几乎所有特斯拉爱好者都容易犯的一个低级错误
  来论坛有点时间了,欣赏了许多个坛友不同类型的特斯拉作品,发现几乎所有特斯拉作品中的顶端均压环(球)都未考虑涡流影响.即使AOHO大神的超级特斯拉也一样.顶端均压环距离次级线圈的顶部太近,这样相当于顶部加了一圈短路绕组! 导致相当一部分能量被这个闭合的均压环(球)吸收掉,降低了效率.
  多数作品在初级保护端考虑了这个问题, 做成开路的保护环,而顶端的问题却被忽视

其实解决起来也不难: 1 均压环做成开路
                                   2 尽可能拉开均压环和次级线圈顶端的距离

t1.jpg



以上是大神的超级特斯拉,看得出顶端距离均压环也是相当的近
+20  科创币    找自己   2013-04-27   目测神贴
+25  科创币    【四方】   2013-04-27   高质量发帖
+25  科创币    北落师门   2013-04-28   +1
+32  科创币    魔羯司令在此   2013-04-30   如果顶端发热的话..也就不会忽视了,就算被忽视了,也是因为顶端觉不到发热,损耗自然也就小了..
来自:高压与强磁 / 特斯拉线圈动手实践:实验报导严肃内容:专著/论述
 
ry7740kptv
8年8个月前
1楼
如果用球形放电端呢?其实顶部基本上可以看做一个平板电容的一极。。。
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zw1235作者
8年8个月前
2楼
回 1楼(ry7740kptv) 的帖子
不管是球形还是环形,你不能因为它具有对地电容的功能就忽略它的涡流效应,这是两码事
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celeron533
8年8个月前
3楼
这个问题还真没有想到过。。。。希望有人测试一下
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小猪猪_
8年8个月前
4楼
有影响,但是影响不大,要不把顶端另外找一根管子放旁边好了。。。
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zw1235作者
8年8个月前
5楼
如果均压环距离次级顶端很近,影响比你想像的大
放旁边是没有涡流损耗了,但是这种超高压的东西,拖根导线.......
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rb-sama
8年8个月前
6楼
回 5楼(zw1235) 的帖子
这个按单匝线圈来算的话。长径比较高的TC他们之间的耦合真的是可以忽略不计。
不过在高频TC里如果长径比较小。的确会出现楼主说的加热问题。
记得我出品第一版TL494 PWM电路做定频SSTC的时候。北落师门就告诉我用铁盒做的顶环热得冒烟。
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zw1235作者
8年8个月前
7楼
回 6楼(rb-sama) 的帖子
即使长径比很高,那也绝对不是忽略不计的那么小
长径比很高的时候,初级距离均压环很远, 能量没有被直接涡流消耗,但是注意次级回路,次级上部跟均压环(球)是近距离的紧耦合,影响绝不是一点点,只是均压环都是金属材料,比热大,散热面大, 其消耗能量不易被注意而已,而且一般业余爱好者也没有条件测试其效率和损耗
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yanli12321
8年8个月前
8楼
把顶环挪到旁边做个歪脖子TC[s:263]
+1
科创币
魔羯司令在此
2013-04-30
再复制一个水平翻转下..
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rb-sama
8年8个月前
9楼
回 7楼(zw1235) 的帖子
TC的系统初级槽路和次级槽路本来就是松耦合。
初级槽路是能量回路。那么能量的损耗关系要减去两个K耦合因子带来的影响。
这样看来影响不会很大。
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兰若,公主魂
8年8个月前
10楼
影响肯定是有,顶端做成开路有很多办法的。不过当务之急是做好谐振,提高绝缘,提高效率,使之有一个合适的弧次比。
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苦丁茶
8年8个月前
11楼
@山猫可以试试用互感器测测你的TC顶环里面的涡流
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知了
8年8个月前
12楼
我觉得,短路与开路是针对初级线圈而言的,顶端距离初级那么远,所谓的短路现象应该影响很微弱,毕竟它已经在次级只后了。
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zw1235作者
8年8个月前
13楼
回 12楼(知了) 的帖子
按你所述,试想一下: 一个变压器A的次级再接一个变压器B的初级,然后变压器B次级短路,会如何?[s:274]
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知了
8年8个月前
14楼
回 13楼(zw1235) 的帖子
这里没有变压器B,在这个特斯拉回路里,能量以谐振的形式传递,并不是以工频变压器一样靠高耦合传递,要是顶环距初级过近,比如20cm以内可能涡流的现象比较明显,初极的开路环就是这个道理,而次级上面的顶环距离初极一般都比较远,影响应该不大。
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zw1235作者
8年8个月前
15楼
回 14楼(知了) 的帖子
不管是什么形式耦合,都是初级能量传输到次级(损耗不考虑),
前面已经讲过,初级不会有多少分量直接耦合到均压环,但是初级大部分能量耦合到次级,而次级上部跟均压环是紧耦合,铁磁性材料涡流会很严重,非铁磁性金属涡流稍差,但是远不是可以忽略那么小
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rb-sama
8年8个月前
16楼
回 15楼(zw1235) 的帖子
[s:275]
前面你说的变压器AB短路会有影响是因为他们是紧耦合。
在TC这样的松耦合系统里。如果长径比够高。忽略初级和顶环的耦合。

来设两个能量传递系数
k1-初级次级能量传输比
K2-次级顶环能量传输比
设槽路的输出功率恒定为P1
顶环损耗功率恒定为P2
则P2=K1*K2*P1

按你的说法来看K2>>K1
而一般可知DR的初次耦合为0.4以下
由P2=K1*K2*P1这个式子来看。就算K2远远比K1大得多。
这个能效是超过不了1的。
那么它们之间的能量损耗是超过不了K1给定的损耗值的。

而从顶环和长线圈的位置关系来看。耦合不会超过0.1。
这里指的是整体耦合。也就是能够反映能量传输效率的。
因为计算两个线圈的耦合度并不能分开上部和下部。

所以实际上如果线圈长径比够大。它们之间的耦合的确是可以忽略的。
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zw1235作者
8年8个月前
17楼
回 15楼(zw1235) 的帖子
我从没说K2>>K1
初级跟次级底部耦合系数很高的,跟上部次级耦合系数相对较低,但是整个次级是一个回路,整个次级电流在底部和顶部是一个值,而顶部线圈跟均压环距离太近,耦合系数也较高.
至于次级和均压环的耦合系数要看均压环跟次级的距离,以及均压环的结构和材料,不知你这0.1耦合系数是如何得出的
就算假定是0.1,也不小了啊,难不成到0.9才不能忽略?
开这个帖子旨在提出问题所在,期望大家精益求精,作出更好的作品,[s:274]
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北落师门
8年8个月前
18楼
有影响的,以前我做SSTC的时候,次级线圈离顶端均压环2cm,其实我的均压环就是一个铁桶,底部是平的,开机几十秒就能把桶底加热到变形,发出声音,还把搁置均压环的水管给融化了,最后不得已用了块5cm厚的发泡塑料把均压环垫高,这才有所缓解
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zw1235作者
8年8个月前
19楼
回 18楼(北落师门) 的帖子
[s:274]
18楼的切身体会足以说明我以上所言绝非夸大其词.
18楼同学用的材料忒随意,铁磁性材料涡流尤其严重,除了抬高顶环, 换个其它非铁磁性的金属顶环也会好许多
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rb-sama
8年8个月前
20楼
回 17楼(zw1235) 的帖子
[s:275] 搜索一下JAVATC这个东西。
外国一个TC爱好者开发的网页计算程序。能够模拟线圈位置对应的耦合度。
仔细看一下我上面写的式子。仔细看一下。
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zw1235作者
8年8个月前
21楼
回 20楼(rb-sama) 的帖子
18楼同学的铁桶都发热变形了,这个还能忽略么?[s:178]
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rb-sama
8年8个月前
22楼
回 21楼(zw1235) 的帖子
6楼 发表于: 昨天 22:25 , 编辑
回 5楼(zw1235) 的帖子

这个按单匝线圈来算的话。长径比较高的TC他们之间的耦合真的是可以忽略不计。
不过在高频TC里如果长径比较小。的确会出现楼主说的加热问题。
记得我出品第一版TL494 PWM电路做定频SSTC的时候。北落师门就告诉我用铁盒做的顶环热得冒烟。
想不想看看那台TC的长径比?
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北落师门
8年8个月前
23楼
呃..楼主可能误解了,我所谓的变形是指热膨胀,因为被桶壁约束着,底部被加热后发出咯噔的响声,倒也没发出那种嗡嗡声那么恐怖[s:274]
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zw1235作者
8年8个月前
24楼
回 22楼(rb-sama) 的帖子
多少比例涡流可以忽略呢?过于纠结这个难以界定的比例也就没意义了
长径比大小对涡流大小影响确实不同.就算长径比再高,涡流毕竟存在,通过手段去掉这块无为的消耗难倒不好么?
既然发现问题,就要本着精益求精的态度,去解决和提高,如果这个也忽略,那个也忽略,凑合就过去了,那样什么都做不好了.
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rb-sama
8年8个月前
25楼
回 24楼(zw1235) 的帖子
哦                                      .
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zw1235作者
8年8个月前
26楼
回 23楼(北落师门) 的帖子
[s:274]
这还不严重啊,难不成搞成电磁炉那样才严重啊[s:178]
你不是说下面管子都烫化了啊,在我看来那是相当~~~严重~~了
去掉这块消耗,你的作品弧次比会更高,电弧更绚丽[s:274]
加油~~~
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北落师门
8年8个月前
27楼
回 26楼(zw1235) 的帖子
还好..我也觉得顶环和线圈靠得太近了,后来多垫高几个cm就没问题了,这个现象的确会出现,楼主提得对,希望大家在以后的制作中也注意一下这个问题[s:269]
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ry7740kptv
8年8个月前
28楼
太较真了就没意思了。。。
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兰若,公主魂
8年8个月前
29楼
呵呵,当然精益求精更好,不必纠结。磁性金属,铁镍铬等,涡流大。可以看看电磁炉高频感应原理,线圈是蚊香式,可以加热含铁平底锅,或者10公分以上的平底不锈钢杯子,你往上拿一点,加热速度慢了,甚至不工作。以前就听说,铁的顶端影响次级电感量,现在又来一个涡流,我想应该互感不存在,毕竟一个顶端是等电位。我一般用电饭锅,铝的做顶端,铁筒还是算了吧。用别的金属顶端,加高顶端距离,就好了。楼主说得还是不错的。
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咸鱼超人
8年8个月前
30楼
我SG做过实验。把顶端用一根铜线拉出3米远,结果没电弧了。至于开路顶环希望有人做个实验比较有说服力,看看没开路和开路的顶端在同一台机子上的电弧有多大区别!
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兰若,公主魂
8年8个月前
31楼
回 30楼(咸鱼超人) 的帖子
裸奔的咸鱼[s:274]用铜丝3m。。。。你不会是把顶端放在别的pvc上面导致次级对地电阻(虽然很大)变小吧,或者使次级对地电容改变了吧。。。或者你的裸露的铜丝已经尖端喷弧了,哈哈。
      话说撸sgtc管管的大神最近没有玩傻瓜兲(王八)朝啊?[s:274]
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aoho
8年8个月前
32楼
[s:275]  居然被拉来做典型.... 一下被推回解放前,好冤啊,我想这个问题多数爱好者都会想到的,而且图上都被漆盖过了,也看不出我次级绕到什么位置是吧,看看我几年前的次级距离: 14.jpg

离得很远吧!所以不能顺带我低级喔[s:274],至于顶环做成断点,不干啦,多恶心。
总之,普通DR话,大家没必要纠结这些问题,顶环拉开点便是,等把初级回路损耗降到总输出的5%以内再去想也不迟。
+25
科创币
石振宏
2013-05-08
终于在次见到祥哥!\  (^。^)/
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兰若,公主魂
8年8个月前
33楼
回 32楼(aoho) 的帖子
那个就应该是阻抗匹配了,貌似很多人喜欢忽略这个问题。
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zw1235作者
8年8个月前
34楼
回 32楼(aoho) 的帖子
哈哈,还真把大神给招出来了[s:274]
多少人望眼欲穿,期待着你那神器的后续消息和视频,你却玩起了失踪
你那神器夜间拍的,大致以为那同色的部分都是线圈,所以看起来是很近,而且你那顶环是要么是不锈钢,要么是镀铬铁管,典型的铁磁性材料,猜测涡流损耗应该不小
当然了,一件神器,外观的美感也很重要,其中取舍全凭个人喜好了
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zw1235作者
8年8个月前
35楼
其实顶环的涡流损耗大小主要取决于次级线圈的电流
初级线圈距离较远,直接耦合到顶环的微乎其微
次级如果开路且没在谐振状态,电流会很小,则次级耦合到顶环的也微乎其微
但是次级部分在谐振状态下,电流还是比较可观的,在此状态下,如果顶环距离较近,又是铁磁性材料,那么损耗可就不是微乎其微了
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aoho
8年8个月前
36楼
Re:回 32楼(aoho) 的帖子
引用第34楼zw1235.....


五一难得清闲,出啦冒冒泡;大TC嘛,还在做些辅助装置,而且天公都不太作美,实验没法进行
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aoho
8年8个月前
37楼
引用第34楼zw1235.....


五一难得清闲,出啦冒冒泡;大TC嘛,还在做些辅助装置,而且天公都不太作美,实验没法进行
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zw1235作者
8年8个月前
38楼
回 37楼(aoho) 的帖子
一起期待好天气~~~期待你那神器惊心动魄的的绚丽电弧~~[s:274]
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魔羯司令在此
8年8个月前
39楼
如果顶端发热的话..也就不会忽视了,就算被忽视了,也是因为顶端觉不到发热,损耗自然也就小了..
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zw1235作者
8年8个月前
40楼
回 38楼(zw1235) 的帖子
大部分TC功率并不很大,但是顶环并不小,还有就是工作时间都不长,大家可以测试下,就算一两百W功率施加到一个直径几十公分大的顶环上,在短时间内温升没有多高的,甚至长时间也不会有很高温升,因为散热面太大了.我想这也是容易被忽略的原因之一吧
那么大一个顶环要是被加热到很烫,那要很大功率,搞过感应加热的可以想象得出
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deep
8年8个月前
41楼
赞一下楼主有独到的见解!
我没有能力去实践测试,但是觉得无论损耗大小,追求完美的特斯拉线圈应该把这个问题加入到注意事项里。
我不是能做出完美特斯拉线圈的人,不过很期待我们国人的TC能做的越来越NB[s:274]
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diy无线电
8年8个月前
42楼
回 楼主(zw1235) 的帖子
我没做那么大功率的TC,涡流都能导致终端发热,看来那些影响都不容忽视,我认为解决的办法有以下几点。1.提高终端高度。2.终端做成开路形式的。3.把终端做成像初级一样的谐振回路。
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打不死的小超
8年8个月前
43楼
正欲做顶环,,,有空试试......
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石振宏
8年8个月前
44楼
终于在次见到祥哥!\\  (^。^)/
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