|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Çeyrek dalga elektrik kaynağı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Kaynak ekipmanı Kısa dalga radyo amatörleri ve radyo iletişimiyle ciddi olarak ilgilenen herkes, yüksek güç seviyelerindeki duran dalgaların açıkça kötü olduğunu bilir. Duran dalgalar bir kez RF güç aktarım yoluna yerleştirildikten sonra birçok soruna neden olabilir. Örneğin, güç amplifikatörüne zarar verin, antene giden kabloyu yakar, anten rölesini yakar vb. Size bu hikayeyi anlatacağım. Bir gün tam 75 m uzunluğunda 2 ohm'luk koaksiyel kabloya ihtiyacım vardı. 30 m uzunluğunda bir kablo bobinini tek parça halinde sakladım. Gerekli parçayı kesip uçlarını ayırdım ve merkezi çekirdekteki kopmayı kontrol ettim. bir ohmmetre. Parça körfezin ucundan geldiği için kırılabileceğine karar verdim. Gerekli parçayı tekrar kestim, kestim, kontrol ettim - yine merkezi çekirdekte bir kırılma oldu. Bunun kontrol odasında bir yerde duran kullanılmış bir kablo olduğunu ve üzerine basılmış olabileceğini düşündüm. Kablonun diğer ucu antende olmalı, orada ezilecek kimse yok. Körfezin diğer ucundan bir parça kestim. Aynı şey; merkezi çekirdekte bir kırılma. Sabrım tükendi, körfezin tamamını avluya alıp kesmeye başladım. Körfezi 17 parçaya böldükten ve uygun tek bir tane bile alamadığım için mağazaya gidip yeni bir kablo almaya karar verdim. Yolda aynı anda birçok yerde kablonun nasıl yakılabileceğini düşündüm. Doğru akımda devre genellikle en zayıf yerde yanar ve bundan sonra diğer yerler artık yanmaz. Eve yeni bir kabloyla döndüğümde eski kablonun parçalarından örgünün tamamını çıkarmaya karar verdim. Bunun ardından yarı saydam yalıtım sayesinde kararmış alanlar ve 24 mm'lik tel kopmaları görüldü. RK-75-4-11 kablosunun merkezi çekirdeğinin çapı 0,72 mm'dir, böyle bir teli yakmak için 21 A akım gerekir.Tükenme yerleri belirli bir frekansta - 1 m'den biraz daha az - yerleştirildi. Daha sonra hasarlı kablonun 54 MHz radyo istasyonunun parçası olarak kullanıldığını öğrendim. Kablodaki dalga boyu 3,66 m'dir (1,52'lik kısalma faktörü dikkate alınarak). Daha sonra kablonun her biri 0,915 m'lik çeyrek dalga bölümlerine "kesildiğini" fark ettim ve bu etkinin literatürde net bir açıklamasını bulamadım. Sonra aşağıda önerdiğim uygun bir model buldum.
Başlangıç önkoşulları (semboller Şekil 1'de gösterilmektedir): 1) yük kesme modunda uzunluk boyunca parametrelerin eşit dağılımına sahip ideal bir koaksiyel hat; 2) merkezi çekirdek ile örgü arasındaki yalıtım ideal olarak elektriksel açıdan güçlüdür ve herhangi bir voltaj tarafından kırılamaz; 3) merkezi çekirdek küçük bir omik dirence sahiptir ve ısıtma bölgesindeki direnci artırma yeteneğine sahiptir; eşit şekilde ısıtılan çekirdek, tüm uzunluğu boyunca eşit şekilde dağılmış bir dirence sahiptir; 4) merkezi çekirdek önceden ısıtılmış bir yerde yüksek bir akımla yakılabilir, bu yerde çekirdeğin metalinden gelen buharla dolu bir kapsül oluşturulur; 5) yanma bölgesindeki kapsül artan voltajla delinir ve iyonize edilir, iyonlaşma kapsülde uzun süre devam eder ve iyonize gazdaki (ark) akımın artması ve ısının salınması ile içindeki iletkenlik artar. Tekrarlanan arızalar, birincil olanlardan çok daha düşük voltajda meydana gelir. Şekil 1 a,b, aşırı uyumsuzluk modunda (yük kesintisi veya kısa devre - grafikler λ/4 kaydırılır) hat uzunluğu boyunca gerilim ve akım dağılımının grafiklerini gösterir. Bu durumda maksimumlara antinodlar, sıfır değerlere ise düğümler denir. Şekil 1c, akım ve gerilim antinodlarının semboller olarak gösterildiği, duran dalga modunda (yük kesintisinde) idealize edilmiş uzun bir koaksiyel çizgiyi göstermektedir. Dalga tamamen oraya yansıtıldığı için çıkış ucundan başlayarak λ/4'lük bir periyotla dönüşümlü olarak çalışırlar. Hat, enerji nakil hattına uygun bir jeneratör tarafından çalıştırılmaktadır. Mevcut antinotlarda hat bölümlerinin eşit şekilde ısıtılması meydana gelir. Bu durumda bu bölgedeki direnç artar ve çekirdeğin erimesi ve metal buharıyla dolu bir kapsül oluşması meydana gelebilir. Gerçekte, kablo parametrelerinin eşit olmayan dağılımı nedeniyle, merkezi çekirdeğin erimesi mevcut tüm antinotlarda aynı anda gerçekleşemez.
Bu nedenle çizgiye heterojenlik katıyoruz. Bu tür bir heterojenlik bir üretim hatası (çekirdek kesitinin belli bir yerde azalması, göçük, kalıntı) olabilir. Böylece, örneğin hattın açık ucundaki 3λ/4 antinodunda bir yanma meydana geldi (Şekil 2, a) ve metal buharıyla dolu bir kapsül oluştu. Böyle bir hat kopması yük kopması olarak algılanır; gerilim antinodu λ/4 kadar kaydırılır, yani. ilk kırılma yerine gider ve birincil bir arıza yapar (Şekil 2, b). Kapsüldeki iyonlaşma artar ve ark nedeniyle direnç azalır. Gerilim antinodu tekrar λ/4 oranında kaydırılır ve akım antinodu yerinde kaydırılarak boşluktaki iletkenlik yeniden sağlanır, yani. bu yerde plazma arkı çekirdeğin iletkenliğini geri kazandırır. Ancak hattın yük ucu açık olduğundan duran dalga eski haline dönmektedir (Şekil 2, c). Bu şekilde restore edilen bölgedeki sıcaklık artar ve ısı transferi nedeniyle çekirdeğin komşu bölgelerdeki direnci artar. Bitişik akım antinotlarında artan ısı salınır, bu da çekirdeğin ilk hasarın olduğu yerden λ/4 kadar sağa ve sola yanmasına neden olur ve voltaj antinotları Şekil 2, c'deki bu yerlere kaydırılır. Ortaya çıkan kapsüllerde boşlukların birincil parçalanması, ısınması ve güçlü iyonlaşması meydana gelir. Bu sırada, önceden yanan ark ya akım ya da voltaj tarafından desteklenir (dönüşümlü olarak hat daha fazla hasar gördükçe) ve erime oluşana kadar bitişik alanlarda artan ısınma meydana gelir ve ardından Şekil 2'de gösterildiği gibi süreç gelişir. tüm kablo uzunluğu boyunca. Duran bir dalganın enerjiyi (ancak yüke değil) aktardığını ve merkezi çekirdeğin erimesi şeklinde λ/4 adımıyla konumlanan “yükler” üzerinde serbest bıraktığını görüyoruz. Ayrıca, nispeten düşük bir jeneratör gücü ile antinotlarda çok büyük akım ve voltaj değerleri ortaya çıkar. Bu bölünmüş miktarların eklenmesi, iyonize boşlukların ataletinden dolayı meydana gelir (kapsüllerdeki iyonizasyon oldukça uzun bir süre devam eder). Yukarıda RK-75-11 kablosuyla ele alınan, ortalama 18 mm aralıklı 3 arızalı durumda bu toplam boşluk yaklaşık 50 mm idi.
Antinodların oluştuğu yerleri enerji nakil hattından uçlarına doğru hareket ettirirseniz, duran dalganın enerjisini kullanabilirsiniz. Bu nedenle çeyrek dalga hattını ayrı ayrı ele alacağız. Şekil 3a, güç kaynağı ve yük ile eşleşen böyle bir hattı göstermektedir. Bu, yük direncini hattın giriş direncine dönüştüren, hattaki çeyrek dalga transformatörü olarak adlandırılır. Şimdi, daha önce önerilen model çerçevesinde aşırı uyumsuzluk modlarını ele alacağız ve yükü, kontaklar arasındaki boşluğun iyonlaşmasıyla anahtar olarak bir elektrot tutucusu ve kaynaklı parça formunda bir elektrottan oluşan bir kaynak devresi ile değiştireceğiz. Şekil 3b, elektrotlar arkın kesildiği bir mesafe kadar ayrıldığında, daha sonra elektrotun ucundaki voltajın bir antinod oluşturduğu, ardından boşluğun parçalandığı, antinodun boşaltıldığı ve oluşumun gerçekleştiği bir yük kopması durumunu gösterir. iyonlaşmış bir bulutun Şekil 3,c, arkın söndüğü ve elektrotun kaynak yapılan parçaya "yapıştığı" yükün kapanma durumunu göstermektedir. Bu durumda voltaj sıfıra düşer (teorik olarak), ancak elektrot akımı çok yüksek değerlere ulaşır ve kapatma köprüsünü yakar ve ardından normal çalışma sağlanana kadar elektrotu yoğun bir şekilde eritir. Şekil 3d normal modun durumunu göstermektedir; bu, eşleşen bir yük üzerinde ilerleyen dalga modunda güç aktarımının klasik durumudur ve eşleştirme koşulları da tarafımızca bilinmektedir. Arkın yaklaşık 20 V'luk bir voltajda yandığı ve içindeki akımın kullanılan elektrotun kesitine göre belirlendiği bilinmektedir. Ohm kanununa göre gerilimi akıma bölerek hattın karakteristik empedansına eşit olması gereken yük direncini elde ederiz. Standart koaksiyel kablolarda bu direncin düşük olduğunu ve özel kabloların tasarlanmasını gerektiğini unutmamak gerekir. 40 A'nın altındaki akımlarda ark kararsız yandığından ve çeliği eritmeye yetecek bir sıcaklık yaratmadığından, kablonun merkezi çekirdeğinin kesitini arttırmak gerekli olacaktır. Tasarımı kolaylaştırmak için aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir. Çeyrek dalgalı bir transformatör, arkın uyarılması ve yanması için neredeyse ideal koşullar yaratır; bu, geleneksel kaynak transformatörlerindeki dik düşme özelliğine eşdeğerdir; bu, genellikle transformatörün çalışma noktasının çekirdeğin doyma sınırına aktarılmasıyla gerçekleştirilir. son derece ekonomik değildir ve aydınlatma ağında büyük parazit yaratır (geleneksel bir CT'nin çekirdeği doyduğunda, birincil sargının akım darbeleri yüzlerce ampere ulaşır, üretilen termal güç kilovat cinsinden ölçülür). Çeyrek dalga elektrik kaynağında ark, çeyrek dalga hattının üç çalışma modunun tamamının dönüşümlü olarak ve birleştirilmesiyle korunur, çünkü kaynak devresinin büyük olasılıkla çalışan bir jeneratörden gelen bir uyum transformatörü aracılığıyla bir güç kaynağından beslenmesi gerekecektir. daha yüksek frekanslar. Böyle bir çeyrek dalga transformatörü kullanarak, transistör dönüştürücü devrelerinin kullanımına izin verecek olan jeneratör yükünün kısa devre modunu ortadan kaldırmak mümkündür. Gerçek şu ki, çeyrek dalga transformatörü aracılığıyla bağlanan bir yükteki kısa devre, hattın girişine yüksek direnç şeklinde iletilmektedir. Ancak kaynak devresi kesilirse jeneratörün yükü kısa devreye benzer. Ancak elektrotlarda çok büyük bir voltaj rezervimiz var. Güvenlik nedeniyle bu voltajın belirli bir seviyede sınırlandırılması gerekir. Açık kaynak elektrotları üzerindeki voltajı sınırlayarak, aynı anda jeneratör üzerindeki tepe yükünü azaltıyoruz ve klasik bir uygulamadaki çok kilowatt'lık bir makinenin verimliliğine benzer şekilde yalnızca birkaç yüz watt'lık bir güce sahip optimize edilmiş bir sistem kurabiliyoruz. Teorik olarak 50 Hz frekansında çeyrek dalga elektrik kaynağı kullanmak mümkündür ancak pratikte oldukça pahalıdır. Bu nedenle frekansın en az birkaç megahertz'e çıkarılması gerekiyor. Genel olarak, frekans ne kadar yüksek olursa, tasarım o kadar basit ve kompakt olabilir, ancak kaynak derinliğini azaltacak cilt etkisi ortaya çıkmaya başlar ve mikrodalgada bir "havai fişek jeneratörüne" dönüşecektir. Çeyrek dalga elektrik kaynağını sadece sac malzeme için öneriyorum, bu durumda KEMP tipi cihazların yerini alabilir. Cilt etkisi, metal yüzeyi oksit filmlerden temizleyebilmesi açısından faydalıdır. Bu film genellikle dielektriktir ve kristal bir yapıya sahiptir ve altında, filmin altında ve sınırlarında lokal ısınmaya neden olacak ve sıcaklık farkının yapısını bozacak yüzey akımlarına karşı artan direnç alanı ortaya çıkar. kaynak elektrotları için flukslara alternatif olabilecek oksit filmi (film metal yüzeyi kıracaktır). Pratik uygulamadan bahsederken, koaksiyel versiyondaki çeyrek dalga hattının fiziksel uzunluğunun (bükülmüş tellerin aksine) önemli ölçüde kısaltıldığı ve kaynak kablolarının, çeyrek dalga hattını uzatacak şekilde hattı uzatan bir ayar kablosu görevi gördüğü unutulmamalıdır. dalga segmenti tam olarak kaynak elektrodunun sonunda biter.
Koaksiyel bir hattın olağan bağlantısında (Şekil 4,a), karakteristik empedansı ρ, kablo Z'nin karakteristik empedansına eşittir. Kablo hattının karakteristik empedansının azaltılması tavsiye edilir (örneğin, standart 50 ohm kablolar). Kablo örgüsünü Şekil 4b'de gösterildiği gibi merkezi çekirdeğe paralel bağlarsanız hat direncini 2 kat azaltabilirsiniz. Kablo örgüsü genellikle merkezi çekirdeğin kesitini aşan önemli bir bakır kesite sahiptir, ancak içlerinden geçen akımlar aynıdır. Jeneratör çıkış transformatörünün sekonder sargısı olarak kablo örgüsünün kullanılmasını öneririm. Jeneratörün çıkış transformatörünü ve çeyrek dalga transformatörünü hat üzerinde birleştirebilirsiniz (Şekil 4, c), yani ikincil sargıyı çeyrek dalga hattını oluşturan koaksiyel bir kabloyla kolayca sarabilirsiniz. Şekil 4c'deki devre rezonanslı olduğundan jeneratör transformatörünün manyetik alanının enerjisinin koaksiyel hattın elektromanyetik alanına aktarılmasını bekleyebiliriz. Şekil 4d, çeyrek dalga hattının olağan bağlantısının bir diyagramını göstermektedir. Burada transformatörün kablo örgüsü boyunca yükü, daha önce tartışılan kablo tasarımının yanı sıra yük direnci R kullanılarak elde edilebilir. Bu tasarımın özellikle kullanışlı yanı, hattın bir ucunun takılı olmasıdır, ancak büyük olasılıkla soğutulması gerekecektir. Author: Y.P.Sarazha
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ 4 m'ye kadar 30K video aktarımı ▪ Benzen yapısının araştırılması ▪ Telefon bir insanı daha mutlu edebilir ▪ Tüm vücut pozitron tomografisi
▪ site bölümü En önemli bilimsel keşifler. Makale seçimi ▪ makale Pedagojinin genel temelleri. Ders Notları ▪ makale Ukraynalı şarkıcı Ani Lorak'ın takma adı nasıl ortaya çıktı? ayrıntılı cevap ▪ makale Bir kitap ayracı makinesinde çalışma. İş güvenliğine ilişkin standart talimat ▪ makale Teknolojik ipuçları. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri