理論と AC 充電共振の例は、

共鳴充電

タンク コンデンサー誘導バラストの電源の間での接続では、共振回路を作成します。

	この配置の共振周波数バラスト インダクタンス L タンク容量 c. の値によって決定されます。巻線抵抗 R または追加抵抗バラストで、周波数は影響ありません。(通常、共振周波数 10 Hz ～ 500 Hz の横になります。)
	共振変圧器が ballasted はプライマリまたはセカンダリでかどうかに関係なく発生しますが、我々、トランスの二次側と直列のバラスト インダクタンスであると仮定した場合を理解しやすくなります。この仮定をした場合我々 HV 電源回路は、左を得るために簡略化できますので、硬いを提示として高圧トランスを考慮することができます。L と R の値は、実際の 10 kv/100 ma ネオン サイン変圧器から派生します。

下のグラフは 10 kv/100 ma ネオン サイン変圧器「マッチ」32nF タンク コンデンサーの周波数応答を示します。このコンデンサーは、意図的に 50 Hz のライン周波数で正確に共振回路を形成するために選ばれました。

C は、このような選択は、F = 1/2*pi*sqrt(L*C) = 50 Hz。

上のグラフでは、通常開路の電圧変圧器からの赤い線を示しています。緑の線が、コンデンサーがそれに接続されている共鳴が起こるとは、全体でトランスの最終電圧が表示されます。これなどの周波数応答のグラフ、電圧が異なる電源周波数によってどのように変化を示しています。

ライン周波数が 50 Hz に近づく方法上通常の開回路電圧変圧器の電圧を上昇に注意してください。最大値は 50 Hz、および電圧が発生しますし、頻度がさらに増加すると落ちる。(50 Hz 電源を使用する場合、シミュレーションはほぼ 200 kv の最終的な電圧予測 ！このような高電圧を開発することができる前に実際には、障害、変圧器やコンデンサーの共鳴上昇エフェクト長いは停止します。)

下のグラフはトランスフォーマーによって供給される電流共振回路の形成によって影響を受ける方法を示しています。通常の短絡、ネオンが供給することができますとさまざまな電源周波数の「マッチ」コンデンサーに供給される電流に緑の線が表示されます現在、赤い線を示しています。

ライン周波数以下または 50 Hz 以上もはどのように電流定格電流以下が注意してください。周波数では、現在 50 Hz、循環のどちらの側のトランス電流 100 ma に等しいです。ライン周波数が 50 Hz に近づく循環電流が増加します。シミュレーションでは、ほぼ 2 アンペア 50 Hz で予測しています。これは 20 回、分岐の変圧器は短絡に許可するように設計されています、巻線の破壊の加熱の結果になる電流です。

これらのグラフの両方での処理を示して、 最悪の場合と、 一致したコンデンサー が使用されがいいえ火花ギャップどこか行くにエネルギーを提供するために。適切セット スパーク ギャップを使用する場合は定期的に、エネルギーを発生する前に、電圧共振システムから削除し、電流そのような有害な水準に構築することが。

4 つのことを示していますのでこの例ここで含まれている:-

1. それを正しく使用するサイズに近くにはコンデンサーを使用して"一致する場合は「過度の電圧上昇を防ぐ安全ギャップ設定の大切さを示しています。

2. それは、タンク容量は、共振周波数近傍のバラスト インダクタンスを効果的にキャンセルされることを示しています。この例では 50 Hz で電流を電流巻線抵抗によってのみ制限の結果は 2 a です。磁気シャントの誘導模式図の影響が排除されます。

3. それにもかかわらず、電源システムからまだ取られているない電流供給から描画されます示しています。(放電コンデンサーを放電するギャップはありません) です。流れる電流反応性電流、供給の正と負のサイクルによって反対の方向に充電されると「タンク コンデンサーうちスロッシング」エネルギーを表します。

4. 放電ギャップの効果を導入する前に LC 共振応答の「形」を示しています。

正しくセット スパーク ギャップの添加はまだ増加充電の利益は、現在取得しながら許可電圧上昇の量制限されます。

共鳴充電ネオン サイン変圧器および誘導のバラストの電源変圧器の場所を取ることができます。唯一の違いは、バラスト、ネオン変圧器に組み込まれていることです。電源トランスは、しかし、はるかに低い内部損失があります。これは、結果より高い Q 値とより強い電圧と共振周波数の周りの現在の上昇を引き起こします。

共鳴上昇効果の強度のため、常に正確線の周波数で共鳴を引き起こす「マッチ」のコンデンサーを使用することが望ましいないです。下のグラフ「共鳴より小さい」を使用しての効果と同じ 10 kv/100 ma ネオン「共鳴より大きい」コンデンサーを供給します。(供給まだスパーク ギャップ タンク コンデンサーのみ接続がありません)。

行 1 が表示されます 128nF キャップ (「一致」サイズ x 4) Fres = 25.0 Hz
2 行を示しています 64nF キャップ (2「一致」サイズ x) Fres 35.4 Hz =
行 3 は 32nF キャップ (「一致」サイズ x 1) が表示されます Fres 50.0 Hz =
4 行目は、16nF キャップ (1/2「一致」サイズ) を示しています Fres 70.7 Hz =
5 行目は、8nF キャップ (1/4「一致」サイズ) を示しています Fres = 100 Hz

白い十字最終的なを示す放電ギャップが欠席した場合に共鳴上昇 50 Hz 電源で発生する電圧または発射されません。電圧上昇が「マッチ」のサイズのではないコンデンサーとはるかに低いことを確認するは簡単です。トランスとコンデンサー放電ギャップは幅が広すぎて火災に設定されている場合、この過電圧を存続のチャンスがあります。放電ギャップ不発にあった場合一致したキャップと 3 行目、特定の死の状況を表す ！

白ライン 1 と一致するサイズよりも大きくしているコンデンサーを使用しての効果を示す 2 に交差させます。コンデンサーが大きくなると、電圧ゼロに向かって傾向があります。（、電源、大きいコンデンサーの充電の少ないことができるなる）

白ライン 4 と一致するサイズよりも小さいコンデンサーを使用しての効果を示す 5 に交差させます。小さいコンデンサーとして、電圧変圧器の通常のオープン回路定格に向かって傾向があります。（トランス詳細になっています。軽くロード。)

2 行目には特殊なケースを表します。「一致」コンデンサーの値 × 2 の 50 hz の共振の上昇が発生し、最終電圧は開路の電圧変圧器の通常であるに等しいです。これはない電圧の電源周波数の上昇だけのコンデンサーの値で、次のセクションで別の「誘導キック」を検討するために使用されます。

キー作りに共鳴の上昇 tesla ぐるぐる巻いたものの電源を利用希望の電圧の増加は、それ以上を達成するために。これは、100 BPS 同期回転放電ギャップを注意深く設定することによって行うことができます。共鳴の充電システムでエネルギーを前後バラスト インダクタンスとはトランスフォーマーによって電源が供給されているすべてのサイクルでのビルドのビルド タンク コンデンサーの間 sloshes します。ロータリーのギャップの発射ポイントはタンク コンデンサーをしながらエネルギーの大量充電システムから削除されるように設定する必要があります。このエネルギーは、tesla ぐるぐる巻いたもの主な良い火花モーター巻線に行くし、エネルギーのレベル充電システムで急騰から危険なレベルに防止します。

2 つの異なるタイミング (位相設定) 100 BPS 同期回転ギャップの結果は次のとおり。

この最初のグラフで回転の位相が正しく設定されていません。コンデンサーは高に十分な電圧充電中ですが、焼成ポイントは手遅れになるし、あまりにも遠く電圧のピーク後に発生します。結果として、小さなエネルギー共鳴の充電回路から削除されているし、電圧 (ミリ秒単位) の問題での危険なレベルにまで上昇します。

グラフの回転位相下で、最適な位置を設定します。まず第一に、電圧のスケールが今より現実的であることに注意してください。コンデンサーがそのピーク電圧ではテスラ コイル システムにより多くの電力を提供しますと放電ギャップが発射されます。多くのエネルギーは、すべての焼成のギャップのコンデンサーから削除されているため、共振を構築するエネルギー充電回路に上昇はほとんどありません。

これらの例の間の回転のタイミングの違い未満 2 ms であり良好な安全性ギャップ共振電圧上昇をクランプする採用され場合最初のケースが壊滅的になることを参照してください簡単です。実際には良いの回転設定の場合は上記の 2 例の間にどこ。コンポーネントが繊細な過電圧を最小化する必要がある場合、タイミングに近い下部にある場合になります。場合は、コンポーネントが強固でありより多くの過電圧を許容することができますタイミングより共鳴が上がるし、上の例の近く移動に延期できます。100 BPS のギャップはの位相として注意されるこの必要があるいくつかの組み合わせ非常に強力な共鳴の上昇と高電流を与える ！

放電ギャップ誤爆

共振電圧上昇時間、（蓄積する電圧に必要な時間） に繁栄のためのスパーク ギャップに誤っていた場合何が起こる、焼成を欠場する検討に値するです。ロータリーのギャップを誤爆する場合は、別の焼成電極配置されます次の時間まですることはできません。つまり、実行に失敗したときは 2 倍タンク コンデンサーの放電の間に限り、この電圧より高い電圧までリングにことができます。

PSpice は、実際にこのような状況で、高価な部品を危険にさらすことがなくどうなる予測のための理想的なシミュレーション パッケージ ベースのコンピューター。下のグラフが正しく設定の効果を示しています 100 BPS 同期回転ギャップを t を起動するが失敗した 160 ms =。この時点で、システムからは削除されませんエネルギー充電システムで残っているし、火花ギャップの次の発砲でより高い電圧が発生します。

ない過電圧、焼成を逃したが、次の起動する前に多く増加の正の電圧を積極的に向かってコンデンサー電圧スイングをバックアップ、実際のポイントに注意してください。電圧スパイクをここではタンク コンデンサーとトランスによって見られる通常のピーク電圧 2 回周りで、わずか評価コンポーネントに危険を表すことができます。

この例では、非常に強い共鳴線の周波数では、与える「マッチ」コンデンサー 1 つだけ逃した焼成後かなり過電圧が発生することに注意してください。スパーク ギャップがあまりにも広く設定されている、いくつかの隣接する逃した実行が場合、電圧より高くまだ上昇します。したがってが不可欠ですが、 が正しく安全のギャップを設定特に低速ロータリーと組み合わせると、一致したコンデンサーを使用してが装備されています。

200 BPS 同期型回転不適切なフェーズ設定と不在の実行のより寛容であります。200 BPS で共鳴システム 2 回頻繁に排出されるためです。したがって半減でどんな共鳴ビルドアップが発生することができます時間しかしこれには欠点もあります。別のセクションで詳しく説明します。

広い静的ギャップ

共鳴充電のみも、ロータリーのスパーク ギャップを組み込んだシステムには適用されません。共鳴の充電では、広い静的ギャップをすることができます、火災良いパフォーマンスを与える手段です。

密接に間隔をあけられた静的放電ギャップは何回も供給サイクルあたり充電するタンク コンデンサーの原因は比較的低い電圧で発生します。グラフでは、以下のシミュレーション (ので、それだけでの変圧器に接続するときだけ発生このピーク開回路電圧はトランスの下です)。 14Kv で発射する静的ギャップを実行静的ギャップの発火はかなり不安定な供給の半サイクルごとの約 2 に 3 の実行です。この不安定な発砲はかなり正常です。この場合は平均発火率は約 250 BPS です。

「オープン 22 kv 配電系統で変圧器の通常のピーク出力電圧よりも高い火災にアップ」グラフの静的ギャップ下でください。発火間隔が大きいのでそれだけ共鳴上昇を起動できます。この場合は間には 1 と 2 の発火の半サイクルあたり平均です。したがって平均ブレーク レートは約 150 BPS に減少しています。各ビッグバンのエネルギーは、しかし増加焼成電圧が増加しています。

焼成電圧上の例では 57 ％、前の例よりも高いです。タンク コンデンサーのエネルギーは電圧の二乗に増加するので、ビッグバン エネルギー 2.46 倍最初の例でです。しかし、2 番目の例の発火率は低くなります。実際には発火率は約 150 〜 250、前の例の比較です。要約すると、静的のギャップを拡大 2.46 倍ビッグバン エネルギーを起こしていると0.6 倍に変更するには発火率の全体的な増加の約 50 ％ の電力スループットを与える ！広い静的スパーク ギャップ、良いパフォーマンスが発生する大規模な共振電圧上昇できるようにコンポーネントをまた強調理由です。

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