Генератор маркса своими руками - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Генератор маркса своими руками

Генератор Маркса и его использование

Эта статья предназначена только для ознакомительных целей. Описанные здесь устройства потенциально опасны для жизни, поэтому будьте, пожалуйста, осторожны при пользовании данной информацией.

Генератором Маркса называется устройство для получения высоковольтных импульсных разрядов, основанное на принципе параллельной зарядки нескольких высоковольтных конденсаторов до высокого напряжения, с последующим соединением этих заряженных конденсаторов в последовательную цепь, в результате такого сложения получается искровой электрический разряд при напряжении большем, чем напряжение заряжающего источника, пропорционально количеству конденсаторов в цепи.

Зарядка конденсаторов параллельно осуществляется через высокоомные (мегаомные) резисторы, а последовательное соединение становится возможным благодаря использованию газовых (воздушных) разрядников или тригатронов.

Когда конденсаторы заряжены до высокого напряжения, срабатывает первый разрядник, он выступает в роли триггера, и для его активации иногда используют инициирующий разряд от дополнительного источника, либо просто кратковременно сближают его собственные электроды. Когда первый разрядник сработал, возникшее в цепи перенапряжение заставляет тут же сработать и все остальные разрядники, так получается последовательное соединение и замыкание через воздух цепи заряженных конденсаторов.

Так, при помощи генераторов Маркса получают импульсные разряды с напряжением от нескольких десятков киловольт до десятков мегавольт. Частота генерируемых импульсов (разрядов) зависит от мощности зарядного источника высокого напряжения и от энергии в единичном импульсе.

Типичный для генераторов Маркса диапазон частот получаемых импульсов — от нескольких разрядов в час до десятков герц. Энергия одного импульса может измеряться как десятками мегаджоулей, так и долями джоуля, в зависимости от емкостей применяемых конденсаторов и от получаемого в импульсе напряжения.

В интернете можно найти много примеров успешных реализаций любительских версий генераторов Маркса, особенно они популярны в США и Европе.

Данная схема для получения импульсов высокого напряжения была впервые предложена в 1924 году Эдвином Отто Марксом (1893-1980) — немецким инженером. Изобретатель построил первую модель в 1926 году. На территории бывшего СССР генераторы Маркса называют еще генераторами Аркадьева — Маркса, либо Маркса — Аркадьева, а еще Аркадьева-Баклина-Маркса.

Дело в том, что еще в 1914 году Владимир Константинович Аркадьев совместно с Николаем Васильевичем Баклиным построили первый на территории России генератор молний, работавший на принципе последовательного соединения заряженных параллельно конденсаторов, то есть еще до Маркса принцип был освоен в России. Однако Аркадьев и Баклин соединяли конденсаторы механически, а не через разряды, как это предложил делать Маркс, спустя 10 лет.

Небольшие лабораторные генераторы Маркса с выходным напряжением до 200 кВ исполняются с воздушной изоляцией. Более мощные — с вакуумной изоляцией или с газовой, например элегаз. Может применяться и масло для устранения утечек вследствие коронирования на открытых участках проводников.

Если применяют вакуум, газ или масло, то генератор, как правило, полностью помещают в емкость, заполненную маслом или в вакуумированную герметичную камеру, либо в камеру с газом. Часто изолируют конденсаторы и резисторы, но разрядники выводят на воздух.

В качестве разрядников могут быть использованы воздушные разрядники на 100 киловольт и на ток до мегаампера, либо вакуумные разрядники, игнитроны, даже водородные тиратроны, несмотря на дороговизну и т. д. Для снижения потерь вместо резисторов иногда ставят дроссели высокой добротности, либо делают жидкостные резисторы. Иногда изготавливают конденсаторы на основе деионизированной воды.

Главным недостатком генератора Маркса, как источника импульсов высокого напряжения, является необходимость установки большого количества ступеней конденсаторов и, соответственно, коммутирующих разрядников, а это сильно ухудшает удельные энергетические характеристики конструкции, массо-габаритные параметры и КПД.

Почему так происходит? В первую очередь при разряде имеют место потери в диэлектрике конденсаторов и в воздушных промежутках, в частности, сопротивление канала главного разрядного промежутка велико, а это — сопротивление нагрузки.

Чтобы снизить потери необходимо создать коммутирующим искровым разрядникам условия повышенной прочности окружающего их газа под давлением, применять конденсаторы высокой добротности, улучшать инициирование стартового пробоя, чтобы фронт получился более крутым.

Говоря о применении высоковольтных генераторов Маркса нельзя не назвать исследовательские направления в науке, коих множество. Разнообразные технические задачи требуют значительных токов и высоких напряжений. Еще во времена Игоря Васильевича Курчатова генераторы Маркса помогали в ядерных исследованиях для придания высоких скоростей элементарным частицам и инициирования реакций.

Благодаря генераторам Маркса накачивают квантовые генераторы, исследуют поведение плазмы и импульсные излучения, строят средства радиоэлектронной борьбы, электрогидравлическим способом обрабатывают металлы, дробят грунты и уплотняют бетонные смеси.

Иногда объединяют пару генераторов Маркса для получения высокого потенциала с целью зарядить относительно емкие конденсаторы малоступенчатого генератора, и получить таким образом сравнительно невысокий потенциал, но длительный токовый импульс.

Генератор Маркса является смертельно опасным для человека устройством. Без специальной подготовки не следует пытаться его построить, это чревато травмами и даже смертью. Прежде чем прикоснуться к генератору Маркса, убедитесь, что все конденсаторы разряжены. Разряды генератора Маркса являются мощным источником ультрафиолетового излучения, кроме того сопровождаются выделением озона в воздухе, а озон — яд. Будьте осторожны при работе с высоким импульсным напряжением.

Так или иначе, на YouTube вы всегда найдете множество ярких демонстраций по запросам «генератор Маркса» и «MARX generator», где для построения моделей использованы полипропиленовые или керамические высоковольтные конденсаторы.

Генератор маркса своими руками

Обьясните пожалуста, как работает генератор Маркса ?

Вот я нарисовал как понял:

И собсвенно вопросы:

1)Ну вот если рассмотреть первый полупериод: ток подйте как показано зелеными стрелочками — заряжая конденсаторы.

Вопрос зачем нужны вообще резитосры ? И как подбирается расстояние между разрядниками ? То есть от чего они должны пробиваться ? От первночального напряжения с ТВС или неон трансформатора ?

В первом случае на данный момент все конденсаторы включены паралельно ?

2)Если рассотреть второй полупериод, ток начнет движения по зеленным стрелочкам. Что бдет происходить с зарядом полярности на коненсаторе ? Они начнут меняться ? И что будет с разрядниками ?

Разве переменкой зарядишь кондёры?

_________________
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Могу не отвечать пару месяцев, не беспокойтесь.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

_________________
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Могу не отвечать пару месяцев, не беспокойтесь.

Вебинар пройдет 16/09/2021 и будет посвящен особенностям работы высокопроизводительных микроконтроллеров из линеек STM32H7. На вебинаре разберем ключевые особенности линеек STM32H72/3 и проведем практическую работу с оценкой производительности с использованием ускорителей и кэш-буфера при чтении инструкций из внутренней и из зашифрованной внешней памяти. Для отображения результатов будет использоваться программная среда STM32CubeMonitor.

Даже если на входе потсоянное напряжение, то все равно не понятно.

1)Это первый рисунок, то есть конденсаторы зарядились, а дальше то как разряднгики срабатываеют. И когда они сробатывают, то замыкают конденсторы последовательно, это при том, что они еще и парралельно включены и это все при срабаывании разрядников получается одновременно.

2)По поводу резисторов, а зачем они вообще там нужны ?

TE Connectivity представила обновленную линейку соединителей серии Power Versa-Lock – надежное и герметичное решение, рассчитанное на ток до 15 А, в компактном корпусе. Корпус и аксессуары соединительной системы Power Versa-Lock выполнены из материала, соответствующего стандарту UL94-V0.

_________________
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Могу не отвечать пару месяцев, не беспокойтесь.

Аааа вон чего, то есть:

1)Первый разрядник тогда нужно сделать по расстоянию меньше, чтобы он сработал от первого конденсатора, после замыкания на втором разряднике уже будет удвоенное напряжение, так как это уже будет последовательно соединение конденсатотров, ну и так далее по цепочке.

Но все равно получается, что при срабатывании замыкающего разрядника конденастаор будет оть и медленно наверное благодоря резистору, но будет разряжаться сам на себя теряя потенциал. То есть выходной потенциал всей схемы будет зависть от скорости замыкания всех конденсаторов, то есть чем быстрей замкнуться тем больший потенциал на них успеет сохранится. Правильно ?

Естессно чем быстре они все замкнутся, тем лучше. А сопротивление резисторов настолько велико, длительность разряда так мала что ток через них можно не учитывать.

Да и не думаю что первый разрядник надо делать на сильно меньшее напряжение — из-за резисторов при заряде образуется делитель, на первом разряднике будет самое высокое напряжение.

_________________
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Могу не отвечать пару месяцев, не беспокойтесь.

_________________
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Могу не отвечать пару месяцев, не беспокойтесь.

А я не верно разрядники у себя на рисовал. Все понял.

Вот блин еще один вопрос появился

Чтобы посчитать напряжения в последней цепочке на последнем конденсаторе, нужно считать, что сопротивление конденсаторов много больше резитсоров ? То есть онсовное падение напряжение на них будет ?

Читайте также  Почему вода из скважины желтеет?

_________________
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Могу не отвечать пару месяцев, не беспокойтесь.

А что если сделать мини генератор на 10КВ, с транзисторами (управляемымми общим сигналом с драйвера к примеру) которые будут включать последовательно конденсаторы за место разрядников, в том момент когда надо, а не когда повысится напряжение и что еще более интересное можно выключить когда надо, а не ждать пока все кондеры разрядятся ? К примеру IGBT на 1200 В ?

То есть 1 КВ на входе, 10 ступеней, 10 конденасторов, 10 транзисторов и 10 КВ на выходе ?

Как считаете что нибудь будет с транзисторами ?

_________________

И ты врёшь. © Vladisman

Тратить в каком смысле ? Они перегорят ?

Я же спрашиваю про саму возможность так сделать. будет ли работать ? Я же Вам не прделагаю этого делать

_________________

И ты врёшь. © Vladisman

_________________

И ты врёшь. © Vladisman

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: mi-nev и гости: 6

Опасное развлечение: простой для повторения генератор высокого напряжения

Добрый день, уважаемые хабровчане.
Этот пост будет немного необычным.
В нём я расскажу, как сделать простой и достаточно мощный генератор высокого напряжения (280 000 вольт). За основу я взял схему Генератора Маркса. Особенность моей схемы в том, что я пересчитал её под доступные и недорогие детали. К тому же сама схема проста для повторения (у меня на её сборку ушло 15 минут), не требует настройки и запускается с первого раза. На мой взгляд намного проще чем трансформатор Теслы или умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона.

Принцип работы

Сразу после включения начинают заряжаться конденсаторы. В моём случае до 35 киловольт. Как только напряжение достигнет порога пробоя одного из разрядников, конденсаторы через разрядник соединятся последовательно, что приведёт к удвоению напряжения на конденсаторах, подсоединённых к этому разряднику. Из-за этого практически мгновенно срабатывают остальные разрядники, и напряжение на конденсаторах складывается. Я использовал 12 ступеней, то есть напряжение должно умножиться на 12 (12 х 35 = 420). 420 киловольт — это почти полуметровые разряды. Но на практике, с учетом всех потерь, получились разряды длиной 28 см. Потери были вследствие коронных разрядов.

О деталях:

Сама схема простая, состоит из конденсаторов, резисторов и разрядников. Ещё потребуется источник питания. Так как все детали высоковольтные, возникает вопрос, где же их достать? Теперь обо всём по порядку:

1 — резисторы

Нужны резисторы на 100 кОм, 5 ватт, 50 000 вольт.
Я пробовал много заводских резисторов, но ни один не выдерживал такого напряжения — дуга пробивала поверх корпуса и ничего не работало. Тщательное загугливание дало неожиданный ответ: мастера, которые собирали генератор Маркса на напряжение более 100 000 вольт, использовали сложные жидкостные резисторы генератор Маркса на жидкостных резисторах, или же использовали очень много ступеней. Я захотел чего-то проще и сделал резисторы из дерева.

Отломал на улице две ровных веточки сырого древа (сухое ток не проводит) и включил первую ветку вместо группы резисторов справа от конденсаторов, вторую ветку вместо группы резисторов слева от конденсаторов. Получилось две веточки с множеством выводов через равные расстояния. Выводы я делал путём наматывания оголённого провода поверх веток. Как показывает опыт, такие резисторы выдерживают напряжение в десятки мегавольт (10 000 000 вольт)

2 — конденсаторы

Тут всё проще. Я взял конденсаторы, которые были самыми дешевыми на радио рынке — К15-4, 470 пкф, 30 кВ, (они же гриншиты). Их использовали в ламповых телевизорах, поэтому сейчас их можно купить на разборке или попросить бесплатно. Напряжение в 35 киловольт они выдерживают хорошо, ни один не пробило.

3 — источник питания

Собирать отдельную схему для питания моего генератора Маркса у меня просто не поднялась рука. Потому, что на днях мне соседка отдала старенький телевизор «Электрон ТЦ-451». На аноде кинескопа в цветных телевизорах используется постоянное напряжение около 27 000 вольт. Я отсоединил высоковольтный провод (присоску) с анода кинескопа и решил проверить, какая дуга получится от этого напряжения.

Вдоволь наигравшись с дугой, пришел к выводу, что схема в телевизоре достаточно стабильная, легко выдерживает перегрузки и в случае короткого замыкания срабатывает защита и ничего не сгорает. Схема в телевизоре имеет запас по мощности и мне удалось разогнать её с 27 до 35 киловольт. Для этого я покрутил подстроичник R2 в модуле питания телевизора так, что питание в строчной развертке поднялось с 125 до 150 вольт, что в свою очередь привело к повышению анодного напряжения до 35 киловольт. При попытке ещё больше увеличить напряжение, пробивает транзистор КТ838А в строчной развёртке телевизора, поэтому нужно не переборщить.

Процесс сборки

С помощью медной проволоки я прикрутил конденсаторы к веткам дерева. Между конденсаторами должно быть расстояние 37 мм, иначе может произойти нежелательный пробой. Свободные концы проволоки я загнул так, чтобы между ними получилось 30 мм — это будут разрядники.

Лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать. Смотрите видео, где я подробно показал процесс сборки и работу генератора:

Техника безопасности

Нужно соблюдать особую осторожность, так как схема работает на постоянном напряжении и разряд даже от одного конденсатора будет скорее всего смертельным. При включении схемы нужно находиться на достаточном удалении потому, что электричество пробивает через воздух 20 см и даже более. После каждого выключения нужно обязательно разряжать все конденсаторы (даже те, что стоят в телевизоре) хорошо заземлённым проводом.

Лучше из комнаты, где будут проводиться опыты, убрать всю электронику. Разряды создают мощные электромагнитные импульсы. Телефон, клавиатура и монитор, которые показаны у меня в видео, вышли из строя и ремонту больше не подлежат! Даже в соседней комнате у меня выключился газовый котёл.

Нужно беречь слух. Шум от разрядов похож на выстрелы, потом от него звенит в ушах.

Интересные наблюдения

Первое, что ощущаешь при включении — то, как электризуется воздух в комнате. Напряженность электрического поля настолько высока, что чувствуется каждым волоском тела.

Хорошо заметен коронный разряд. Красивое голубоватое свечение вокруг деталей и проводов.
Постоянно слегка бьет током, иногда даже не поймёшь от чего: прикоснулся к двери — проскочила искра, захотел взять ножницы — стрельнуло от ножниц. В темноте заметил, что искры проскакивают между разными металлическими предметами, не связанными с генератором: в дипломате с инструментом проскакивали искорки между отвёртками, плоскогубцами, паяльником.

Лампочки загораются сами по себе, без проводов.

Озоном пахнет по всему дому, как после грозы.

Заключение

Все детали обойдутся где-то в 50 грн (5$), это старый телевизор и конденсаторы. Сейчас я разрабатываю принципиально новую схему, с целью без особых затрат получать метровые разряды. Вы спросите: какое применение данной схемы? Отвечу, что применения есть, но обсуждать их нужно уже в другой теме.

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

Генератор маркса своими руками

Группа: Cоучастник
Сообщений: 18
Пользователь №: 77867
Регистрация: 6-March 11
Место жительства: Россия

Гость

Группа: Cоучастник
Сообщений: 92
Пользователь №: 83235
Регистрация: 31-July 11

Фанат

Группа: Cоучастник
Сообщений: 3273
Пользователь №: 62824
Регистрация: 10-March 10
Место жительства: колхоз с замкадышами

вам на флайбак
http://flyback.org.ru/
только это. не забывайте, что правила техники безопасности писаны кровью .

Маркс может легко оказастся смертельно опасной игрушкой.

Группа: Cоучастник
Сообщений: 18
Пользователь №: 77867
Регистрация: 6-March 11
Место жительства: Россия

только что был там, ничего не нашел кроме ссылки на видео от Чип И Дип.
Вообщем я бы хотел сделать сие устройство для исходного тока в 9v (ОДНА КРОНА БАТАРЕЙКА) а уж выходящий сколько позволит моя криворукость )))
А вопрос вот в чем. какие диоды конденсаторы, резисторы, итд нужны для девайса на 9 вольтовой батарейке ? И какое выходное напряжение можно выжать из этого по максимуму ?

Это сообщение отредактировал Mokujin — Sep 26 2011, 06:25 PM

Группа: Cоучастник
Сообщений: 18
Пользователь №: 77867
Регистрация: 6-March 11
Место жительства: Россия

Все что имеется на данный момент это батарея из 20 конденсаторов (CapXon 220 µF 6,3v ((наверное не подойдут)), батарейка 9v, провода, паяльник и все (

Это сообщение отредактировал Mokujin — Sep 26 2011, 07:10 PM

Фанат

Группа: Cоучастник
Сообщений: 3273
Пользователь №: 62824
Регистрация: 10-March 10
Место жительства: колхоз с замкадышами

там нужны (много)киловольтные конденсаторы (а не на 6.3в).
Генератор Маркса представляет собой так сказать «лестничную схему»
(из конденсаторов, высокоомных резисторов и разрядников)
— во время заряда емкости заряжаются через резисторы паралельно,
как только напряжение на них достигает напряжения пробоя разрядников
разрядники лавинообразно пробиваются
и в результате конденсаторы, на этот момент, оказываются соеденены последовательно через разрядники.
http://flyback.org.ru/images/stories/rtfm/marx.gif

Есть там все.
искать надо просто (как и на любом форуме)
вот сюда загляните например:
http://flyback.org.ru/viewtopic.php?p=69677#69677
там и про маркс, и про всякое другое есть.

Группа: Cоучастник
Сообщений: 18
Пользователь №: 77867
Регистрация: 6-March 11
Место жительства: Россия

Читайте также  Гликолевый рекуператор принцип работы
QUOTE
там нужны (много)киловольтные конденсаторы (а не на 6.3в).

а по ёмкости какие ? ну фарад сколько должно быть ?

QUOTE
. высокоомных резисторов

высокоомные это сколько омм ?

QUOTE
. и разрядников

и сколко будет стоить компоненты примерно ?

Гость

Группа: Cоучастник
Сообщений: 88
Пользователь №: 80495
Регистрация: 9-May 11
Место жительства: Урал

Группа: Cоучастник
Сообщений: 18
Пользователь №: 77867
Регистрация: 6-March 11
Место жительства: Россия

Фанат

Группа: Cоучастник
Сообщений: 3273
Пользователь №: 62824
Регистрация: 10-March 10
Место жительства: колхоз с замкадышами

«из гамна и палок» т.е. из кроны и 220µF*6,3v маркса не получится.

Номиналы деталей для маркса.
а что, почитать тот же флайбак, лень не позволяет?

для того чтобы «завести» маркс от кроны (или от АА) нужен как минимум двухступенчатый повышающий преобразователь.
Схемы? — на том же флайбаке их туева хуча.
читайте !

Генератор маркса своими руками

Окошко с блестяшими электродами разрядников чисто для визуализации, что это именно генератор Маркса, а не что либо иное.

Реально выработанные на данный момент технологии по микрогенерторам Маркса позволяют упрятывать все в корпус полностью причем размером меньше «Каракурта АС».
Интересная особенность шокера на генераторе Маркса это его способность бить даже ОТ ОДНОГО ЭЛЕКТРОДА. Т.е. целесообразно применять микрогенераторы Маркса для ДЭШО. Даже при попадании в цель одного зонда ощущения крайне неприятные.
При упаковке Маркса в дубинатор длина разряда (по боковой поверхности дубинатора может достигать десятков сантиметров.
Пользоваться таким дубинатором можно прикладывая его к цели не торцом как принято, а боком (не «колющим», а «рубящим» ударом).
Фактически же возникает возможность и реализации «электрического меча», у которого длина разряда по поверхности «лезвия» может достигать всей длины лезвия.
В настоящее время в России уже ведуться УСПЕШНЫЕ исследования короткоимпульсных ЭШО на SOS-диодах, генераторах Блюмляйна и спиральных генераторах.

Спасибо. Я не возвратился правда,а лишь доложил обществу о новых результатах.

Считай. 6кВ зарядного 9,9 нФ ступень, 7 ступеней.
Частота варьируется до 30 гЦ. И ее максимум зависит от топологии инвертера.

В ногу, а затем в руку в положении лежа на кровати. Это устройство нельзя делать серийно. К большому сожалению.
Оно навсегда останется чисто опытным образцом (ну или максимм очень специзделием для очень спецприменений).

Да пожалуйста. Только я не умею грузить видео.
Просил людей тут помочь но кроме советов типа «загрузи туда то» ничего не услышал. Могу по почте кому нить выслать. Шлите почту я вышлю видео.
Правда у меня камеры нет только фотоаппарат с видеорежимом.
Видео это хорошо. Можно заценить частоту с которой работают мои Марксы.
Нигде на ютубе такого не увидите.
Впрочем я уже опытно и 100 Гц получил.

Выслал видео. Больше объем не прикрепляется.
Если не трудно выложите его чтоб камрады видели.

Я вообще пока не могу объяснить многие эффекты при серьезном исследовании Маркса. В частности о чем никто не писал. никогда. похоже у Маркса существует. резонанс. Я не знаю как это назвать вообще. Возможно по научному это некая частота согласованности генератора с источником накачки. Вот на резонансе можно получать значительные частоты и..соответственно отличные кпд по выходной мощности. Во всяком случае я уже бумагу зажег. Марксом. Обычно такого рода девайса просто пробивают дырки в бумаге.
Загадки электростатитики. в динамике. Чисто конденсаторные эффекты.

Первый замер Маркса (а микромарксов вообще никто не мерил раньше) состоялся но увы не в полной мере. Делитель согласован с программой расчета, до амплитуды на нагрузке 1 кОм 20 кВ.
Амплитуда (чисто однополярная, с незначительными (всего 2 углами по 1-2 кВ) колебаниями уже после импульса как бы отдельно от него чисто через нулевую линию. нах.. ушла за 20 кВ и соответственно расчет не получился.
Но импульс зафиксирован (упертый в конец диапазона напряжения). Очень крутой передний фронт (примерно 50-100 нс) при неожиданно значительной для Маркса таких размеров длительности около 0,8-0,9 мкс.
Собственно примерно это и ожидалаось но я ждал несколько меньшую длительность.

Закончу исследования и напишу резюме «Эффективность воздействия на биоцели высоковольтного короткоимпульсного ЭШО-ДЭШО».

это действительно одна их первых появившихся в свободном доступе схем, еще до РУнета ходившая в «ксерокопиях» по радиорынкам.

однако никакой «совейности», кроме попытки адаптации к унылой отечественной элем. базе, здесь нет и быть не может в принципе, поскольку скопировано все с Западных публикаций (а откуда же еще ):

quote:
———-
The original article was written by Robert Grossblatt, and Robert Iannini. Reproduced from Radio Electronics Magazine, September 1986, by permission of Gernsback Publishing, Inc.

Навеяло. О пользе патентования.

История многих российских великих открытий и изобретений от первого в мире полета Крякутного на воздушном шаре хорошо описана в анекдоте про Чапаева и джентльменов, с которыми он играл в карты.

‘А они говорят — а мы джентльмены, мы друг другу верим на слово! И тут, Петька, мне такая карта попёрла!’

Откуда пошло употребляемое в России название ‘генератор Аркадьева-Маркса’ или «Аркадьева-Баклина» вместо ‘генератора Маркса’?

А оно пошло из книги ‘Исследования по электромагнетизму’ М., НТО ВСНХ, 1925 :под редакцией кого бы вы думали? Правильно.
Под редакцией самого .. ..В.К. Аркадьева.
В этой книге он описал ‘Искровой конденсаторный трансформатор’ (стр. 155-158) и установил твердую дату его изобретения им же самим в 1914 г.
Ну и далее пошло по нарастающей в соответствии с прямым указанием Сталина превозносить русскую науку и опорачивать науку западную.
Вот примеры описания:

‘В 1914г. В.К. Аркадьев и Н.В. Баклин построили первый источник импульсного высокого напряжения (сотни киловатт) — многоступенчатый генератор импульсных напряжений ГИН, в котором для автоматического переключения параллельно заряженных конденсаторов на последовательное соединение в режиме разряда использовались шаровые разрядники, включаемые между конденсаторными ступенями.
Позднее схемы многоступенчатых ГИН более детально были разработаны и осуществлены в Германии Э. Марксом. В мировой литературе многоступенчатые ГИН называют ‘ генераторами Маркса’, в российской — ‘генераторами Аркадьева — Маркса’. Объясняется последнее тем, что Э. Маркс запатентовал свое изобретение в 1923г., а В.К. Аркадьев описал свое изобретение в виде научной статьи только в 1925г., т.е. спустя 11 лет после создания ГИН (далеко не единичный пример благодушия и отсутствия деловой хватки у российских ученых)’.

Ясное дело. Всем известно доброта и благодушие русских ученых. Попов тоже из скромности не стал патентовать радио, Юрьев постеснялся запатентовать автомат перекоса для вертолета, а физики Маслов и Шпинель хоть и запатентовали атомную бомбу первыми в мире:. но из благодушия и отсутствия деловой хватки настолько криво и непрофессионально, что никто в целом мире даже внимания не обратил на этот ‘патент’.

‘Значительный интерес представляет работа В.К. Аркадьева, выполненная совместно с Н.В. Баклиным. Они сконструировали импульсный генератор высокого напряжения, описанный Аркадьевым в 1925 г. под названием ‘искровой трансформатор’.

Генератор молний. Об одном русском изобретении. К 25-ти летию первых опытов многократного повышения напряжения . Электричество, номер 10, 52-54, 1940.

Чем же помог в изобретении генератора физику Аркадьеву Н.В. Баклин? Баклин ведь был не ученый, не физик, а :зачинатель русской научной кинематографии, кинорежиссер. Интересно также, то в очень неплохих научно-популярных фильмах Баклина (кинофабрика Ханжонкова) выпущенных до 1916 г (Электрический телеграф; Динамо-машина и пр.) не показана работа хотя бы чего то напоминающего генератор: Аркадьева (т.е. Маркса). Сам Баклин в своих воспоминаниях о сьемках фильмов о электричестве весьма подробных в плане истории создания спецэффектов для объяснения электрических эффектов на экране кинометодами того времени ни единым словом не обмолвился о создании им совместно с Аркадьевым некой установки для например визуализации электрических разрядов в кино. При этом, например, в фильме ‘Распространение электромагнитных волн вибратором Герца’ было весьма уместно показать новые методы получения искровых разрядов, поскольку этот был специально показан на съезде физиков в г. Лейдене, был принят с одобрением участниками съезда и, в частности самим профессором Рентгеном.

А что теоретически могли сварганить в 1914 г, русский физик Аркадьев и кинорежиссер Баклин для визуализации красивых электрических разрядов для кино? Да ничего кроме изобретения иностранного ученого Гастона Планте (‘Planté Rheostatic Machine’) образца 1881 г: http://www.jstor.org/stable/2900788
Вот как раз француз Планте и был реальным предшественником Эрвина Маркса.

А в 1925 г, Аркадьев, изучая немецкие патенты (тогда их изучали все русские ученые еще тщательнее чем американские патенты сегодня) вдруг увидел патент ‘Deutsches Reichpatent номер 455933, 1923. -S.4. Marxs E.’: вдруг вспомнил, что и он нечто подобное изобрел: и как давно. и решил об этом написать.. поведать миру кому мир благодарен должен быть.
Итоги.

Короче КАК ВСЕГДА в России нет ни единого документального доказательства русского изобретения ранее противопоставленного ему иностранного кроме: воспоминаний о собственном приоритете самих ‘изобретателей’, или публикаций специально созданного распоряжением И.В. Сталина 28 февраля 1932 г, под влиянием сумасшедшего ‘профессора и академика истории русской техники’ В.В. Данилевского http://www.emomi.com/history/danilevsky.pdf ‘Институт истории науки и техники’ под руководством самого Н. Бухарина. (ныне дебильный Институт истории естествознания и техники имени С. И. Вавилова РАН), а точнее ‘Института русской техники’.
По представлению, какового ‘института’ книгопечатание было изобретено впервые в мире на Руси еще при князе Владимире Святославиче!
http://rusarch.ru/voronin8.htm
http://www.russiancity.ru/hbooks/h006.htm

Читайте также  Почему не работает полотенцесушитель водяной?

Вообще многое надо пересмотреть в своих воззрениях на устройство этого мира интересующимся высоковольтной техникой.

Например, генератор Ван-де Граафа вовсе не генератор какого-то там иностранца Вани Графова, а генератор ‘профессора Угримова’.

Был такой угрюмый русский профессор-электротехник. Угрюмым он был, поскольку опасался ареста (и как в воду глядел, не избежал лагерей). Кстати в сказке о русском угрюмом профессоре Угримове и веселом американском буржуе-предпринимателе Ван де Граафе, авторы высера даже имя нашего профессора перепутали. Его звали не В.И., а Борис Иванович. Каковая неопрятность и нежелании работать даже над предметом своей писанины всегда характерна для выдумывающих сказки про ‘Россию родину слонов и гуталина’.
История не закончена! Весьма скоро публика узнает что и генератор Блюмляйна вовсе не изобретение веселого англичанина буржуя-предпринимателя:, а изобретение угрюмых русских ученых ..а фамилию этих ученых ПОКА не скажу (пусть все же еще хоть немножко иностранец Алан Блюмляйн хоть посмертно но еще покупается в лучах славы, до того как мир наконец то! узнает кому он вечно благодарен).

Генератор Маркса

Генератор Маркса

Генера́тор Ма́ркса — генератор импульсного высокого напряжения, принцип действия которого основан на зарядке электрическим током соединённых параллельно (через резисторы) конденсаторов, соединяющихся после зарядки последовательно при помощи различных коммутирующих устройств (например, газовых разрядников или тригатронов). Таким образом выходное напряжение увеличивается пропорционально количеству соединённых конденсаторов.

После зарядки конденсаторов запуск генератора обычно производится после срабатывания первого разрядника (на рисунке обозначенного как trigger (триггер). После срабатывания триггера перенапряжение на разрядниках заставляет срабатывать все зарядники практически одновременно, чем и производится последовательное соединение заряженных конденсаторов.

Генераторы Маркса позволяют получать импульсные напряжения от десятков киловольт до десятка мегавольт.

Частота импульсов, вырабатываемых генератором Маркса, зависит от мощности генератора в импульсе — от единиц импульсов в час до нескольких десятков герц.

Энергия в импульсе генераторов Маркса широко варьируется (от дециджоулей до десятков мегаджоулей).

Плазма атмосферного давления — как получить холодную плазму?

Плазменная горелка атмосферного давления предполагает использование диэлектрического барьерного разряда, плазменной иглы и плазменного грифеля. Всё это потребуется в качестве инструментов получения холодной атмосферной плазмы (ХАП). Благодаря способности ХАП работать при атмосферном давлении, холодная плазма активно применяется для нужд биомедицинской инженерии:

  • предотвращения образования биоплёнки,
  • подавления роста микробов,
  • отбеливания зубов,
  • стерилизации стоматологических инструментов,
  • индуктора ликвидации клеток,
  • изготовления биочипов и т.д.

Вполне допустимо изготовить плазменную горелку своими руками, применяя распространённую схемотехнику. Для генерации плазмы, однако, требуется высокий энергетический потенциал.

Генерация плазмы струйным способом под атмосферным давлением возможна парой высоковольтных электродов (анод, катод). Анодный проводник пропускается сквозь трубку плазменной горелки, выполненную из кварцевого стекла. Катод в виде пластины размещается под выходным соплом трубки.

Плазменная горелка своими руками – структурная схема: 1 – источник питания 12В постоянного тока; 2 – электронная схема ZVS драйвера; 3 – трансформатор ударного возбуждения; 4 – анод в трубку плазменной горелки; 5 – катод; 6 – газ аргон в баллоне

Через трубку из кварцевого стекла на плазменную горелку предполагается подача газовой среды различного типа:

  • гелия,
  • азота,
  • аргона,
  • кислорода,
  • воздуха.

По мере заряда газов высокой энергией, физические и химические реакции приводят к выделению:

  • электронов,
  • ультрафиолетовых фотонов,
  • заряженных частиц,
  • химически активных окислителей,
  • озона.

Для работы плазменной горелки при относительно низких температурах (менее 40°C) требуется формировать сильное электромагнитное поле.

Плазменная горелка своими руками + электронная схема

Существует несколько различных электрических схем, по которым изготавливается плазменная горелка своими руками. Посредством схемы реализуется генерация высокого напряжения порядка 7-10 кВ.

Одной из первых составленных электронных схем на плазменную горелку считается схема генератора Маркса (Erwin Otto Marx / 1924 год). Схема генерирует импульс высокого напряжения, но работает от источника постоянного тока низкого напряжения.

Принцип, лежащий в основе этой конструкции плазменной горелки, заключается в параллельной зарядке нескольких конденсаторов, с последующим последовательным разрядом.

Учитывая, что постоянное напряжение представляет эхо-сигнал на той же длине волны, конденсаторы заряжаются до максимального потенциала и параллельно разряжают накопленную энергию.

Фрагмент конструкции домашней (лабораторной) сборки своими руками: 1 – блок питания; 2 – ZVS драйвер; 3 – трансформатор ударного возбуждения (строчный от ТВ); 4 – катодная пластина; 5 – проводник анода

Другой классический генератор высокого напряжения под плазменную горелку — схема полумостового резонансного инвертора напряжения, разработанного Питером Баксандаллом (Peter Baxandall).

Здесь используется базовая схема LCR, с подключением к средней точке катушки Тесла. Так осуществляется подача питания к нагрузке последовательной цепи с элементами LR, включенными параллельно.

Эта конфигурация для плазменной горелки также имеет схему собственной резонансной частоты, управляющей прямоугольной формой волны. Таким способом получают синусоидальный ток, протекающий через катушку Тесла. Образуется низкое сопротивление потерь, следовательно, высокий коэффициент качества плазменной горелки.

Нелинейный управляемый высокочастотный инвертор также пригоден для индукции плазмы. Параллельный резонансный инвертор состоит из переключателей на транзисторах MOSFET, подключенных к выходному паразитному конденсатору и трансформатору для питания плазменного реактора.

С аналогичной концепцией переключения, инверторная плазменная горелка своими руками выстраивается на основе трансформатора ударного возбуждения, драйвера ZVS и резонатора Тесла.

Устройством реализуется возбуждение плазмы, разряжаемой через диэлектрический барьер. В этой схеме для плазменной горелки генератор фазовой автоподстройки частоты генерирует прямоугольный тактовый сигнал.

Схема широтно-импульсной модуляции функционирует как генератор волн для управления временем переключения импульсов транзисторов. Генерация струи плазменной горелки, получаемой от источника низкого постоянного напряжения при номинальном токе 3А и резонансного инвертора, описывается ниже.

Здесь используется схема переключения при нулевом напряжении (ZVS эффект), разработанная итальянским инженером Vladimiro Mazzilli (Владимиро Маццилли).

Драйвер ZVS, спроектированный итальянским инженером, по сути, является генератором Ройера, только несколько доработанным. Такая схема для плазменной горелки своими руками обеспечивает стабильную генерацию высокого напряжения в диапазоне 20 — 40 кВ.

Драйвер ZVS — саморезонансный двухтактный несинхронизированный генератор

Драйвер ZVS по схеме Маццилли фактически представляет саморезонансный двухтактный несинхронизированный генератор. Генерацию высокого напряжения плазменной горелки даёт трансформатор ударного возбуждения. Выход схемы ZVS согласован с таким трансформатором, чем обеспечивается повышение напряжения до рабочего уровня.

Чередующиеся импульсы генерируют достаточный потенциал для подачи энергии плазменной горелке через пару электродов для формирования струи плазмы при продувке газообразным аргоном.

Электронная схема ZVS драйвера (схема Маззилли), используемого под формирование холодной плазмы под атмосферным давлением на горелке, собранной своими руками

Формирующий драйвер ZVS, собранный по схеме Маццилли, состоит из двух частей (картинка выше). Первая часть — схема переключения на двух полевых МОП-транзисторах (IRFP260) и стабилитроне.

Транзисторами повышается входное напряжение 12 вольт постоянного тока 3А до высокочастотных синусоидальных сигналов, которыми приводится в действие трансформатор ударного возбуждения.

Напряжение переключения, включающее / выключающее полевой МОП-транзистор, собирается на конденсаторе ёмкостью 0,66 мкФ * 1200 вольт постоянного тока, и на катушке индуктивности 200 мкГн. Оба компонента включены параллельно первичной обмотке трансформатора ударного возбуждения.

После подачи питания ток течёт через оба стока полевых МОП-транзисторов. Один из полевых МОП-транзисторов включается быстрее другого и потребляет больше тока. Такое условие приводит к выключению второго полевого МОП-транзистора. Отмечается синусоидальный рост и спад напряжения.

Когда транзистор Q1 включается, напряжение на стоке транзистора Q1 устремляется на заземлю. Одновременно напряжение на истоке транзистора Q2 поднимается до пика и спадает в течение одного полупериода контура LC. Когда напряжение источника на транзисторе Q2 падает до нуля, ток затвора транзистора Q1 также падает до нуля.

В результате полупроводник Q1 отключается. Такая ситуация вызывает повышение напряжения стока транзистора Q1 и включение полупроводника Q2. МОП-транзисторы переключаются при наименьшей наведённой мощности. Аналогичный процесс повторяется для второй половины цикла.

С целью снижения потребления генератором больших пиковых токов и защиты от разрушения, катушка L1 подключается последовательно с источником питания и работает как дроссель, смягчая всплески тока.

Резистором R1 ограничивается ток, способный повредить полевой МОП-транзистор. Резистор R3 снижает напряжение смещением на землю. Стабилитроны регулируют напряжение на уровне 18 вольт. Диоды D1 и D2 ограничивают напряжение затвора.

Как подключить плазменную горелку своими руками?

Плюсовой провод вторичной обмотки трансформатора ударного возбуждения, передающий потенциал напряжения до 24,5 кВ, подключается к аноду плазменной горелки. Анод сделан в виде медного стержня, вставляемого внутрь шланга для прокачки газа аргона.

Прокачка газа (в данном случае — аргон) рассчитывается под расход около 50 л/мин. Заземляющий провод трансформатора ударного возбуждения подключается к пластине катода на фиксированном расстоянии от кромки сопла плазменной горелки.

При помощи информации: DOI

Как заправить автомобильный кондиционер фреоном?

Котлы водогрейные: неисправности и ремонт своими руками

Система утилизации тепла автомобильного двигателя

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: