Проверка трансформатора микроволновки безопасным способом, под напряжением и методом обратной трансформации

Стандартное напряжение бытовой сети не всегда подходит для корректной работы некоторых узлов техники. Например, магнетрону для создания СВЧ-излучения нужно два разных параметра. И они оба далеки от первоисточника. Поэтому для таких случаев в схему подобных приборов непременно включен трансформатор. А когда нужно найти причину отказа работы прибора, то в алгоритм поиска обязательно входит проверка трансформатора микроволновки.

Принцип работы микроволновки и ее устройство

Облучая различные предметы сантиметровыми волнами, учеными была выявлена одна интересная особенность: при частоте в 2,45 ГГц лучи способны расшатывать микрочастицы воды, что сопровождается выделением значительного количества тепла. А так как продукты питания содержат большое количество жидкости, то это специфическое свойство стали использовать для разогрева и приготовления пищи.

Создает такое магнитное поле особая вакуумная лампа – магнетрон. Чтобы защитить человеческий организм, на 80% состоящий из воды, этот излучатель спрятали в металлический контейнер, материал и конструкция которого не пропускают наружу волны, способные за очень короткое время довести любую жидкость до температуры кипения. Изоляция магнитного поля в узком пространстве позволила только увеличить продуктивность такого прибора. Ведь тепло перестало рассеиваться, а начало только накапливаться, ускоряя процесс разогрева. Для более равномерного воздействия волн на продукт внутри был установлен вращающийся вокруг своей оси столик.

Камера микроволновки оснащена стеклянной дверцей, чтобы можно было наблюдать за процессом приготовления блюда. Стекло покрыто материалом, отражающим излучение. А для отвода пара и излишка тепла предусмотрены отверстия, не пропускающие наружу сверхвысокочастотные волны.

Предназначение и функции трансформатора в СВЧ-печи

Чтобы магнетрон смог сгенерировать свое излучение, ему нужно напряжение в 2 000 вольт, тогда как бытовая электросеть обеспечивает только 220 вольт. Поэтому для получения нужной величины используется высоковольтный трансформатор. Это устройство имеет одну первичную обмотку, на которую подается переменное напряжение в 220V, и две вторичных. Одна из них питает накальную обмотку электронной лампы преобразованным переменным напряжением в 3,15V. Такой накал нужен для начала эмиссии электронов. На высоковольтной обмотке создается постоянное напряжение в 4kV. Им запитуется анод магнетрона, чтобы сгенерированные электроны начали свое движение.

Важно! У технически неисправной микроволновой печи возможен пробой электрическим током под напряжением до 5 000 вольт.

Так как в разных моделях микроволновок используются различные вакуумные лампы, то и трансформаторы могут отличаться по:

• мощности;
• габаритам;
• способу крепления;
• напряжению на вторичных обмотках;
• сечению провода;
• числу витков катушки.

Катушка с высоковольтной обмоткой замыкается на корпус, как и один из выводов излучателя.

Трансформатор в электросхеме

Простейшая схема с участием высоковольтного трансформатора содержит в себе:

• магнетрон;
• диод;
• сетевой фильтр;
• высоковольтный конденсатор;
• выключатели для блокировки дверцы;
• предохранитель;
• электромоторы для вентиляции и вращения поддона;
• модуль управления;
• лампу для подсветки.

Запуск печи, который возможен только при закрытой двери, включает движение поддона и охлаждающий магнетрон вентилятор. В случае, если температура лампы достигнет более 105°С, то сработает термостат, который отключит подачу напряжения на первичную обмотку трансформатора.

В дорогих моделях схемы дополнительно комплектуются блоками с программным управлением, ЖК-дисплеями, диссекторами, грилями и пароварками. А высоковольтный трансформатор заменяют сложным импульсным блоком, что облегчает вес всей конструкции.

Признаки и причины неисправности трансформатора

Возникновение проблем в трансформаторе можно определить по следующим признакам:

• видно задымление и явно чувствуется запах горелой изоляции;
• при работе микроволновка издает повышенный шум;
• продукты не разогреваются.

Во многих случаях неисправности вызваны скачками напряжения в сети: может произойти обрыв провода, или случиться короткое замыкание. Без проверки можно обойтись в том случае, когда явно видны следы оплавленности и пахнет горелым. Тогда требуется замена трансформатора.

Совет! Преимущественно из-за перепадов в сети страдают катушки обмоток. Именно там следует искать причины неполадок.

Стальные пластины, из которых состоит каркас преобразователя, должны быть склеены между собой. Если происходит расслоение, то трансформатор при работе начинает громко шуметь. При таком положении вещей нужно купить новый прибор с аналогичными мощностными характеристиками и заменить неисправный.

Проверка работоспособности устройства

Проверить высоковольтный трансформатор необходимо, если без видимых причин микроволновка перестала выполнять функции разогрева. Или греет, но неудовлетворительно. Для этого придется вооружиться мультиметром и освежить в памяти правила техники безопасности при работе с электрооборудованием.

Правила безопасности

Собираясь проверять такое небезопасное устройство, как трансформатор, следует помимо тестера подготовить набор необходимых инструментов. Дополнительно понадобятся отвертки с разными наконечниками, плоскогубцы и омметр.

Важно! Все приспособления для работы с трансформатором должны иметь ручки с надежной изоляцией.

Порядок выполнения работ такой:

• отключить печь от сети;
• разобрать устройство, начиная со снятия кожуха, для чего следует открутить на нем все винты;
• обязательно разрядить конденсатор посредством простого замыкания его контактов, для чего можно воспользоваться пассатижами;
• снять клеммы с трансформатора и произвести проверку катушек;
• продолжить поиск неисправностей в других местах, если проверка катушек не выявила проблемы;
• заменить трансформатор, если обнаружены обрывы и короткие замыкания;
• выполнить обратный монтаж и проверить работоспособность печи.

Если после всех вышеописанных манипуляций микроволновая печь по-прежнему не выполняет свои функции, то необходимо сделать проверку под напряжением.

Способы проверки

Возможность и целесообразность применения одного из вариантов проверки мастер определяет самостоятельно, исходя из своей квалификации в данной области. Руководствоваться при этом стоит здравым смыслом. И если есть хоть малейшая доля сомнений в собственных силах, то работу нужно доверить профессионалу.

1. Безопасная проверка
   Исследуют демонтированный трансформатор предварительно настроенным тестером:

   Обмотка	Тестер выставлен		Обрыв
   	200 Ом	2 000 Ом
   Первичная	2 – 4,5 Ом	—	1
   Накальная	3,5 – 8 Ом	—	1
   Высоковольтная	—	140 – 350 Ом	1

   Показания, соответствующие единице, определяют обрыв в катушке. А значения, отличающиеся от табличных, указывают на возможное короткое замыкание.

   Совет! Замкнув щупы тестера между собой, можно получить показание собственной погрешности прибора. Это значение нужно прибавлять к табличным для более точных результатов.

2. Проверка под напряжением
   В этом случае при снятом кожухе печи проверяются показания вторичных обмоток. Микроволновка должна быть включена в розетку, а нормальные показания должны соответствовать паспортным, которые приведены ниже в таблице.

   Накальная катушка	3 V
   Высоковольтная	2 000 V

   Важно! Данная операция относится к разряду опасных, поэтому ее проведение без надобности нежелательно.

   Для диагностики по этой методике потребуется мультиметр, способный измерять переменное напряжение в 2 000 вольт и более.

3. Обратный способ
   Можно сделать проверку более безопасным способом. Если напряжение в 220 V подать на вторичную обмотку, то при проверке первичной прибор должен показать значение в пределах 24 вольт. Такой способ называется методом обратной трансформации, и его средний коэффициент равен 9,1. Можно использовать блок питания на 12 вольт, подключив его к первичной обмотке. И тогда на вторичной должны быть показания в 109 V.
   Повышение температуры трансформатора при пассивном включении в сеть указывает на замыкание в катушках. Но если нагрев происходит только при работе излучателя, то причину надо искать в другом месте.

Меры предосторожности

Чтобы избежать опасности поражения электрическим током, необходимо соблюдать простые правила при диагностике и ремонте микроволновки.

1. Ни под каким предлогом не прикасаться к внутренностям прибора, находящимся под напряжением.
2. Касание высоковольтных частей возможно только при полном отключении устройства от сети и после разрядки конденсатора.
3. В наборе мультиметра присутствуют щупы-крокодилы, имеющие хорошую изоляцию. Все подключения необходимо проводить только при помощи таких приспособлений.

Никогда не следует забывать о накопленном напряжении в конденсаторе. Предусмотренный производителями резистор для разряда прибора может быть неисправным или вовсе отсутствовать. Если замкнуть выводы вакуумной лампы на корпус, можно обезопасить себя от удара электрическим током. Такие предосторожности помогут избежать травмы, а в некоторых случаях и летального исхода любителям ремонта своими руками.

Статистика показывает, что самый большой процент поломок из-за проблем с трансформатором встречается у брендов LG, Daewoo и Samsung. Однако есть предположение, что статистические данные столь велики из-за популярности этих марок, то есть — большего количества продаж по сравнению с другими брендами.

Согласно мнению экспертов, причины неисправности трансформатора следует искать в частых перепадах напряжения в нашей бытовой сети.

Популярные микроволновые печи по мнению покупателей

Микроволновая печь Samsung ME88SUG на Яндекс Маркете

Микроволновая печь Horizont 20MW700-1378AAW на Яндекс Маркете

Микроволновая печь BBK 20MWS-726S/W на Яндекс Маркете

Микроволновая печь Samsung GE88SUT на Яндекс Маркете

Микроволновая печь Bosch BFL524MS0 на Яндекс Маркете

В микроволновой печи скрывается мощное и опасное СВЧ оружие / Хабр

Добрый день, уважаемые хабровчане.

Этот пост будет про недокументированные функции микроволновой печи. Я покажу, сколько полезных вещей можно сделать, если использовать слегка доработанную микроволновку нестандартным образом.

В микроволновке находится генератор СВЧ волн огромной мощности

Мощность волн, которые используются в микроволновке, уже давно будоражит моё сознание.

Её магнетрон (генератор СВЧ) выдаёт электромагнитные волны мощностью около 800 Вт и частотой 2450 МГц. Только представьте, одна микроволновка вырабатывает столько излучения, как 10 000 wi-fi роутеров, 5 000 мобильных телефонов или 30 базовых вышек мобильной связи! Для того, что бы эта мощь не вырвалась наружу в микроволновке используется двойной защитный экран из стали.

Вскрываю корпус

Сразу хочу предупредить, электромагнитное излучение СВЧ диапазона может нанести вред вашему здоровью, а высокое напряжение вызвать летальный исход. Но меня это не остановит.
Сняв крышку с микроволновки, можно увидеть большой трансформатор: МОТ. Он повышает напряжение сети с 220 вольт до 2000 вольт, что бы питать магнетрон.

В этом видеоролике я хочу показать, на что способно такое напряжение:

Антенна для магнетрона

Сняв магнетрон с микроволновки я понял, что включать просто так его нельзя. Излучение распространится от него во все стороны, поражая всё вокруг. Не долго думая я решил смастерить направленную антенну из кофейной банки. Вот схема:

Теперь всё излучение направленно в нужную сторону. На всякий случай я решил проверить эффективность этой антенны. Взял много маленьких неоновых лампочек и выложил их на плоскости. Когда я поднёс антенну с включенным магнетроном, то увидел, что лампочки загораются как раз там где нужно:

Необычные опыты

Сразу хочу отметить, СВЧ значительно сильнее влияет на технику, чем на людей и животных. Даже в 10 метрах от магнетрона, техника давала сильные сбои: телевизор и муз-центр издавали страшный рычащий звук, мобильный телефон вначале терял сеть, а потом и вовсе завис. Особо сильное влияние магнетрон оказывал на wi-fi. Когда я поднёс магнетрон близко к музыкальному центру, с него посыпались искры и к моему удивлению он взорвался! При детальном осмотре обнаружил, что в нём взорвался сетевой конденсатор. В этом видео я показываю процесс сборки антенны и влияние магнетрона на технику:

Используя не ионизирующее излучение магнетрона можно получить плазму. В лампе накаливания, поднесённой к магнетрону, зажигается ярко светящийся желтый шар, иногда с фиолетовым оттенком, как шаровая молния. Если вовремя не выключить магнетрон, то лампочка взорвётся. Даже обычная скрепка, под воздействием СВЧ превращается в антенну. На ней наводится ЭДС достаточной силы, что бы зажечь дугу и расплавить эту скрепку. Лампы дневного света и «экономки» зажигаются на достаточно большом расстоянии и светятся прямо в руках без проводов! А в неоновой лампе электромагнитные волны становятся видимыми:

Хочу вас успокоить, мои читатели, ни кто из моих соседей не пострадал от моих опытов. Все ближайшие соседи сбежали из города, как только в Луганске начались боевые действия.

Техника безопасности

Я настоятельно не рекомендую повторять описанные мною опыты потому, что при работе с СВЧ требуется соблюдать особые меры предосторожности. Все опыты выполнены исключительно с научной и ознакомительной целью. Вред СВЧ излучения для человека ещё не до конца изучен. Когда я близко подходил к рабочему магнетрону я чувствовал тепло, как от духовки. Только изнутри и как бы точечно, волнами. Больше ни какого вреда я не ощутил. Но всё же настоятельно не рекомендую направлять рабочий магнетрон на людей. Из-за термического воздействия может свернуться белок в глазах и образоваться тромб в крови. Так же ведутся споры о том, что такое излучение может вызвать онкологические и хронические заболевания.

Необычные применения магнетрона

1 — Выжигатель вредителей. СВЧ волны эффективно убивают вредителей, и в деревянных постройках, и на лужайке для загара. У жучков под твёрдым панцирем есть влагосодержащее нутро (какая мерзость!). Волны его в миг превращают в пар, при этом не причиняя вреда дереву. Я пробовал убивать вредителей на живом дереве (тлю, плодожорок), тоже эффективно, но важно не передержать потому, что дерево тоже нагревается, но не так сильно.
2 — Плавка металла. Мощности магнетрона вполне хватает для плавки цветных металлов. Только нужно использовать хорошую термоизоляцию.
3 — Сушка. Можно сушить крупы, зерно и т. п. Преимущество этого метода в стерилизации, убиваются вредители и бактерии.
4 — Зачистка от прослушки. Если обработать магнетроном комнату, то можно убить в ней всю нежелательную электронику: скрытые видеокамеры, электронные жучки, радиомикрофоны, GPS слежение, скрытые чипы и тому подобное.
5 — Глушилка. С помощью магнетрона легко можно успокоить даже самого шумного соседа! СВЧ пробивает до двух стен и «успокаивает» любую звуковую технику.

Это далеко не все возможные применения испытанные мной. Эксперименты продолжаются и вскоре я напишу ещё более необычный пост. Всё же хочу отметить, что использовать так микроволновку опасно! Поэтому лучше так делать в случаях крайней необходимости и при соблюдении правил безопасности при работе с СВЧ.

На этом у меня всё, соблюдайте осторожность при работе с высоким напряжением и микроволнами.

В чем разница между тостером и микроволновым трансформатором? – Mexicali Blue

4 декабря 2022 г. 23 октября 2022 г. Лаура

Есть много общего между тостером и микроволновым трансформатором. Оба устройства используют электричество для выработки тепла, и оба могут использоваться для приготовления пищи. Однако между этими двумя устройствами есть и некоторые важные различия. Одним из ключевых отличий является то, что в тостере для приготовления пищи используется лучистое тепло, а в микроволновом трансформаторе используются электромагнитные волны. Это означает, что тостер может более равномерно готовить пищу, так как тепло не концентрируется в одной области. Кроме того, тостер может нагреваться до более высоких температур, чем микроволновый трансформатор, что делает его более подходящим для определенных задач, таких как жарка. Еще одно отличие состоит в том, что тостерная печь обычно имеет гораздо меньший объем, чем микроволновый трансформатор. Это означает, что приготовление пищи в тостере может занять больше времени, но это также означает, что пища будет меньше высыхать. Таким образом, хотя между тостером и микроволновым трансформатором есть некоторое сходство, есть и некоторые важные различия. При выборе между этими двумя устройствами важно учитывать ваши потребности. Если вам нужно быстро приготовить еду, то лучшим вариантом может стать трансформатор для микроволновки. Однако, если вам нужно равномерно приготовить пищу или достичь высокой температуры, то лучшим выбором может стать тостер.

Тостер и микроволновая печь — это одно и то же?

Кредит: cooknovel.com

Нет, тостер — это не то же самое, что микроволновая печь. Тостер использует тепло для приготовления пищи, а микроволновая печь использует электромагнитные волны.

Приборы, входящие в состав тостера и микроволновой печи, имеют широкий спектр применения. Оба небольших настольных прибора можно использовать для разогрева остатков пищи или приготовления небольших порций еды. Тостер потребляет меньше энергии и более интеллектуален, чем настенная печь. Когда микроволны воздействуют на что-либо, электромагнитное излучение используется для его нагрева. В зависимости от выбранного режима средний тостер может потреблять до 1300 Вт. средняя микроволновая печь потребляет 900 Вт (600 Вт в час). При приготовлении пищи в плите или настенной духовке я бы рекомендовал использовать микроволновую печь для разогрева или размораживания пищи.

Тостеры , без сомнения, являются лучшим кухонным оборудованием на рынке. С ними не только быстрее разогреть пищу, но и сделать ее хрустящей и даже карамелизовать. Это вызвано высокой степенью сухого тепла змеевиков. Это намного лучше, чем микроволновые печи, которые теряют питательные вещества в результате более быстрого метода приготовления. Тостеры могут быть не такими полезными для здоровья, как микроволновые печи, но они обеспечивают удобный способ получить максимальную отдачу от вашей еды.

Какой тип трансформатора используется в микроволновой печи?

Фото: blogspot.com

Высоковольтный трансформатор в основном используется для питания бытовой техники, такой как микроволновая печь, которая вырабатывает тепло для приготовления пищи или других предметов, требующих высокого напряжения.

Трансформаторы для микроволновых печей широко используются в производстве микроволновых печей. Короче говоря, трансформатор используется для поддержания рабочего тока магнетрона за счет циркуляции его магнитного потока рассеяния, а также служит аналогом трансформатора. Разомкнутая цепь — это короткое замыкание, которое распространяется от обмотки к сердечнику, а утечка или короткое замыкание — это короткое замыкание, которое распространяется от обмотки к сердечнику. Обрывы обмотки трансформатора микроволновой печи или межвитковые короткие замыкания являются частью его цепи. Железный сердечник необходимо разобрать и перемотать, чтобы его можно было отремонтировать вручную. Удаление сердцевины из листов кремнистой стали занимает всего несколько минут из-за ее многочисленных слоев.

Перед покупкой микроволновой печи обязательно ознакомьтесь со спецификациями продукта. Некоторые модели имеют собственные трансформаторы, которые преобразуют электроэнергию, поступающую от источника питания, в более высокое напряжение. Убедитесь, что трансформатор микроволновой печи имеет напряжение на конденсаторе 2,1 кВ, так как это то, что имеет трансформатор микроволновой печи. Кроме того, номинальное напряжение конденсатора должно быть напечатано на устройстве, чтобы гарантировать, что оно может работать с большим током.

номинальное напряжение 2,1 кВ на конденсаторе в микроволновой печи Transforme

Предполагается, что в трансформаторе микроволновой печи напряжение на конденсаторах составляет около 2,1 кВ. На конденсаторе желательно указать номинальное напряжение. Мощность потребляемого тока микроволновой печи указывает на ее потребляемую мощность.

Можно ли подключить тостер и микроволновую печь к одной розетке?

Нет причин, по которым одну розетку нельзя использовать для двух устройств одновременно. Да, требуется специальная схема для микроволновой печи ; однако наличия отдельной розетки для микроволновой печи недостаточно, чтобы гарантировать, что ваша система соответствует нормам.

Могут ли микроволновые печи и тостеры использовать одну и ту же розетку? Согласно новому изданию NEC, вы не сможете включить микроволновую печь и холодильник в одну и ту же цепь. Каждое из этих устройств снабжено собственной выделенной цепью, которая не используется никаким другим устройством или источником света. Настоятельно рекомендуется, чтобы все эти устройства были подключены к выделенным цепям. Электрические духовки , плиты и плиты – все это возможные варианты. электромагнитное излучение — это тип излучения, который испускает волны электрической и магнитной энергии, распространяющиеся в одном и том же направлении в пространстве. Разогревать грибы в микроволновке или другой духовке — не лучший вариант.

Проверьте дно контейнера, чтобы убедиться, что его можно есть в микроволновой печи. Если вы хотите уничтожить постельных клопов, спрятавшихся внутри книги, время ее нагревания в микроволновой печи имеет решающее значение. Почти вся стеклянная посуда на рынке подходит для использования в микроволновой печи. Микроволновая печь удобна и безопасна для кипячения воды. При нагреве небольшого количества воды микроволнами лучше всего использовать этот метод, потому что микроволны могут распределять тепло непредсказуемым образом. Если вам нужно быстро приготовить еду, лепешек для микроволновки . Восковые покрытия безопасны для использования на стеклянных, керамических поверхностях и поверхностях контейнеров. Бумажные товары, такие как бумажные тарелки и бумажные полотенца, а также пергаментная бумага, также являются приемлемыми вариантами.

Если вы хотите сэкономить место на прилавке, вам следует выбрать специальную тостерную печь меньшего размера. Комбинация микроволновой печи и тостера займет много места на столешнице, а затраты на электроэнергию будут выше, чем если бы у вас был специальный прибор. Эта комбинация включает в себя микроволновую печь и духовку на плите. Умная духовка Breville BOV800XL с микроволновой печью и тостером Эта духовка оснащена 8-дюймовым тостером и микроволновой печью мощностью 700 Вт, что делает ее отличным выбором для больших семей или домохозяйств с несколькими поварами. Это устройство имеет автоматический таймер отключения, а также цифровой дисплей, облегчающий использование. Рецензенты, которые использовали тостер Breville BOV800XL, сообщают, что он не так хорош, как другие тостеры, которые они использовали, но печь стоит своих денег. KitchenAid KMTS35004 доступен в различных размерах. Микроволновая печь с 3 контейнерами включает в себя две микроволны с функцией быстрого приготовления, а также две конфорки и контейнер. В этой духовке KitchenAid вы можете одновременно готовить несколько блюд благодаря конструкции с тремя контейнерами. Кроме того, существует годовая гарантия и возможность установки двух тостеров. Рецензенты говорят, что печь каждый раз работает превосходно и стоит своей цены. Несмотря на то, что печь немного мала, она широко известна как печь с хорошими отзывами. Panasonic NN-SD855S 15-дюймовая микроволновая печь/тостер Combo Эта микроволновая печь имеет 15-дюймовую вместимость и мощность 700 Вт. Также имеется тостер и решетка для выпечки.

Вам нужна отдельная цепь для тостера?

Все стационарное оборудование должно иметь этот компонент, который должен быть отложен для использования с любым встроенным духовым шкафом в соответствии с Национальным электротехническим кодексом. Менее эффективно использовать столешницу с маленькой или более старой моделью, чем столешницу с большим размером. В результате они с меньшей вероятностью потребуют собственных цепей.

Можно ли пользоваться общей розеткой для микроволновой печи?

Если ваша микроволновая печь питается от силы тока 10 ампер, не опасно подключать ее к другим приборам. Несмотря на это, электрические правила вашего региона будут определять, что произойдет.

Нужна ли микроволновке отдельная розетка?

Многие микроволновые печи подключаются к стандартным электрическим розеткам; однако более крупные микроволновые печи могут потреблять до 1500 Вт мощности и требуют собственных выделенных цепей.

Источник высокого напряжения: Трансформатор для микроволновой печи

Источник высокого напряжения (ВН) был одним из первых элементов, которые были спроектированы и изготовлены, и впоследствии несколько раз модифицировался, чтобы стать гибким и надежным источником высокого напряжения. напряжение и ток при частоте сети 50 Гц (стандарт Великобритании), а также до устойчивой выходной мощности 1600 Вт и пиковой выходной мощности до 2500 Вт.

Примечание. Высоковольтный источник питания способен выдавать напряжения и токи даже при более низких мощностях, которые являются смертельными, поэтому любое проектирование и эксплуатация высоковольтного устройства должны выполняться с большой осторожностью обученным и опытным специалистом. . В моем собственном случае я был обучен работе с высоковольтным оборудованием в начале своей карьеры инженера-электронщика, и поэтому выбрал экспериментальную гибкость и максимальную конфигурацию, доступную, открытую сборку источника питания, в которой могут быть высокие напряжения. внешне подвергаться воздействию оператора в определенных ключевых точках. Тщательное проектирование, внедрение и эксплуатация такого источника питания является полной ответственностью заинтересованного лица.

В первые дни этого исследования мне было неясно, откуда в экспериментальной схеме возникли интересные и необычные электрические явления, были ли они результатом работы генератора, настроечных и приводных устройств, самих экспериментальных катушек, ведомых нагрузок. , окружающая среда или сочетание этих факторов. Позже в ходе исследований я обнаружил, что для генерации событий, связанных с перемещением, требовался ряд предварительных условий, которые включали баланс электрических и магнитных полей индукции, который, в свою очередь, включает все вышеперечисленные факторы в сочетании с нелинейный триггер и с определенной нагрузкой или «потребностью», которая не может быть удовлетворена в процессе переноса. Эти предварительные условия и детали, относящиеся к генерации события смещения, будут рассмотрены и описаны в последующих сообщениях.

Он считался центральным в ранних исследованиях при воспроизведении ключевых измерений и наблюдений других значительных работ, например. Dollard et al ^[1] , чтобы конструкция генератора была как можно ближе к используемой, и особенно с учетом того, что фактические узлы и компоненты могут быть труднодоступны, например, оригинальный диатермический аппарат HG Fischer. Однако для этого устройства некоторые видеоролики, внутренние изображения и схемы были доступны в Интернете и легли в основу первого этапа создания подходящего генератора с использованием легкодоступных деталей и компонентов. Общий генератор, который будет использоваться для экспериментов, представляет собой комбинацию источника питания высокого напряжения, подробно описанного в этом посте, и управления рядом последующих ступеней генератора, которые преобразуют подаваемое переменное напряжение и токи высокого напряжения на частоте сети в переменный ток более высокой частоты, колебания, импульсы. , всплески, модулированные формы сигналов и другие подобные формы сигналов возбуждения, которые могут быть полезны для изучения смещения и передачи электроэнергии.

На рис. 1 показан высоковольтный источник питания, который в настоящее время приводит в действие различные типы ступеней генератора:

Принципиальная схема высоковольтного источника питания показана на рис. 2 ниже или щелкните здесь, чтобы просмотреть версию с высоким разрешением. На схему следует ссылаться для последующего описания цепи:

Линейное питание переменного тока по стандарту Великобритании 240 В 50 Гц подается через сильноточный (16 А) 3-контактный разъем на бытовую распределительную коробку с 3 автоматическими выключателями на 6 А, 10 А и 20 А. . Автоматический выключатель на 6 А питает низковольтный импульсный блок питания, обеспечивающий 15 В при 3 А, и используется для питания низковольтных цепей высоковольтного питания и генераторной ступени, включая предварительные усилители, вентиляторы, управляющую электронику, измерительные приборы, индикаторы, счетчики и любые другие низковольтные устройства. Высоковольтное питание организовано с несколькими низковольтными двухштырьковыми разъемами питания для питания низковольтных ступеней генератора на верхнем уровне. Автоматический выключатель на 10 А питает накальные трансформаторы для ступеней лампового генератора и вспомогательные устройства, требующие сетевого напряжения переменного тока, через подходящий сетевой выходной разъем в виде экранированного 3-контактного разъема и керамический соединительный блок для специальных соединений. Автоматический выключатель на 20 А питает трансформаторы высокого напряжения через подходящий регулятор мощности.

Распределительный блок также имеет место для выключателя RCD входной линии, но впоследствии он был удален, так как было обнаружено, что он слишком чувствителен к некоторым экспериментам, когда мощность отражается обратно в источник высокого напряжения, что приводит к отключению питания RCD. во время эксперимента. В качестве альтернативы в распределительную сеть лаборатории было включено более крупное УЗО, а отдельные цепи питания питались через ИБП (источник бесперебойного питания) к измерительному и испытательному оборудованию, а также к компьютерам. Такая компоновка предотвращает непреднамеренное отключение и/или перезагрузку чувствительного оборудования во время определенных экспериментов, когда лабораторное УЗО отключается для защиты входного питания. Наличие испытательного оборудования, работающего в этих условиях, оказалось ключом к пониманию условий и событий в рамках эксперимента, которые вызвали сильные отражения обратно через сеть питания.

Цепь 20 А сначала проходит через сильноточный сетевой фильтр, который используется для предотвращения отражения высокочастотных электрических помех обратно в сеть питания и обеспечивает некоторую изоляцию между ними. Выход сетевого фильтра подается на регулятор мощности, который позволяет плавно регулировать мощность, подаваемую на высоковольтные трансформаторы. Этот высоковольтный источник питания был специально разработан для использования трансформатора микроволновой печи (MOT) в качестве высоковольтной части источника питания. МТ очень легко доступны и зарекомендовали себя как мощный и надежный трансформатор для этого типа питания. Используемые трансформаторы все Galanz GAL-9.00E, которые номинально производят 2100 В _RMS при 900 Вт ~ 0,45 A _RMS и довольно распространены в бытовых микроволновых печах Великобритании. МОЛ представляет собой значительную индуктивную нагрузку на входящий источник переменного тока, и отсутствие корректировки уменьшит коэффициент мощности с идеального 1 до ~0,6. Чтобы исправить это и уменьшить энергопотребление на входе, на входе линии переменного тока (после сетевого фильтра и перед тиристором) можно использовать конденсатор для коррекции коэффициента мощности (PFC). Конденсатор PFC переменного тока емкостью 20 мкФ можно использовать для компенсации одного МОЛ. При совместном использовании 2-3 МОТ емкость можно увеличить до 40 мкФ.

МОЛ представляет собой трансформатор, предназначенный для управления нагрузкой с определенным импедансом (магнетрон через удвоитель напряжения и настроенный с помощью последовательного конденсатора), с минимальным количеством и, следовательно, стоимостью меди, и с самыми дешевыми и простыми методами производства и компоненты. Это приводит к определенным недостаткам в характеристиках трансформатора и особенно к насыщению сердечника трансформатора при работе в разомкнутой цепи или подключении к более высокому, чем предполагалось, сопротивлению нагрузки. Сердечник дешево изготавливается из стального ламината, а затем сваривается вместе, что приводит к короткому замыканию ламинатов, что значительно увеличивает скорость насыщения сердечника, когда от трансформатора не поступает достаточная мощность. Подробное исследование характеристик ТО было представлено Wokoun ^[2] .

Легкое насыщение сердечника требует ограничения тока в первичной обмотке. Это нелегко сделать непосредственно с помощью вариатора, как это обычно бывает при регулировании выходной мощности трансформатора, поскольку сердечник легко насыщается при низких входных первичных напряжениях, что приводит к большим токам утечки в первичной обмотке, быстрому нагреву сердечника и, в конечном итоге, разрушению трансформатора. трансформатора от чрезмерного нагрева, не говоря уже об опасном риске возгорания трансформатора, с которым очень трудно справиться из-за сильного нагрева стального сердечника даже после отключения питания на вводе. Вместо этого ток должен быть ограничен либо с помощью индуктивной нагрузки в первичной цепи, либо, что еще лучше, с помощью регулятора мощности SCR.

Подходящая простая последовательная катушка индуктивности представляет собой первичную обмотку другого МОЛ (с закороченной вторичной обмоткой), соединенную последовательно с первичной обмоткой МОЛ, чтобы действовать как высоковольтный трансформатор. В качестве альтернативы вторичная обмотка другого МОЛ (с закороченной первичной обмоткой) может быть соединена последовательно с вторичной обмоткой МОЛ высоковольтного трансформатора, но в этой конфигурации наблюдается больший нагрев из-за более высокого импеданса вторичной обмотки. Было обнаружено, что МОЛ с последовательным подключением к первичной обмотке в определенной степени ограничивает выходной ток и делает возможной регулировку с помощью входного вариатора с меньшей вероятностью насыщения сердечника, но, тем не менее, с ограниченным общим диапазоном регулировки и пригодностью для изменения импеданса нагрузки. Однако преимущество этого первого метода заключается в том, что выходной сигнал МОЛ (не в режиме насыщения сердечника) представляет собой полную синусоиду. При насыщении ядра выходной сигнал постепенно искажается в сторону сильно обрезанной синусоидальной волны. Был сделан вывод, что этот метод управления мощностью будет слишком ограниченным для широкого спектра генераторов, которые будут приводиться в действие источником высокого напряжения.

Вторым и предпочтительным методом является контроллер мощности на основе тиристорного тиристора (похожий на регулятор яркости света, но более мощный), который управляет частью синусоидального цикла и, следовательно, контролирует общую мощность, подаваемую на трансформатор, что эффективно ограничивает насыщение сердечника, обеспечивая плавное управление выходной мощностью. Подходящие тиристоры доступны очень легко и дешево, а в электроснабжении высокого напряжения используется полный блок с выходной мощностью до 3 кВт. Недостатком SCR является то, что на выходе больше не синусоида, а искаженная форма волны, которая представляет собой небольшую часть полного цикла. Тем не менее, это дало некоторые неожиданные преимущества в пакетном и импульсном режимах, которые будут обсуждаться в сообщениях о генераторах, но здесь достаточно сказать, что быстрое отключение тиристора может создать очень большие скачки напряжения в первичной обмотке МОЛ при спаде поля, что в виток производит сильные импульсы во вторичке на частоте сети. Эти импульсы во вторичной обмотке, когда они подаются непосредственно в эксперимент без цепи конденсатора, действуют как один из методов генерации нелинейного триггера для события смещения.

При работе непосредственно с экспериментом неудобно постоянно ходить взад и вперед к источнику питания, чтобы отрегулировать уровень мощности или включить или выключить источник питания. Чтобы обеспечить более дистанционное управление SCR, переменный резистор, используемый для управления уровнем мощности, был удален из цепи SCR и помещен в небольшую пластиковую коробку вместе с выключателем. Затем блок управления был присоединен к тиристору через длинный двухпроводный сетевой шнур (5 м), где функция включения-выключения создается путем включения более высокого сопротивления в двухпроводную линию и, следовательно, удержания тиристора в выключенном состоянии. это также имеет место, если удаленный блок отключен от контроллера мощности SCR. На управление мощностью влияет переменный резистор, уменьшая сопротивление с 500 кОм до 0 Ом, что постепенно включает SCR на часть цикла сети переменного тока.

На рис. 3 ниже показаны формы сигналов от источника высокого напряжения в различных точках источника высокого напряжения, включая высоковольтный выпрямитель и накопительный конденсатор на выходе для формирования нагрузки.

Выходной сигнал контроллера мощности SCR проходит через систему соединений, позволяющую управлять MOT либо напрямую от внешнего источника, либо путем прямого подключения к SCR. Каждый отдельный MOT может быть независимо подключен к выходу SCR, что позволяет использовать трансформаторы по отдельности или объединять их в параллельные или последовательные комбинации для увеличения доступного выходного тока или напряжения. Выход SCR также подается на сетевую лампу накаливания мощностью 25 Вт, которая четко указывает оператору, когда на вход одного или нескольких МОТ подается напряжение. Это простой, но важный фактор безопасности при работе в экспериментальной среде, а также быстрая, но не исчерпывающая проверка рабочего состояния источника высокого напряжения. Также следует всегда помнить, что значительное количество энергии может накапливаться в компонентах генератора, таких как накопительные конденсаторы и т. д., и что отсутствие видимого выхода лампы не является прямым указанием на то, что безопасно прикасаться к какой-либо части высоковольтных цепей перед соответствующим процедурам выписки.

МОЛ является дешевым компонентом с минимальными материалами и минимальным качеством, поэтому изоляция обмотки высокого напряжения от стального сердечника обычно не выдерживает напряжения, превышающего ~1,5-кратное расчетное номинальное выходное напряжение. Это затрудняет последовательное объединение МТТ, когда клемма вторичной обмотки, соединенная с сердечником, была отсоединена от сердечника, чтобы обеспечить плавучесть вторичной обмотки, в то время как стальной сердечник остается соединенным с землей в целях безопасности. В этой конфигурации пиковое напряжение холостого хода вторичной обмотки может достигать почти ~6 кВ от двух последовательно соединенных МТ, которые могут легко пробить дугой стальной сердечник через вторичную изоляцию. Когда это происходит в течение любого периода времени, вторичная обмотка легко необратимо повреждается.

Чтобы решить эту проблему и обеспечить безопасное последовательное соединение двух МТ (обе жилы заземлены), МТ подключаются последовательно в противофазе или с отводом от середины. В этой конфигурации два сердечника соединены вместе с землей, что также означает, что концы двух сердечников двух вторичных катушек также соединены с землей. Первичные обмотки двух трансформаторов затем подключаются друг к другу в противофазе (как показано на принципиальной схеме), так что один трансформатор производит +V _HT на выходе, а другой преобразователь выдает -V _HT на выходе. Общее выходное напряжение последовательно соединенных вторичных цепей составляет 2 В _HT , а максимальное напряжение между вторичной обмоткой и сердечником на любом трансформаторе составляет всего лишь V _HT , что предотвращает пробой вторичной обмотки на сердечник.

Из трех доступных МТ в системе высокого напряжения два соединены с центральным отводом, а один изолирован от сердечника. Эта комбинация оказалась наиболее гибкой, когда пара с центральным отводом подходит для управления генераторами на основе искрового промежутка, а плавающий элемент наиболее подходит для управления генераторами на электронных лампах и, при необходимости, в сочетании с диодным удвоителем напряжения. В некоторых конфигурациях генератора было необходимо уменьшить вторичный ток с помощью мощного резистора, который также в некоторых особых случаях помогает стабилизировать изменения коэффициента мощности при управлении переменными или флуктуационными нагрузками с высоким импедансом от выходов генератора. Когда и где это требовалось, для уменьшения вторичных токов и стабилизации выходного импеданса источника питания до следующей ступени использовался проволочный резистор 100 Ом мощностью 100 Вт с охлаждением вентилятором. Для устойчивых выходных сигналов MOT и выходные компоненты охлаждаются с помощью пары низковольтных вентиляторов, которые при необходимости переключаются вручную.