निकोला टेस्लाच्या सर्वात सामान्य शोधांपैकी एक टेस्ला ट्रान्सफॉर्मर मानला जातो. या उपकरणाचे कार्य कॉइलमधील रेझोनंट इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्टँडिंग लहरींच्या क्रियेवर आधारित आहे. हे तत्त्व अनेक आधुनिक गोष्टींचा आधार आहे: फ्लोरोसेंट दिवे, टीव्हीचे किनेस्कोप, अंतरावर चार्जिंग डिव्हाइसेस. रेझोनान्सच्या घटनेमुळे, जेव्हा प्राथमिक वळण दोलनाची वारंवारता दुय्यम वळण उभ्या असलेल्या लहरींच्या दोलनाच्या वारंवारतेशी एकरूप होते, तेव्हा कॉइलच्या टोकाच्या दरम्यान एक चाप चमकतो.
या जनरेटरची स्पष्ट जटिलता असूनही, ते स्वतः बनवणे शक्य आहे. आपल्या स्वत: च्या हातांनी टेस्ला कॉइल कसा बनवायचा याचे तंत्रज्ञान खाली दिले आहे.
सामग्री
भाग आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत
टेस्ला ट्रान्सफॉर्मरमध्ये एक प्राथमिक कॉइल, एक दुय्यम कॉइल आणि एक अरेस्टर किंवा हेलिकॉप्टर, एक कॅपेसिटर आणि आउटपुट म्हणून कार्य करणारे टर्मिनल असलेले हार्नेस असते.
प्राथमिक विंडिंगमध्ये मोठ्या क्रॉस सेक्शन किंवा कॉपर ट्यूबसह तांबे वायरच्या लहान वळणांचा समावेश असतो. हे क्षैतिज (सपाट), अनुलंब (दंडगोलाकार) किंवा शंकूच्या आकाराचे असू शकते. दुय्यम विंडिंगमध्ये मोठ्या संख्येने लहान विंडिंग असतात आणि हा डिझाइनचा सर्वात महत्वाचा भाग असतो.त्याची लांबी ते व्यास गुणोत्तर 4:1 असणे आवश्यक आहे आणि त्याच्या पायावर तांब्याच्या तारेची ग्राउंड केलेली संरक्षणात्मक रिंग असावी जेणेकरून इंस्टॉलेशनच्या इलेक्ट्रॉनिक्सचे संरक्षण होईल.
टेस्ला ट्रान्सफॉर्मर पल्स मोडमध्ये कार्य करत असल्याने, त्याच्या डिझाइनमध्ये फेरोमॅग्नेटिक कोर समाविष्ट नाही हे वैशिष्ट्य आहे. हे विंडिंग्समधील परस्पर प्रेरण कमी करते. कॅपेसिटर, प्राथमिक कॉइलशी संवाद साधून, त्यात समाविष्ट असलेल्या अरेस्टरसह एक दोलन सर्किट तयार करतो, या प्रकरणात गॅस अरेस्टर. अरेस्टरला मोठ्या इलेक्ट्रोड्समधून एकत्र केले जाते आणि जास्त पोशाख प्रतिरोधासाठी ते उष्णता सिंकसह सुसज्ज आहे.
टेस्ला कॉइलच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत खालीलप्रमाणे आहे. ट्रान्सफॉर्मरद्वारे चोकद्वारे कॅपेसिटर चार्ज केला जातो. चार्जिंग दर थेट इंडक्टन्स मूल्यावर अवलंबून असतो. गंभीर स्तरावर शुल्क आकारले जाते, यामुळे अटक करणार्‍याचे ब्रेकडाउन होईल. त्यानंतर प्राथमिक सर्किटमध्ये उच्च-वारंवारता दोलन निर्माण होतात. त्याच वेळी अरेस्टर सक्रिय केला जातो, ट्रान्सफॉर्मरला शॉर्टिंग करून कॉमन सर्किटमधून काढून टाकतो.
असे न झाल्यास, प्राथमिक सर्किटमध्ये नुकसान होऊ शकते, ज्यामुळे त्याच्या ऑपरेशनवर नकारात्मक परिणाम होतो. मानक सर्किटमध्ये, वीज पुरवठ्याच्या समांतर गॅस अरेस्टर स्थापित केला जातो.
अशा प्रकारे, आउटपुटवरील टेस्ला कॉइल अनेक दशलक्ष व्होल्टचे व्होल्टेज तयार करू शकते. या व्होल्टेजमधून हवेत कोरोना डिस्चार्ज आणि स्ट्रीमर्सच्या रूपात विजेचे डिस्चार्ज होतात.
हे लक्षात ठेवणे अत्यंत आवश्यक आहे की ही उत्पादने उच्च संभाव्य प्रवाह निर्माण करतात आणि जीवनासाठी घातक असतात. कमी-शक्तीच्या उपकरणांमुळे देखील गंभीर जळजळ, मज्जातंतूचा शेवट, स्नायूंच्या ऊती आणि अस्थिबंधनाचे नुकसान होऊ शकते. हृदयविकाराचा झटका आणण्यास सक्षम.
डिझाइन आणि असेंब्ली
टेस्ला ट्रान्सफॉर्मरचे 1896 मध्ये पेटंट घेण्यात आले होते आणि ते डिझाइनमध्ये सोपे आहे. यात हे समाविष्ट आहे:
- 5-7 वळणांसाठी पुरेशा संख्येत 6 मिमी² पासून तांबे वायरचे वळण असलेली प्राथमिक कॉइल.
- डायलेक्ट्रिक सामग्रीपासून बनविलेले दुय्यम कॉइल आणि 0,5 मिमी व्यासापर्यंत वायर आणि 800-1000 वळणांसाठी पुरेसे लांब.
- डिस्चार्ज अरेस्टर गोलार्ध.
- कॅपेसिटर.
- ट्रान्सफॉर्मरच्या प्राथमिक वळणावर तांब्याच्या वायरची संरक्षक रिंग.
डिव्हाइसची वैशिष्ठ्य अशी आहे की त्याची शक्ती पुरवठा करणार्या स्त्रोताच्या शक्तीवर अवलंबून नाही. हवेचे भौतिक गुणधर्म अधिक महत्त्वाचे आहेत. डिव्हाइस वेगवेगळ्या पद्धतींनी दोलन सर्किट तयार करू शकते:
- स्पार्क गॅप अरेस्टर वापरणे;
- ट्रान्झिस्टरवर ऑसिलेटरसह;
- नळ्या सह.
आपल्या स्वत: च्या हातांनी टेस्ला ट्रान्सफॉर्मर बनविण्यासाठी आवश्यक असेलः
- प्राथमिक वळणासाठी - 6 मिमी व्यासासह 3 मीटर पातळ तांबे ट्यूब किंवा समान व्यास आणि लांबीचा तांबे कोर.
- दुय्यम वळण एकत्र करण्यासाठी, तुम्हाला 5 सेमी व्यासाचा आणि सुमारे 50 सेमी लांबीचा पीव्हीसी पाईप आणि त्यावर पीव्हीसी थ्रेडेड फिटिंग आवश्यक आहे. आपल्याला ०.५ मिमी व्यासाची आणि ९० मीटर लांबीची तांबे, वार्निश किंवा इनॅमेल्ड वायर देखील आवश्यक आहे.
- 5 सेमी आतील व्यासासह धातूचा फ्लॅंज.
- विविध नट, वॉशर आणि बोल्ट.
- डिस्चार्जर.
- टर्मिनलसाठी गुळगुळीत अर्ध-गोलाकार.
- कंडेन्सर स्वतः बनवता येते. तुम्हाला सहा काचेच्या बाटल्या, टेबल मीठ, रेपसीड किंवा व्हॅसलीन तेल आणि अॅल्युमिनियम फॉइल आवश्यक आहे.
- 30mA वर 9kV देणारा उर्जा स्त्रोत आवश्यक आहे.
टेस्ला ट्रान्सफॉर्मर सर्किट लागू करणे सोपे आहे. ट्रान्सफॉर्मरपासून 2 तारा आहेत ज्यामध्ये एक अरेस्टर जोडलेला आहे. तारांपैकी एकाशी मालिकेत कॅपेसिटर जोडलेले आहेत. शेवटी प्राथमिक वळण आहे. स्वतंत्रपणे टर्मिनल आणि ग्राउंड केलेल्या संरक्षण रिंगसह दुय्यम कॉइल आहे.
घरी टेस्ला कॉइल कसे एकत्र करावे याचे वर्णन:
- दुय्यम वळण प्रथम ट्यूबच्या शेवटी वायरची धार सुरक्षित करून तयार केले जाते. वळण समान रीतीने असावे, वायर तुटू देऊ नये. कॉइलमध्ये कोणतेही अंतर नसावे.
- पूर्ण झाल्यावर, पेंटरच्या टेपने विंडिंगचा वरचा आणि खालचा भाग गुंडाळा.यानंतर, वार्निश किंवा इपॉक्सीसह विंडिंग कोट करा.
- तळाशी आणि वरच्या पायासाठी 2 पटल तयार करा. कोणतीही डायलेक्ट्रिक सामग्री, प्लायवुड किंवा प्लास्टिकची शीट हे करेल. खालच्या पायाच्या मध्यभागी एक धातूचा फ्लॅंज ठेवा आणि तो खाली बोल्ट करा जेणेकरून तळाचा पाया आणि वरच्या पायामध्ये जागा असेल.
- सर्पिलमध्ये फिरवून आणि वरच्या पायावर सुरक्षित करून प्राथमिक वळण तयार करा. त्यात 2 छिद्रे ड्रिल करा आणि त्यामध्ये ट्यूबचे टोक घ्या. वळणांना स्पर्श होण्यापासून रोखण्यासाठी आणि त्यांच्यामध्ये 1 सेमी अंतर ठेवावे अशा प्रकारे ते बांधा.
- अरेस्टर बनवण्यासाठी लाकडी चौकटीत एकमेकांसमोर 2 बोल्ट ठेवणे आवश्यक आहे. जेव्हा ते हलवतात तेव्हा ते नियामक म्हणून काम करतील याची गणना केली जाते.
- कॅपेसिटर खालीलप्रमाणे बनवले जातात. काचेच्या बाटल्या फॉइलमध्ये गुंडाळल्या जातात आणि मीठ पाण्याने भरल्या जातात. सर्व बाटल्यांसाठी त्याची रचना समान असावी - 360 ग्रॅम प्रति 1 लिटर पाण्यात. टोप्या पंच केल्या जातात आणि त्यामध्ये तारा घातल्या जातात. कॅपेसिटर तयार आहेत.
- वर वर्णन केलेल्या योजनेनुसार सर्व नोड्स कनेक्ट करा. दुय्यम वळण ग्राउंड करणे सुनिश्चित करा.
- प्राथमिक विंडिंगमध्ये एकूण 6.5 वळणे, दुय्यम - 600 वळणे असावीत.
वर्णन केलेल्या ऑपरेशन्सचा क्रम टेस्ला ट्रान्सफॉर्मर स्वतः कसा बनवायचा याची कल्पना देतो.
स्विच चालू, चाचणी आणि समायोजन
प्रथम स्टार्ट-अप शक्यतो घराबाहेर केले पाहिजे आणि ते तुटण्यापासून रोखण्यासाठी सर्व उपकरणे दूर ठेवणे देखील योग्य आहे. सुरक्षा खबरदारी लक्षात ठेवा! प्रारंभ करण्यासाठी, खालील चरणे करा:
- तारांच्या संपूर्ण साखळीतून जा आणि कोणत्याही उघड्या संपर्कांना कुठेही स्पर्श होत नसल्याचे तपासा आणि सर्व असेंब्ली सुरक्षितपणे बांधलेल्या आहेत. अरेस्टरमधील बोल्टमध्ये एक लहान अंतर सोडा.
- व्होल्टेज लावा आणि स्ट्रीमर दिसण्यासाठी पहा. जर ते अनुपस्थित असेल तर, फ्लोरोसेंट दिवा किंवा इनॅन्डेन्सेंट दिवा दुय्यम वळणावर आणला जातो. त्यांना डायलेक्ट्रिकवर निश्चित करणे इष्ट आहे, पीव्हीसी पाईपचा एक तुकडा करेल.एक चमक दिसणे टेस्ला ट्रान्सफॉर्मर कार्य करते याची पुष्टी करते.
- जर चमक नसेल, तर प्राथमिक कॉइलचे लीड्स ठिकाणी बदला.
जर ते प्रथमच कार्य करत नसेल तर निराश होऊ नका. दुय्यम वळणांमधील वळणांची संख्या आणि विंडिंगमधील अंतर बदलण्याचा प्रयत्न करा. अरेस्टरमध्ये बोल्ट घट्ट करा.
शक्तिशाली टेस्ला कॉइल
अशा कॉइलचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे त्याचा आकार, परिणामी प्रवाहाची ताकद आणि रेझोनंट ऑसिलेशन्स निर्माण करण्याची पद्धत.
ते खालीलप्रमाणे दिसते. चालू केल्यानंतर, कॅपेसिटर चार्ज केला जातो. जेव्हा चार्जची कमाल पातळी गाठली जाते, तेव्हा अटककर्त्यामध्ये ब्रेकडाउन होते. पुढील चरणात, एलसी सर्किट तयार होते, कॅपेसिटर आणि मालिकेतील प्राथमिक सर्किट जोडून एक सर्किट तयार होते. यामुळे दुय्यम विंडिंगमध्ये रेझोनंट ऑसिलेशन्स आणि उच्च पॉवर व्होल्टेज तयार होतात.
त्याच वेळी घरामध्ये देखील असेच काहीतरी एकत्र केले जाऊ शकते. हे करण्यासाठी, आपण हे केले पाहिजे:
- कॉइल आणि वायर क्रॉस सेक्शनच्या व्यासाच्या 1.5-2.5 पट वाढवा.
- टॉरॉइडच्या स्वरूपात टर्मिनल बनवा. या उद्देशासाठी 100 मिमी व्यासासह अॅल्युमिनियम नालीदार वायर करेल.
- DC सोर्स 3-5 kV च्या AC सोर्सने बदला.
- एक विश्वासार्ह ग्राउंड कनेक्शन बनवा.
- तुमची वायरिंग भार सहन करू शकते याची खात्री करा.
असे ट्रान्सफॉर्मर 5kW पर्यंत वीज निर्माण करू शकतात आणि कोरोना आणि आर्क डिस्चार्ज तयार करू शकतात. त्याच वेळी, जेव्हा दोन्ही सर्किट्सची वारंवारता जुळते तेव्हा जास्तीत जास्त प्रभाव प्राप्त होतो.
संबंधित लेख:
