Бестопливный генератор Теслы своими руками ( 12 фото )
- 25.07.2020
- 9 868
Всем доброго дня. На днях получил письмо от человека под ником Dr Energie.
Он написал, что хочет выложить на моем сайте схему безтопливного генератора, назвал ее БТГ Тесла (1-фазный).
Все схемы рисовал я, со слов и с корректировкой Dr Energie (могут быть небольшие ошибки).
Сам он сайты по альтернативной энергии не выходит и выходить не будет.
Описание блоков применяемых в данной установке:
Блок B1:
Блок представляет собой источник постоянного двухполярного напряжения 12 вольт. Источником являются две аккумуляторных батареи на 12 вольт. Можно применить источник и на 24 вольта или больше.
Блок B2:
Блок представляет собой двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, на 12 вольт. В нем также стоят электролитические конденсаторы фильтра большой емкости.
Блок B3:
Это самый ответственный блок, он следит за работой всего устройства. В этом блоке находятся: задающий генератор промышленной частоты 50 (60) герц, схема слежения за током генератора тока (B4), схема слежения за присутствием высокого напряжения соответствующего генератора (B5), схема контроля и регулирования выходного напряжения на выходе трансформатора TR3, индикация состояния всего устройства.
Блок B4:
Блок представляет собой усилитель тока, выполненный по схеме эмиттерного повторителя. Данный блок работает на низкоомную обмотку L1 выходного трансформатора TR3.
Блок B5:
Блок представляет собой преобразователь низкого напряжения 12 вольт в высокое напряжение 3000 вольт. Выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Данный блок работает на низкоомную обмотку L2 выходного трансформатора TR2.
Трансформатор TR1:
Трансформатор представляет собой обычный измерительный трансформатор тока, мотается на обычном трансформаторном железе, соотношение обмоток 1:100. Можно заменить на измерительный шунт.
Трансформатор TR2:
Повышающий трансформатор с 12 вольт на 3000 вольт. Габаритная мощность 10-30 ватт. Мотается на обычном трансформаторном железе, сердечник для удобства лучше брать броневой ленточный. Обмотки для надежности мотаются на противоположных кернах, как на выходном трансформаторе строчной развертки телевизора. Высоковольтную обмотку лучше мотать на секционированном каркасе, как в некоторых неоновых трансформаторах. Соотношение витков L1:L2:L3.1:L3.2 1:1:250:250.
Трансформатор TR3:
Это основной элемент в этом устройстве, так сказать сердце всей системы. Пока могу сказать только одно, в нем не применяется сердечник, нет ни каких хитрых обмоток. Его также нельзя рассчитать как обычный классический трансформатор. Подробности о нем в соответствующем описании данного трансформатора.
Трансформатор TR4:
Обычный понижающий трансформатор с 220 вольт на 12 вольт со средней точкой. Мощность трансформатора 40-60 ватт. Можно применить готовый понижающий трансформатор на 50 (60) герц, который имеет две выходные обмотки на 12 вольт.
——
Блок B1:
Это даже блоком назвать трудно. В нем два аккумулятора на 12 вольт емкостью 7 ампер часов. Два диода выполняют защитную функцию, отключают аккумуляторы от устройства после его запуска. Так же предусмотрен механический выключатель.
Блок B2:
Этот блок представляет собой обычный двухполупериодный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме. На выходе выпрямителя стоят два фильтрующих конденсатора большой емкости. Конденсаторы шунтированы резисторами для их разрядки, когда установка выключена. Из-за малого напряжения на выходе выпрямителя, около 14 вольт, необходимости в них нет, поэтому резисторы можно не ставить.
Блок B3:
Данный блок на схеме нарисован в упрощенном виде, но достаточно для того чтобы устройство работало. В нем нет цепей контроля и стабилизации выходного напряжения, а так же контроля работы других блоков. Трансформатор 3TR1 сетевой понижающий трансформатор на 10-12 вольт, мощностью 5-10 ватт. Переменными резисторами 3R1 и 3R2 регулируют напряжение на клеммах X3-2 и X3-3.
В более совершенном устройстве этот блок имеет сложную схемотехнику, и выполняется на микропроцессоре и других специализированных ИС. Можно выполнить на дискретных элементах, но схема будет сложней. Этот блок сердце всей установки, от него зависит корректная работа устройства.
Блок B4, Блок B5:
Эти два блока выполняют одинаковую задачу, поэтому схемотехника у них одинаковая. На рисунке ниже представлена схема только одного блока B4. Блок представляет собой схему эмиттерного повторителя, выход которого работает на низкоомную нагрузку. Нагрузка представляет собой обмотки трансформаторов: для блока B4 обмотка L1 TR3, для блока B5 обмотка L2 TR2. Резисторы 4R1 и 4R2 ограничивают ток через базу транзисторов. Резисторы 4R3, 4R5 и 4R4, 4R6 представляют собой делители напряжения, которые задают рабочий режим транзисторов. Рассчитываются как для обычного усилителя, выполненного по схеме эмиттерного повторителя. Транзисторы 4VT1 и 4VT2 биполярные транзисторы, представляют собой комплементарную пару, что это такое ищите в интернете. Транзисторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 50 вольт и ток не менее 5 ампер, по соображениям надежности. Устанавливаются на радиаторы площадью около 250 квадратных сантиметров.
Трансформатор TR3:
Трансформатор намотан на диэлектрическом каркасе, примерный диаметр каркаса 50-75 миллиметров, длина 200-250 миллиметров. Вполне подойдет каркас из пластиковой канализационной трубы диаметром 50 миллиметров. Есть несколько вариантов намотки трансформатора, два из них показаны ниже.
Вариант 1.
Первыми мотаются обмотки L2.1 и L2.2. Намотка производится спаренным кабелем, подойдет обычный двухжильный, плоский кабель в одиночной изоляции. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса.
Второй мотается обмотка L3. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 4-6 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до половины каркаса. Направление намотки такое же, как и обмоток L2.1 и L2.2. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
На второй половине каркаса мотается обмотка L1 с отступом от обмоток L3, L2.1 и L2.2 примерно 3-5 миллиметров. Отступ применен для исключения электрического пробоя. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 1.5-2.5 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до заполнения каркаса.
Вариант 2.
Первой мотается обмотка L2.1. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса.
Второй мотается обмотка L3. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 4-6 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до половины каркаса. Направление намотки такое же, как и обмоток L2.1 и L2.2. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
Третьей мотается обмотка L2.2. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
На второй половине каркаса мотается обмотка L1 с отступом от обмоток L3, L2.1 и L2.2 примерно 3-5 миллиметров. Отступ применен для исключения электрического пробоя. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 1.5-2.5 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до заполнения каркаса.
Упрощенный вариант.
Этот вариант отличается от варианта 2 тем, что не мотается обмотка L2.2. Меняется так же трансформатор TR2, из него исключается обмотка L3.2. В таком варианте уменьшается выходная мощность установки, но как вариант тоже подходит.
Еще два варианта выходного трансформатора TR3.
От первых двух вариантов различаются расположением обмоток. В детальном описании этих двух вариантов нет необходимости. Они практически идентичны описанным выше, за исключением одного. Обмотка L3 разбивается на две части. Эти два варианта более оптимальные по сравнению с первыми.
Описание и принцип работы устройства:
Теперь попробую описать работу устройства так, как я это понимаю. Наверное, с этого надо было начинать, но решил выложить сначала схему устройства, а затем описание его работы. Принцип работы не претендует на истину, это лишь мое понимание, на котором построено устройство. Смысл работы прост, построен по принципу «Разделяй и властвуй».
Сначала о том, что мы хотим получить от устройства. Конечно, мощность, которая выражается формулой P=U*I. То есть двумя составляющими U-напряжение и I-ток. Это классическая формула, которая рассматривается еще в школе. Эта формула справедлива как для генератора, так и для потребителя. Причем в генераторе подразумевается, что напряжение и ток принадлежат одному источнику (генератору) и нигде не рассматривается случай, когда напряжение принадлежит одному источнику, а ток принадлежит другому источнику. Это кажется абсурдом.
Рассмотрим пример, когда напряжение и ток принадлежит разным источникам. Допустим, у нас есть Источник-1 100 вольт и 0.1 ампер и Источник-2 1 вольт и 10 ампер. Каждый из них при таких параметрах выдает по 10 ватт мощности, в сумме 20 ватт. Предположим, что мы каким-то образом смогли на одном потребители выделить мощность этих двух генераторов, при этом от первого источника мы взяли первую составляющую мощности – напряжение, от второго источника взяли вторую составляющую мощности – ток. Формула мощности приобрела следующий вид P=U (источник 1) *I (источник 2). В итоге у нас на нагрузке выделилась мощность P=100*10=1000 ватт. Это и есть принцип «Разделяй и властвуй».
Как мы можем разделить на две составляющие мощность источника? С этим проблем нет. Это можно сделать с помощью двух преобразователей, один из которых создает высокое напряжение и малый ток, второй наоборот, создает большой ток и малое напряжение. Схемотехника таких преобразователей широко известна и разнообразна. В данном устройстве блок B4 выдает малое напряжение и большой ток, блок B5, большое напряжение и малый ток. Схемотехника блоков идентична и выполнена по схеме эмиттерного повторителя (усилителя тока). Эта схема позволяет работать на низкоомную нагрузку, которой являются обмотки трансформаторов L1 TR3 для блока B4 и L2 TR2 для блока B5.
Теперь нам надо объединить напряжение с блока В5 с током с блока В4. Это объединение происходит в выходном трансформаторе TR3. Ниже показан упрощенный вариант выходного трансформатора (смотрите рисунок Трансформатор TR3).
Это индуктивно-емкостной трансформатор. Обмотки L2, L3 представляют собой емкость, между ними существует емкостная связь, поэтому эту часть трансформатора можно назвать емкостной трансформатор. Обмотки L1, L3 образуют индуктивный трансформатор с малой индуктивной связью. Влияния обмоток L2 и L3 между собой почти не происходит. Емкостная связь между ними очень маленькая, из-за взаимного расположения. Индуктивная связь такая же, как между L1 и L3, но тока в обмотке L2 почти нет, так как цепь обмотки L2 разомкнута для тока. Вариантов выполнения выходного трансформатора много, лучший вариант можно определить экспериментальным путем.
Изменения и дополнения:
В ходе исследований выяснилось, что можно упростить некоторые части системы. Это касается высоковольтного трансформатора. Смотрите рисунки «Схема соединения трансформаторов TR2-TR3».
Это касается выходной обмотки трансформатора TR2. Выходная обмотка выполняется одной секцией L3, а не как раньше L3.1 и L3.2. Надобности в двух секциях обмоток нет. Так же выяснилось, что второй вывод обмотки, который раньше не был подключен, можно соединить с другим выводом обмотки. Также обмотку можно заменить трубкой необходимого диаметра с разрезом вдоль (этот вариант еще не проверялся). Схемы с изменениями показаны на Вариант 1 и Вариант 2.
Ниже два рисунка, на одном «Схема соединения трансформаторов TR2-TR3», на втором варианты намотки выходного трансформатора TR3. Этот вариант еще не проверялся. В пояснениях, думаю, нет необходимости, из рисунков все понятно.
Он написал, что хочет выложить на моем сайте схему безтопливного генератора, назвал ее БТГ Тесла (1-фазный).
Все схемы рисовал я, со слов и с корректировкой Dr Energie (могут быть небольшие ошибки).
Сам он сайты по альтернативной энергии не выходит и выходить не будет.
Описание блоков применяемых в данной установке:
Блок B1:
Блок представляет собой источник постоянного двухполярного напряжения 12 вольт. Источником являются две аккумуляторных батареи на 12 вольт. Можно применить источник и на 24 вольта или больше.
Блок B2:
Блок представляет собой двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, на 12 вольт. В нем также стоят электролитические конденсаторы фильтра большой емкости.
Блок B3:
Это самый ответственный блок, он следит за работой всего устройства. В этом блоке находятся: задающий генератор промышленной частоты 50 (60) герц, схема слежения за током генератора тока (B4), схема слежения за присутствием высокого напряжения соответствующего генератора (B5), схема контроля и регулирования выходного напряжения на выходе трансформатора TR3, индикация состояния всего устройства.
Блок B4:
Блок представляет собой усилитель тока, выполненный по схеме эмиттерного повторителя. Данный блок работает на низкоомную обмотку L1 выходного трансформатора TR3.
Блок B5:
Блок представляет собой преобразователь низкого напряжения 12 вольт в высокое напряжение 3000 вольт. Выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Данный блок работает на низкоомную обмотку L2 выходного трансформатора TR2.
Трансформатор TR1:
Трансформатор представляет собой обычный измерительный трансформатор тока, мотается на обычном трансформаторном железе, соотношение обмоток 1:100. Можно заменить на измерительный шунт.
Трансформатор TR2:
Повышающий трансформатор с 12 вольт на 3000 вольт. Габаритная мощность 10-30 ватт. Мотается на обычном трансформаторном железе, сердечник для удобства лучше брать броневой ленточный. Обмотки для надежности мотаются на противоположных кернах, как на выходном трансформаторе строчной развертки телевизора. Высоковольтную обмотку лучше мотать на секционированном каркасе, как в некоторых неоновых трансформаторах. Соотношение витков L1:L2:L3.1:L3.2 1:1:250:250.
Трансформатор TR3:
Это основной элемент в этом устройстве, так сказать сердце всей системы. Пока могу сказать только одно, в нем не применяется сердечник, нет ни каких хитрых обмоток. Его также нельзя рассчитать как обычный классический трансформатор. Подробности о нем в соответствующем описании данного трансформатора.
Трансформатор TR4:
Обычный понижающий трансформатор с 220 вольт на 12 вольт со средней точкой. Мощность трансформатора 40-60 ватт. Можно применить готовый понижающий трансформатор на 50 (60) герц, который имеет две выходные обмотки на 12 вольт.
——
Блок B1:
Это даже блоком назвать трудно. В нем два аккумулятора на 12 вольт емкостью 7 ампер часов. Два диода выполняют защитную функцию, отключают аккумуляторы от устройства после его запуска. Так же предусмотрен механический выключатель.
Блок B2:
Этот блок представляет собой обычный двухполупериодный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме. На выходе выпрямителя стоят два фильтрующих конденсатора большой емкости. Конденсаторы шунтированы резисторами для их разрядки, когда установка выключена. Из-за малого напряжения на выходе выпрямителя, около 14 вольт, необходимости в них нет, поэтому резисторы можно не ставить.
Блок B3:
Данный блок на схеме нарисован в упрощенном виде, но достаточно для того чтобы устройство работало. В нем нет цепей контроля и стабилизации выходного напряжения, а так же контроля работы других блоков. Трансформатор 3TR1 сетевой понижающий трансформатор на 10-12 вольт, мощностью 5-10 ватт. Переменными резисторами 3R1 и 3R2 регулируют напряжение на клеммах X3-2 и X3-3.
В более совершенном устройстве этот блок имеет сложную схемотехнику, и выполняется на микропроцессоре и других специализированных ИС. Можно выполнить на дискретных элементах, но схема будет сложней. Этот блок сердце всей установки, от него зависит корректная работа устройства.
Блок B4, Блок B5:
Эти два блока выполняют одинаковую задачу, поэтому схемотехника у них одинаковая. На рисунке ниже представлена схема только одного блока B4. Блок представляет собой схему эмиттерного повторителя, выход которого работает на низкоомную нагрузку. Нагрузка представляет собой обмотки трансформаторов: для блока B4 обмотка L1 TR3, для блока B5 обмотка L2 TR2. Резисторы 4R1 и 4R2 ограничивают ток через базу транзисторов. Резисторы 4R3, 4R5 и 4R4, 4R6 представляют собой делители напряжения, которые задают рабочий режим транзисторов. Рассчитываются как для обычного усилителя, выполненного по схеме эмиттерного повторителя. Транзисторы 4VT1 и 4VT2 биполярные транзисторы, представляют собой комплементарную пару, что это такое ищите в интернете. Транзисторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 50 вольт и ток не менее 5 ампер, по соображениям надежности. Устанавливаются на радиаторы площадью около 250 квадратных сантиметров.
Трансформатор TR3:
Трансформатор намотан на диэлектрическом каркасе, примерный диаметр каркаса 50-75 миллиметров, длина 200-250 миллиметров. Вполне подойдет каркас из пластиковой канализационной трубы диаметром 50 миллиметров. Есть несколько вариантов намотки трансформатора, два из них показаны ниже.
Вариант 1.
Первыми мотаются обмотки L2.1 и L2.2. Намотка производится спаренным кабелем, подойдет обычный двухжильный, плоский кабель в одиночной изоляции. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса.
Второй мотается обмотка L3. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 4-6 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до половины каркаса. Направление намотки такое же, как и обмоток L2.1 и L2.2. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
На второй половине каркаса мотается обмотка L1 с отступом от обмоток L3, L2.1 и L2.2 примерно 3-5 миллиметров. Отступ применен для исключения электрического пробоя. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 1.5-2.5 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до заполнения каркаса.
Вариант 2.
Первой мотается обмотка L2.1. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса.
Второй мотается обмотка L3. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 4-6 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до половины каркаса. Направление намотки такое же, как и обмоток L2.1 и L2.2. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
Третьей мотается обмотка L2.2. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
На второй половине каркаса мотается обмотка L1 с отступом от обмоток L3, L2.1 и L2.2 примерно 3-5 миллиметров. Отступ применен для исключения электрического пробоя. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 1.5-2.5 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до заполнения каркаса.
Упрощенный вариант.
Этот вариант отличается от варианта 2 тем, что не мотается обмотка L2.2. Меняется так же трансформатор TR2, из него исключается обмотка L3.2. В таком варианте уменьшается выходная мощность установки, но как вариант тоже подходит.
Еще два варианта выходного трансформатора TR3.
От первых двух вариантов различаются расположением обмоток. В детальном описании этих двух вариантов нет необходимости. Они практически идентичны описанным выше, за исключением одного. Обмотка L3 разбивается на две части. Эти два варианта более оптимальные по сравнению с первыми.
Описание и принцип работы устройства:
Теперь попробую описать работу устройства так, как я это понимаю. Наверное, с этого надо было начинать, но решил выложить сначала схему устройства, а затем описание его работы. Принцип работы не претендует на истину, это лишь мое понимание, на котором построено устройство. Смысл работы прост, построен по принципу «Разделяй и властвуй».
Сначала о том, что мы хотим получить от устройства. Конечно, мощность, которая выражается формулой P=U*I. То есть двумя составляющими U-напряжение и I-ток. Это классическая формула, которая рассматривается еще в школе. Эта формула справедлива как для генератора, так и для потребителя. Причем в генераторе подразумевается, что напряжение и ток принадлежат одному источнику (генератору) и нигде не рассматривается случай, когда напряжение принадлежит одному источнику, а ток принадлежит другому источнику. Это кажется абсурдом.
Рассмотрим пример, когда напряжение и ток принадлежит разным источникам. Допустим, у нас есть Источник-1 100 вольт и 0.1 ампер и Источник-2 1 вольт и 10 ампер. Каждый из них при таких параметрах выдает по 10 ватт мощности, в сумме 20 ватт. Предположим, что мы каким-то образом смогли на одном потребители выделить мощность этих двух генераторов, при этом от первого источника мы взяли первую составляющую мощности – напряжение, от второго источника взяли вторую составляющую мощности – ток. Формула мощности приобрела следующий вид P=U (источник 1) *I (источник 2). В итоге у нас на нагрузке выделилась мощность P=100*10=1000 ватт. Это и есть принцип «Разделяй и властвуй».
Как мы можем разделить на две составляющие мощность источника? С этим проблем нет. Это можно сделать с помощью двух преобразователей, один из которых создает высокое напряжение и малый ток, второй наоборот, создает большой ток и малое напряжение. Схемотехника таких преобразователей широко известна и разнообразна. В данном устройстве блок B4 выдает малое напряжение и большой ток, блок B5, большое напряжение и малый ток. Схемотехника блоков идентична и выполнена по схеме эмиттерного повторителя (усилителя тока). Эта схема позволяет работать на низкоомную нагрузку, которой являются обмотки трансформаторов L1 TR3 для блока B4 и L2 TR2 для блока B5.
Теперь нам надо объединить напряжение с блока В5 с током с блока В4. Это объединение происходит в выходном трансформаторе TR3. Ниже показан упрощенный вариант выходного трансформатора (смотрите рисунок Трансформатор TR3).
Это индуктивно-емкостной трансформатор. Обмотки L2, L3 представляют собой емкость, между ними существует емкостная связь, поэтому эту часть трансформатора можно назвать емкостной трансформатор. Обмотки L1, L3 образуют индуктивный трансформатор с малой индуктивной связью. Влияния обмоток L2 и L3 между собой почти не происходит. Емкостная связь между ними очень маленькая, из-за взаимного расположения. Индуктивная связь такая же, как между L1 и L3, но тока в обмотке L2 почти нет, так как цепь обмотки L2 разомкнута для тока. Вариантов выполнения выходного трансформатора много, лучший вариант можно определить экспериментальным путем.
Изменения и дополнения:
В ходе исследований выяснилось, что можно упростить некоторые части системы. Это касается высоковольтного трансформатора. Смотрите рисунки «Схема соединения трансформаторов TR2-TR3».
Это касается выходной обмотки трансформатора TR2. Выходная обмотка выполняется одной секцией L3, а не как раньше L3.1 и L3.2. Надобности в двух секциях обмоток нет. Так же выяснилось, что второй вывод обмотки, который раньше не был подключен, можно соединить с другим выводом обмотки. Также обмотку можно заменить трубкой необходимого диаметра с разрезом вдоль (этот вариант еще не проверялся). Схемы с изменениями показаны на Вариант 1 и Вариант 2.
Ниже два рисунка, на одном «Схема соединения трансформаторов TR2-TR3», на втором варианты намотки выходного трансформатора TR3. Этот вариант еще не проверялся. В пояснениях, думаю, нет необходимости, из рисунков все понятно.
Материал взят: Тут