среда, 4 декабря 2013 г.

Опять по ТПУ Стивекна Марка. описание работы

Поскольку есть много вопросов  относительно работы ТПУ Стивена Марка предлагаю вашему вниманию описание работы в моём понимании.

Терминологию названия обмоток решил взять по принципу "ВТА"  Флойд Свита.
ВТА звучит как "вакуум тьюб амплифер" или ламповый усилитель.
При детальном изучении принципа работы становится понятным, что речь не идёт о ламповом усилителе.
Чтобы понять почему Флойд Свит взял название вакуум тьюб амплифер, нужно рассмотреть как работает лампа. на примере вакуумного триода.

Радиолампа управляет движением зарядов между катодом и анодом благодаря электронному прерывателю называемому сеткой в тот момент, когда на аноде и катоде источник зарядов представляет из себя генератор постоянного тока.
Усиливающие свойства триода обуславливаются тем, что для управления большим потоком заряженных частиц достаточно приложить  относительно небольшое запирающее напряжение и минимальную мощность. О "волшебных" свойствах триода указывал Дон Смит. 
Однако разница в абревиатурах его исторойства и устройства вакуумного триода состоит в том, что источником энергии является статическое магнитное поле магнита. 


 На выше-представленном рисунке некая интерпретация Наудина, она не совсем точна, как и всё что есть у Наудина... Однако на примере рисунка мы видим, что есть магниты, как источник постоянного магнитного поля. Л3 и Л4 называются коллекторными обмотками, поскольку на них воздействиет магнитное поле магнита и на них происходит генерация энергии.
Л1 и Л2 - катушка "сетки" или магнитные прерыватели...

Теперь рассмотрим ТПУ Стивен Марка.




У нас есть ферритовый сердечник, он показан в разрезе, это я решил его применить, для лучшего понимания конструктива и практики. Окнами он смотрит вверх и вниз.
Коллекторная обмотка намотана на сам сердечник (боковыми стенки).


Эта обмотка восприимчива к воздействию на неё магнитного поля магнитов, которые не указаны на картинке, но должны находится вверху и внизу...
 Обмотки должны находится между магнитами.
Магнитные силовые линии должны пронизывать коллекторную обмотку наводят в ней ЭДС.
(Картинка с изображением справа, сердечник с коллекторной обмоткой находится между магнитами)

Обмотка магнитного прерывателя или "магнитный затвор" намотан поверх коллекторной обмотки. как и распространено в сети интернет.



Обмотки достаточно одной, в отличии от большого количества обмотков, которые мотают люди, руководствуясь представлениями , не имеющими отношения к ТПУ вообще...

Прерывающая обмотка мотается как мотается тороидальный трансформатор.
Её суть состоит в том, что она не только создаёт магнитный экран, как это показано у Дональда Смита в неком механическом прототипе.


Как происходит экранирование? Почему тратится минимальная энергия на магнитное прерывание? Какова физика процессов?

Те люди, которые занимались ТПУ Стивена Марка и не применяли магниты все утверждают о том, что генерирующая обмотка. которую мы называем прерывающей, при подаче энергии на неё практически никак не влияет на коллекторную. Все эксперименты показали что влияния могут происходит на частотах от 1 МГц, при этом передача энергии очень незначительна.
Мы не отошли от классики всё верно.

Ещё раз пройдёмся по физике процессов.
Есть магниты, к ним повёрнута коллекторная катушка так, что в ней наводится ЭДС индукции.
Как и по классике. По гистерезисной кривой мы движемся из нулевой точки . к примеру, вверх. Время нарастания напряжения в коллекторной обмотки зависит от нескольких факторов - индукции магнита, индуктивности катушки, время, сопротивлении или мощности нагрузки.
Если сопротивление нагрузки ниже, то и противо-ЭДС возрастает и время движения по точки по гистерезисной кривой замедляется.
Как только мы достигли вершины максимально-допустимой индукции мы должны или перемагнитить "сердечник" или прекратить влияние магнитного поля, т.е. прервать магнитный поток ожидая когда сердечник размагнититься самостоятельно.Время этого размагничивание называется остаточная намагниченность или коэрцитивной силой. Как правило, коэрцитивная сила у ферритов мала и феррит относительно быстро размагничивается. Одним словом -потери незначительны.

Хотелось бы расчётами подкрепить свои соображения

Итак, предположительно им имеем обмотку прерывателя с 50 витками.
Если длинна намотки катушки на сердечнике равна  20 см, ток по обмотке течёт 100 мА, то интенсивность магнитного поля катушки равна 20 Ампер/метр.

При проницаемости сердечника равной 7000, то магнитная индукция в сердечнике будет равна 0.172 Тесла.
Предположительно для 0.2 Тесла  нужен будет ток. в пределах 150 мА.
Примеры расчёта брались здесь
http://treugoma.ru/book/elektromagnetizm/napryajennost-magnitnogo-pola/


Итак, постараюсь объяснить зачем я провожу расчёты.
Я хотел математически доказать правоту мыслей относительно ВТА систем Свита и других систем, основанных на прерывании магнитных потоков.

Сама катушка является неким соленоидом, её можно сравнить с дросселем, поскольку ток растёт в дросселе растёт плавно.
На данный момент я предполагаю использовать эту катушку как дроссель.
Нагрузка в виде резистора или лампы накаливания, и т.д. я предполагаю использовать для того. что как только дроссель при включении через время достигнет вершины гистерезисной кривой и дроссель перейдёт в режим активной нагрузки или соленоида резистор или лампа установит ток благодаря своему сопротивлению для исключения подбора времени включения для избежания возможного замыкания цепи источника питания. Резистор как нагрузка (лампа) позволит контролировать параметры срабатывания дросселя для подбора времени включения дросселя.


Комментариев нет:

Отправить комментарий