Резонансний підсилювач потужності струму промислової частоти - це статичний електромагнітний апарат, призначений для посилення потужності струму промислової частоти 50 Гц.
Резонанс (франц. Resonance, від лат. Resono - звучу у відповідь, відгукуюся), відносно великий (селективний) відгук коливальні системи (осцилятора) на периодич. вплив з частотою, близькою до частоти її власної. коливань. При Р. відбувається різке зростання амплітуди вимушених коливань осцилятора.
Фізичний енциклопедичний словник / Гол. ред. А.М. Прохоров. Ред. кол. Д.М. Алексєєв, А.М. Бонч Бруєвич, А.С. Боровик-Романов та ін. - М .: Сов. енциклопедія, 1983. - 928 с., іл., 2 л. кол. мул.
Резонанс грає дуже велику роль в найрізноманітніших явищах, причому в одних корисну, в інших шкідливу.
У 1906 р в Петербурзі обрушився Єгипетський міст через річку Фонтанку.
Причина - резонансні явища, викликані переходом через міст кавалерійського ескадрону. Крок коней, навчених церемоніальні марші, потрапив в резонанс з періодом моста. Таких прикладів з історії техніки можна навести багато. Резонанс в цих випадках шкідливе явище і для усунення його приймаються спеціальні заходи (расстройка періодів, збільшення загасання - демпфірування і ін.).
У радіотехніці резонанс використовується, в основному, як корисне явище.
Явище електричного резонансу дозволяє налаштовувати передавачі та приймачі на задані частоти і забезпечити їх роботу без взаємних перешкод. Взагалі застосування резонансних явищ в електро-радіотехніці незчисленні. Однак закони збереження накладають заборони на застосування резонансу для отримання Вільної енергії, а у прихильників отримання її склалися стійкі стереотипи щодо параметричного резонансного посилення. Тому не всі ще застосування явища резонансу реалізовані на практиці.
В даний час дуже багато списів зламано при розгляді теми «Резонанс Мельниченко». Є навіть категорія людей, які оголошують його шарлатаном.
Мельниченко приховує секрет своїх винаходів, незважаючи на отримані патенти. Але секрет Мельниченко - це «Секрет Полішинеля».
Спробуємо довести це. Візьмемо всім відому книгу «Елементарний підручник фізики під ред. акад. Г.С. Лансберг Том III Коливання, хвилі. Оптика. Будова атома. - М .: 1975р., 640 с. з іл. »відкриємо її на сторінках 81 і 82 де наведено опис експериментальної установки для отримання резонансу на частоту міського струму
Додаток 1.
У наведеному прикладі ясно показується, як можна на індуктивності і ємності отримати напруги в десятки разів більші, ніж напруга джерела живлення. Якщо не брати спеціальних заходів, то потужність, що розвивається резонансом, зруйнує елементи установки.
В даному резонансному підсилювачі струму промислової частоти використовується явище електричного резонансу в послідовному коливальному контурі. Ефект посилення потужності змінного струму в послідовному резонансному контурі досягається за рахунок того, що вхідний опір контуру при послідовному резонансі є чисто активним, а напруга на реактивних елементах контура перевищує вхідну напругу на величину рівну добротності контуру. Для підтримки незатухаючих коливань послідовного контуру в резонанс потрібно компенсувати тільки теплові втрати на активних опорах індуктивності контуру і внутрішньому опорі джерела вхідної напруги.
Структурна схема і склад резонансного підсилювача приведена на Рис. 1.
Індуктивність резонансного контуру виконана у вигляді з'єднаних послідовно і узгоджено первинної обмотки силового трансформатора і обмоток двох керованих магнітних реакторів. В якості ємності резонансного контуру слід застосовувати неполярний конденсатор з робочою напругою не менше ніж подвійну напругу при резонансі. Керуючі обмотки магнітних реакторів включаються зустрічно, щоб е.р.с., індуковані в них, були спрямовані назустріч один одному і взаємно компенсувалися. Важливо, щоб характеристики магнітних реакторів були ідентичними. Магнітні реактори включаються в схему резонансного підсилювача з метою компенсації расстройки послідовного контуру при зміні навантаження.
На Рис. 2 приведена еквівалентна схема трансформатора при холостому ході.
Вектор струму холостого ходу I0 представляється у вигляді геометричної суми двох складових Ih, що характеризує втрати на вихрові струми і Iμ, що характеризує втрати на гістерезис. У режимі холостого ходу трансформатор працює як звичайна індуктивність з втратами.
На Рис. 3 приведена еквівалентна схема трансформатора при навантаженні.
При аналізі еквівалентної схеми трансформатора при навантаженні видно, що послідовно з повним вхідним опором первинної обмотки включені дві паралельні гілки, одна з яких містить опір Z0, а інша два послідовно включених опору Z'2 і Z'н.
Еквівалентну комплексне опір Z'н можна записати в наступному вигляді
Z'е = Z'1 + Z'0 (Z'2 + Z'н) / (Z'0 + Z'2 + Z'н).
З еквівалентної схеми видно, що послідовно включені комплексні опору Z'2 і Z'н. (В геометричному сенсі) мають негативне значення, і в залежності від характеру навантаження їх загальний опір може бути як ємнісним, так і індуктивним. Ці опору, якщо образно висловитися, «дзеркально відображаються у вхідні ланцюг, масштабовані через коефіцієнт трансформації».
У резонансному підсилювачі струму промислової частоти навантажений трансформатор вносить расстройку в послідовний коливальний контур і зменшує його добротність.
У трансгенераторе, наприклад, расстройка за рахунок навантаження легко компенсується зміною живильної частоти. У резонансному підсилювачі зробити це неможливо тому частота задається мережею живлення, тому в ньому компенсація розладу здійснюється введенням зворотного зв'язку за допомогою керованих магнітних реакторів. У колі зворотного зв'язку здійснюється аналіз та геометричне підсумовування складових струмів вторинної обмотки і навантаження, формування і регулювання керуючого струму.
До складу ланцюга зворотного зв'язку входять: частина вторинної обмотки силового трансформатора; трансформатор струму; випрямляч і реостат уставки робочої точки магнітних реакторів.
Еквівалентна схема резонансного підсилювача потужності струму промислової частоти при навантаженні наведена на Рис. 4.
Два магнітних реактора з об'єднаними обмотками управління - це відомий і широко застосовуваний магнітний підсилювач (магнітний підсилювач в цій конструкції не посилює, а працює як керована індуктивність і вносить додаткові втрати на нагрів активних опорів своїх обмоток). Залежно від умов роботи і характеру навантаження йому можна задавати різні режими компенсації шляхом введення додаткових обмоток внутрішнього зворотного зв'язку і зміщення.
Коефіцієнт посилення, резонансного підсилювача потужності струму промислової частоти, сильно залежить від навантаження, проте правильно спроектований підсилювач завжди має ефективність значно більше одиниці.
Математичний апарат для проектування резонансного підсилювача потужності промислової частоти давно розроблений і міститься в курсі електротехніки, а також у великій кількості посібників та методичних рекомендацій з проектування трансформаторів і магнітних підсилювачів. Алгоритм розрахунку будується з аналізу структурної схеми і утруднень не викликає, важливо тільки правильно оцінити режим роботи від характеру навантаження.
Як недолік розглянутої конструкції можна відзначити підвищені габарити і вага. У число достоїнств можна включити відсутність активних елементів в схемі, значно підвищує надійність конструкції.
Для роботи на незмінну навантаження можна застосовувати спрощені схеми резонансних підсилювачів. Структурна схема спрощеного резонансного підсилювача потужності струму промислової частоти представлена на Рис. 5.
Найпростіший резонансний підсилювач складається всього з чотирьох елементів.
Призначення елементів таке ж, як в раніше розглянутому підсилювачі. Відмінність тільки в тому, що в найпростішому резонансному підсилювачі проводиться ручне налаштування в резонанс для конкретної навантаження.
Розрахувати найпростіший підсилювач можна за наступним спрощеним алгоритмом:
1. Включити силовий трансформатор в мережу і виміряти при заданому навантаженні споживаний їм струм.
2. Виміряти активний опір первинної обмотки силового трансформатора.
3. Розрахувати комплексне опір трансформатора під навантаженням.
4. Розрахувати індуктивний опір трансформатора під навантаженням.
5. Вибрати величину індуктивного опору регульованого магнітного
реактора рівну приблизно 20% від індуктивного опору силового трансформатора.
6. Виготовити регульований магнітний реактор, з відводами починаючи з середини обмотки до її кінця (чим частіше будуть зроблені відводи, тим точніше буде настройка в резонанс).
7. За умовою рівності індуктивного і ємнісного опорів при резонансі розрахувати значення ємності, яку необхідно включити послідовно з трансформатором і регульованим магнітним реактором для отримання послідовного резонансного контуру.
8. З умови резонансу, перемножити виміряний споживаний навантаженим трансформатором ток на суму активних опорів первинної обмотки і реактора і отримати орієнтовний значення напруги, яке необхідно подати на послідовний контур.
9. Взяти трансформатор, що забезпечує на виході, знайдене по п.8 напруга і виміряний по п.1 споживаний струм (на період настройки підсилювача найзручніше використовувати ЛАТР).
10. Живити від мережі через трансформатор по п.9 вхідний резонансний контур - (послідовно з'єднані конденсатор, первинну обмотку навантаженого силового трансформатора і реактор).
11. Змінюючи індуктивність реактора шляхом перемикання відводів налаштувати первинну ланцюг в резонанс при зниженому вхідному напрузі (для більш точного налаштування можна в невеликих межах змінювати ємність конденсатора, підключаючи паралельно основному, конденсатори невеликої ємності).
12. Змінюючи вхідну напругу встановити значення напруги на первинній обмотці силового трансформатора 220 В.
13. Відключити ЛАТР і включити стаціонарний понижуючий трансформатор з таким же напругою.
Широке застосування резонансних підсилювачів струму промислової частоти може істотно знизити навантаження на розподільні електромережі і знизити капітальні витрати на введення нових електричних потужностей.
Область застосування резонансних підсилювачів потужності струму промислової частоти - стаціонарні та суднові електроустановки. Для мобільних об'єктів доцільно застосовувати трансгенератори на підвищених частотах з наступним перетворенням змінного струму в постійний.
Н. Громов 2006 р
Післямова: Наприклад скажу - якщо ви встромляєте цей підсилювач на звичайній розетці, а електричну плитку на виході цього підсилювача, то споживана потужність електроплитки впаде від одного кіловата до 100-150 ват (як звичайна лампочка розжарювання) .А плитка буде працювати в повну потужність . Підсилювач буде резонувати входить потенціал в кілька разів.
За принципом множенні енергії є готові виробі, всі дозвільні документи, патенти, сертифікати, гарантії і інструкція користування обладнання в наліічіі. З питань придбання пишіть поштою: [email protected]