как демонстрирует KmanAuto на видео ниже.
Некоторые люди задавались вопросом, можно ли установить переносной генератор для питания автомобиля в дороге, чтобы увеличить его ходовые качества.
Хотя это может показаться заманчивым, на самом деле это небезопасно.
Вы не можете заряжать автомобиль во время вождения без серьезных (и аннулирующих гарантию) модификаций Tesla.Это определенно не рекомендуется.
Также очень важно отметить, что генератор требует регулярного обслуживания.
Если вы не выполните это регулярное обслуживание, генератор не запустится тогда, когда он вам понадобится.
Если это единственное предполагаемое использование генератора, имейте в виду, что вам нужно будет регулярно его обслуживать, даже если на самом деле вы не будете использовать его очень часто.
В общем, портативный генератор может быть относительно дешевым и надежным источником резервного питания, который может обеспечить серьезное спокойствие.
Положите генератор и немного бензина в багажник и отправляйтесь в путешествие или отправляйтесь в автономный кемпинг.
Или просто держите дома под рукой генератор и немного газа, чтобы быть готовыми к отключению электричества.
Пока генератор представляет собой инвертор, который предлагает чистую синусоидальную волну и имеет какое-то решение для заземления, вы должны иметь возможность заряжать свой Tesla.
Generac iQ2000 (посмотрите мой полный обзор здесь) — моя главная рекомендация для этого использования, так как он предлагает чистую синусоидальную волну, имеет встроенный мост заземления и нейтрали и относительно доступен.
Скотт Крагер купил generatorgrid.com летом 2020 года и быстро начал покупать каждый генератор под солнцем! В настоящее время у него более десятка генераторов, и их число быстро растет. Он живет в Портленде, штат Орегон, рядом со своей семьей и друзьями.
Последнее обновление 2021-10-25. Партнерские ссылки и изображения из Amazon Product Advertising API
Никола Тесла Патент США 511 916
ПАТЕНТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ США.
NIKOLA TESLA, OF NEW YORK, N. Y.
Заявка подана 19 августа 1893 г.Серийный номер 483 562. (Без модели.)
Всем, кого это может касаться:
Известно, что я, НИКОЛА ТЕСЛА, гражданин Соединенных Штатов, проживающий в Нью-Йорке, в округе и штате Нью-Йорк, изобрел некоторые новые и полезные улучшения в электрических генераторах, из которых ниже приводится спецификация со ссылками на прилагаемые чертежи, являющиеся их частью.
В заявке с четной датой, серийный номер 483,563, я показал и описал изобретенную мной форму двигателя, которая под действием приложенной силы, такой как упругое натяжение пара или газа под давлением, дает колебание с постоянным периодом.
Чтобы мое настоящее изобретение можно было лучше понять, я объясню условия, которые должны соблюдаться, чтобы обеспечить этот результат.
Хорошо известен механический принцип, согласно которому если пружина, обладающая ощутимой инерцией, будет подвергнута напряжению, например, путем растяжения, а затем освобождена, она будет совершать изохронные колебания, а период, в основном, зависит от жесткость пружины и ее собственная инерция или инерция системы, непосредственной частью которой она может быть.Это, как известно, верно во всех случаях, когда сила, которая стремится привести пружину или подвижную систему в заданное положение, пропорциональна смещению.
При построении вышеупомянутого двигателя я следовал и применял этот принцип, то есть я использую цилиндр и поршень, которые любым подходящим способом поддерживаю во возвратно-поступательном движении паром или газом под давлением. К движущемуся поршню или к цилиндру, в случае, если последний совершает возвратно-поступательное движение и поршень остается неподвижным, соединена пружина таким образом, чтобы поддерживать ее вибрацию, и независимо от того, что может быть инерцией поршня или движущейся системы и жесткостью пружины относительно друг друга, при условии, что практические пределы, в которых действует закон, что силы, которые стремятся привести движущуюся систему в заданное положение, пропорциональны смещению, не превышаются, импульсы приводимого в действие поршня и собственные колебания пружины всегда будут совпадать по направлению и по времени.В случае упомянутого двигателя отверстия расположены таким образом, что движение поршня внутри цилиндра в любом направлении прекращается, когда сила, стремящаяся его толкнуть, и полученный им импульс уравновешиваются возрастающим давлением пара. или сжатый воздух в том конце цилиндра, к которому он движется, и поскольку в своем движении поршень отключился в заданной точке, давление, которое толкнуло его и установило давление, которое стремится вернуть его, тогда он толкается в в противоположном направлении, и это действие продолжается до тех пор, пока прилагается необходимое давление.Длина хода будет изменяться в зависимости от давления, но скорость или период возвратно-поступательного движения не больше зависит от давления, прикладываемого для приведения в движение поршня, чем период колебаний маятника, постоянно поддерживаемого в вибрации, от силы, которая периодически толкает его, причем влияние изменений такой силы сводится только к соответствующим изменениям длины хода или амплитуды вибрации соответственно.
На практике я обнаружил, что наилучшие результаты достигаются за счет использования пневматической рессоры, то есть тела ограниченного воздуха или газа, который сжимается и разрежается движениями поршня, а также для фиксации пружины. с постоянной жесткостью я предпочитаю использовать отдельную камеру или цилиндр, содержащий воздух при нормальном атмосферном давлении, хотя он может быть и при любом другом давлении, и в котором работает плунжер, соединенный со штоком поршня или поддерживаемый им.Основная причина, по которой до сих пор ни один двигатель не был способен давать результаты такого рода, заключается в том, что было принято соединять с возвратно-поступательными частями тяжелое маховое колесо или какую-либо эквивалентную вращательную систему с относительно очень большой инерцией или в других случаях, когда нет использовалась роторная система, как и в некоторых поршневых двигателях или инструментах, не было уделено внимания достижению условий, необходимых для конечной цели, которую я имел в виду, и при этом давление таких условий в указанных устройствах, по-видимому, не привело бы к каким-либо особенным преимущество.
Такой двигатель, как я описал, предоставляет средства для достижения результата, недостижимого до сих пор, непрерывного производства электрических токов постоянного периода, сообщая движения поршня сердечнику или катушке в магнитном поле. Однако следует отметить, что при использовании двигателя для этой цели встречаются определенные условия, которые следует принимать во внимание, чтобы удовлетворительно обеспечить желаемый результат. Когда проводник перемещается в магнитном поле и в нем циркулирует ток, электромагнитная реакция между ним и полем может нарушить механическое колебание до такой степени, что вывести его изохронизм.Это, например, может произойти, когда электромагнитная реакция очень велика по сравнению с мощностью двигателя, и есть замедление тока, так что электромагнитная реакция может иметь эффект, аналогичный тому, который может возникнуть в результате от изменения натяжения пружины, но если схему генератора отрегулировать так, чтобы фазы электродвижущей силы и тока совпадали во времени, то есть, когда ток не задерживается, то генератор приводится в действие двигатель действует просто как сопротивление трения и, как правило, не изменяет период механической вибрации, хотя может изменять ее амплитуду.Это условие можно легко обеспечить, правильно подобрав самоиндукцию и мощность цепи, включая генератор. Я, однако, заметил еще один факт в связи с использованием таких двигателей в качестве средства для работы генератора, что предпочтительно, чтобы период двигателя и собственный период электрических колебаний генератора были одинаковыми, так как в этом случае создаются наилучшие условия для электрического резонанса и возможность нарушения периода механических колебаний сводится к минимуму.Я обнаружил, что даже если теоретические условия, необходимые для поддержания постоянного периода в самом двигателе, не соблюдаются в точности, все же двигатель и генератор вместе взятые будут вибрировать с постоянным периодом. Например, если вместо использования в двигателе независимого цилиндра и плунжера в качестве пневматической рессоры практически постоянной жесткости я заставляю поршень сталкиваться с воздушными подушками на концах его собственного цилиндра, хотя жесткость таких подушек или пружин могут значительно влиять и изменяться изменениями давления внутри цилиндра, но все же за счет объединения с таким двигателем генератора, который имеет собственный период, приблизительно равный периоду двигателя, постоянная вибрация может поддерживаться даже в значительном диапазоне изменяющегося давления. , благодаря управляющему действию электромагнитной системы.Я даже обнаружил, что при определенных условиях влияние электромагнитной системы может быть настолько большим, чтобы полностью контролировать период механической вибрации в широких пределах изменяющегося давления. Это может произойти в тех случаях, когда мощность двигателя, полностью способная поддерживать вибрацию после запуска, недостаточна для изменения ее скорости. Итак, ради иллюстрации, если маятник начинает колебаться, и небольшая сила, прикладываемая периодически в правильном направлении, чтобы поддерживать его в движении, эта сила не будет иметь существенного контроля над периодом колебаний, если только инерция маятник будет мал по сравнению с движущей силой, и это будет верно независимо от того, в течение какой части периода сила может быть приложена.В рассматриваемом случае двигатель является просто средством поддержания вибрации после запуска, хотя следует понимать, что это не препятствует выполнению полезной работы, которая просто приведет к сокращению хода. Таким образом, мое изобретение включает комбинацию поршня, который может совершать возвратно-поступательное движение под действием пара или газа под давлением, и подвижного элемента электрического генератора, который находится в непосредственном механическом соединении с поршнем, и, в частности, он является целью мое изобретение обезопасить от такой комбинации электрические токи постоянного периода.При достижении этой цели я счел предпочтительным сконструировать двигатель так, чтобы он сам управлял периодом, но, как я уже говорил ранее, я могу изменить элементы комбинации таким образом, чтобы электромагнитная система могла оказывать частичное воздействие. или даже полный контроль периода.
Чтобы проиллюстрировать способ осуществления изобретения, я теперь обращаюсь к прилагаемым чертежам.
Фиг. 1 — центральный разрез двигателя и генератора, воплощающих изобретение.Рис. 2 представляет собой модификацию того же самого.
На фиг. 1 A показан главный цилиндр, в котором работает поршень B. Впускные каналы C C проходят через стороны отверстия цилиндра в его средней части и на противоположных сторонах. Выхлопные отверстия D D проходят через стенки цилиндра и образованы ответвлениями, которые открываются внутрь цилиндра на каждой стороне впускных отверстий и на противоположных сторонах цилиндра. Поршень B образован двумя окружными канавками E F, которые сообщаются через отверстия G в поршне с цилиндром на противоположных сторонах указанного поршня соответственно.
Конкретная конструкция цилиндра, поршня и каналов, управляющих им, может очень сильно варьироваться, и сама по себе не является материалом, за исключением того, что в рассматриваемом сейчас особом случае желательно, чтобы все отверстия, и особенно выхлопные отверстия должны быть намного больше, чем это обычно бывает, чтобы никакая сила, вызванная действием пара или сжатого воздуха, не замедляла или не влияла на возврат поршня в любом направлении. Поршень B прикреплен к штоку H, который находится в подходящих сальниках в головках цилиндра A.Этот стержень продолжается с одной стороны и проходит через подшипники V в цилиндре I, установленном или поддерживаемом соответствующим образом на одной линии с первым, и внутри которого находится диск или плунжер J, поддерживаемый стержнем H. Цилиндр I не имеет отверстий любого типа. и является воздухонепроницаемым, за исключением того, что через подшипники V может произойти небольшая утечка, которая, как показал опыт, не требует установки с большой точностью. Цилиндр I окружен рубашкой K, которая оставляет вокруг себя открытое пространство или камеру. Подшипники V в цилиндре I проходят через рубашку K в наружный воздух, а камера между цилиндром и рубашкой сделана паро- или воздухонепроницаемой с помощью подходящей набивки.Основная подающая труба L для пара или сжатого воздуха ведет в эту камеру, а две трубы, ведущие к цилиндру A, выходят из упомянутой камеры, маслосборники M удобно расположены для подачи масла в упомянутые трубы для смазки поршня. В конкретном варианте показанного двигателя кожух K, который содержит цилиндр I, снабжен фланцем N, с помощью которого он привинчивается к концу цилиндра A. Таким образом образуется небольшая камера O, которая имеет вентиляционные отверстия P по бокам. и выходящие из него капельные трубы Q, по которым отводится масло, которое собирается в нем.
Чтобы объяснить теперь работу описанного двигателя, в положении показанных деталей или когда поршень находится в средней точке своего хода, плунжер J находится в центре цилиндра I, а воздух с обеих сторон того же давления находится при нормальном давлении внешней атмосферы. Если затем к впускным каналам C C цилиндра A будет подключен источник пара или сжатого воздуха, и поршню будет передано движение, как при внезапном ударе, последний будет совершать возвратно-поступательное движение, как это хорошо понятно.Движения поршня попеременно сжимают и разрежают воздух в цилиндре I на его противоположных концах. Ход вперед сжимает воздух перед плунжером J, который действует как пружина, возвращая его. Точно так же при обратном ходе воздух сжимается на противоположной стороне плунжера J и стремится толкать его вперед. Сжатие воздуха в цилиндре I и связанная с этим потеря энергии, в основном из-за несовершенной эластичности воздуха, вызывают очень значительное количество тепла.Это тепло я использую, проводя пар или сжатый воздух к цилиндру двигателя через камеру, образованную рубашкой, окружающей цилиндр с пневматической пружиной. Поднимаемое таким образом тепло, используемое для повышения температуры пара или воздуха, воздействующего на поршень, используется для повышения эффективности двигателя. В любом данном двигателе этого типа нормальное давление вызывает удар определенной длины, и он будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от увеличения давления выше или уменьшения давления ниже нормы.
При конструировании устройства делается надлежащий допуск на изменение длины хода за счет придания ограничивающему цилиндру I пневматической рессоры должным образом определенные размеры. Чем больше давление на поршень, тем выше степень сжатия пневматической рессоры и, как следствие, противодействующей силы на поршень. Скорость или период возвратно-поступательного движения поршня, однако, в основном определяется, как описано выше, жесткостью пневматической рессоры и инерцией движущейся системы, и любой период колебаний в очень широких пределах может быть обеспечен путем правильного распределения этих факторов. , например, изменяя размеры воздушной камеры, что эквивалентно изменению жесткости пружины, или регулируя вес движущихся частей.Все эти условия легко определить, и двигатель, сконструированный, как описано здесь, может быть выполнен так, чтобы следовать принципу работы, изложенному выше, и поддерживать идеально равномерный период в очень широких пределах давления.
Давление воздуха, находящегося в цилиндре, когда плунжер I находится в его центральном положении, всегда будет практически равным давлению окружающей атмосферы, поскольку цилиндр сконструирован таким образом, чтобы не допускать такой внезапной утечки воздуха, которая может существенно ухудшить или изменить действие пневматической рессоры, по-прежнему будет происходить медленная утечка воздуха внутрь или наружу вокруг штока поршня в соответствии с давлением в нем, так что давление воздуха на противоположных сторонах поршня всегда будет оставаться при этом из внешней атмосферы.
К штоку поршня H прикреплен проводник или катушка с проволокой D ‘, которая за счет движений поршня колеблется в магнитном поле, создаваемом двумя магнитами B’ B ‘, которые могут быть постоянными магнитами или возбуждаемыми катушками C’ C «подключен к источнику постоянного тока E». Движение катушки D ‘по силовым линиям, установленным магнитами, вызывает в катушке переменные токи. Эти токи, если период механических колебаний постоянный, будут иметь постоянный период и могут использоваться для любых желаемых целей.
В рассматриваемом случае считается необходимым условием, что инерция подвижного элемента генератора и вызываемая им электромагнитная реакция не будут иметь такого характера, чтобы существенно нарушать работу двигателя.
Рис. 2 представляет собой пример комбинации, в которой двигатель сам по себе не способен полностью определять период колебаний, но в котором генератор способствует этому. На этом рисунке двигатель такой же, как на рис.1. Однако наружная пневматическая рессора отсутствует, и воздушные пространства на концах цилиндра A используются для достижения той же цели. Поскольку давление в этих пространствах подвержено колебаниям из-за колебаний пара или газа, используемых для приведения в движение поршня, они могут влиять на период колебаний, и условия не столь стабильны и надежны, как в случае двигателя, сконструированного, как показано на рис. . 1. Но если естественный период вибрации упругой системы приблизительно соответствовать среднему периоду двигателя, то такие тенденции к изменению в значительной степени преодолеваются, и двигатель сохранит свой период даже при значительном диапазоне колебаний давления. .Генератор в этом случае состоит из магнитного корпуса F ‘, в котором многослойный сердечник G’, прикрепленный к штоку H поршня, заставляется вибрировать. Плунжер окружают две катушки возбуждения C ‘C’ и одна или несколько индукционных катушек D ‘D’. Катушки C ‘C’ соединены с генератором непрерывных токов E ‘и намотаны для создания соответствующих полюсов в сердечнике G’. Поэтому любое движение последнего будет сдвигать силовые линии через катушки D ‘D’ и вызывать в них токи.
В схеме катушек D ‘показан конденсатор H’.Следует только сказать, что с помощью подходящего конденсатора самоиндукция этой цепи может быть нейтрализована. Такая цепь будет иметь определенный естественный период вибрации, то есть, когда электричество в ней каким-либо образом нарушается, имеет место электрическая или электромагнитная вибрация определенного периода, и поскольку это зависит от емкости и самоиндукции. , такой период может быть изменен примерно в соответствии с периодом работы двигателя.
В случае, если мощность двигателя сравнительно мала, например, когда давление прикладывается через очень небольшую часть полного хода, электрическая вибрация будет иметь тенденцию управлять периодом, и ясно, что если характер такой вибрации не сильно отличаться от среднего периода вибрации двигателя в обычных рабочих условиях, такой контроль может быть вполне достаточным для получения желаемых результатов.
Теперь, описав свое изобретение, я заявляю:
1. Комбинация с поршнем или эквивалентным элементом двигателя, который может совершать возвратно-поступательное движение под действием пара или газа под давлением, движущегося проводника или элемент электрогенератора, находящийся в прямой механической связи с ним.
2. Комбинация с поршнем или эквивалентным элементом двигателя, который может совершать возвратно-поступательное движение под действием пара или газа под давлением, движущегося проводника или элемента электрического генератора, находящегося в прямом механическом соединении с ним, двигателем и генератор адаптируется путем их относительной регулировки по периоду для создания токов с постоянным периодом, как указано.
3. Комбинация с двигателем, содержащим поршень, который может совершать возвратно-поступательное движение под действием пара или газа под давлением, и электрический генератор, имеющий индуцирующие и индуцируемые элементы, один из которых способен колебаться в силовом поле, указанный подвижный элемент поддерживается штоком поршня двигателя, как указано.
4. Комбинация с двигателем, приводимым в действие паром или газом под давлением и имеющим постоянный период возвратно-поступательного движения, с электрическим генератором, подвижный элемент которого поддерживается возвратно-поступательной частью двигателя, генератора и его цепи.