Таємний Конвектор або те, що потрібно

Невелика публікація 2008 року, на яку хотілося б звернути увагу. Нижче наводимо переклад публікації на українську мову та деякі пости з форуму, де обговорювався цей конвертер за участю автора.  (переклад англійською за посиланням - English)

(додається оригінальний PDF російською мовою)

________________________________________________________

ПРО ХИТРОГО ТРАНСФОРМЕРА (XT)

У зв'язку з публікацією статті «Хитрий трансформатор» високоповажного професора Філіпа Михайловича Канарьова на сайті «Известия науки» http://www.inauka.ru/blogs/article84856.html і значною кількістю питань, що надходять до мене, як до автора конструкції згаданого трансформатора, вважаю своїм обов'язком більш детально розглянути роботу «Хитрого трансформатора» (далі XT) і відповісти на найбільш загальні питання, що задаються моїми респондентами. У той же час хотів би підкреслити, що у зв'язку з тим, що матеріали з хіміотерапії знаходяться на стадії патентування, я не маю можливості повністю опублікувати всі наявні у мене експериментальні дані, а також розкрити спосіб намотування первинної обмотки. Крім того, я зовсім не схильний створювати, узагальнювати або обговорювати будь-які теорії, що пояснюють роботу XT. Прошу шановних читачів з розумінням поставитися до цього обмеження.

З повагою до всіх мислячих і пошукових, інженер-електронщик     Зацарінін Сергій Борисович stimel@mail.ru

В результаті тривалої експериментальної роботи був створений трансформатор, робота якого підносить безліч «сюрпризів». Саме тому його називають «ХИТРИЙ». КТ являє собою пристрій, що складається з каркаса, передавального і приймального ланцюга.

 

В якості каркаса використовується будь-який діелектричний матеріал. Розмір і форма рами не мають принципового значення з точки зору експлуатації XT.

Ланцюг передачі (за усталеною термінологією будемо називати її «первинна обмотка», W1) являє собою спеціально намотану котушку, соленоїдного типу, яка має всі ознаки класичної індуктивності. Площина кожного витка цієї котушки перпендикулярна осі бухти і, відповідно, осі каркаса. Кількість витків і перетин проводу не мають принципових обмежень і розраховуються на необхідну напругу, струм, частоту і, відповідно, потужність за найпростішою емпіричною формулою. Він може містити від одного до будь-якого (орієнтовного) числа витків.

Приймальний ланцюг (з тієї ж причини ми назвемо її «вторинна обмотка», W2) і в той же час сердечник XT – це БУДЬ-ЯКИЙ ПРОВІДНИЙ МАТЕРІАЛ, а саме: всі метали, електроліти (в окремому випадку – вода), гази (при певних умовах), одним словом – всі провідники і напівпровідники (мається на увазі класифікація за питомим опором матеріалу). Магнітна проникність W2 абсолютно не має значення.

Вхідна напруга U1 подається на первинну W1, в окремому випадку синусоїдальної форми. Вихідна напруга U2 знімається з вторинної обмотки W2, яка також є сердечником ХТ, виконаної у вигляді циліндра, порожнистої трубки, шматка дроту і т. П. Довільної довжини. Вантаж підключається до будь-якої виступаючої з рами частини W2 - сердечника.

У всіх моїх експериментах синусоїдальна вхідна напруга 0... 5В, при силі струму 0... 2А, з частотою 20... 200 кГц і КГС < 3%. Джерелом послужив ФНЧ Г3-56/1, R = 50 Ом. Навантаження використовувалися лампами розжарювання 4В Х 1А. Вимірювання проводилися приладами, сертифікованими на території Російської Федерації: лабораторією USB AKTAKAK ASK-4106. Мультиметр ARPA 301. РЛК Е7-22 метр.

В результаті проведених експериментів було встановлено безліч «особливостей» роботи НТ. Ось деякі з них:

1. Коефіцієнт трансформації (використання цього поняття вельми умовно), завжди, незалежно від числа витків W1, дорівнює (0,95 ... 0,99). Іншими словами, скільки б витків не містила первинна обмотка, вихідна напруга буде приблизно дорівнює вхідній напрузі (без проведення спеціальних конструктивних заходів щодо зміни кратності перетворення, яка допустима як в меншу, так і в більшу сторону в вихідній напрузі U2).

Зелена форма сигналу - це вхідна напруга, жовта форма сигналу - це вихідна напруга. Шкала та ж - 2 В/д. Холостий хід. Під навантаженням (4В, 1А, лампочка) - обидві напруги пропорційно трохи просідають (але це пов'язано з високим вихідним опором генератора Г3-56/1, в даному випадку - 50 Ом

2. Коефіцієнт передачі потужності становить (0,95 ... 0,99). На фото на початку статті представлена одна з модифікацій HT. Паралельно з W1 включається лампа розжарювання (4BX1A) в якості візуального індикатора приблизного значення вхідної напруги U1. На навантаження припадає та ж лампа. Візуальна ідентичність яскравості світіння обох ламп явно вказує на приблизну рівність вхідної і вихідної напруги. На наступних фото показані різні модифікації XT з сердечниками з різних матеріалів:

На перших двох фото є сердечник з мідної трубки D=16 мм, L=80мм. На другому і третьому фото є керни у вигляді масивного шестигранного залізного прута D = 14 мм. і у вигляді довгого сталевого прута D = 10 мм. Частота напруги живлення становить 20... 200 кГц.

3. Відсутність вихрових струмів. В якості вторинної обмотки працює будь-який цілісний шматок заліза - сердечник, як мінімум до 200 кГц (вище я його не перевіряв). Відсутність короткого замикання - вставка і зняття сердечника не змінює індуктивність первинної обмотки навіть з точністю до третього знака після коми.

4. Введення феритового стрижня в «трубку-W2-сердечник» не викликає ніякої реакції ні за яких умов. Крім того, розміщення декількох вкладених і ізольованих трубок всередині первинної обмотки демонструє їх повну незалежність. Кожна з трубок поводиться так, як ніби вона єдина. Незалежно від протікання струму по іншим, зовнішнім або внутрішнім трубкам. І напруга на них абсолютно однакова. Аналогічна ситуація і з групою стрижнів в якості вторинної обмотки.

5. На випробувальному щупі у вигляді шматка дроту, вставленого в первинний замість сердечника, напруга незмінна до мілівольта, незалежно від його положення.

6. Якщо з'єднати дві точки внутрішньої поверхні трубки W2 з різним потенціалом (навіть мегавольтом) провідника, розташованого всередині цієї трубки, то на самому провіднику буде індукований точно такий же співспрямований потенціал, як і між з'єднаними точками внутрішньої поверхні труби. Паралельне з'єднання двох джерел ЕРС з абсолютно рівними значеннями. Якщо замкнути кінці зовнішньої трубки сердечника, щодо всього ХТ, ланцюгом навантаження - отримаємо будь-який (в технічно обґрунтованих межах) струм. Замикаючи ці ж кінці з внутрішнім ланцюгом (навантаження розташовується всередині труби - сердечника) - ніякими хитрощами отримати струм не вдасться. Ми можемо мати необмежену (в розумних межах) напругу між кінцями трубки і в той же час ми не можемо отримувати струм за допомогою будь-якого з'єднання всередині неї. Це і є відповідь на питання про струми Фуко і котушки короткого замикання. В принципі, ніяких струмів в сердечнику виникнути не може, крім струму зовнішнього навантаження.

Статистика отриманих мною листів свідчить про те, що для цього питання характерне майже повне неприйняття цього факту моїми респондентами. Як так виходить, що між кінцями трубки є різниця потенціалів, ми замикаємо їх навантаженням, а струму немає? Повторюся: при з'єднанні будь-яких точок ВСЕРЕДИНІ трубки - вторинної обмотки - з будь-яким електричним ланцюгом виникнення струму принципово неможливо, тому що сама сполучна ланцюг буде мати точно такий же потенціал, як і між з'єднаними точками внутрішньої поверхні трубки. І маємо паралельне з'єднання двох джерел ЕРС з абсолютно рівними значеннями і, як наслідок, відсутністю струму. Цей факт має, на мій погляд, велике практичне значення. Є дуже серйозні підстави вважати, що за допомогою цієї можливості ХТ можна організувати процес розкладання води на водень і кисень (не плутати з електролізом, особливо при класичному електролізі), без енергетичних витрат на сам процес. І дуже ймовірно на змінному струмі, для якого і був створений XT. Крім того, вперше, наскільки мені відомо, у дослідників з'явився інструмент, що дозволяє їм створювати величезний градієнт електричного потенціалу в різних речовинах БЕЗ загрози електричного пробою і розряду. Як вам різниця потенціалів 300000 В на розриві в 1 мм.? Або 1000000В на 0,1 мм.? Різниця потенціалів є, але струму немає і бути не може. Що станеться з тією чи іншою речовиною при такому впливі? Ми цього не знаємо. Бувай....

7. Магнітне поле у внутрішній порожнині сердечника – трубку взагалі не вдалося виявити, навіть при струмі 2500 А протягом 10 мС. Вимірювання проводилися двома способами.

1. Датчик магнітометра з цифровим осцилографом, підключеним до виходу в режимі очікування, розташовувався у внутрішній порожнині КТ з вставленою трубкою – сердечником. На первинну обмотку були подані імпульси струму у вигляді напівхвилі синусоїдального струму з амплітудою 100... 2500 А від тестера термозахисту контактора. Було проведено 20 вимірювань при різних струмах і положеннях датчика Холла. В результаті зміна сили фону магнітного поля не було зафіксовано.

2. Скручування луски. На тонкій нитці довжиною 2 м підвішували самарій - кобальтовий магніт у вигляді короткого стрижня діаметром 8 мм. Після того, як коливання магніту вщухли і нитка розжарення була повністю розмотана, на дзеркало направили лазерний промінь і на первинну обмотку СТ подавали імпульс струму з аналогічними параметрами. Коливання магніту були зафіксовані рухом відбитого лазерного променя на стіні. Шлях променя після відбиття становить близько 6 метрів. Після подачі імпульсу спостерігалися незначні коливання магніту, імовірно за рахунок руху повітря у внутрішній порожнині сердечника, після впливу імпульсів струму з амплітудою понад 600 А. Для контрольного вимірювання був виготовлений електромагніт з класичною обмоткою, з кількістю витків і діаметром дроту аналогічно ХТ. При подачі імпульсу струму 3А магніт вилітав з котушки приблизно на 10 см.

________________________________________

 Для повноти сприйняття особливостей КТ я коротко опишу ще більш супер хитрий трансформатор (SXT).

Візьмемо два неполярних конденсатора, зокрема, я використовував МБМ 0,5 мкФ 160В. Помістіть обмотку на поліетиленовий каркас і, для більшої важливості, обмотайте її ізоляційною стрічкою. Вставте вищевказані конденсатори в середину отриманого тороїда. У мене рамка виявилася трохи менше суми діаметрів корпусів конденсаторів, тому довелося трохи стиснути обмотку.

 

 

В результаті описаних вище дій ми отримуємо ось таке «диво»: СХТ з первинною і вторинною «обмотками» (якщо можна так сказати, хоча точно знаю, що це неможливо) у вигляді звичайних конденсаторів. С1 - це вхід, С2 - вихід, які абсолютно рівні в усіх відношеннях. При подачі на С1 змінної напруги з частотою 20... 200 кГц на клемах С2 індукується приблизно при однаковій напрузі. Інструментальних досліджень я ще не проводив, тільки якісні, та й то не в повному обсязі. А ось коефіцієнт передачі потужності підніс сюрприз. При навантаженні С2 однією лампочкою 4В 1А інтенсивність світіння приблизно така ж, як і при живленні лампи безпосередньо від генератора. Відмінності не помітні оку, тобто можна впевнено говорити про коефіцієнт передачі потужності, що дорівнює близько 1. Як і HT. Але коли навантаження С2 несуть дві лампи 4В 1А, з'єднані послідовно, яскравість кожної приблизно відповідає яскравості з попереднього прикладу, при цьому струм споживання від генератора ЗМЕНШУЄТЬСЯ. Тобто потужність в навантаженні зросла приблизно вдвічі в порівнянні з одиночною лампою при зниженні струму споживання. Звичайно, говорити про якусь супер-єдність абсолютно немає причин, адже не враховуються внутрішні опори джерела і навантаження, фазні співвідношення між напругою і струмом і т. Д. Ж.

Ну що, шановні колеги, як вам такий силовий трансформатор, з передавальної і приймальною сторонами у вигляді конденсаторів? На виході частотного перетворювача, наприклад? Або зварювальний інвертор. Або "куди".

З повагою, Зацарінін С.Б. stimel@mail.ru 30 липня 2008 року

Далі буде....

P.S. Кожен громадянин має право розпоряджатися цим документом на свій розсуд, відтворювати, копіювати, надсилати кому завгодно, але тільки в повному обсязі. Внесення змін до тексту, графіки, а також фрагментарне цитування не допускається.

____________________________________________________________________

Перше обговорення XT за участю автора відбулося на російськомовному тематичному форумі: [www.skif.biz - Форум-Генератори резонансу-Інші резонансні генератори-Як намотувати XT і SXT] - Сторінка: 1 Прізвисько самого С. Зацарініна "Cloc".

__________________________________________

Хочу звернути вашу увагу на дуже цікавий пост одного з форумчан

valeralap | Повідомлення: 126813 - Дата: 11.08.08 (19:35)

Хотілося б уточнити, що при пошуку ефекту, який з'являється в авторському XT, жодна котушка не видавала навіть дуже слабкого світіння шляхом обмотки мідним дротом. Хоча мій генератор видає 15В. З цієї причини я почав шукати ефект, припускаючи, що автор чимось замінив ядро. В одному випадку, при простому намотуванні котушки, хоча лампа і не загорялася, спиця нагрівалася і була добре помітна на дотик. Але, як тільки обмотку замінили на столовий провід, лампочка загорілася! Я не проводив експериментів про те, як саме автор сам виготовив XT, тому пропоную розглянути всі типи обмоток разом. Але тільки ці обмотки, дотримуючись рекомендацій автора, повинні бути виготовлені зі сталевого дроту, тобто з м'якого магнітного матеріалу. Ось і всі мої побажання. Які обмотки я пробував? TOR, Bifilar, Пружина зі змінним кроком. Паралельно, від двох обмоток типу Тесла. Я використовувала поперечне намотування, як бобіни в швейних машинах. Я пробував різні з'єднання обмоток. Я зробив туго скручену пару котушок. Одну я обмотав скотчем. Всі котушки мали не більше 20 витків дроту. ГЕНЕРАТОР 100 кГц-30 МГц 15 В 50 Ом. Лампочка 5 В 0,1 Ампера. У своєму останньому вдалому експерименті я використовував в'язальну голку, алюмінієвий сплав, як сердечник вторинної обмотки. Частота найбільшої яскравості - 2-3 МГц. Сталевий дріт для оббивки дерев'яних ящиків. Все просто, перевірте, підтвердіть ефект, накрутіть просту котушку. Потім ми почнемо досліджувати різні типи обмоток, щоб знайти спосіб реалізації самого НТ і можливого застосування в інших конструкціях. Якщо у вас є бізнес-пропозиція, але немає можливості перевірити, ви можете поділитися своїми думками, я можу перевірити вашу ідею, у мене дуже хороші умови для перевірки.

______________________________________________________________________

Заявлені автором властивості цього перетворювача до кінця не розкриті (конструкція залишається таємницєю). Особисто у мене виникли деякі питання з приводу оцінки потужності, що передається, і властивостей електромагнітної індукції, що виникають у вторинному ланцюзі. 

Розглянемо SXT. Я зробив схематичний малюнок для розуміння цього конвектору.

Маємо два неполярні кондесатори С1 і С2. Кондесатор С1 під'єднаний до джерела змінного струму АС високої частоти, а кондесатор С2 до навантаження лампи розжарювання. Конденсатори розміщені в середині спеціального намотування ХТ. Якимось чином електричний потенціал передається з першого кондесатора, який під'єднаний до джерела, на другий кондесатор, який під'єднаний до навантаження.

Добре - пошукаємо аналогії. Перша аналогія це трансформатор американського винахідника Willard F M Gray з його запатентованим «Стаціонарним асинхронним апаратом»  [Stationary induction apparatus US2521513A 1950-09-05], фактично трансформатор з однією обмоткою у вигляді обмоток конденсатора, яка намотана на сердечник.

 

Друга аналогія:  Звернемося до публікації в журналі «Юный техник» 2004 № 02: «Про те, як Володя Миславський допоміг Джеймсу К. Максвеллу» в якій описано подібний експеримент юного дослідника. А так само розвинена ідея використовувати обидві обмотки у вигляді обмоток конденсатора (мал.4).

Трансформатор Миславського корисний там, де звичайний трансформатор не може працювати. На високих частотах у звичайних трансформаторах починає позначатися міжвиткова ємність.

Вона ніби шунтує його. Крім того, зростає опір обмотки через «скін-ефект» - прагнення струмів текти тільки поверхнею провідника, не заходячи в глибину.

У трансформаторі Миславського таких втрат немає, і на частотах вище 100 МГц він стає вигіднішим за звичайний. З огляду на те, що сучасні ферити працюють на частотах у сотні гігагерц, трансформатор Миславського може знайти застосування в силовій електроніці, наприклад, для узгодження генератора й антен радіолокаційних станцій.

Таким чином аналогія простежується, чому б не розмістити обмотки кондесатора у вікно сердечника з магнітно-провідного матеріалу, за аналогією з трансформатором струму. Таким чином на перший погляд все логічно. 

Але є одне, за твердженнями Сергія Зацариніна у вікні (у фокусі) сердечника немає магнітного поля. Я вас запевняю його немає у вікні (у фокусі) і в традиційному трансформаторі. Магнітне поле сконцентровано в сердечнику.  Можна припустити, що хитрий сердечник трансформатора Зацариніна - це обмотка зі сталевого магнітно-провідного матеріалу (сталевий дріт). Весь секрет тільки в алгоритмі намотування і з'єднань. 

Дуже цікавим є перший варіант ХТ Сергія Зацариніна. У якому якимось чином, електричний потенціал передається на струмопровідний стрижень, вставлений у фокус спеціального намотування запропонованого пристрою. 

На форумі [www.skif.biz - Форум-Генератори резонансу-Інші резонансні генератори-Як намотувати XT і SXT] Сергій Зацаринін окреслив особливості свого пристрою:

Чітко, без словоблуддя, по кожному пункту:

1. коефіцієнт передачі за напругою близький до 1 незалежно від співвідношення числа витків первинної і вторинної обмоток.
2. коефіцієнт передачі за потужністю близький до 1 незалежно від співвідношення числа витків первинної і вторинної обмоток.
3. відсутність вихрових струмів. Сердечник з будь-якого матеріалу.
4. Введення в сердечник феритового стрижня ніяк не впливає на жодні параметри ХТ.
5. Повна незалежність вихідної напруги пробного провідника від положення в осерді.
6. Неможливість виникнення в трубці (стрижні) ніяких струмів, крім струму зовнішнього навантаження.
7. Відсутність у внутрішній порожнині ХТ магнітного поля.

Усього то справ. І не треба розбивати відповідь на розгляд окремих пунктів. Усе відразу, без балаканини, чітко й однозначно. Без взаємовиключень.

За першим пунктом у мене немає претензій. Стрижень у фокусі (замість сердечника соленоїда) хитрого намотування має електричну поляризацію синхронно з електричною поляризацією, яка надходить від джерела змінного струму [АС].  Скрин осциллографа вимірювання поляризації на стрижні це підтверджує, як я зрозумів вимірювання зроблені на холостому ході приладу, без підключення навантаження.

Другий пункт має багато запитань. Немає даних вимірювань сили струму в первинному та вторинному ланцюзі, при різних комбінаціях підключення. Немає вимірювання опору у хитрому намотуванні трансформатора, можливих вимірювань ємності (у рулонних кондесаторів є такий паразитний параметр як індуктивність, можливо, що демонструє автор і є цим параметром).

Третій пункт у мене викликав подив, оскільки вихрові струми - це явища магнітно-провідного сердечника з магнітним полем. Головне, про який сердечник Сергій веде мову, якщо його там наочно немає  або має особливості, які автор не розкрив.  

А ось п'ятий і шостий пункт вказують, що у фокусі пристрою (в середині хитрою намотування котушки або ємності) спостерігається явище електромагнітної індукції, аналогічне тій, що відбувається в пазах електромагнітного генератора, з тією лише різницею, що струм (магнітне поле навколо провідника) за умовою під'єднання до навантаження, ймовірно, не має зв'язку з магнітним полем сердечника (якого ми наочно не бачимо обо його немає взагалі). В іншому разі були б жорсткі обмеження за частотою коливань. Я припустив що у фокусі видбувається явіще електростатичної індукції, при чому керованої, а це вже дійсно має дуже велике значення.

На мій погляд, цей варіант дуже цікавий як для вивчення, так і для застосування.

Можливе застосування, зняття енергії з резонансного контуру. Є велика ймовірність, що без зменьшення цієї самої поляризації в резонансному контурі. 

Індукція, яка «прихована» від практичного застосування. | Патреон

З повагою, Серж Ракарський