నికోలా టెస్లా యొక్క అత్యంత సాధారణ ఆవిష్కరణలలో ఒకటి టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్. ఈ పరికరం యొక్క ఆపరేషన్ కాయిల్స్లో ప్రతిధ్వనించే విద్యుదయస్కాంత స్టాండింగ్ వేవ్ల చర్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ సూత్రం అనేక ఆధునిక విషయాలకు ఆధారం: ఫ్లోరోసెంట్ దీపాలు, టీవీ కినెస్కోప్లు, దూరంలో ఉన్న ఛార్జింగ్ పరికరాలు. ప్రతిధ్వని దృగ్విషయం కారణంగా, ప్రాధమిక వైండింగ్ సర్క్యూట్ యొక్క డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వితీయ వైండింగ్ యొక్క స్టాండింగ్ వేవ్స్ యొక్క డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీతో సమానంగా ఉన్నప్పుడు, కాయిల్ చివరల మధ్య ఒక ఆర్క్ దూకుతుంది.
ఈ జనరేటర్ యొక్క అన్ని స్పష్టమైన సంక్లిష్టత ఉన్నప్పటికీ, మీరు దానిని మీరే తయారు చేసుకోవచ్చు. మీ స్వంత చేతులతో టెస్లా కాయిల్ ఎలా తయారు చేయాలనే సాంకేతికత క్రింద ఉంది.
విషయము
భాగాలు మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం
టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఒక ప్రైమరీ, సెకండరీ కాయిల్ మరియు స్పార్క్ గ్యాప్ లేదా ఇంటర్ప్టర్, కెపాసిటర్ మరియు అవుట్పుట్గా పనిచేసే టెర్మినల్తో రూపొందించబడిన జీను నుండి అసెంబుల్ చేయబడింది.
ప్రాథమిక వైండింగ్ భారీ గేజ్ కాపర్ వైర్ లేదా కాపర్ ట్యూబ్ యొక్క చిన్న సంఖ్యలో మలుపులను కలిగి ఉంటుంది.ఇది క్షితిజ సమాంతర (ఫ్లాట్), నిలువు (స్థూపాకార) లేదా శంఖమును పోలి ఉంటుంది. ద్వితీయ వైండింగ్ ఒక చిన్న క్రాస్ సెక్షన్ యొక్క పెద్ద సంఖ్యలో మలుపులను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది డిజైన్ యొక్క అతి ముఖ్యమైన భాగం. ఇది పొడవు మరియు వ్యాసం నిష్పత్తి 4:1 కలిగి ఉండాలి మరియు యూనిట్ ఎలక్ట్రానిక్స్ను రక్షించడానికి బేస్ వద్ద గ్రౌండెడ్ కాపర్ వైర్ ప్రొటెక్టివ్ రింగ్ ఉండాలి.
టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్ పల్సెడ్ మోడ్లో పని చేస్తుంది కాబట్టి, దాని డిజైన్ ఫెర్రో అయస్కాంత కోర్ని కలిగి ఉండదు అనే వాస్తవం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ఇది వైండింగ్ల మధ్య పరస్పర ప్రేరణను తగ్గిస్తుంది. కెపాసిటర్, ప్రాధమిక కాయిల్తో సంకర్షణ చెందుతుంది, దానిలో చేర్చబడిన స్పార్క్ గ్యాప్తో ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్ను సృష్టిస్తుంది, ఈ సందర్భంలో గ్యాస్ ఒకటి. అరెస్టర్ భారీ ఎలక్ట్రోడ్ల నుండి సమావేశమై ఉంది మరియు ఎక్కువ దుస్తులు నిరోధకత కోసం అవి అదనంగా రేడియేటర్లతో అమర్చబడి ఉంటాయి.
టెస్లా కాయిల్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ నుండి చౌక్ ద్వారా కెపాసిటర్ ఛార్జ్ చేయబడుతుంది. ఛార్జింగ్ వేగం నేరుగా ఇండక్టెన్స్ ఇండెక్స్పై ఆధారపడి ఉంటుంది. క్లిష్టమైన స్థాయికి ఛార్జ్ చేయడం వలన, ఇది స్పార్క్ గ్యాప్ యొక్క విచ్ఛిన్నానికి కారణమవుతుంది. ఆ తరువాత, ప్రాధమిక సర్క్యూట్లో అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ డోలనాలు ఉత్పన్నమవుతాయి. అదే సమయంలో, అరెస్టర్ సక్రియం చేయబడుతుంది, సాధారణ సర్క్యూట్ నుండి ట్రాన్స్ఫార్మర్ను తొలగించడం, దానిని మూసివేయడం.
ఇది జరగకపోతే, దాని ఆపరేషన్ను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేసే ప్రాధమిక సర్క్యూట్లో నష్టాలు సంభవించవచ్చు. ప్రామాణిక సర్క్యూట్లో, విద్యుత్ వనరుతో సమాంతరంగా గ్యాస్ డిశ్చార్జర్ వ్యవస్థాపించబడుతుంది.
అందువలన, అవుట్పుట్ టెస్లా కాయిల్ అనేక మిలియన్ వోల్ట్ల వోల్టేజీని ఉత్పత్తి చేయగలదు. గాలిలో అటువంటి వోల్టేజ్ నుండి, విద్యుత్తు యొక్క డిశ్చార్జెస్ ఉన్నాయి, ఇవి కరోనరీ డిశ్చార్జెస్ మరియు స్ట్రీమర్ల రూపాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
ఈ ఉత్పత్తులు అధిక సంభావ్య ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు జీవితానికి ప్రాణాంతకం అని గుర్తుంచుకోవడం చాలా ముఖ్యం. తక్కువ-శక్తి పరికరాలు కూడా తీవ్రమైన కాలిన గాయాలు, నరాల ముగింపులు, కండరాల కణజాలం మరియు స్నాయువులకు నష్టం కలిగిస్తాయి. కార్డియాక్ అరెస్ట్కు కారణం కావచ్చు.
నిర్మాణం మరియు అసెంబ్లీ
టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్ 1896లో పేటెంట్ పొందింది మరియు డిజైన్లో చాలా సులభం. ఇది కలిగి ఉంటుంది:
- 5-7 మలుపులకు సరిపోయే మొత్తంలో 6 mm² క్రాస్ సెక్షన్తో రాగి కోర్ వైండింగ్తో కూడిన ప్రాథమిక కాయిల్.
- విద్యుద్వాహక పదార్థంతో తయారు చేయబడిన ద్వితీయ కాయిల్ మరియు 0.5 మిమీ వరకు వ్యాసం కలిగిన వైర్ మరియు 800-1000 మలుపులకు సరిపోయే పొడవు.
- డిశ్చార్జర్ అర్ధగోళాలు.
- కెపాసిటర్లు.
- ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రైమరీ వైండింగ్లో ఉన్నట్లుగా, రాగి కోర్తో తయారు చేయబడిన రక్షిత రింగ్.
పరికరం యొక్క అసమాన్యత ఏమిటంటే దాని శక్తి సరఫరా మూలం యొక్క శక్తిపై ఆధారపడి ఉండదు. గాలి యొక్క భౌతిక లక్షణాలు మరింత ముఖ్యమైనవి. పరికరం వివిధ మార్గాల్లో ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్లను సృష్టించగలదు:
- స్పార్క్ గ్యాప్ అరెస్టర్ ఉపయోగించి;
- ట్రాన్సిస్టర్ డోలనం జెనరేటర్ ఉపయోగించి;
- దీపాలపై.
మీ స్వంత చేతులతో టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్ చేయడానికి, మీకు ఇది అవసరం:
- ప్రాధమిక వైండింగ్ కోసం - 6 మిమీ వ్యాసం కలిగిన సన్నని రాగి గొట్టం యొక్క 3 మీ లేదా అదే వ్యాసం మరియు పొడవు యొక్క రాగి కోర్.
- సెకండరీ వైండింగ్ను సమీకరించటానికి, మీకు 5 సెంటీమీటర్ల వ్యాసం మరియు సుమారు 50 సెంటీమీటర్ల పొడవు మరియు దానికి PVC థ్రెడ్ అమర్చిన PVC పైపు అవసరం. మీకు 0.5 మిమీ వ్యాసం మరియు 90 మీటర్ల పొడవుతో రాగి, వార్నిష్ లేదా ఎనామెల్డ్ వైర్ కూడా అవసరం.
- 5 సెంటీమీటర్ల లోపలి వ్యాసంతో మెటల్ ఫ్లేంజ్.
- వివిధ గింజలు, దుస్తులను ఉతికే యంత్రాలు మరియు బోల్ట్లు.
- డిశ్చార్జర్.
- టెర్మినల్ కోసం స్మూత్ హెమిస్పియర్.
- కెపాసిటర్ స్వతంత్రంగా తయారు చేయవచ్చు. దీనికి 6 గాజు సీసాలు, టేబుల్ ఉప్పు, రాప్సీడ్ లేదా వాసెలిన్ ఆయిల్, అల్యూమినియం ఫాయిల్ అవసరం.
- మీకు 30mA వద్ద 9kVని అందించే విద్యుత్ సరఫరా అవసరం.
టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్ సర్క్యూట్ అమలు చేయడం సులభం. కనెక్ట్ చేయబడిన అరెస్టర్తో 2 వైర్లు ట్రాన్స్ఫార్మర్ నుండి బయలుదేరుతాయి. సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడిన కెపాసిటర్లు వైర్లలో ఒకదానికి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ముగింపులో ప్రాథమిక వైండింగ్ ఉంది. టెర్మినల్ మరియు గ్రౌండెడ్ ప్రొటెక్షన్ రింగ్తో కూడిన సెకండరీ కాయిల్ విడిగా ఉంది.
ఇంట్లో టెస్లా కాయిల్ను ఎలా సమీకరించాలో వివరణ:
- పైప్ చివరిలో వైర్ యొక్క అంచుని మొదట ఫిక్సింగ్ చేయడం ద్వారా ద్వితీయ వైండింగ్ చేయబడుతుంది. వైండింగ్ వైర్ పగలకుండా, సమానంగా ఉండాలి. మలుపుల మధ్య ఖాళీలు ఉండకూడదు.
- పూర్తయిన తర్వాత, మాస్కింగ్ టేప్తో ఎగువ మరియు దిగువన వైండింగ్ను చుట్టండి. ఆ తరువాత, వార్నిష్ లేదా ఎపోక్సీతో వైండింగ్ను కవర్ చేయండి.
- దిగువ మరియు ఎగువ స్థావరాల కోసం 2 ప్యానెల్లను సిద్ధం చేయండి. ఏదైనా విద్యుద్వాహక పదార్థం, ప్లైవుడ్ లేదా ప్లాస్టిక్ షీట్ చేస్తుంది. దిగువ బేస్ మధ్యలో ఒక లోహపు అంచుని ఉంచండి మరియు దిగువ మరియు ఎగువ స్థావరాల మధ్య ఖాళీ ఉండేలా బోల్ట్లతో కట్టుకోండి.
- ప్రాథమిక వైండింగ్ను మురిగా తిప్పడం ద్వారా మరియు ఎగువ బేస్లో దాన్ని పరిష్కరించడం ద్వారా సిద్ధం చేయండి. దానిలో 2 రంధ్రాలు వేసిన తరువాత, ట్యూబ్ చివరలను వాటిలోకి తీసుకురండి. ఇది వైండింగ్ల మధ్య సంబంధాన్ని మినహాయించే విధంగా స్థిరపరచబడాలి మరియు అదే సమయంలో వాటి మధ్య 1 సెంటీమీటర్ల దూరాన్ని నిర్వహించాలి.
- అరెస్ట్ చేయడానికి, మీరు చెక్క చట్రంలో ఒకదానికొకటి ఎదురుగా 2 బోల్ట్లను ఉంచాలి. కదిలేటప్పుడు అవి రెగ్యులేటర్ పాత్రను పోషిస్తాయనే వాస్తవంపై గణన చేయబడుతుంది.
- కెపాసిటర్లు క్రింది విధంగా తయారు చేయబడతాయి. గ్లాస్ సీసాలు రేకుతో చుట్టబడి ఉప్పునీటితో నింపబడి ఉంటాయి. అన్ని సీసాలకు దాని కూర్పు ఒకే విధంగా ఉండాలి - 1 లీటరు నీటికి 360 గ్రా.పంచ్ కవర్లు మరియు వాటిలో వైర్లను చొప్పించండి. కెపాసిటర్లు సిద్ధంగా ఉన్నాయి.
- పైన వివరించిన పథకం ప్రకారం అన్ని నోడ్లను కనెక్ట్ చేయండి. సెకండరీ వైండింగ్ను గ్రౌండ్ చేయాలని నిర్ధారించుకోండి.
- ప్రాధమిక మూసివేతలో మొత్తం సంఖ్య 6.5 మలుపులు ఉండాలి, ద్వితీయ - 600 మలుపులు.
వివరించిన చర్యల క్రమం టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్ను మీరే ఎలా తయారు చేసుకోవాలనే ఆలోచనను ఇస్తుంది.
స్విచ్ ఆన్ చేయడం, తనిఖీ చేయడం మరియు సర్దుబాటు చేయడం
మొదటి ప్రారంభాన్ని ఆరుబయట చేయడం మంచిది, వాటి విచ్ఛిన్నతను నివారించడానికి అన్ని గృహోపకరణాలను తీసివేయడం కూడా విలువైనదే. జాగ్రత్తలు గుర్తుంచుకో! ప్రారంభించడానికి, ఈ క్రింది వాటిని చేయండి:
- వారు మొత్తం వైర్ల గొలుసు గుండా వెళ్లి, ఎక్కడా బేర్ కాంటాక్ట్లు తాకినట్లు లేవని మరియు అన్ని నోడ్లు సురక్షితంగా బిగించబడి ఉన్నాయని తనిఖీ చేస్తారు. అరెస్టర్లోని బోల్ట్ల మధ్య చిన్న గ్యాప్ మిగిలి ఉంది.
- వోల్టేజీని వర్తింపజేయండి మరియు స్ట్రీమర్ యొక్క రూపాన్ని గమనించండి. అది లేనప్పుడు, ఫ్లోరోసెంట్ దీపం లేదా ప్రకాశించే దీపం ద్వితీయ వైండింగ్కు తీసుకురాబడుతుంది. వాటిని విద్యుద్వాహకముపై పరిష్కరించడం మంచిది, PVC పైపు ముక్క చేస్తుంది. గ్లో యొక్క రూపాన్ని టెస్లా ట్రాన్స్ఫార్మర్ పని చేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
- గ్లో లేనప్పుడు, ప్రాథమిక కాయిల్ యొక్క ముగింపులు తారుమారు చేయబడతాయి.
మీరు మొదటిసారి విజయం సాధించకపోతే, నిరాశ చెందకండి. ద్వితీయ వైండింగ్లో మలుపుల సంఖ్య మరియు వైండింగ్ల మధ్య దూరాన్ని మార్చడానికి ప్రయత్నించండి. అరెస్టర్లో బోల్ట్లను బిగించండి.
శక్తివంతమైన టెస్లా కాయిల్
అటువంటి కాయిల్ యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం దాని పరిమాణం, అందుకున్న కరెంట్ యొక్క బలం మరియు ప్రతిధ్వని డోలనాలను ఉత్పత్తి చేసే పద్ధతి.
ఇది ఇలా కనిపిస్తుంది. స్విచ్ ఆన్ చేసిన తర్వాత, కెపాసిటర్ ఛార్జ్ చేయబడుతుంది. గరిష్ట ఛార్జ్ స్థాయికి చేరుకున్న తర్వాత, అరెస్టర్లో బ్రేక్డౌన్ ఏర్పడుతుంది.తదుపరి దశలో, ఒక LC సర్క్యూట్ ఏర్పడుతుంది - కెపాసిటర్ మరియు ప్రైమరీ సర్క్యూట్ యొక్క సిరీస్ కనెక్షన్ ద్వారా ఏర్పడిన సర్క్యూట్. ఇది ద్వితీయ వైండింగ్లో ప్రతిధ్వని డోలనాలను మరియు అధిక శక్తి వోల్టేజీలను సృష్టిస్తుంది.
అదే సమయంలో, ఇలాంటివి ఇంట్లో సమావేశమవుతాయి. దీని కోసం మీరు:
- కాయిల్ యొక్క వ్యాసం మరియు వైర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ 1.5-2.5 సార్లు పెంచండి.
- టొరాయిడ్ ఆకారంలో టెర్మినల్ను తయారు చేయండి. 100 మిమీ వ్యాసం కలిగిన అల్యూమినియం ముడతలు దీనికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.
- DC మూలాన్ని 3-5kVని అందించే AC మూలంతో భర్తీ చేయండి.
- ఒక నమ్మకమైన గ్రౌండ్ చేయండి.
- మీ వైరింగ్ ఈ భారాన్ని తట్టుకోగలదని నిర్ధారించుకోండి.
ఇటువంటి ట్రాన్స్ఫార్మర్లు 5 kW వరకు శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగలవు మరియు కరోనల్ మరియు ఆర్క్ డిశ్చార్జెస్ను సృష్టించగలవు. ఈ సందర్భంలో, రెండు సర్క్యూట్ల ఫ్రీక్వెన్సీ సమానంగా ఉన్నప్పుడు గరిష్ట ప్రభావం సాధించబడుతుంది.
ఇలాంటి కథనాలు:
