описание, схема и рекомендации. Создание портативного устройства ЭМ излучения
Инструкция
Возьмите ненужный карманный пленочный фотоаппарат со вспышкой. Вытащите из него батарейки. Наденьте резиновые перчатки и разберите аппарат.
Разрядите накопительный конденсатор вспышки. Для этого возьмите сопротивлением около 1 кОм и мощностью 0,5 Вт, согните его выводы, зажмите его в небольших плоскогубцах с изолированными ручками, после чего, удерживая резистор только при помощи плоскогубцев, замкните им конденсатор на несколько десятков секунд.После этого окончательно разрядите конденсатор, замкнув его лезвием отвертки с изолированной ручкой еще на несколько десятков секунд.
Измерьте напряжение — оно не должно превышать нескольких вольт. При необходимости, разрядите конденсатор повторно.Напаяйте на выводы конденсатора перемычку.
Теперь разрядите конденсатор в цепи синхроконтакта. Он имеет малую емкость, поэтому для его разряда достаточно кратковременно замкнуть синхроконтакт.
Возьмите полый каркас диаметром в несколько . Намотайте на него несколько сотен витков изолированного провода диаметром около миллиметра. Поверх обмотки намотайте несколько слоев изоляционной ленты.
Катушку включите последовательно с накопительным конденсатором вспышки.Если у фотоаппарата нет кнопки проверки вспышки, подключите параллельно синхроконтакту кнопку с хорошей изоляцией, например, звонковую.
Сделайте в корпусе аппарата небольшие выемки для вывода проводов от кнопки и катушки. Они нужны для того, чтобы при сборке корпуса эти провода не оказались пережатыми, что грозит их обрывом. Снимите перемычку с накопительного конденсатора вспышки. Соберите аппарат, после чего снимите резиновые перчатки.
Вставьте в аппарат батарейки. Включите его, отвернув вспышку от себя, дождитесь зарядки конденсатора, после чего вставьте в катушку лезвие отвертки. Удерживая отвертку за ручку, чтобы она не вылетела, нажмите кнопку. Одновременно со вспышкой возникнет электромагнитный импульс, который намагнитит отвертку.
Если отвертка намагнитилась недостаточно хорошо, можно повторить операцию еще несколько раз. По мере использования отвертки она будет постепенно терять намагниченность. Беспокоиться по этому поводу не стоит — ведь теперь у вас есть прибор, которым ее можно всегда восстановить.Учтите, что намагниченные отвертки нравятся не всем домашним мастерам. Одни считают их очень удобными, другие — наоборот, очень неудобными.
Содержимое:
Электромагнитный импульс (ЭМИ) – это естественное явление, вызванное резким ускорением частиц (в основном, электронов), которое приводит к возникновению интенсивного всплеска электромагнитной энергии. Повседневными примерами ЭМИ могут служить следующие явления: молния, системы зажигания двигателей внутреннего сгорания и солнечные вспышки. Несмотря на то, что электромагнитный импульс способен вывести из строя электронные устройства, данную технологию можно применить для целенаправленного и безопасного отключения электронных устройств или для обеспечения безопасности персональных и конфиденциальных данных.
Шаги
1 Создание элементарного электромагнитного излучателя
- 1 Соберите необходимые материалы. Для создания простейшего электромагнитного излучателя вам понадобится одноразовый фотоаппарат, медная проволока, резиновые перчатки, припой, паяльник и железный прут. Все эти предметы можно приобрести в ближайшем строительном магазине.
- Чем толще проволоку вы возьмете для эксперимента, тем мощнее получится итоговый излучатель.
- Если вы не сможете найти железный прут, можете заменить его стержнем из неметаллического материала. Однако обратите внимание, что подобная замена негативно скажется на мощности производимого импульса.
- В ходе работы с электрическими деталями, способными удерживать заряд, или при пропускании электрического тока через объект, мы настоятельно рекомендуем надевать резиновые перчатки, дабы избежать возможного электрического удара.
- создать электромагнитный импульс
2 Соберите электромагнитную катушку. Электромагнитная катушка – это устройство, которое состоит из двух отдельных, но в то же время взаимосвязанных деталей: проводника и сердечника. В данном случае в качестве сердечника будет выступать железный прут, а в качестве проводника – медная проволока.
- Плотно обмотайте проволоку вокруг сердечника, не оставляя пробелов между витками. Не обматывайте весь провод, оставьте небольшое количество на краях обмотки, чтобы у вас была возможность подсоединить свою катушку к конденсатору.
- создать электромагнитный импульс
3 Припаяйте концы электромагнитной катушки к конденсатору. Конденсатор, как правило, имеет вид цилиндра с двумя контактами, а найти его можно на любой монтажной плате. В одноразовом фотоаппарате такой конденсатор отвечает за вспышку. Перед отпаиванием конденсатора обязательно вытащите батарейку из фотоаппарата, иначе вас может ударить током.
- Пока вы будете работать с монтажной платой и конденсатором, резиновые перчатки уберегут вас от электрических разрядов.
- Щелкните пару раз фотоаппаратом после извлечения батарейки, чтобы израсходовать накопленный заряд в конденсаторе. Из-за накопленного заряда вас в любой момент может ударить током.
- 4 Найдите безопасное место для тестирования своего электромагнитного излучателя. В зависимости от задействованных материалов, эффективный радиус действия вашего ЭМИ будет составлять примерно один метр в любом направлении. Как бы то ни было, любая электроника, попавшая под ЭМИ, будет уничтожена.
- Не забывайте, что ЭМИ воздействует на все без исключения устройства в радиусе поражения, начиная от аппаратов жизнеобеспечения, вроде кардиостимуляторов, и заканчивая мобильными телефонами. Любой ущерб, причиненный этим устройством посредством ЭМИ, может повлечь за собой юридические последствия.
- Заземленная площадка, вроде пня или пластмассового стола, является идеальной поверхностью для тестирования электромагнитного излучателя.
- 5
Так как электромагнитное поле воздействует лишь на электронику, подумайте о приобретении какого-то недорогого устройства в ближайшем магазине электроники. Эксперимент можно считать успешным, если после активации ЭМИ электронное устройство перестанет работать.
- Множество магазинов канцелярских товаров торгуют достаточно недорогими электронными калькуляторами, с помощью которых вы можете проверить эффективность созданного излучателя.
- 6 Вставьте батарейку обратно в камеру. Для восстановления заряда необходимо пропустить через конденсатор электричество, которое впоследствии обеспечит вашу электромагнитную катушку током и создаст электромагнитный импульс. Поместите объект для испытаний как можно ближе к ЭМ излучателю.
- Наличие электромагнитного поля, в основном, невозможно определить на глаз. Без тестируемого объекта вы не сможете подтвердить успешное создание ЭМИ.
- создать электромагнитный импульс 7 Дайте конденсатору зарядиться. Позвольте батарейке снова зарядить конденсатор, отсоединив его от электромагнитной катушки, затем уже в резиновых перчатках или пластиковыми щипцами снова их соедините. Работая голыми руками, вы рискуете получить удар током.
- создать электромагнитный импульс
8 Включите конденсатор. Активация вспышки на камере высвободит накопленное в конденсаторе электричество, которое при прохождении через катушку создаст электромагнитный импульс.
- Созданное электромагнитное поле будет воздействовать на любую электронику, включая выключенную. Если в качестве испытуемого объекта вы выбрали калькулятор, то после включения конденсатора, и в случае успешного создания ЭМ импульса, калькулятор больше не включится.
2 Создание портативного устройства ЭМ излучения
- 1 Соберите все необходимое. Создание портативного устройства ЭМИ пройдет более гладко, если при себе у вас будут все необходимые инструменты и компоненты. Вам понадобятся следующие предметы:
- Пальчиковая батарейка
- Соответствующий батарейный отсек
- Медная проволока
- Картонная коробка
- Одноразовая камера (со вспышкой)
- Изолента
- Железный сердечник (желательно цилиндрической формы)
- Резиновые перчатки (рекомендовано)
- Простой выключатель
- Припой и паяльник
- Радиоантенна
- 2 Вытащите монтажную плату из фотоаппарата. Внутри одноразового фотоаппарата находится монтажная плата, которая и отвечает за его функционал. Для начала вытащите батарейки, а затем уже и саму плату, не забыв при этом отметить положение конденсатора.
- Работая с фотоаппаратом и конденсатором в резиновых перчатках, вы тем самым обезопасите себя от возможного электрического удара.
- Конденсаторы, как правило, имеют вид цилиндра с двумя контактами, прикрепленными к плате. Это одна из важнейших деталей будущего устройства ЭМИ.
- После того как вы вытащите батарейку, щелкните пару раз фотоаппаратом, чтобы израсходовать накопленный заряд в конденсаторе. Из-за накопленного заряда вас в любой момент может ударить током.
- 3 Обмотайте медную проволоку вокруг железного сердечника. Возьмите достаточное количество медной проволоки, чтобы равномерно идущие витки могли полностью покрыть железный сердечник. Также убедитесь, чтобы витки плотно прилегали друг к другу, иначе это негативно скажется на мощности ЭМИ.
- Оставьте небольшое количество провода на краях обмотки. Они нужны, чтобы подсоединить к катушке остальную часть устройства.
- 4 Нанесите изоляцию на радиоантенну. Радиоантенна послужит в качестве рукоятки, на которой будут закреплены катушка и плата от фотоаппарата. Оберните основание антенны изолентой, дабы уберечься от удара током.
- 5 Закрепите плату на плотном куске картона. Картон послужит в качестве еще одного слоя изоляции, который убережет вас от неприятного электрического разряда. Возьмите плату и изолентой закрепите ее на картоне, но так, чтобы она не закрывала дорожки электропроводящей цепи.
- Закрепите плату лицевой стороной вверх, чтобы конденсатор и его проводящие дорожки не контактировали с картоном.
- На картонной подложке для печатной платы также должно хватить достаточно места для батарейного отсека.
- 6 Закрепите электромагнитную катушку на конце радиоантенны. Поскольку для создания ЭМИ электрический ток должен пройти через катушку, неплохо бы добавить второй слой изоляции, поместив небольшой кусочек картона между катушкой и антенной. Возьмите изоленту и закрепите катушку на куске картона.
- 7 Припаяйте источник питания. Найдите на плате разъемы для батарейки и соедините их с соответствующими контактами батарейного отсека. После этого можете закрепить все это дело изолентой на свободном участке картонки.
- 8 Подсоедините катушку к конденсатору. Необходимо припаять края медной проволоки к электродам вашего конденсатора. Между конденсатором и электромагнитной катушкой также следует установить переключатель, который бы управлял потоком электроэнергии между этими двумя компонентами.
- Во время данного этапа сборки устройства ЭМИ вы должны оставаться в резиновых перчатках. Из-за оставшегося заряда в конденсаторе вас может ударить током.
- 9 Прикрепите картонную подложку к антенне. Возьмите изоленту и прочно прикрепите картонную подложку вместе со всеми деталями к радиоантенне. Закрепите ее над основанием антенны, которое вы уже должны были обмотать изолентой.
- 10 Найдите подходящий объект для испытаний. Простой и недорогой калькулятор идеально подойдет для тестирования портативного устройства ЭМИ. В зависимости от материалов и оборудования, использованных при конструировании вашего устройства, ЭМ поле будет работать либо в непосредственной близости от катушки, либо покрывать расстояние до одного метра вокруг нее.
- Любое электронное устройство, попавшее в радиус действия ЭМ поля, будет выведено из строя. Убедитесь, что рядом с выбранной тестовой площадкой нет электронных приборов, которым бы вы не хотели навредить. Вся ответственность за поврежденное имущество будет лежать на вас.
- 11 Протестируйте свое портативное устройство ЭМИ. Проверьте, чтобы переключатель устройства находился в положении «ВЫКЛ», после чего вставьте батарейки в батарейный отсек на картонной подложке. Держите устройство за изолированное основание антенны (словно протоновый ускоритель из «Охотников за привидениями»), направьте катушку в сторону объекта для испытаний и переключите выключатель в положение «ВКЛ».
- Если вы сомневаетесь в своих знаниях и навыках соединения электронных компонентов, при работе с устройством в качестве дополнительной меры предосторожности наденьте резиновые перчатки.
- В случае успеха эксперимента, тестируемый объект вкупе с другой электроникой, оказавшейся в эффективном диапазоне ЭМ поля, перестанет работать.
- В зависимости от задействованного конденсатора, необходимое напряжение для его зарядки тоже будет разным. Емкость конденсатора в одноразовом фотоаппарате составляет где-то 80-160 мкФ, а напряжение должно быть в пределах 180-330 вольт.
- Размер медной проволоки и длина катушки определят силу и радиус электромагнитного импульса. В целях безопасности прежде чем приступать к созданию большего, более мощного излучателя, начните с небольшого устройства, чтобы проверить эффективность вашей конструкции.
Предупреждения
- Вся ответственность за поврежденное электромагнитным полем имущество будет лежать на вас.
- Работать с электромагнитными импульсами крайне опасно. Существует высокая вероятность поражения электрическим током, а в более редких случаях – взрыва, пожара или повреждения электроники. Перед созданием медной катушки уберите из комнаты или рабочей зоны все электронные приборы. Любые электронные устройства на расстоянии нескольких метров от импульса будут повреждены.
Что вам понадобится
- Медная проволока (ЭМ излучатель)
- Одноразовый фотоаппарат (ЭМ излучатель)
- Железный прут (ЭМ излучатель)
- Припой и паяльник (ЭМ излучатель)
- Пальчиковая батарейка (портативное устройство ЭМИ)
- Батарейный отсек (портативное устройство ЭМИ)
- Медная проволока (портативное устройство ЭМИ)
- Картонная коробка (портативное устройство ЭМИ)
- Одноразовый фотоаппарат (со вспышкой; портативное устройство ЭМИ)
- Изолента (портативное устройство ЭМИ)
- Железный сердечник (желательно цилиндрической формы; портативное устройство ЭМИ)
- Резиновые перчатки (рекомендовано для обоих устройств)
- Простой электрический выключатель (портативное устройство ЭМИ)
- Припой и паяльник (портативное устройство ЭМИ)
- Радиоантенна (портативное устройство ЭМИ)
Для генерации ультразвука применяются специальные излучатели магнитострикционного типа. К основным параметрам устройств относится сопротивление и проводимость. Также учитывается допустимая величина частоты. По конструкции устройства могут отличаться. Также надо отметить, что модели активно применяются в эхолотах. Чтобы разобраться в излучателях, важно рассмотреть их схему.
Схема устройства
Стандартный магнитострикционный излучатель ультразвука состоит из подставки и набора клемм. Непосредственно магнит подводится на конденсатор. В верхней части устройства имеется обмотка. У основания излучателей часто устанавливается зажимное кольцо. Магнит подходит только неодимового типа. В верхней части моделей располагается стержень. Для его фиксации применяется кольцо.
Кольцевая модификация
Кольцевые устройства работают при проводимости от 4 мк. Многие модели производятся с короткими подставками. Также надо отметить, что существуют модификации на полевых конденсаторах. Чтобы собрать магнитострикционный излучатель своими руками, применяется обмотка соленоида. При этом клеммы важно устанавливать низкого порогового напряжения. Ферритовый стрежень целесообразнее подбирать небольшого диаметра. Зажимное кольцо ставится в последнюю очередь.
Устройство с яром
Сделать магнитострикционный излучатель своими руками довольно просто. В первую очередь заготавливается стойка под стержень. Далее важно вырезать подставку. Для этого можно использовать металлический диск. Специалисты говорят о том, что подставка в диаметре должна быть не более 3.5 см. Клеммы для устройства подбираются на 20 В. В верхней части модели фиксируется кольцо. При необходимости можно намотать изоленту. Показатель сопротивления у излучателей данного типа находится в районе 30 Ом. Работают они при проводимости не менее 5 мк. Обмотка в данном случае не потребуется.
Модель с двойной обмоткой
Устройства с двойной обмоткой производятся разного диаметра. Проводимость у моделей находится на отметке 4 мк. Большинство устройств обладает высоким волновым сопротивлением. Чтобы сделать магнитострикционный излучатель своими руками, используется только стальная подставка. Изолятор в данном случае не потребуется. Ферритовый стержень разрешается устанавливать на подкладку. Специалисты рекомендуют заранее заготовить уплотнительное кольцо. Также надо отметить, что для сборки излучателя потребуется конденсатор полевого типа. Сопротивление на входе у модели должно составлять не более 20 Ом. Обмотки устанавливаются рядом со стержнем.
Излучатели на базе отражателя
Излучатели данного типа выделяются высокой проводимостью. Работают модели при напряжении 35 В. Многие устройства оснащаются полевыми конденсаторами. Сделать магнитострикционный излучатель своими руками довольно проблематично. В первую очередь надо подобрать стержень небольшого диаметра. При этом клеммы заготавливаются с проводимостью от 4 мк.
Волновое сопротивление в устройстве должно составлять от 45 Ом. Пластина устанавливается на подставке. Обмотка в данном случае не должна соприкасаться с клеммами. В нижней части устройства обязана находиться круглая подставка. Для фиксации кольца часто применяется обычная изолента. Конденсатор напаивается над манганитом. Также надо отметить, что кольца иногда применяются с накладками.
Устройства для эхолотов
Для эхолотов часто используется магнитострикционный излучатель УЗ. Как приготовить модель своими руками? Самодельные модификации производятся с проводимостью от 5 мк. у них в среднем равняется 55 Ом. Чтобы изготовить мощный ультразвуковой стержень применяется на 1.5 см. Обмотка соленоида накручивается с малым шагом.
Специалисты говорят о том, что стойки под излучатели целесообразнее подбирать из нержавейки. При этом клеммы применяются с малой проводимостью. Конденсаторы подходят разного типа. у излучателей находится на отметке 14 Вт. Для фиксации стержня используются резиновые кольца. У основания устройства накручивается изолента. Также стоит отметить, что магнит надо устанавливать в последнюю очередь.
Модификации для рыболокаторов
Устройства для рыболокаторов собираются только с проводными конденсаторами. Для начала требуется установить стойку. Целесообразнее применять кольца диаметром от 4.5 см. Обмотка соленоида обязана плотно прилегать к стержню. Довольно часто конденсаторы припаиваются у основания излучателей. Некоторые модификации производятся на две клеммы. Ферритовый стрежень обязан фиксироваться на изоляторе. Для укрепления кольца используется изолента.
Модели низкого волнового сопротивления
Устройства низкого волнового сопротивления работают при напряжении 12 В. У многих моделей имеются два конденсатора. Чтобы собрать прибор, генерирующий ультразвук, своими руками, потребуется стержень на 10 см. При этом конденсаторы на излучатель устанавливаются проводного типа. Обмотка накручивается в последнюю очередь. Также надо отметить, что для сборки модификации потребуется клемма. В некоторых случаях используются полевые конденсаторы на 4 мк. Параметр частоты будет довольно высокий. Магнит целесообразнее устанавливаться над клеммой.
Устройства высокого волнового сопротивления
Излучатели ультразвука высокого сопротивления хорошо подходят для приемников короткой волны. Собрать самостоятельно устройство можно только на базе переходных конденсаторов. При этом клеммы побираются высокой проводимости. Довольно часто магнит устанавливается на стойке.
Подставка для излучателя применяется малой высоты. Также надо отметить, что для сборки устройства используются один стрежень. Для изоляции его основания подойдет обычная изолента. В верней части излучателя обязано находиться кольцо.
Стержневые устройства
Схема стержневого типа включает в себя проводник с обмоткой. Конденсаторы разрешается применять разной емкости. При этом они могут отличаться по проводимости. Если рассматривать простую модель, то подставка заготавливается круглой формы, а клеммы устанавливаются на 10 В. Обмотка соленоида накручивается в последнюю очередь. Также надо отметить, что магнит подбирается неодимового типа.
Непосредственно стержень применяется на 2.2 см. Клеммы можно устанавливать на подкладке. Также надо упомянуть о том, что существуют модификации на 12 В. Если рассматривать устройства с полевыми конденсаторами высокой емкости, то минимальный диаметр стержня допускается 2.5 см. При этом обмотка должна накручиваться до изоляции. В верхней части излучателя устанавливается защитное кольцо. Подставки разрешается делать без накладки.
Модели с однопереходными конденсаторами
Излучатели данного типа выдают проводимость на уровне 5 мк. При этом показатель волнового сопротивления у них максимум доходит до 45 Ом. Для того чтобы самостоятельно изготовить излучатель, заготавливается небольшая стойка. В верхней части подставки обязана находиться накладка из резины. Также надо отметить, что магнит заготавливается неодимового типа.
Специалисты советуют устанавливать его на клей. Клеммы для устройства подбираются на 20 Вт. Непосредственно конденсатор устанавливается над накладкой. Стержень используется диаметром в 3.3 см. В нижней части обмотки должно находиться кольцо. Если рассматривать модели на два конденсатора, то стержень разрешается использовать с диаметром 3.5 см. Обмотка должна накручиваться до самого основания излучателя. В нижней части стоки клеится изолента. Магнит устанавливается в середине стойки. Клеммы при этом должны находиться по сторонам.
Этот серьезный проект показывает, как получить импульс электромагнитной энергии в несколько мегаватт, который может нанести непоправимый вред электронному компьютеризированному и чувствительному к электромагнитным помехам коммуникационному оборудованию. Ядерный взрыв вызывает подобный импульс, для защиты от него электронных устройств необходимо принимать специальные меры. Этот проект требует накопления смертельного количества энергии, и его не следует пытаться реализовать вне специализированной лаборатории. Подобное устройство можно использовать для вывода из строя компьютерных систем управления автомобилем с целью остановки автомобиля в неординарных случаях угона или если за рулем находится пьяный
Рис. 25.1. Лабораторный электромагнитный импульсный генератор
и опасный для окружающих автомобилистов водитель. Электронное оборудование можно протестировать с помощью электронного импульсного генератора на чувствительность к мощным импульсным помехам – к молниям и потенциальному ядерному взрыву (это актуально для военного электронного оборудования).
Проект описан здесь без указания всех деталей, указаны только основные компоненты. Используется дешевый открытый искровой разрядник, но он даст только ограниченные результаты. Для достижения оптимальных результатов необходим газовый или радиоизотопный разрядник, который эффективен для создания помех как при потенциальном ядерном взрыве (рис. 25.1).
Общее описание устройство
Генераторы ударной волны способны вырабатывать сфокусированную акустическую или электромагнитную энергию, которая может разрушать предметы, применяться в медицинских целях, например, для разрушения камней во внутренних органах человека (почках, мочевом пузыре и т.д.). Генератор электромагнитных импульсов может вырабатывать электромагнитную энергию, которая может разрушать чувствительную электронику в компьютерах и микропроцессорном оборудовании. Нестабилизированные индуктивно-емкостные цепи LC могут вырабатывать импульсы в несколько гигаватт за счет использования устройств взрывания провода. Эти импульсы высокой энергии – электромагнитные импульсы (в иностранной технической литературе ЕМР – ElectroMagnetic Pulses) можно использовать для тестирования твердости металла параболических и эллиптических антенн, гудков и других направленных дистанционных воздействий на предметы.
Например, в настоящее время ведутся исследования по разработке системы, которая будет выводить автомобиль из строя во время опасной погони на высоких скоростях за человеком, совершившим противоправное действие, например, угонщиком или пьяным водителем. Секрет заключается в генерации обладающего достаточной энергией импульса для сжигания электронных управляющих процессорных модулей автомобиля. Это гораздо проще выполнить, когда автомобиль покрыт пластиком или оптоволокном, чем когда он покрыт металлом. Экранирование металлом создает дополнительные проблемы исследователю, разрабатывающему практически применимую систему. Можно построить устройство и для этого тяжелого случая, но оно может быть дорогостоящим и оказать вредное воздействие на дружественные устройства, заодно выводя их из строя. Поэтому исследователи находятся в поиске оптимальных решений для мирных и военных целей применения электромагнитных импульсов (ЕМР).
Цель проекта
Цель проекта заключается в генерации пикового импульса энергии для тестирования на прочность электронного оборудования. В частности, данный проект исследует использование подобных устройств для выведения из строя транспортных средств за счет разрушения микросхем компьютера. Мы проведем эксперименты по разрушению цепей электронных устройств с помощью направленной ударной волны.
Внимание! Донный проект использует смертельно опасную электрическую энергию, которая при неправильном контакте может убить человека мгновенно.
Система высокой энергии, которая будет собрана, использует взрывающийся провод, который может создать эффекты, подобные шрапнели. Разряд системы может серьезно повредить электронику близко расположенных компьютеров и другого аналогичного оборудования.
Конденсатор С заряжается от источника тока до напряжения источника питания в течение определенного периода времени. Когда он достигает напряжения, соответствующего определенному уровню запасенной энергии, ему дается возможность быстро разрядиться через индуктивность резонансного LC-конту- ра. Генерируется мощная, недемпфированная волна на собственной частоте резонансного контура и на ее гармониках. Индуктивность L резонансной цепи может состоять из катушки и индуктивности связанного с ней провода, а также собственной индуктивности конденсатора, которая составляет около 20 нГн. Конденсатор цепи является накопителем энергии и также оказывает влияние на резонансную частоту системы.
Излучение энергетического импульса может быть достигнуто посредством проводящей конической секции или металлической структуры в форме рупора. Некоторые экспериментаторы могут использовать полуволновые элементы с питанием, подаваемым на центр катушкой, связанной с катушкой резонансной цепи. Эта полуволновая антенна состоит из двух четвертьволновых секций, настроенных на частоту резонансной схемы. Они представляют собой катушки, намотка которых имеет примерно одинаковую длину с длиной четверти волны. Антенна имеет две радиально направленные части, параллельные длине или ширине антенны. Минимальное излучение происходит в точках, расположенных по оси или на концах, но мы не проверяли на практике этот подход. Например, газоразрядная лампа будет вспыхивать ярче на расстоянии от источника, индицируя мощный направленный импульс электромагнитной энергии.
Наша тестовая импульсная система вырабатывает электромагнитные импульсы в несколько мегаватт (1 МВт широкополосной энергии), которые распространяются с помощью конической секционной антенны, состоящей из параболического рефлектора диаметром 100-800 мм. Расширяющийся металлический рупор 25×25 см также обеспечивает определенную степень воздействия. Специальный
Рис. 25.2. Функциональная схема импульсного электромагнитного генератора Примечание:
Базовая теория работы устройства:
Резонансная схема LCR состоит из указанных на рисунке компонентов.хтигггуктосго электромагнитного излучения. Пиковая мощность ипрмоьл*тз1 описанным ниже образом и щ»«**и*гг многие мегаватты!
1. Цикл заряд а: dv=ldt/C.
(Выражает напряжение заряда на конденсаторе в функции времени, где I – постоянный ток.)
2. Накопленная энергия в С как функция от напряжения: £=0,5CV
(Выражает энергию в джоулях при увеличении напряжения.)
3. Время отклика V* цикла пикового тока: 1,57 (LC) 0 – 5 . (Выражает время для первого пика резонансного тока при запуске искрового разрядника.)
4. Пиковый ток вточке V* цикла: V(C/ Ц 05 (Выражает пиковый ток.)
5. Исходный отклик в функции от времени:
Ldi/dt+iR+ 1/С+ 1/CioLidt=0.
(Выражает напряжение как функцию от времени.)
6. Энергия катушки индуктивности в д жоулях: E=0,5U 2 .
7. Отклик, когда схема разомкнута при максимальном токе через L: LcPi/dt 2 +Rdi/dt+it/С=dv/dt.
Из этого выражения видно, что энергия катушки должна направляться куда-либо в течение очень короткого времени, результатом чего является взрывное поле высвобождения энергии Е х В.
Мощный импульс в много мегаватт вд иапазонеулырвныилсчг>;*ттеля. i-M.
конденсатор 0,5 мкФ с малой индуктивностью заряжается за 20 с с помощью устройства ионного заряда, описанного в главе 1 «Антигравитационный проект», и дорабатывается, как показано. Можно достичь более высокой скорости заряда с помощью систем с более высоким током, которые можно получить по специальному заказу для более серьезных исследований через сайт www.amasingl.com.
Радиочастотный импульс высокой энергии можно генерировать также и в случае, где выход импульсного генератора взаимодействует с полноразмерной полуволновой антенной с центральным питанием, настроенной на частоты в диапазоне 1-1,5 МГц. Реальная дальность действия при частоте 1 МГц – более 150 м. Такая дальность действия может быть избыточна для многих экспериментов. Однако это нормально для коэффициента излучения, равного 1, во всех других схемах этот коэффициент меньше 1. Можно уменьшить длину реальных элементов с помощью настроенной четвертьволновой секции, состоящей из 75 м провода, намотанных через интервалы или с использованием двух-трех- метровых трубок из поливинилхлорида PVC. Эта схема вырабатывает импульс низкочастотной энергии.
Пожалуйста, имейте в виду, как это уже указывалось ранее, что импульсный выход этой системы может причинить вред компьютерам и любым приборам с микропроцессорами и другими аналогичными схемами на значительном расстоянии. Всегда будьте осторожны при тестировании и использовании этой системы, она может повредить устройства, которые просто находятся рядом. Описание основных частей, использованных в нашей лабораторной системе, дает рис. 25.2.
Конденсатор
Конденсатор С, используемый для подобных случаев, должен обладать очень низкой собственной индуктивностью и сопротивлением разряда. В то же время этот компонент должен обладать способностью к накоплению достаточной энергии для генерации необходимого импульса высокой энергии заданной частоты. К сожалению, два этих требования вступают в противоречие друг с другом, их трудно выполнить одновременно. Конденсаторы высокой энергии всегда будут обладать большей индуктивностью, чем конденсаторы низкой энергии. Другим важным фактором является использование сравнительного высокого напряжения для генерации сильных токов разряда. Эти значения необходимы для преодоления собственного комплексного импеданса последовательно соединенных индуктивного и резистивного сопротивлений на пути разряда.
В данной системе используется конденсатор 5 мкФ при 50000 В с индуктивностью 0,03 мкГн. Необходимая нам основная частота для схемы низкой энергии составляет 1 МГц. Энергия системы составляет 400 Дж при 40 кВ, что определяется соотношением:
Е = 1/2 CV 2 .
Катушка индуктивности
Вы можете использовать катушку из нескольких витков для экспериментов с низкими частотами с двойной антенной. Размеры определяются формулой индуктивности воздуха:
Рис. 25.7. Установка искрового разрядника для соединения с антенной при работе с низкой частотой
Применение устройство
Данная система предназначена для исследования чувствительности электронного оборудования к электромагнитным импульсам. Систему можно видоизменить для использования в полевых условиях и работы от перезаряжаемых аккумуляторных батарей. Ее энергию можно увеличить до уровня импульсов электромагнитной энергии в несколько килоджоулей, на собственный страх и риск пользователя. Нельзя предпринимать попыток изготовления своих вариантов устройства или использовать данное устройство, если вы не имеете достаточного опыта в использовании импульсных систем высокой энергии.
Импульсы электромагнитной энергии можно сфокусировать или запускать параллельно с помощью параболического отражателя. Экспериментальной мишенью может служить любое электронное оборудование и даже газоразрядная лампа. Вспышка акустической энергии может вызвать звуковую ударную волну или высокое звуковое давление на фокусном расстоянии параболической антенны.
Источники приобретении компонентов и деталей
Устройства заряда высокого напряжения, трансформаторы, конденсаторы, газовые искровые разрядники или радиоизотопные разрядники, импульсные генераторы MARX до 2 MB, генераторы ЕМР можно приобрести через сайт www.amasingl.com .
В ИНФОРМАЦИОННЫХ ВОЙНАХ
В.Слюсар
В продолжение темы электромагнитного оружия предлагаем вашему вниманию обзор состояния разработок и тенденций развития технических средств создания супермощного электромагнитного импульса, предназначенных для дистанционного поражения электронных компонентов информационно-управляющих систем различного назначения, инициирования подрыва взрывчатых веществ, а также негативного воздействия на биосферу. Потенциальные свойства этих средств позволяют считать их чрезвычайно перспективным оружием поражения как по способам, так и по масштабам применения.
Н ачало эпохи информационных войн, пришедшееся на рубеж тысячелетий, ознаменовалось появлением новых видов оружия — электромагнитного импульса (ЭМИ) и радиочастотного. По принципу поражающего действия оружие ЭМИ имеет много общего с электромагнитным импульсом ядерного взрыва и отличается от него, среди прочего, более короткой длительностью. Разработанные и испытанные в ряде стран неядерные средства генерации мощного ЭМИ способны создавать кратковременные (в несколько наносекунд) потоки электромагнитного излучения, плотность которых достигает предельных значений относительно электрической прочности атмосферы. При этом чем короче ЭМИ, тем выше порог допустимой мощности генератора.
По мнению аналитиков , наряду с традиционными средствами радиоэлектронной борьбы использование ЭМИ- и радиочастотного оружия для нанесения электронных и комбинированных электронно — огневых ударов с целью вывода из строя радиоэлектронных средств (РЭС) на расстояниях от сотен метров до десятков километров может стать одной из основных форм боевых действий в ближайшем будущем. Кроме временного нарушения функционирования (функционального подавления) РЭС, допускающего последующее восстановление их работоспособности, ЭМИ-оружие может осуществлять физическое разрушение (функциональное поражение) полупроводниковых элементов РХ, в том числе находящихся в выключенном состоянии.
Следует отметить также возможность поражающего действия мощного излучения ЭМИ-оружия на электротехнические и электроэнергетические системы вооружения и военной техники (ВВТ), электронные системы зажигания двигателей внутреннего сгорания (рис.1).
Токи, возбуждаемые электромагнитным полем в цепях электро- или радиовзрывателей, установленных на боеприпасах, могут достигать уровней, достаточных для их срабатывания . Потоки высокой энергии в состоянии инициировать детонацию взрывчатых веществ (ВВ) боеголовок ракет, бомб и артиллерийских снарядов, а также неконтактный подрыв мин в радиусе 50–60 м от точки подрыва ЭМИ-боеприпаса средних калибров (100–120 мм).
В отношении поражающего действия ЭМИ-оружия на личный состав, как правило, речь идет об эффектах временного нарушения адекватной сенсомоторики человека, возникновения ошибочных действий в его поведении и даже потери трудоспособности. Существенно, что негативные проявления воздействия мощных сверхкоротких СВЧ-импульсов не обязательно связаны с тепловым разрушением живых клеток биологических объектов. Поражающим фактором зачастую является высокая напряженность наведенного на мембранах клеток электрического поля, сравнимая с естественной квазистатической напряженностью собственного электрического поля внутриклеточных зарядов . В опытах на животных установлено, что уже при плотности импульсно-модулированного СВЧ-облучения на поверхности биологических тканей в 1,5 мВт/см2 имеет место достоверное изменение электрических потенциалов мозга. Активность нервных клеток изменяется под действием одиночного СВЧ-импульса продолжительностью от 0,1 до 100 мс, если плотность энергии в нем достигает 100 мДж/см2 . Последствия подобного влияния на человека пока мало изучены, однако известно , что облучение импульсами СВЧ иногда порождает звуковые галлюцинации, а при усилении мощности возможна даже потеря сознания.
Сегодня в различных странах изучается влияние нетеплового медико-биологического действия электромагнитного излучения различных частот и интенсивности на людей и другие биологические объекты. В июне 2003 года в штате Техас состоится уже Третий международный симпозиум по этой проблеме при спонсорстве научно-исследовательского управления ВВС США (AFOSR) www.electromed2003.com
РЕАЛИЗАЦИЯ ЭМИ-ОРУЖИЯ
ЭМИ-оружие может быть создано как в виде стационарных и мобильных электронных комплексов направленного излучения, так и в виде электромагнитных боеприпасов (ЭМБ), доставляемых к цели с помощью артиллерийских снарядов, мин, управляемых ракет (рис.2), авиабомб и т. п.
Возможна разработка и компактных образцов ЭМИ-оружия для диверсионных и террористических целей. О том, насколько серьезно воспринимают такую угрозу американские аналитики, свидетельствует сценарий «цифровой какофонии», которая могла бы возникнуть в США в случае применения террористами ЭМИ- или радиочастотного оружия против зданий, впоследствии разрушенных 11 сентября 2001 года . (Авторы еще в 1996 году предусмотрели подобные события, описав разрушительное влияние разгрома финансовых баз данных на состояние мировой экономики.)
В основу ЭМБ положены методы преобразования химической энергии взрыва, горения и электрической энергии постоянного тока в энергию электромагнитного поля высокой мощности. Решение проблемы создания ЭМИ-боеприпасов связано, прежде всего, с наличием компактных источников излучения, которые могли бы
располагаться в отсеках боевой части управляемых ракет, а также в артиллерийских снарядах.
Наиболее компактными на сегодня источниками энергии для ЭМБ считаются спиральные взрывомагнитные генераторы (ВМГ), или генераторы с взрывным сжатием магнитного поля , имеющие наилучшие показатели удельной плотности энергии по массе (100 кДж/кг) и объему (10 кДж/см3), а также взрывные магнитодинамические генераторы (ВМДГ) . В ВМГ с помощью взрывчатого вещества происходит преобразование энергии взрыва в энергию магнитного поля с эффективностью до 10%, а при оптимальном выборе параметров ВМГ – даже до 20%. Такой тип устройств способен генерировать импульсы энергией в десятки мега-джоулей и длительностью до 100 мкс. Пиковая мощность излучения может достигать 10 ТВт . ВМГ могут применяться автономно или как один из каскадов для накачки генераторов СВЧ-диапазона. Ограниченная спектральная полоса излучения ВМГ (до нескольких мегагерц) делает их влияние на РЭС довольно избирательным. Вследствие этого возникает проблема создания компактных антен_
ных систем, согласованных с параметрами генерируемого ЭМИ .
В ВМДГ взрывчатка или ракетное топливо применяются для образования плазменного потока, быстрое перемещение которого в магнитном поле приводит к возникновению сверхмощных токов с сопутствующим электромагнитным излучением. Основное преимущество ВМДГ – многоразовость применения, поскольку картриджи со взрывчаткой или ракетным топливом могут закладываться в генератор многократно. Однако его удельные массогабаритные характеристики в 50 раз ниже, чем у ВМГ , и вдобавок технология ВМДГ еще не достаточно отработана, чтобы в ближайшей перспективе делать ставку на эти источники энергии.
К разряду более мощных ЭМИ-систем радиочастотного диапазона относится виркаторный генератор . При соответствующем подборе параметров конструкции и режима генерации виркатор может создавать импульс с пиковой мощностью до 40 ГВт в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Благодаря высокой скорости нарастания тока в тандемах виркатор–ВМГ возможна генерация сверхкоротких радиоимпульсов, длительность которых ограничена временем плавления анода. Представление о радиусе действия такого боеприпаса дает методика, приведенная в работе
. Однако в качестве примера следует указать, что для виркаторного генератора с несущей 5 ГГц и мощностью 10 ГВт конус поражающего действия электромагнитного излучения имеет диаметр до 500 метров в основании на расстоянии нескольких сотен метров от точки подрыва(напряженность поля, наведенного на кабели и антенны в этом основании, достигает 1–3 кВ/м) .
Таким образом, электромагнитные боеприпасы потенциально обладают значительно большим радиусом поражения РЭС, чем традиционные, однако для достижения их максимальной эффективности необходимо выводить боеприпас по возможности как можно ближе к объектам поражения с помощью высокоточных систем наведения.
В Уральском отделении Института электрофизики РАН (Екатеринбург) разработана серия многоразовых мобильных SOS-генераторов ЭМИ, проникающая способность излучения которых намного выше, чем у ВМГ. Принцип действия SOS-генераторов основан на эффекте наносекундной коммутации сверхплотных токов в полупроводниковых приборах (SOS – Semiconductor Opening Switch) . SOS-эффект представляет собой качественно новый вариант коммутации тока – развитие процесса стремительного падения тока происходит не в низколегированной базе полупроводниковой структуры, как в других приборах, а в ее узких высоколегированных областях. База и p-n-переход остаются при этом заполненными плотной избыточной плазмой, концентрация которой приблизительно на два порядка превышает исходный уровень легирования. Эти два обстоятельства и приводят к сочетанию высокой плотности коммутируемого тока с наносекундной длительностью его отключения.
Другое важное свойство SOS-эффекта – в том, что стадия срыва тока характеризуется автоматическим равномерным распределением напряжения по последовательно соединенным полупроводниковым структурам. Это позволяет создавать прерыватели тока с напряжением мегавольтного уровня путем простого последовательного соединения SOS-структур.
SOS-эффект обнаружен в 1991 году в обычных высоковольтных выпрямительных полупроводниковых диодах подбором определенного сочетания плотности тока и времени накачки. В дальнейшем была разработана специальная полупроводниковая структура со сверхжестким режимом восстановления, на основе которой удалось создать высоковольтные полупроводниковые прерыватели тока нового класса – SOS-диоды, имеющие рабочее напряжение в сотни киловольт, ток коммутации в десятки килоампер, время коммутации – единицы наносекунд и частоту следования импульсов – килогерцы.
Типовая конструкция SOS-диода (рис.3) – это последовательная сборка элементарных диодов, взаимно стянутых диэлектрическими шпильками между двумя пластинами-электродами.
На рис.4 приведена типичная форма обратного тока через SOS-диод с площадью структуры 1 см2. Значение коммутируемого тока – 5,5 кА, время его срыва (падения с 0,9 до 0,1 амплитуды) – 4,5 нс. Скорость коммутации – 1200 кА/мкс, что приблизительно на три порядка превышает токовый градиент в обычных быстродействующих тиристорах. Самый мощный из разработанных на сегодня SOS-диодов при площади структуры 4 см2 имеет рабочее напряжение 200 кВ и коммутирует ток 32 кА, что соответствует коммутируемой мощности 6 ГВт .
На основе SOS-диодов разработана серия мощных наносекундных генераторов с рекордными для полупроводниковых коммутаторов параметрами. Принцип работы ЭМИ-генератора на SOS-эффекте (рис.5) сводится к следующему .
Тиристорное зарядное устройство (ТЗУ) осуществляет дозированный отбор энергии от источника питания, которая
затем за время 10–100 мкс при напряжении 1–2 кВ поступает на магнитный компрессор (МК). Последний сжимает энергию во времени до 300–600 нс и повышает напряжение до сотен киловольт. SOS-диод выступает в роли оконечного усилителя мощности, переводя энергию в диапазон времени 10–100 нс и повышая напряжение в 2–3 раза.
Введение в состав ЭМИ-генератора звена магнитной компрессии (рис.6) продиктовано необходимостью согласования параметров выходного импульса ТЗУ с параметрами импульса накачки SOS-диода. По мере сжатия энергии в МК происходит удвоение напряжения в каждой ячейке. В общем случае выходное напряжение МК, без учета активных потерь энергии, в 2n раз выше входного (где n– число конденсаторных ячеек). Примечательно, что МК не требует дополнительных цепей для перемагничивания сердечников магнитных ключей, поскольку в данной схеме этот процесс происходит автоматически благодаря разным направлениям протекания зарядного и разрядного токов через любой из ключей. Еще одна отличительная особенность схемы МК состоит в двойном сжатии энергии во времени на каждой конденсаторной ячейке за счет перезаряда нижних конденсаторов. Поэтому двух конденсаторных ячеек уже достаточно для временного уплотнения энергии на два порядка.
Важная задача, возникающая при передаче энергии от МК к полупроводниковому коммутатору, – схемная реализация двухконтурной накачки прерывателя в режиме усиления обратного тока. Пример соответствующей схемы согласования приведен на рис.7 . Между выходом МК и SOS-диодом подключают конденсатор обратной накачки СН и магнитный ключ обратной накачки MS_ (или импульсный трансформатор). После насыщения ключа прямой накачки MS+, являющегося выходным коммутатором МК, энергия из последней ячейки компрессора переводится в конденсатор СН. При этом ток заряда I+ конденсатора СН одновременно является током прямой накачки SOS-элемента. Нарастающим напряжением на СН ключ MSˉ перемагничивается. После его включения в SOS-диод вводится обратный ток I–, который превышает I+ в несколько раз, и энергия конденсатора СН переводится в индуктивность контура обратной накачки (индуктивность обмотки насыщенного ключа MS– или добавочная катушка индуктивности). После срыва тока SOS-диодом энергия передается в нагрузку в виде короткого наносекундного импульса.
Отсутствие в SOS-генераторах газоразрядных коммутаторов снимает принципиальные ограничения на частоту повторения импульсов. В продолжительном режиме работы эта частота ограничена тепловыми нагрузками на элементы генератора, в первую очередь на сердечники магнитных ключей, а при кратковременном включении генератора в режиме пакета импульсов – частотными возможностями ТЗУ, то есть временем восстановления тиристоров и временем заряда первичного накопителя. Режим пакета импульсов, когда генератор работает от десятков секунд до нескольких минут с частотой и выходной мощностью, в несколько раз превышающими номинальные, важен именно для перспектив боевого применения. Поэтому для более полного использования частотных возможностей ТЗУ проектируется, исходя из требования минимального времени накопления энергии, а элементы генератора выбираются с учетом результатов расчета их адиабатического разогрева в пакетном режиме функционирования. Разработанные SOS-генераторы
позволяют от 5 до 10 раз увеличивать номинальную частоту следования импульсов и выходную мощность в режиме пакета продолжительностью от 30 до 60 с.
Параметры некоторых российских SOS-генераторов приведены в таблице . Наиболее мощный среди генераторов наносекундного класса – S-5N (рис.8), система охлаждения элементов которого проточной водой потребляет до 15 л/мин. Этот генератор использовался в экспериментах по зажиганию коронных разрядов большого объема, которые могут найти применение в новых технологиях очистки воздуха от вредных и токсичных примесей. Среди субнаносекундных генераторов наилучшие показатели достигнуты в модели SM_3NS (рис.9), в которой применен новый тип SOS-диодов – субнаносекундный.
Интенсивные исследования путей улучшения характеристик SOS-генераторов продолжаются. В частности, в российских научных центрах отрабатывается применение этих генераторов для питания широкополосных СВЧ-излучателей, а также в качестве средств накачки мощных газовых лазеров. Разработанные в России приборы и экспериментальные установки широко эксплуатируются за границей в различных научных организациях: в США – в Ливерморской национальной лаборатории, Исследовательской лаборатории ВМС, Техасском технологическом университете, Исследовательской лаборатории Армии; в Германии – в Исследовательском центре Карлсруэ; в Республике Корея – компанией LG Industrial Systems; в Израиле – ядерным исследовательским центром SOREQ NRC, фирмой Exion Technologies .
На рис.10 показано место, которое занимает SOS-техника среди других основных технологий коммутации и формирования мощных наносекундных импульсов в схемах с индуктивным накоплением и коммутацией тока. Видно, что SOS-технология выступает своеобразным связующим звеном, заполняя в наносекундном диапазоне времени гигантский разрыв в значениях импульсного напряжения и тока между самыми мощными установками на основе плазменных коммутаторов тока, с одной стороны, и полупроводниковыми генераторами – с другой .
ТЕНДЕНЦИИ РАЗРАБОТОК ЭМИ-ОРУЖИЯ
США. Наиболее активно разработки ЭМИ-систем поражения РЭС проводятся в США. Они охватывают широкий спектр оперативно-тактического применения нового оружия. Основные научно-исследовательские организации США, участвующие в разработке компонентов ЭМИ-оружия, – Лос-Аламосская национальная лаборатория, Исследовательская лаборатория Армии (шт. Мериленд), Исследовательская лаборатория ВМС, Лаборатория им. Лоуренса, Техасский технологический университет (г. Лаббок) и целый ряд других университетских и военных лабораторий.
Первый в истории взрывомагнитный генератор был испытан именно в Лос-Аламосской национальной лаборатории еще в конце 50_х годов . Начало работ в ВВС США по созданию мобильного генератора радиочастотного ЭМИ и изучения влияния СВЧ-излучения на РЭС авиационных и космических носителей датируется 1986 годом. В 1987 году на авиабазе Kirtland (шт. Нью_Мексико) было введено в действие имитационное оборудование «Джипси» с импульсной мощностью 1 ГВт в диапазоне частот от 0,8 до 40 ГГц. В 1991 году научно-техническое направление создания ЭМИ-оружия в США выделилось как самостоятельное и было включено в перечень критических военных технологий. В то же время МО США начало работы (Harry Diamond Laboratory, ныне Adelphi Laboratory Center) по созданию мобильных систем радиочастотного оружия (1–40 ГГц) с узкой диаграммой направленности, основанных на синхронизации излучения большого числа источников. ВМС США занимались разработкой средств суперЭМИ для борьбы с самолетами и противокорабельными ракетами на основе синхронизированных гиротронов (диапазон частот 10–85 ГГц, мощность импульса 1 ГВт). Исследовалось также распространение мощного электромагнитного излучения в разных слоях атмосферы.
Логическим результатом этих исследований явилось создание и испытание в 2001 г. опытного образца нового оружия, нагревающего кожу людей микроволновыми лучами, которое получило название VMADS (Vehicle-Mounted Active Denial System) . Ожидаемая сфера его применения – разгон демонстраций и стихийных митингов. Продолжаются испытания на добровольцах с целью усовершенствования системы.
В перспективе ее можно будет применять как невидимое оружие заграждения даже для маловысотных воздушных объектов, в том числе микропланов. VMADS (рис.11)использует антенну, похожую на спутниковую тарелку, размером 3х3 м, систему наведения и тепловизор, позволяющий анализировать степень нагрева цели.
Представители американского Исследовательского центра ВВС (шт. Нью-Мексико) заявляют, что установка
VMADS создает излучение частотой 95 ГГц, которое проникает под кожу на треть миллиметра и быстро (за 2 с) нагревает ее поверхность до болевого порога в 45ОС. Будущие версии VMADS могут устанавливаться также на кораблях и самолетах. В период до 2009 года США планируют приступить к закупке серийных образцов системы на транспортном средстве типа Humvee, или HMMWV (High Mobility Multi-purpose Wheeled Vehicle).
Еще в начале 90_х годов DARPA разработало концепцию применения ЭМИ-оружия средней мощности и создания на ее основе сверхмощных постановщиков активных помех. Результатом явилось, в частности, испытание в ходе боевых действий против Ирака в 1991–1992 годах отдельных образцов электромагнитного оружия. Это – крылатые ракеты «Томахок» (морского базирования), которые были выпущены по позициям ПВО Ирака. Радиоизлучения, возникшие вследствие подрыва боевых частей крылатых ракет, усложнили работу электронных систем вооружений, в особенности компьютерной сети системы ПВО.
Электромагнитные бомбы неоднократно применялись США и в ходе боевых действий в Югославии (1999 год), тем не менее использование боеприпасов этого типа носило пока испытательный, эпизодический характер. К 2010–2015 гг. в США могут быть приняты на вооружение боевые образцы более совершенных электромагнитных боеприпасов и высокоточных крылатых ракет, во всяком случае информация о таких планах периодически появляется в печати.
Значительное внимание в США отводится созданию имитаторов действия ЭМИ-систем, позволяющих в достаточной мере оценивать последствия их применения на РЭС ВВТ и вырабатывать рекомендации по усовершенствованию средств защиты. До 1991 года в США были созданы 24 имитатора ЭМИ, предназначенные для полномасштабных испытаний ракет, самолетов, кораблей, стартовых позиций и других объектов, которые подлежат защите от ЭМИ-оружия .
Россия. Не стоит в стороне от процесса разработки ЭМИ-систем военного назначения и Россия. В соответствии с имеющейся открытой информацией, в 1998 году на шведском полигоне российские специалисты провели показательные испытания «электронного» боеприпаса с демонстрацией его поражающего действия на РЭА самолета, находящегося на летном поле (Российское телевидение, канал НТВ, 28.02.98). В том же году на выставке ВВТ сухопутных войск «Евросатори_98» Россия предложила зарубежным покупателям уникальную лабораторию, разработанную в Федеральном ядерном центре «Арзамас_16», которая предоставляет возможность исследовать действие высокочастотного электромагнитного излучения на информационные и энергетические системы, а также на каналы передачи данных .
В печати опубликованы сообщения о создании в России опытных образцов ЭМИ-оружия в виде реактивных гранат, предназначенных для электромагнитного подавления системы активной защиты танка. В России уже имеются экспериментальные образцы 100-мм и 130-мм электромагнитных снарядов, 40-мм, 105-мм и 125-мм реактивных электромагнитных гранат, 122-мм электромагнитных боевых частей неуправляемых ракет .
На выставке ЛИМА-2001 в Малайзии (2001 год) Россия продемонстрировала действующий образец боевого ЭМИ-генератора «Ранец-E» (Defence Systems Daily, 26.10.2001). Этот комплекс был создан как средство обороны мобильных РЭС от высокоточного оружия. Новая система состоит из антенны, высокомощного генератора, подсистемы управления, измерительной установки и источника электропитания. «Ранец-E» может быть изготовлен в стационарном и мобильном вариантах. Мощность его излучения в импульсе длительностью 10–20 нс в сантиметровом диапазоне волн превышает 500 МВт. Такие параметры, по утверждению Рособоронэкспорта, позволяют поражать системы наведения и электронное оборудование высокоточных боеприпасов и управляемых ракет на расстоянии до 10 км в 60_градусном секторе.
Великобритания. В 1992 году газета «Санди телеграф» сообщила о вступлении в ряды обладателей ЭМИ-оружия и Великобритании. В публикации говорилось о разработке в Агентстве оборонных исследований Великобритании (г.Фарнборо) «микроволновой бомбы» для поражения электронного оборудования. По замыслу, такая бомба может приводиться в действие в средних слоях атмосферы и полностью выводить из строя компьютерные системы и телефонные линии на площади одного квартала (Агентство ИТАР-ТАСС, 12.10.92).
В 2001 году компания Matra BAE Dynamics с успехом продемонстрировала британскому МО артиллерийский снаряд калибра 155 мм, способный поражать бортовые компьютеры танков или самолетов, прерывать работу радиостанций и радаров . Объектами поражения могут быть также национальные телефонные, телевизионные и радиосети, система электроснабжения всей страны противника. Снаряд содержит лишь несколько граммов взрывчатки, которая срабатывает при приближении к цели и снимает внешнюю оболочку снаряда, после чего раскрываются электропанели – главное средство поражения. На протяжении нескольких наносекунд они излучают заряд электроэнергии мощностью в миллиарды ватт, что создает огромную перегрузку во всех электронных схемах, которые находятся в границах действия снаряда. «Обстреливать» такими боеприпасами можно даже жилые районы, поскольку опасности для жизни людей они не представляют. Считается, что ЭМИ-снаряды особенно эффективны при использовании против боевой техники, скрытой в населенных пунктах. Предполагают, что новый снаряд был создан в ответ на аналогичные устройства российских специалистов.
Есть также многочисленные свидетельства, что большой интерес к созданию ЭМИ-оружия проявляют военные специалисты Китая, Израиля, Швеции, Франции, которые используют различные формы научного и коммерческого сотрудничества для овладения мировым опытом в этой области. В частности, китайский специалист из Института электроники КНР был сопредседателем Первого международного симпозиума по проблеме нетеплового медико-биологического действия электромагнитного поля (Electromed»99), состоявшегося в США в апреле 1999 года, а также
входил в состав программного комитета второго аналогичного форума Electromed2001. Аналитики США полагают, что КНР разработает свое первое сверхмощное ЭМИ-оружие до 2015 года.
Франция в 1994 году была страной проведения международной конференции EUROEM_94, посвященной научным проблемам, связанным с разработкой источников мощного микроволнового излучения, изучением его, идентификацией и метрологическим обеспечением. Аналогичная научная конференция EUROEM-98 состоялась в июне 1998 года в Израиле.
После показательных испытаний в 1998 году российского «электромагнитного» боеприпаса на полигоне в Швеции факт заинтересованности шведских военных в создании собственных ЭМИ-вооружений стал очевидным. Подтверждением тому могут служить публикации шведской военной прессы, довольно компетентно описывающие различные аспекты некоторых из соответствующих концептуальных проектов www.foa.se .
В перспективе ЭМИ-оружие рассматривается, прежде всего, как силовое, наступательное средство радиоэлектронной и информационной борьбы. Основными стратегическими и оперативными задачами, которые можно будет решать с помощью ЭМИ-оружия, являются:
стратегическое сдерживание агрессии;
дезорганизация систем управления войсками и оружием противника;
снижение эффективности его наступательных воздушных, сухопутных и морских действий;
обеспечение господства в воздухе путем поражения средств ПВО и РЭБ противоборствующей стороны.
Электронные боеприпасы могут быть использованы для воздействия на районы возможных позиций мобильных и переносных ЗРК, в системах ближней защиты летательного аппарата. Эффект применения ЭМБ выражается, к примеру, в выводе из строя системы обнаружения цели переносного ЗРК, его головки самонаведения, причем эти эффекты могут быть достигнуты, даже если в момент воздействия переносной ЗРК находится в неактивном состоянии. Защита летательного аппарата может осуществляться с помощью ЭМБ, который выстреливается навстречу атакующей ракете и
поражает ее головку самонаведения с помощью бортового генератора направленного излучения. По аналогичному принципу проектируются и перспективные комплексы защиты танков от противотанковых ракет, комплексы борьбы с различными высокоточнымибоеприпасами.
ЭМИ-генераторы типа российского «Ранца-Е» могут стать панацеей и в борьбе с воздушными микроаппаратами (ВМА), которым, по мнению многих аналитиков, уготована в боевых действиях будущего роль атомного оружия в прошлом столетии. Рой микропланов (рис.12), оснащенных миниатюрными телекамерами, и направленный в боевые порядки противника, обеспечит наблюдение за его действиями в реальном времени. Микропланы могут выступить и в роли носителей микрооружия для высокоточного поражения наиболее важных целей, даже отдельных пехотинцев, а также для транспортирования биологических и химических средств поражения . Небольшой размер и бесшумность микроаппаратов позволят им вести боевые действия незаметно для неприятеля, который может уничтожить отдельные аппараты, но почти не в состоянии уничтожить все ВМА, учитывая их небольшие размеры. Именно ЭМИ-генераторы могут стать единственным заградительным средством на пути применения таких боевых микророботов в будущем.
Представленные материалы дают основание предполагать, что уже в ближайшие десятилетия появление высокоэффективных ЭМИ-вооружений будет в состоянии коренным образом влиять на ход развития технологий изготовления и облик перспективных радиоэлектронных систем не только военного, но и гражданского назначения.
ЛИТЕРАТУРА:
1. ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ,1999, №6, с.40–44.
2. Carlo Kopp. The E_Bomb – a Weapon of Electrical Mass Destruction. (www.cs.monash.edu.au/~carlo).
3. Справочник по радиолокации /Под ред. М. Сколника. Т. 2._ М.: Сов. радио._ 1976.
4. Девятков Н.Д. и др. Воздействие низкоэнергетического импульсного КВЧ_ и СВЧ-излучения наносекундной длительности с большой пиковой мощностью на биологические структуры (злокачественные образования). – Доклады Академии наук СССР, 1994, т.336, № 6.
5. Хлуновская Е.А., Слепченко Л.Ф. Специфичность влияния сверхвысокочастотного импульсно-модулированного электромагнитного поля на вызванные потенциалы зрительной, слуховой и сенсомоторной коры мозга кошки при стимуляции светом и звуком. – Биофизика, 1995, т. 40, вып.2.
6. Космическое оружие: дилемма безопасности/ Под ред. Велихова Е.П._ М.: Мир, 1986.
7. Воздействие на различные объекты облучения СВЧ большой мощности. – ЭИ «Радиотехника и связь», 1995, № 9.
8. Edward F. Murphy, Gary C. Bender, еtс. Information Operations: Wisdom Warfare For 2025. Alternate Futures for 2025: Security Planning to Avoid Surprise. Chapter 5. Digital Cacophony. April 1996 (www.au.af.mil/au/2025).
9. Демидов В.А., Жариков Е.И., Казаков С.А., Чернышев В.К. Высокоиндуктивные спиральные ВМГ с большим коэффициентом усиления энергии. – ПМТФ, 1981.
10. Ударные и детонационные волны. Методы исследования / В.В. Селиванов, В. С. Соловьев, Н. Н. Сысоев. – М.: Изд_во
МГУ, 1990. – 256 с.
11. Зарубежная радиоэлектроника, 1990, № 5, с. 67.
12. Авдеев В.Б. Достижимые характеристики электромагнитного поражения распределенных на земной поверхности радиоэлектронных целей. – Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника, 2001, № 9, с. 4 – 15.
13. www.iep.uran.ru/RUSSIAN/PPL/MainRus.htm.
14. ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ, 2001, № 4, с. 8 – 15.
15. Исследования по созданию СВЧ_оружия в США (обзор). -СИ, 1991.
16. Kevin Bonsor. How Military Pain Beams Will Work. (http://howstuffworks.lycos.com/pain_beam.htm).
17. Соловьев В. Блеск и нищета оборонки. – Независимое военное обозрение, 1998, № 23.
18. Прищепенко А.Б., Житников В., Третьяков Д. «Атропус» означает «неотвратимая». – Армейский сборник, 1998, № 2.
19. Великобритания разрабатывает новое оружие для борьбы с террором._ News.Battery.Ru – Аккумулятор Новостей,
01.11.2001. (http://news.battery.ru).
20. Слюсар В.И. Микропланы: от шедевров конструирования – к серийным системам. – Конструктор, 2001, № 2, с.23_25.
колонистов на Марсе защитят локальные генераторы электромагнитного поля / Habr
Концепция марсианского магнитного щита в точке Лагранжа L1, которая находится на расстоянии примерно 320 радиусов Марса. Иллюстрация: NASA/J.Green
Илон Маск (директор компании SpaceX) в своём твиттере предложил защитить колонистов на Марсе локализованными генераторам электромагнитного поля. Эту фразу он бросил в ответ на критическое замечание, что поселение с людьми невозможно развивать на планете без магнитосферы. Илон Маск тогда и сказал про генераторы.
Тут же развернулась дискуссия насчёт технической реализуемости такого решения.
Кто-то вспомнил, что раньше похожую идею предлагали специалисты NASA, но только для защиты всего Марса целиком. Концепция генератора магнитного поля обсуждалась на конференции Planetary Science Vision 2050 Workshop, которую организовал отдел NASA Planetary Science Division в феврале-марте 2017 года.
Магнитный щит
Концепция предполагает установку магнитного щита в точке Лагранжа L1 для защиты марсианской атмосферы от солнечного ветра и космического излучения.
Согласно научному консенсусу, когда-то у Марса было магнитное поле, которое защищало атмосферу. Примерно 4,2 миллиарда лет назад магнитное поле внезапно исчезло, что вызвало медленное рассеяние атмосферы Марса. В течение следующих 500 миллионов лет Марс превратился из тёплой и влажной среды в холодное и непригодное для жизни место, известное нам сегодня.
Эта теория подтверждена орбитальными аппаратами, такими как Mars Express от ESA и Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission (MAVEN) от от NASA, которые изучают марсианскую атмосферу с 2004 и 2014 годов, соответственно. Они собрали доказательства, что солнечный ветер виноват в потере атмосферы Марса — и измерили скорость, с которой атмосфера по-прежнему теряется сейчас. Сейчас плотность марсианской атмосферы составляет примерно 1% от земной, а потеря ионов частично компенсируется вулканической активностью.
Понятно, что без атмосферы Марс останется холодной и сухой планетой, и там трудно будет развить нормальную жизнь. Кроме того, и первые колонисты, которых туда планируют отправить в 2030-е годы, столкнутся с серьёзными опасностями. В первую очередь это радиационное облучение и опасность задохнуться в отсутствие кислорода.
Ведущий автор научной работы Джим Грин, директор отдела планетарных наук НАСА, с коллегами представили на конференции амбициозную идею. По сути, они предлагают расположить магнитный дипольный щит в точке Лагранжа L1. Он сформирует искусственную магнитосферу, которая охватит всю планету, защитив её от солнечного ветра и космического излучения.
Грин с коллегами признают, что идея звучит немного «причудливо», но она подтверждается последними исследованиями миниатюрных магнитосфер (для защиты космических аппаратов и их экипажей). Авторы считают, что в будущем можно соорудить «надувную конструкцию», которая будет индуцировать магнитный диполь на уровне 1 или 2 Тесла (от 10 000 до 20 000 Гауссов) в качестве активного щита против солнечного ветра. Для сравнения, современные системы магнитно-резонансной томографии в больницах на Земле индуцируют магнитное поле 1,5−3 Тесла, то есть такой щит — не фантастика.
Расположение этого магнитного щита обеспечит экранирование двух областей, где теряется основная часть атмосферы Марса: над Северным полюсом и в экваториальной зоне с сезонной потерей ионов кислорода до 0,1 кг/с. Ряд симуляций в Coordinated Community Modeling Center (CCMC) подтвердил, что идея жизнеспособна.
Эффект щита
Такой щит позволяет накопить атмосферу с увеличением её средней температуры примерно на 4 °C. Этого достаточно, чтобы растопить лёд из углекислого газа в Северной полярной ледяной шапке. Следствием станет парниковый эффект, который ещё больше согреет атмосферу и приведёт к таянию водяного льда в полярных шапках. По расчётам Грина с коллегами, результатом операции станет восстановление 1/7 океанов Марса — тех, которые покрывали его миллиарды лет назад.
Удивительно, но эффект от одного магнитного щита совпадает с эффектом от полноценного терраформирования Марса.
Марс после терраформирования. Изображение: Ittiz/Wikimedia Commons
Такая трансформация после 2040-х годов позволит выращивать растения на открытом воздухе, размещать на поверхности больше оборудования, проще добывать кислород и т. д. В перспективе она открывает путь для полноценной колонизации Марса. Сейчас учёные работают над новыми симуляциями, чтобы дать более точную оценку, сколько времени займут прогнозируемые изменения. Также есть смысл рассчитать стоимость такого магнитного щита.
Возможно, именно эту идею имел в виду Илон Маск, когда говорил о локализованных генераторах электромагнитного поля. Или он имел в виду портативный генератор магнитного поля, который устанавливается прямо на поверхности Марса или на орбите, чтобы защитить только локальную колонию? Идея та же, только менее масштабная.
Кроме генератора магнитного поля в точке Лагранжа, учёные высказывали ещё одну идею (см. научную работу 2008 года): опоясать планету сверхпроводящими кабелями. На иллюстрации ниже показана схема такого проекта для Земли.
Самый длинный из кабелей длиной 40 000 км массой 15 млн тонн с охлаждением жидким азотом будет генерировать магнитное поле 7,1 Тесла.
Впрочем, этот проект кажется ещё более необычным и трудным в реализации.
На самом деле для защиты от солнечного ветра достаточно очень слабого магнитного поля, как на Земле (25−65 мкТл у поверхности, на порядок меньше, чем у холодильника).
Как уже отмечалось, индуцировать 1−2 Тесла в районе марсианского щита не является такой большой проблемой. Но возникает вопрос: какой источник энергии использовать для магнитного щита? Может быть, разместить в точке Лагранжа несколько спутников с ядерными генераторами? Опять же, если сравнивать с МРТ-системами, то потребляемая мощность высокопольного МРТ со сверхпроводимым магнитом составляет до 35 кВт. Вероятно, нужно ещё топливо для маневровых двигателей, чтобы станция со щитом сохраняла точное положение в точке L1.
Для локального генератора понадобится меньшая индукция и меньшая потребляемая мощность, так что предложение Илона Маска кажется вполне реализуемым.
Замена генератора в Коломне по низкой цене и с гарантией
Проверка генератора перед заменой
Прежде чем заменить генератор на автомобиле (если вы решили снять его своими руками) настоятельно рекомендуем:
- Проверить наличие контакта с аккумуляторной батареей.
- Убедится в хорошем «минусе» двигателя.
- Хорошим соединением «фишки» и присутствием напряжения, соответствующего вашей марки автомобиля.
- Шкив агрегата не требует замены – ремень не проскальзывает
- Сам ремень агрегата имеет допустимый износ.
В нашем центре очень не любят производить двойную работу, да еще и за бесплатно! Поэтому производить замену генератора, лишний раз, не убедившись в причине неисправности, ни один из наших мастеров не станет!
Снятие и установка генератора с автомобиля
Порой, от автовладельцев можно услышать: «а чего там снимать-то, два болта». Помним случай про молодых ребят с БМВ, парни решили сами произвести замену агрегата поблизости, потому как было тепло и сухо. По прошествии трех часов они вернулись, забрали оставленную на зарядке АКБ. Следующим днем автомобиль «висел» уже у в нашем центре. В процессе разборки были заменены детали на новые: подшипники, и регулятор с щетками. Все остались довольны.
Процесс замены генератора «под ключ» занимает, как правило около 1-2 часов, доступны все способы оплаты, а Вы — сможете отдохнут в нашем зале ожидания.
За годы трудовой деятельности мы собрали обширные данные по различным маркам и готовы предварительно информировать Вас о предстоящей стоимости работ, и предложить лучшую цену по замене генератора в Коломне, исключая возможные «сюрпризы» в ходе ремонта.
Содержание:
Время чтения: 16:48
Замена генератора
Автомобильный генератор – важнейший узел, отвечающий за электроснабжение бортовой сети и поддержание заряда аккумуляторной батареи на должном уровне. Современные агрегаты отличаются компактностью и производительностью, однако, как и любые механизмы, не застрахованы от поломок.
Иногда неисправности носят критический характер, и восстановление устройств признается нецелесообразным. В таких случаях детали нуждаются в замене, и для выполнения ремонта машины требуется купить новый экземпляр, совместимый с конкретной моделью авто.
Рынок автозапчастей предлагает несколько вариантов решений: покупку нового оригинала или аналога, либо восстановленного образца, побывавшего в употреблении. Каждый из способов имеет право на существование, характеризуясь своими достоинствами и недостатками. Фирма Vin Diesel, специализируясь на продаже автозапчастей и агрегатном ремонте в Коломне, реализует продукцию всех категорий.
Как работает генератор
Генератор переменного тока – электротехническое устройство, миссия которого заключается в преобразовании механического движения коленвала двигателя внутреннего сгорания в электрическую энергию, необходимую для непрерывной корректной подпитки АКБ при работающем моторе и поставке тока ко всем элементам электрооборудования автомобиля.
Генератор — основной источник электроэнергии в автомобиле
Генератор располагается в подкапотном пространстве, соединяясь с блоком силового агрегата посредством кронштейнов, и, связываясь со шкивом коленчатого вала ременной передачей. Благодаря параллельному подключению в цепи с аккумулятором, зарядка батареи выполняется лишь в том случае, когда продуцируемая электроэнергия превышает напряжение АКБ. Поскольку мощность тока, вырабатываемого генератором, обусловливается числом оборотов коленчатого вала, возрастая при их увеличении, в составе агрегата предусматривается регулятор напряжения, контролирующий параметры напряжения, идущего на аккумулятор. В результате батарея надежно защищается от перезаряда.
Когда необходима замена генератора?
Выход генератора из строя способен обездвижить транспортное средство. Поломки этого узла могут носить механический и электрический характер. К механическим неисправностям относятся проблемы, связанные с нарушением целостности или геометрии корпуса, повреждением креплений, износом подшипников и прочих комплектующих, не влияющих на выработку электроэнергии. Электрические неполадки объединяют дефекты компонентов, участвующих в продуцировании тока. К ним относятся обмотка, выпрямитель, регулятор напряжения, угольные щетки.
Понятно, что в ряде ситуаций решить вопрос, сопряженный с неисправностью генератора, можно путем локальной замены поврежденной запчасти, однако так случается не всегда. Начнем с того, что, как и всякий элемент нагруженной конструкции, генератор имеет свой запас «жизненных сил». По мнению специалистов, проверять работоспособность генераторной установки следует через каждые 15 тыс. км пробега, независимо от того, есть ли признаки каких-либо нарушений. Диагностика поможет вовремя обнаружить комплектующие, пребывающие на грани износа и заменить их, обойдясь «меньшей кровью». В целом, автомобильный генератор рассчитан на пять лет эксплуатации, и по истечению этого времени, локальный ремонт считается экономически необоснованным. Таким образом, менять агрегат необходимо примерно через каждые пять лет.
Помимо прочего, важно помнить, что в конструкции каждого автомобиля автопроизводителем предусматривается устройство, вырабатывающее напряжение, достаточное для питания бортовой сети конкретной комплектации. Поэтому подключение дополнительных потребителей, увеличивающих нагрузку на электросистему, требует инсталляции более мощного источника.
Если «родной» генератор не справляется со своими обязанностями при подключении кондиционера, аудиосистем, противотуманных фар, видеорегистратора и прочих дополнительных энергоемких приборов, замена – единственно возможное решение, и в таком случае речь идет о покупке более производительной модели.
В ремонтных мастерских решение о необходимости обновления генератора в сборе принимается по результатам дефектовки. Если несколько серьезных компонентов узла изношены и пребывают в пограничном состоянии, дешевле полностью заменить устройство, чем пытаться его чинить путем установки дорогостоящих запчастей.
Замена генератора цена
Прейскурант на замену генератора в автомобиле – один из животрепещущих вопросов, волнующих автовладельцев. Стоимость данной услуги в автосервисах зависит от статуса мастерской и сложности манипуляций. Для каждой марки и модели автомобиля характерна своя схема компоновки, поэтому при выполнении демонтажных и монтажных работ может потребоваться больше или меньше усилий и времени. Проще говоря, узнать о цене проведения переустановки агрегата можно у сотрудников СТО после озвучивания информации о транспортном средстве.
Легковые |
Коммерческие |
Грузовые |
|
Замена генератора: |
По запросу/₽ |
По запросу/₽ |
По запросу/₽ |
Замена генератора на все виды транспорта
Генераторы разных машин имеют свои технические особенности. Так, например, если выходное напряжение узлов легковушек составляет 12 В, то для грузовиков и спецтехники этот показатель вдвое больше. Соответственно, и сами устройства имеют иные габариты, строение и схемы реализации. Аналогичным образом обстоит дело и с мототехникой. По этой причине для проведения замены или ремонта механизмов разного вида транспорта требуется не только соответствующая техническая оснастка рабочей площадки, но и компетентность специалистов. Наша организация в г Коломна принимает любые виды транспортных средств для замены генератора.
Легковой
Грузовой
Спецтехника
Мотоциклы
Автобусы
Лодки
Скутеры
Коммерция
Холодильное об-е
Замена и продажа генераторов популярных марок
Автозапчасти по происхождению, как известно, подразделяются на оригинальные и неоригинальные. Покупая новый агрегат, автовладельцы неизменно сталкиваются с дилеммой: продукции какой категории отдать предпочтение, и есть ли смысл переплачивать за оригиналы, если аналоги стоят в полтора-два раза меньше.
Высокие ценники на фирменные детали обусловлены, в первую очередь, престижностью бренда. Очевидно, что к этой группе товаров относятся изделия безупречного качества, способные послужить верой и правдой в течение длительного срока. Но не стоит забывать и о том, что любой, даже самый лучший механизм, не защищен от износа и поломок. Причем, если подобная неприятность произошла с узлом, купленным у дилера, пройдет немало времени, прежде, чем продавец предоставит замену, поскольку до этого будет сделан ряд экспертиз, направленных на определение, попадает ли случай под гарантийный.
Оригинальные марки производителей генераторов доступны для замены
Bosch
Valeo
Denso
Delco Remy
Prestolite
Hitachi
Mitsubishi
Magneti Marelli
Неоригинальные марки производителей генераторов доступны для замены
С другой стороны, категория, так называемых, неоригинальных запчастей, довольно обширна. И есть в ней, как продукция достойного качества, так и откровенный контрафакт. Поэтому важно четко разграничивать товары той или иной поставки. Как это сделать? Прежде всего, следует обращать внимание на производителя. Детали неизвестного происхождения, купленные «задешево» в системе онлайн продаж с гарантией в 2 недели, приобретать нежелательно, так как с наибольшей долей вероятности очень скоро механизм заявит о себе различными проблемами.
Cargo
WAI
WAI Global
Tesla
Unipoint
Krauf
Motorherz
Messmer
Отдавая приоритет аналогам, рекомендуем выбирать из числа известных брендов и совершать покупку не в интернет маркетах, которые являются посредниками, а в специализированных сервисах, располагающих возможностью проверить устройства на стенде и предоставить гарантию, как минимум, на один год.
Замена генератора на авто любой марки
Предложения СТО, связанные с заменой генераторов, порой ограничиваются обслуживанием определенных марок автомобилей, что существенно затрудняет поиск сервиса. Центр агрегатного ремонта Vin Diesel в г Коломна предлагает восстановление работоспособности и замену генераторов, независимо от марки и модели авто.
Преимущества замены генератора в нашем автосервисе Вин Дизель:
Укомплектованный автосервис!
Рабочая площадка автосервиса Vin Diesel в Коломне оборудована по последнему слову техники, располагая следующим арсеналом: 5 подъемников, включая 4-х стоечный, а также смотровую яму, что позволяет обслуживать легковой, коммерческий и грузовой транспорт, в том числе, большегрузные автомобили.
Колоссальный опыт
Опыт сотрудников по снятию установки подразумевает оперативность работы, а также целесообразность выполнения соответствующих процедур при монтаже и демонтаже, что сказывается на времени и качестве замены/ремонта.
Наличие агрегатов в сервисе
В наличии имеются наиболее ходовые агрегаты и узлы, а при их отсутствии мы обеспечиваем минимальные сроки поставки и приемлемые цены с хорошим качеством продукции.
Из чего состоит генератор?
Несмотря на различия технических характеристик, габаритов и конструктивных особенностей, все модели генераторов построены на общем принципе работы. В составе любого агрегата имеется корпус, разделенный на две половины (крышки), статор и ротор, диодный мост (выпрямитель), щеточный узел, шкив и регулятор напряжения.
- Корпуса агрегатов изготавливаются из легкосплавного алюминия, для которого характерна хорошая теплоотводящая способность и нечувствительность к действию магнитных полей. Обе крышки имеют перфорацию, необходимую для вентиляции и охлаждения внутреннего содержимого.
- Внутри алюминиевой оболочки располагается статор — кольцевидный элемент, состоящий из пластинчатого вкладыша и медной обмотки (чаще трехфазной). Данная деталь вырабатывает переменный ток, используя магнитное поле ротора.
Конструкция автомобильного генератора
- Ротор (якорь) представляет собой компонент с вращающимся на подшипниках валом, оснащенным обмоткой возбуждения, функция которой заключается в образовании магнитного поля. Полюсные зубчатые сердечники, расположенные под обмоткой, регулируют направление магнитного потока. Два металлических кольца на оси служат проводниками электроэнергии от аккумуляторной батареи на катушку возбуждения.
- Стабильная подпитка АКБ требует передачи электроэнергии на расстояние, а, следовательно, переменный ток, вырабатываемый генератором, не подходит для этой цели. Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, в составе конструкции предусматривается диодный мост, собранный из положительной и отрицательной радиаторной полос и герметично встроенных диодов. Ток, поступая с обмотки статора на выпрямительный блок, выпрямляется, после чего, проходя через выводной контакт, идет к батарее.
- Шкив отвечает за связь генератора с коленчатым валом, передающим агрегату энергию вращения. От диаметра этого элемента зависит передаточное число и производительность агрегата. В современных машинах предусматривается обгонная муфта, предназначенная для компенсации вибраций при оборотах шкива, благодаря чему поддерживается натяжение ремня и продлевается срок его службы
- Щеточный узел – блок, состоящий из щеток и регулятора напряжения. Функция щеток сводится к поставке напряжения контактным кольцам оси ротора. Регулятор напряжения – полупроводниковый прибор, корректирующий напряжение, поддерживая его в должных пределах. В случае выхода из строя одного из элементов (регулятора или щеток), узел меняется в сборе.
Типы генераторов
Машины, сходящие с конвейеров автопроизводителей до 1960 года, комплектовались генераторами постоянного тока. Подобные агрегаты в настоящее время рассматриваются как технически несовершенные модели, ввиду ряда присущих им недостатков, в перечне которых слабая производительность при крупных габаритах, потребность в постоянном контроле работы, требовательность в обслуживании, малый эксплуатационный ресурс. Именно поэтому данный вид изделий был вытеснен устройствами переменного тока.
Между тем, в настоящее время автопроизводители вновь обратились к старой концепции, дополнив ее коллектором, и, модернизировав для гибридных автомобилей. Такие механизмы способны одновременно работать в режиме генератора и двигателя.
Однако, поскольку гибридные модели авто, ввиду дороговизны, пока не получили широкого распространения, безусловное первенство в рейтинге потребления занимают устройства переменного тока, конструктивные особенности которых описаны выше.
Генераторная установка
Как происходит замена генератора
Замена генератора выполняется по следующей схеме:
- Демонтаж навесного оборудования с целью обеспечения доступа к агрегату.
- Снятие приводного ремня и роликов.
- Изъятие генератора и установка на его место нового экземпляра с соблюдением обратного порядка действий.
- Подключение узла и проверка его функциональности. Опытные и добросовестные сотрудники СТО попутно проверяют состояние смежных узлов, оценивая степень из износа и вероятность выхода из строя.
Демонтаж генератора
Новый генератор можно приобрести самостоятельно, либо уполномочить выбрать сменную деталь специалистов техсервиса. Организации, специализирующиеся на агрегатном ремонте, напрямую сотрудничают с производителями, поэтому такое решение не только освобождает автовладельцев от лишних хлопот, но и позволяет приобрести изделие по выгодной цене, без переплаты посредникам.
Причины поломки генератора
Проблемы при запуске двигателя
Причины: Разряженная аккумуляторная батарея может указывать на отсутствие или избыток напряжения. Объясняется неисправностью реле-регулятора, переставшего контролировать параметры напряжения.
Возможные последствия: Выход аккумулятора из строя вследствие выкипания электролита.
Действия: Диагностика генератора и состояния приводного ремня.
Тусклый свет или мерцание фар
Причины: Бортовая электросеть не получает должного питания, не справляясь с нагрузкой.
Возможные последствия: Отказ электрооборудования.
Действия: Диагностика генератора и состояния приводного ремня.
На панели приборов горит значок аккумулятора
Причины: АКБ не получает должного заряда.
Возможные последствия: Обездвиживание транспортного средства, «смерть» аккумулятора.
Действия: Снять нагрузку с бортовой сети, отключив все потребители. Безотлагательно обращаться в СТО.
Свист приводного ремня
Причины: Ослабленное натяжение ремня.
Возможные последствия: Разряд АКБ.
Действия: Проверить состояние ремня и, по возможности, отрегулировать натяжение, либо обратиться в сервисную станцию.
Перегрев или разрыв ремня, сопровождающийся дымом и неприятным запахом
Причины: Подклинивание какого-либо навесного узла или обводных роликов.
Возможные последствия: Отказ генератора. Возможность попадания частиц ремня под ремень ГРМ, что приводит к нарушению системы газораспределения и повреждению двигателя.
Действия: Проверить свободу вращения шкива и корректность его положения под нагрузкой.
Звон и шуршание в подкапотном пространстве
Причины: Износ подшипников или обгонной муфты.
Возможные последствия: Нарушение работы генератора со всеми вытекающими последствиями.
Действия: Обращение в сервис для устранения поломки.
Электрический гул
Причины: Замыкание обмотки статора из-за механического или теплового повреждения изоляции.
Возможные последствия: Перегрев и снижение мощности генератора.
Действия: Проверка контрольной лампой с напряжением в 220В в условиях СТО.
Помимо замены генератора вам может понадобиться:
Очевидно, что для точной постановки «диагноза» и прогнозирования развития событий в обоих вариантах, предполагающих ремонт или полную замену устройства, необходимо тщательное обследование агрегата на предмет возможности и рентабельности восстановления, а также для выяснения причин, спровоцировавших проблему, что позволит исключить вероятность рецидивов в будущем.
Таким образом, первое, что предложит специалист автосервиса – это диагностика генераторной установки. Для начала проверяется напряжение на клеммах аккумулятора при выключенном и запущенном состоянии двигателя. Если в режиме запуска ДВС показатели напряжения батареи ниже 12В, проблема вызвана неисправностью генератора. Поэтому следующая ступень обследования – демонтаж агрегата и его диагностика на специальном профессиональном стенде. На данной ступени устройство разбирается на составные части для очистки конструктивных элементов от загрязнений и частиц механической выработки материалов. После тестирования узла, дальнейшие действия согласуются с заказчиком, уже на основании заключений и прогнозов специалиста.
Замена генератора – не единственный способ устранения поломки. На устройствах с хорошим запасом рабочего потенциала порой выходят из строя отдельные комплектующие: реле регулятора, диодный мост, подшипники (передний, задний и проставки), обмотка статора, щетки, сальник, коллекторные кольца, шкив, обгонная муфта, передняя или задняя маска, ротор. В таких случаях агрегат подлежит местному «лечению» путем замены дефектной запчасти. После этой операции устройство собирается и проверяется на предмет работоспособности на стенде.
Запчасти для генераторов
Где заменить генератор в Коломне?
Центр агрегатного ремонта Vin Diesel в г Коломна – компания с многолетним опытом работы и хорошими отзывами. Мы предлагаем замену и ремонт генераторов на все виды транспорта. Телефон для записи +7 (926) 224-50-50.
Оружие для электромагнитных импульсов (ЭМИ, EMP) своими руками
ЭМИ (электромагнитный импульс) довольно популярны в мире научной фантастики. Было бы здорово иметь свою собственную установку для ЭМИ пушки? Так и подумал, перед тем, как начал сборку электромагнитного излучателя своими руками.
Я хотел сделать ЭМИ генератор, который был бы портативным, и его можно было бы спрятать под рукавами. Если у вас есть правильные компоненты, вы можете собрать её в кратчайшие сроки.
ВНИМАНИЕ: Этот проект не для детей.
Если говорить серьезно, вы можете получишь шок. Конденсаторы действительно мощные и поэтому, пожалуйста, будьте осторожны при обращении со схемой.
Я не несу никакой ответственности, если вы что-то уничтожаете этим оружием.
Шаг 1: Абсолютно необходимые вещи
Схема старой камеры, независимо от того, является ли она одноразовой или нет, абсолютно необходима. Если у вас её нет, то её не так сложно сделать, но это займет много времени. Альтернативный способ — использовать схему с замком или отдельно продаваемую вспышку камеры.
Я использовал схему камеры 15-летней давности. Просто вынул её из корпуса. Схема работает от 3В аккумуляторной системы.
Причина, по которой я использовал обычную схему камеры вместо схем одноразовых камер, заключается в том, что конденсатор в обычной камере намного мощнее, чем в одноразовых. Если вы используете схему отдельной вспышки, она также намного мощнее, чем схемы обычных камер.
Пожалуйста, будьте осторожны при извлечении цепи. Конденсатор все еще может хранить заряд.
Шаг 2: Катушка
Я должен был сделать катушку, которая не занимает много места, потому что она будет фиксироваться в ладони. Если катушка будет слишком большая, я могу поучить шок только за счёт легкого движения ладони.
Итак, я вынул катушку из старой схемы SMPS. У меня были дополнительные медные провода. Поэтому я использовал их, чтобы сделать катушку более мощной.
Убедитесь, что обмотка медного провода тугая, иначе она будет неэффективной.
Шаг 3: Начинаем сборку, делаем каркас
Надо как-то зафиксировать катушку на уровне ладони. Также нужно быть уверенным в правильной изоляции, чтобы избежать ударов током.
Чтобы обеспечить изоляцию, я использовал металлическую полосу и толстый картон. После этого я нашел антенну рации, которую закрепил на ладони с помощью ленты.
Смысл крепления антенны — позволить ладони свободно двигаться. Она должна быть гибкой, чтобы вы могли правильно согнуть руку.
Шаг 4: Добавляем жизненно важные элементы
Теперь, когда каркас готов, мы должны прикрепить к нему самую важную часть — схему камеры. Чтобы прикрепить схему, я снова использовал картон. Также обратите внимание, что я не снял часть оболочки антенны — это позволит мне поворачивать ладонь вокруг запястья. Я прикрепил схему к этой черной изоляции.
Шаг 5: Дорабатываем каркас
Вся конструкция должна быть построена так, чтобы она оставалась на руке. Ранее мы прикрепили металлическую полосу, чтобы катушка оставалась на ладони. Теперь нам нужно прикрепить еще одну металлическую полоску, чтобы концевая часть оставалась неподвижной на предплечье.
Чтобы это стало возможным, я использовал увеличительное стекло.
Шаг 6: Источник энергии
Прикрепите держатель батарейки АА к цепи. Сначала выясните, где в цепи ранее находились точки, к которым были подключены провода от батареи. Припаяйте провода правильно.
Шаг 7: Подключаем катушку
Сначала правильно соедините провода с катушкой. Вы можете припаять их. Один провод должен быть прикреплен в начале катушки, другой провод — в конце катушки.
Эти два провода должны быть спаяны с двумя электродами конденсатора в цепи. Не забудьте прикрепить выключатель — это важно.
Шаг 8: Завершение
Чтобы прикрепить катушку к ладони, я использовал желтую изоленту. Держатель батареи крепится к предплечью с помощью ленты.
Теперь пришло время что-нибудь разрушить!
Для умелых рук
Напомним вкратце назначение и принцип действия магнитогидродинамического или МГД-генератора. Это энергетическая установка, в которой тепловая энергия рабочего тела (электролита, жидкого металла или плазмы) преобразуется непосредственно в электрическую.
Для создания магнитного поля в модели используются десять школьных подковообразных магнитов, сложенных одноименными полюсами вплотную друг к другу. В средней части магниты скреплены двумя алюминиевыми пластинками. Пластинки соединены в трех местах (по краям и посередине) болтами и гайками. Ширина пластин 5 см, толщина 1—2 мм. Концы пластин загнуты под прямым углом — так будет удобнее закрепить их в лапках школьных лабораторных штативов.
В качестве электродов используются две медные пластины длиной примерно 30 см, шириной 2 см и толщиной 2 мм. Верхние концы этих пластин также загнуты под прямым углом и закреплены в лапках штативов. К клеммам, установленным на электродах, подсоединен школьный демонстрационный гальванометр.
Источником плазмы служит обычная газовая горелка или бензиновая горелка Бартеля, дающая вертикальное пламя.
При подготовке к демонстрации установите электроды в промежутке между полюсами магнитов на расстоянии 1—2 мм друг от друга — так, чтобы силовые линии магнитного поля были параллельны плоскостям электродов. Горелку разогрейте до получения высокотемпературного пламени и подставьте под воздушный промежуток между электродами. Стрелка прибора начнет медленно отклоняться от нулевого положения, регистрируя силу тока приблизительно 0,15 мА. Эффект будет тем сильнее, чем сильнее магнитное поле.
Как объяснить в этом случае возникновение ЭДС? Дело в том,что пламя горелки представляет собой низкотемпературную плазму, состоящую из положительных и отрицательных ионов воздуха и продуктов сгорания газа (или бензина). Ионы двигаются вертикально вверх, перпендикулярно силовым линиям. В магнитном поле на каждый ион действует сила Лоренца, отклоняющая ион к электроду. Направление действия силы можно определить по правилу левой руки. В результате положительные ионы оседают на одном электроде (он становится катодом), а отрицательные на другом (аноде). Поскольку электроды приобретают разноименный заряд, между ними возникает ЭДС.
Можно варьировать не только величину магнитного поля. Введение в плазму различных солевых или щелочных добавок также способно значительно увеличить ЭДС. А может быть, ребята, у вас возникнут свои собственные оригинальные идеи в связи с этой моделью.
Читайте также: Модель МГД-генератора
Кварцевые и кремниевые генераторы: Golledge и Silicon Labs
Кварцевые генераторы
Кварцевые генераторы изготавливаются на базе кварцевых резонаторов на соответствующую частоту и вспомогательной генерирующей схемы. Производство пьезоэлектрических кварцевых резонаторов состоит из разнохарактерных технологических процессов с использованием разнообразного оборудования и приборов. Кварцевый элемент на определенную частоту имеет установленный размер. Его получают срезом кристалла кварца под определенным углом. Сначала кристаллический элемент шлифуется и полируется, затем осуществляется травление, металлизация, монтаж, настройка, сборка и упаковка в корпус. Производство резонаторов на частоту выше 100 МГц становится сложнее из-за трудностей в изготовлении тонких кварцевых пластин с высокой степенью параллельности рабочих сторон, что сильно влияет на появление резонанса на гармониках вблизи рабочей частоты. Сложность процесса производства приводит к большому количеству отбраковки изделий на разных этапах производства, а также к большим срокам изготовления. Типовой срок изготовления кварцевых генераторов и резонаторов, например, фирмы Golledge составляет от 4 до 12 недель.
Генераторы на базе МЭМС
МЭМС (micro-electromechanical system, MEMS) — технологии и устройства, объединяющие в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты. МЭМС-устройства изготавливают на кремниевой подложке, аналогично технологии изготовления однокристальных интегральных микросхем. МЭМС-генераторы в некоторых устройствах заменяют кварцевые генераторы.
Рис. 1. Генератор на базе МЭМС-резонатора
МЭМС-технологии начали развиваться с 1954 года, когда был открыт пьезорезистивный эффект в материалах Ge и Si. Массовое производство микросхем чрезвычайно дешево, а промышленные технологии, используемые при изготовлении традиционных электромеханических устройств, характеризуются высокой себестоимостью производства при малых размерах механических систем. Этим и обусловлены попытки изготовления как отдельных деталей механической части, так и всего изделия в целом в едином технологическом производственном процессе, что при массовом производстве снижает себестоимость всего электромеханического блока. Кроме того, конечное изделие получается функционально полным, с очень малыми размерами и с минимальным энергопотреблением. В настоящее время, вобрав в себя ноу-хау микроэлектроники, точной механики и ряда других специфических технологий, сформировалась совокупность технологических процессов, позволяющих создавать различные элементы МЭМС-устройств. На этой основе производится широкий спектр миниатюрных устройств различного применения с размерами элементов от нескольких микрометров до нескольких миллиметров.
Интеграция МЭМС-резонаторов в структуру интегральной микросхемы требует специальной технологии обработки пластины, что усложняет процесс производства и соответственно увеличивает стоимость конечного изделия. С развитием и совершенствованием технологических процессов производства интегральных микросхем их стоимость снижается. Преимуществами устройств на базе
МЭМС являются компактные размеры, а также устойчивость к ударам и вибрациям. Из недостатков можно отметить относительно узкий диапазон частот, обеспечиваемый такой технологией. Особенности МЭМС-технологии позволяют успешно использовать ее в генераторах, управляемых напряжением, и в программируемых генераторах. Поскольку МЭМС-технология не применяется в генераторах Golledge и Silicon Labs, далее мы рассматривать ее не будем.
Кремниевый генератор Si500
Производство генераторов фирмы Silicon Labs серии Si500 основано на стандартном технологическом процессе производства интегральных микросхем (рис. 3). В них отсутствуют механический резонатор, МЭМС-резонатор или ФАПЧ. Кремниевый генератор программируется при производстве на фабрике на определенную частоту (от 0,9 до 200 МГц), тип выходного сигнала и напряжение питания. Благодаря использованию готовых заготовок генераторов процесс изготовления занимает всего около 2 недель.
Рис. 2. Процесс производства кремниевого генератора
Рис. 3. Блок-схема кремниевого генератора Si500
На рис. 3 представлена блок-схема кремниевого генератора Si500. Основа архитектуры — малошумящий LC-генератор на фиксированную частоту. Используя схемы аналоговой и цифровой обработки сигналов, генератор в процессе работы корректирует уход частоты в зависимости от рабочей температуры, старения, начальной точности частоты, изменения напряжения питания и изменения выходной нагрузки. Кремниевый генератор поддерживает любое значение выходного сигнала частоты от 0,9 до 200 МГц. Выбор частоты, тип сигнала, напряжение питания и функция разрешения выхода сохраняются в энергонезависимой памяти. При включении Si500 выполняет самокалибровку по сохраненным параметрам и конфигурируется для работы.
Высокое значение температурной стабильности частоты достигается благодаря динамической компенсации температуры. Устройство имеет встроенный датчик температуры, который при обнаружении изменения температуры динамически подстраивает параметры LC-генератора для поддержки стабильной выходной частоты. Температурная компенсация выполняется оцифровкой сигнала с выхода температурного датчика и подстройкой центральной частоты LC-генератора. Температурный отклик внутреннего генератора калибруется для каждого устройства в процессе выходного контроля.
Выходной буфер Si500 обеспечивает высокое подавление шума. Устройство имеет низкий джиттер.
Из недостатков кремниевых генераторов можно отметить существование только одного типа корпуса (3,2×4 мм), отсутствие поддержки напряжения питания 5 В и невысокую суммарную стабильность частоты.
Кварцевые генераторы Silicon Labs с цифровой обработкой
Компания Silicon Labs выпускает и кварцевые генераторы с цифровой и аналоговой обработкой сигнала по запатентованной технологии DSPLL (рис. 4). В отличие от традиционных кварцевых генераторов, в которых необходимы различные кварцевые резонаторы для обеспечения требуемой выходной частоты, кварцевые генераторы Silicon Labs используют единственный кварц определенной частоты для обеспечения широкого диапазона выходных частот. Устройства конфигурируются при производстве на широкий диапазон различных характеристик: частоту, напряжение питания, температурную стабильность, тип выхода, что позволяет сократить большие сроки изготовления, связанные с заказными генераторами.
Рис. 4. Блок-схема кварцевого генератора Silicon Labs с цифровой обработкой
Кварцевые генераторы Si570 и Si598 на любую частоту программируются по интерфейсу I2C. Блок-схема генератора Si598 представлена на рис. 5.
Рис. 5. Блок-схема кварцевого генератора Si598 с программированием по интерфейсу I2C
Сравнить характеристики перечисленных устройств можно с помощью таблицы 1.
Таблица 1. Основные отличия разных типов генераторов
Параметр | Кварцевые генераторы Golledge | Кремниевые генераторы Silicon Labs Si500 | Кварцевые генераторы Silicon Labs Si53 /57/59 с цифровой обработкой |
Напряжение питания, В | 1,8-5 | 1,8-3,3 | |
Частота, МГц | 0,5-270 | 0,9-200 | 10-1400 (имеются генераторы с 2, 4 выходами разных частот и генераторы на любую частоту) |
Нестабильность, ppm | ±10-100 | ±100, ±150 | ±20-100 |
Тип выходного сигнала | CMOS | LVPECL, Low Power LVPECL, LVDS, HCSL, Dual Output CMOS, Differential CMOS, Dual Output SSTL, Differential SSTL | CMOS, LVPECL, LVDS, CML |
Тип корпуса | Различные | Только 3,2×4 мм | Только 5×7 мм |
Рабочий температурный диапазон, °С | 0…+70,-10…+60, -10…+70, -40…+85, -55…+125 | 0…+70, 0…+85 | -40…+85 |
Сроки изготовления | 4-12 недель | 4-6 недель | 4-6 недель |
Параметры конкретных моделей генераторов c напряжением питания 3,3 В приведены в таблице 2.
Таблица 2. Характеристики генераторов с напряжением питания 3,3 В
Параметр | Кварцевый генератор Gollege GXO-7531 | Кремниевый генератор Silicon Labs Si500S | Кварцевый генератор Silicon Labs Si530 с цифровой обработкой |
Частота, МГц | 0,5-125 | 0,9-200 | 10-945 (для КМОП-выхода до 160 МГц), ряд частот до 1,4 ГГц |
Нестабильность, ppm | ±20; ±25; ±50; ±100 | ±100; ±150 | ±20; ±31,5; ±61,5 |
Джиттер | |||
фазовый | 0,95 пс (40 МГц) | 1,5 пс | 0,3 пс |
периодический | 2 пс | 2 пс | |
Тип выходного сигнала | CMOS | CMOS, SSTL | LVPECL, LVDS, CML, CMOS |
Время запуска (максимальное значение), мс | 10 | 2 | 10 |
Энергопотребление, мА | 10 (0,5-14,9 МГц) 15 (15-29,9 МГц) 20 (30-39,9 МГц) 25 (40-49,9 МГц) 0 (50-59,9 МГц) 35 (60-79,9 МГц) 45 (80-99,9 МГц) 50 (100-125 МГц) | 17,7 (40 МГц) 21,5 (200 МГц) | 60-90 |
Розничная стоимость, USD | от 1,4 | от 1,8 | от 8,7 |
В таблицу 2 включено популярное семейство генераторов компании Golledge. У генераторов Golledge существуют версии с низким энергопотреблением (до 0,5 мкА), работающие в расширенном температурном диапазоне (-55… + 125 °C), с быстрым временем запуска (типовое значение 0,2 мс для GXO-3332).
Заключение
Благодаря развитию технологий КМОП для аналоговых и цифровых сигналов кремниевые генераторы, такие как Si500, становятся конкурентными с генераторами, которые традиционно используют кристалл кварца или MEMS-резонатор. Отказавшись от использования механического резонатора, можно значительно улучшить надежность их работы, например, с точки зрения устойчивости к удару и вибрациям, а также с точки зрения времени запуска генератора. К тому же процесс производства Si500 позволяет получить короткие и предсказуемые сроки производства по сравнению с традиционными кварцевыми генераторами.
Кремниевые генераторы дают возможность получить высокие значения частоты — до 200 МГц, обеспечивают хорошие значения джиттера, широкий выбор уровней выходного сигнала, позволяют получить любое, в том числе нестандартное, значение частоты. При этом выбор габаритных размеров генератора ограничен одним корпусом, а суммарная нестабильность частоты больше, чем у стандартных кварцевых или цифровых генераторов. Следует добавить, что кремниевые генераторы в настоящее время не предназначены для работы при отрицательных температурах. Silicon Labs планирует выпустить новые версии, работающие в температурном диапазоне -40.. .+85 °C и имеющие суммарную нестабильность ±50 ppm, а также расширить ассортимент корпусов.
Кварцевые генераторы Golledge выпускаются в широком ассортименте типоразмеров и характеристик, имеется возможность выбора необходимого параметра, например малого энергопотребления, расширенного температурного диапазона (-55… + 125 °C), миниатюрного корпуса (до 2,6×2,1×0,9 мм) и т. д. Кварцевые генераторы — это стандартная продукция, которую выпускает множество производителей, и, следовательно, на стандартные, широко распространенные частоты на рынке всегда можно найти склад и альтернативу. По стоимости кварцевые генераторы имеют преимущество, в том числе благодаря их массовому использованию, что снижает стоимость единичного изделия.
Кварцевые генераторы с цифровой обработкой фирмы Silicon Labs дают лучшее значение джиттера, позволяют получать для некоторых типов выходного сигнала наибольшее возможное значение частоты по сравнению с традиционными кварцевыми или кремниевыми генераторами. Из недостатков можно отметить высокое энергопотребление и большую стоимость. Кварцевые генераторы Silicon Labs целесообразно использовать в сложных системах, для которых одновременно требуется несколько значений рабочих частот и низкие значения джиттера.
Литература
- http://www.golledge.com/docs/products/osc_sm/gxo7531.htm
- http://www.golledge.com/docs/products/osc_sm/osc_sm.htm
- http://www.silabs.com/products/clocksosciUators/pages/default.aspx>Miscellaneous>Silicon Oscillator White Paper
Что такое генератор переменного тока: конструкция и принцип работы
Генератор переменного тока — это устройство, преобразующее механическую энергию в переменную электрическую энергию для надлежащего использования. В зависимости от типа потребляемой мощности есть два типа генераторов — генератор переменного тока и Генератор постоянного тока . Контактные кольца используются в генераторах переменного тока для выработки переменного тока, в то время как постоянный ток используется в генераторах постоянного тока. Генераторы переменного тока используются на электростанциях, электросамокатах, парусных лодках, велосипедах и т. Д.На входе в генераторы переменного тока обычно подается механическая энергия, поступающая от паровых и газовых турбин и двигателей внутреннего сгорания. Генераторы переменного тока полезны в ветровых турбинах, малых гидроэлектростанциях или для уменьшения газовых потоков с более высоким давлением до более низкого давления.
Что такое генератор переменного тока?
Определение: Генератор переменного тока — это машина, которая преобразует механическую энергию в электрическую в виде альтернативной ЭДС. Простой генератор переменного тока работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея. Он имеет катушку с проволокой, которая вращается в магнитном поле.
Принцип работы
Принцип работы генератора переменного тока то есть их обычно называют генераторами переменного тока, которые работают по принципу закона Фарадея. Электромагнитная индукция . Движение проводника в однородном магнитном поле изменяет магнитный поток, связанный с катушкой, таким образом вызывая ЭДС.
Простой генератор переменного тока
В части генератора переменного тока состоит из катушки, контактных колец, щеток и сильного магнитного поля в качестве основных компонентов.
Работа генератора переменного тока
Катушка вращается в магнитном поле, чтобы создать сильное магнитное поле. Когда катушка с одной стороны движется вверх через магнитное поле, в одном направлении индуцируется ЭДС. Поскольку вращение катушки продолжается, и эта сторона катушки движется вниз, а другая сторона катушки движется вверх, возникает ЭДС в обратном направлении. Правило правой руки Флеминга используется для определения направления наведенной ЭДС. Этот процесс повторяется для каждого цикла, а создаваемая ЭДС имеет переменный тип.
Различные положения катушки
Выходная мощность генератора переменного тока показана выше в виде графика.
- A — Когда катушка находится под углом 0 градусов, катушка движется параллельно направлению магнитного поля и, следовательно, не индуцирует ЭДС.
- B — Когда катушка находится под углом 90 градусов, катушка перемещается под углом 90 ° к магнитному полю и, следовательно, индуцирует максимальную ЭДС.
- C — Когда катушка находится под углом 180 градусов, катушка снова движется параллельно магнитному полю и, следовательно, не индуцирует ЭДС.
- D — Когда катушка находится под углом 270 градусов, катушка снова перемещается под углом 90 ° к магнитному полю и, следовательно, индуцирует максимальную ЭДС. Здесь наведенная ЭДС противоположна ЭДС B.
- A — Когда катушка находится под углом 360 градусов, катушка совершила один оборот и движется параллельно магнитному полю и индуцирует нулевую ЭДС.
Рассмотрим катушку прямоугольной формы с ‘N’ витками, которая вращается в однородном магнитном поле ‘B’ с угловой скоростью ‘ω’. Угол между магнитным полем «B» и нормалью к катушке в любой момент времени «t» определяется как θ = ωt.
В этом положении магнитный поток перпендикулярен плоскости катушки и определяется как B Cos ωt.
Магнитный поток, связанный с катушкой из N витков, равен = B Cos ωt A, где A — площадь катушки.
Индуцированная ЭДС в катушке определяется Законом электромагнитной индукции Фарадея, который
ε = — dØ / dt
= — d (NBA Cos ωt) / dt
ε = NBA ω | грех ωt —— (я)
Когда катушка вращается на 90 °, значение синуса становится равным 1, а индуцированная ЭДС будет максимальной, приведенное выше уравнение (i) сводится к
ε0 = N Bm A ω = N Bm A 2πf ——- (ii)
Где Bm означает максимальную плотность потока в Вт / м2
«A» относится к площади змеевика в м2.
«F» = частота вращения катушки в об / сек.
Заменить (ii) в (i),
ε = ε0 sin ωt
Индуцированный переменный ток определяется выражением I = ε / R = ε0 sin ωt / R
Строительство генератора переменного тока
Простой генератор переменного тока состоит из двух основных частей — ротора и статора. Ротор — это вращающийся компонент, а неподвижная часть машины — статор.
Статора
Статор — это неподвижный элемент, который эффективно удерживает обмотку якоря. Обмотка якоря предназначена для передачи тока к нагрузке, а нагрузкой может быть любое внешнее оборудование, потребляющее электроэнергию. Он состоит из трех основных частей:
- Рама статора — Это внешняя рама, которая используется для крепления сердечника статора, а также обмоток якоря.
- Сердечник статора — Он покрыт сталью или чугуном для уменьшения потерь на вихревые токи. На внутренней части сердечника сделаны прорези для размещения обмоток якоря.
- Обмотки якоря — Обмотки якоря намотаны на пазы сердечника якоря.
Ротор
Ротор — это вращающаяся часть генератора переменного тока. Он состоит из обмоток магнитного поля. Источник постоянного тока используется для намагничивания магнитных полюсов. Каждый конец обмоток магнитного поля прикреплен к контактным кольцам. Эта комбинация связана с общим валом, на котором вращается ротор. Два типа ротора — это ротор с явнополюсным ротором и ротор с цилиндрическим полюсом.
Ротор с явным полюсом
Тип явнополюсного ротора показан на рисунке ниже. В этом типе ротора можно наблюдать количество выступающих полюсов, известных как выступающие полюса с их основаниями, прикрепленными к ротору. Они используются в приложениях с низкой и средней скоростью.
Ротор с явным полюсом
Цилиндрический полюс ротора
Роторы цилиндрического типа состоят из прочного и прочного цилиндра с прорезями, расположенными на внешней поверхности цилиндра. Он используется в высокоскоростных приложениях. Схема ротора с цилиндрическим полюсом показана ниже.
Цилиндрический ротор
Типы генераторов переменного тока
Генераторы переменного тока бывают двух типов. Они есть
Асинхронные генераторы
Асинхронные генераторы также известны как индукционные. В генераторах этого типа скольжение помогает ротору вращаться. Ротор всегда пытается соответствовать синхронной скорости статора, но терпит неудачу. Если ротор соответствует синхронной скорости статора, относительная скорость становится равной нулю, и, следовательно, ротор не испытывает крутящего момента. Они подходят для работы ветряных турбин.
Синхронные генераторы
Синхронный генератор — это тип генератора переменного тока, который вращается с синхронной скоростью. Он работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея — ЭДС индуцируется, когда катушка вращается в однородном магнитном поле. В основном они используются на электростанциях для генерации высокого напряжения.
Приложения
В применения генератора переменного тока в основном это производство энергии с помощью ветряных мельниц, плотин гидроэлектростанций и многого другого.
FAQs
1). В чем разница между генератором переменного тока и генератором постоянного тока?
В генераторе переменного тока электрический ток периодически меняет свое направление на переменный. В генераторе постоянного тока электрический ток течет в одном направлении.
2). Есть ли у автомобильных генераторов переменного или постоянного тока?
В первую очередь, переменный ток генерируется во вращающемся якоре и использует коммутатор и щетки для преобразования в постоянный ток.
3). Генератор переменного тока работает по какому принципу?
Он работает по принципу законов электромагнитной индукции Фарадея.
4). Назовите типы генераторов переменного тока.
Синхронные и асинхронные генераторы переменного тока
5). Батареи переменного или постоянного тока?
Батареи постоянного тока, поскольку они проводят ток только в одном направлении.
В этой статье мы обсудили AC генератор и принцип его работы . Читатель может получить представление о генераторах переменного тока, типах, конструкции и применениях. Вот вам вопрос, какова функция генератора переменного тока?
Как построить генератор электромагнитного поля
Обновлено 28 декабря 2020 г.
Автор S. Hussain Ather
Электромагнитные явления происходят повсюду, от батареи вашего мобильного телефона до спутников, которые отправляют данные на Землю. Вы можете описать поведение электричества через электромагнитные поля, области вокруг объектов, которые проявляют электрические и магнитные силы, которые являются частью одной и той же электромагнитной силы.
Поскольку электромагнитная сила находит очень много применений в повседневной жизни, вы даже можете построить ее, используя батарею и другие предметы, такие как медная проволока или металлические гвозди, лежащие в вашем доме, чтобы продемонстрировать эти явления в физике для себя.
••• Syed Hussain Ather
Сборка генератора ЭДС
Создание генератора электромагнитного поля (ЭДС) требует соленоидальной катушки из медной проволоки (спиральной или спиральной формы), металлического предмета, такого как железный гвоздь (для генератора гвоздя), изолирующий провод и источник напряжения (например, батарея или электроды) для излучения электрического тока.
При желании можно использовать металлические скрепки или компас для наблюдения за действием ЭДС.Если металлический объект ферромагнитный (например, железо), материал, который можно легко намагнитить, он будет намного эффективнее.
- Поместите материалы на непроводящую поверхность, такую как дерево или бетон.
- Как можно плотнее обмотайте медный провод вокруг металлического предмета, пока он не будет полностью покрыт. Чем больше катушек, тем сильнее будет генератор поля.
- Обрежьте медную проволоку так, чтобы от головки и концов металлического предмета остались небольшие ее части.
- Подсоедините один конец куска изолированного провода к медному наконечнику, выступающему из головки металлического предмета. Подсоедините другой конец изолированного провода к одному концу источника напряжения переменного источника питания.
- Затем подключите один конец изолированного провода к источнику регулируемого источника питания.
- Поместите несколько скрепок рядом с металлическим предметом, лежащим на поверхности.
- Установите циферблат на регулируемом источнике питания на 0 вольт.
- Подключите блок питания и включите его.
- Медленно поверните регулятор напряжения вверх и посмотрите на скрепки. Вы увидите, как они реагируют на магнитное поле металлического предмета, как только оно станет достаточно сильным от генератора гвоздей.
- Используйте компас посередине, чтобы отметить направление электромагнитного поля. Стрелка компаса должна совпадать с осью катушки, когда течет ток.
Физика генераторов ЭДС
Электромагнетизм, одна из четырех фундаментальных сил природы, описывает, как возникает электромагнитное поле, создаваемое потоком электрического тока.
Когда электрический ток течет по проводу, магнитное поле увеличивается вместе с витками провода. Это позволяет большему току проходить через меньшее расстояние или по меньшим путям, которые находятся ближе к металлическому гвоздю. Когда ток течет по проводу, электромагнитное поле носит круговой характер вокруг провода.
••• Сайед Хуссейн Атер
Когда по проводу течет ток, вы можете показать направление магнитного поля, используя правило правой руки. Это правило означает, что если вы поместите большой палец правой руки в направлении тока в проводе, ваши пальцы согнутся в направлении магнитного поля.Эти эмпирические правила могут помочь вам вспомнить направление, которое имеют эти явления.
••• Syed Hussain Ather
Правило правой руки также применимо к форме соленоида тока вокруг металлического объекта. Когда ток движется по петлям вокруг провода, он создает магнитное поле в металлическом гвозде или другом предмете. Это создает электромагнит , который мешает направлению компаса и может притягивать к себе металлические скрепки. Этот тип излучателя электромагнитного поля работает иначе, чем постоянные магниты.
В отличие от постоянных магнитов, электромагнитам нужен электрический ток, чтобы испускать магнитное поле для их использования. Это позволяет ученым, инженерам и другим специалистам использовать их для широкого круга приложений и жестко контролировать их.
Магнитное поле генераторов ЭДС
Магнитное поле для индукционного тока в форме соленоида электромагнита можно рассчитать как
B=\mu_0 nL
, где Тесла, μ 0 (произносится как «мю ноль») — проницаемость свободного пространства (постоянное значение 1.257 x 10 -6 ), L длина металлического предмета параллельно полю и n количество витков вокруг электромагнита. Используя закон Ампера,
B=\frac{\mu_0 I}{L}
можно рассчитать ток t I (в амперах).
Эти уравнения во многом зависят от геометрии соленоида с проводами, наматываемыми как можно ближе вокруг металлического гвоздя. Имейте в виду, что направление тока противоположно потоку электронов.Используйте это, чтобы выяснить, как должно измениться магнитное поле, и посмотрите, изменится ли стрелка компаса так, как вы бы рассчитали или определили, используя правило правой руки.
Другие генераторы ЭДС
••• Сайед Хуссейн Атер
Изменения закона Ампера зависят от геометрии генератора ЭДС. В случае тороидального электромагнита в форме бублика поле
B=\frac{\mu_0 nI}{2\pi r}
для n числа витков и r радиуса от центра к центру металлических предметов.Длина окружности ( 2 π r) в знаменателе отражает новую длину магнитного поля, принимающего круглую форму на всем протяжении тороида. Форма генераторов ЭДС позволяет ученым и инженерам использовать их энергию.
Тороидальные формы используются в трансформаторах с катушками, намотанными вокруг них в различных слоях, так что, когда через них индуцируется ток, результирующая ЭДС и ток, которые она создает в ответ, передают мощность между различными катушками.Форма позволяет использовать более короткие катушки, которые уменьшают потери на сопротивление или потери из-за способа намотки токов. Это делает тороидальные трансформаторы эффективными в использовании энергии.
Электромагнит Применение
Электромагниты могут применяться в самых разных областях: от промышленного оборудования, компьютерных компонентов, сверхпроводимости до научных исследований. Сверхпроводящие материалы практически не имеют электрического сопротивления при очень низких температурах (около 0 Кельвинов), что позволяет использовать их в научном и медицинском оборудовании.
Сюда входят магнитно-резонансная томография (МРТ) и ускорители частиц. Соленоиды используются для создания магнитных полей в матричных принтерах, топливных форсунках и промышленном оборудовании. В частности, тороидальные трансформаторы также используются в медицинской промышленности из-за их эффективности при создании биомедицинских устройств.
Электромагниты также используются в музыкальном оборудовании, таком как динамики и наушники, силовые трансформаторы, повышающие или понижающие напряжение тока в линиях электропередач, индукционный нагрев для приготовления пищи и производства и даже магнитные сепараторы для сортировки магнитных материалов из металлолома.Индукция для нагрева и приготовления пищи, в частности, зависит от того, как электродвижущая сила создает ток в ответ на изменение магнитного поля.
Наконец, поезда на магнитной подвеске используют сильную электромагнитную силу для подъема поезда над рельсами и сверхпроводящие электромагниты для ускорения до высоких скоростей с высокой эффективностью. Помимо этих применений, вы также можете найти электромагниты, используемые в таких приложениях, как двигатели, трансформаторы, наушники, громкоговорители, магнитофоны и ускорители частиц.
Генерация высокочастотного магнитного поля с помощью этой резонансной техники
Многочисленные испытания и измерения требуют высокочастотного магнитного поля. Часто требуется высокая напряженность поля. Примеры таких применений включают биомедицинские исследования воздействия магнитного поля на живые клетки, научные эксперименты, калибровку датчиков, интерференцию магнитного поля с электронными продуктами и многое другое.
Одним из наиболее распространенных методов создания магнитного поля является пара катушек Гельмгольца.Он создает очень однородное магнитное поле на большой открытой площади. На рис. 1 показано изображение пары катушек Гельмгольца, управляемой усилителем функционального генератора. Хотя магнитные поля большинства катушек Гельмгольца являются статическими или постоянными, все больше испытаний и экспериментов требуют наличия переменного магнитного поля в широком диапазоне частот. Получение сильного переменного магнитного поля сталкивается с рядом проблем, которых нет с постоянными полями.
1. Пара катушек Гельмгольца приводится в действие усилителем функционального генератора для создания переменного магнитного поля.
Для создания сильных магнитных полей в катушках требуется большой электрический ток. При постоянном токе или низкой частоте полное сопротивление катушки низкое, и довольно легко получить большой ток. В импедансе катушки обычно преобладает паразитное сопротивление катушки, которое обычно мало. Доступны обычные источники питания или источники тока для управления катушкой при среднем или высоком токе.
Однако при высокой частоте импеданс магнитной катушки увеличивается пропорционально частоте.Полное сопротивление может быть очень большим, часто во много раз превышающим сопротивление. Полное сопротивление катушки Z пропорционально частоте и индуктивности (см. уравнение 1) . На более высокой частоте импеданс может быть в десятки, сотни и даже тысячи раз больше, чем сопротивление. Трудно получить большой ток с таким высоким импедансом.
Для расчета тока катушки используйте уравнение 2. Ток катушки обратно пропорционален частоте. При заданной амплитуде напряжения ток катушки уменьшается с увеличением частоты.
I — величина тока катушки, V — амплитуда напряжения, Z — импеданс катушки, ω — угловая частота (ω = 2πf), а L и R — индуктивность и сопротивление катушки соответственно. Уравнения 1 и 2 относятся к обычным катушкам, таким как соленоиды, катушки Гельмгольца, катушки индуктивности и т. д. Для пары катушек Гельмгольца переменного тока эти две катушки соединены последовательно, что увеличивает сопротивление в 2 раза, а индуктивность увеличивается чуть более чем в 2 раза. (примерно 2,11X для большинства пар катушек).
В случае низкой частоты или низкой индуктивности, или и того, и другого, можно просто подать большой переменный ток через катушку с помощью усилителя тока с высоким выходным сигналом, такого как TS250. Сопротивление катушки достаточно низкое, благодаря чему она может напрямую управляться усилителем (рис. 2) . Катушка может быть смоделирована (низкочастотная модель) как паразитный резистор, включенный последовательно с идеальной катушкой индуктивности. Паразитное сопротивление резистора, как правило, мало. В случае с катушкой Гельмгольца две катушки, соединенные последовательно, по-прежнему моделируются как одна катушка, но с удвоенной индуктивностью и сопротивлением.
2. Сильноточный усилитель сигнала используется для создания переменного магнитного поля.
Однако, когда частота очень высока, импеданс катушки электромагнита увеличивается с увеличением частоты, как описано в уравнении 1. Когда требуется высокочастотное магнитное поле, импеданс катушки очень высок. Таким образом, для подачи большого тока через катушку необходим высоковольтный драйвер.
Например, при частоте 100 кГц полное сопротивление катушки электромагнита 10 мГн будет равно 6283 Ом.Для создания достаточно сильного магнитного поля требуется большой ток. Если нужно 4 А, то нужно напряжение более 25 кВ! Будет очень сложно и непрактично сконструировать драйвер, способный выдавать 25 кВ и 4 А при реактивной мощности 100 кВт.
Резонансная техника
Метод прямого привода, показанный на рис. 1, не может подавать большой ток в магнитную катушку на высокой частоте. Для получения высокоинтенсивного и высокочастотного магнитного поля требуется резонансная техника для снижения импеданса.
Как показано на рис. 3 , последовательно с катушкой добавлен конденсатор. Сопротивления катушки и конденсатора складываются; их полное сопротивление рассчитывается по уравнениям 3 и 4 . Импеданс конденсатора отрицательный, а импеданс катушки положительный. Когда емкость выбрана правильно, она действует как компонент подавления импеданса. Таким образом, конденсатор снижает общее сопротивление.
3. Высокая напряженность поля на высокой частоте достигается за счет использования резонансного конденсатора для компенсации импеданса катушки.
Фактически, на резонансной частоте импеданс емкости полностью компенсирует импеданс индуктивности. Другими словами, импедансы катушки и конденсатора равны по величине, но противоположны по полярности. При резонансе драйвер усилителя сигнала «видит» только сопротивление катушки. Имея в системе лишь небольшой уровень сопротивления, усилитель тока с высоким выходом теперь может пропускать очень большой ток через катушку Гельмгольца или соленоид даже на высокой частоте. Резонансный метод позволяет функциональному генератору-усилителю генерировать сильное магнитное поле.
Давайте рассмотрим пример, чтобы лучше понять, как резонансный конденсатор может компенсировать импеданс. Катушка или соленоид в Рисунок 4 имеет 2 мГн и желаемую частоту 200 кГц. Если частота резонансная, напряжение на катушке составляет +2,5 кВ, а напряжение на последовательном конденсаторе -2,5 кВ. Следовательно, общее чистое напряжение равно нулю на комбинации индуктора и конденсатора. Таким образом, LC представляет собой короткое замыкание на резонансной частоте.
4.Импеданс компенсируется конденсатором.
Усилитель сигнала TS250 «видит» только паразитное сопротивление катушки как нагрузку. Как правило, сопротивление магнитной катушки невелико, что позволяет усилителю пропускать большой ток через катушку соленоида при низком напряжении. Напряжение на катушке все еще очень велико. Интересно отметить, что сумма напряжений в замкнутом контуре равна 0 В, что регулируется законом напряжения Кирхгофа.
Резонансный метод является наиболее практичным способом создания сильного высокочастотного магнитного поля.Единственным недостатком является то, что он работает в узком диапазоне частот вблизи резонанса. Чтобы иметь возможность создавать электромагнитное поле в более широком диапазоне частот, пользователю необходимо несколько раз менять конденсатор. Обычно идеальный резонанс не требуется — вам просто нужен конденсатор, чтобы компенсировать достаточное сопротивление, чтобы драйвер мог управлять достаточным током. Это позволяет работать в немного более широком диапазоне частот.
Расчет резонансной емкости
Резонансное состояние возникает, когда реактивное сопротивление конденсатора равно по величине реактивному сопротивлению катушки индуктивности, но имеет противоположную полярность, как указано выше.Поэтому рассчитывайте последовательную резонансную емкость так, чтобы реактивное сопротивление конденсатора было таким же, как реактивное сопротивление катушки на заданной резонансной частоте.
Используя приведенный выше пример для катушек Гельмгольца 2 мГн и работы на частоте 200 кГц, вычисленная последовательная емкость составляет 317 пФ.
Выберите резонансный конденсатор с высокой добротностью (низкое ESR) и низким ESL (электростатическая индуктивность), чтобы компенсировать импеданс. Конденсатор должен быть рассчитан на высокое напряжение. Номинальное напряжение рассчитывается следующим образом:
, где I — пиковый ток.
В приведенном выше примере номинальное напряжение должно быть не менее 2,5 кВ (В = 1 А * 2512 Ом = 2512 В). Добавьте дополнительный запас по номинальному напряжению, если используется более высокий ток.
Максимальная частота Практическое ограничение
Резонансный метод использует последовательный резонансный конденсатор для компенсации реактивного сопротивления катушки; теоретически это уменьшит импеданс до паразитного сопротивления. Теоретически частота и напряженность магнитного поля могут быть очень высокими. Однако существуют некоторые практические ограничения.
Первое ограничение — номинальное напряжение конденсатора. Уравнение 8 используется для расчета номинального напряжения конденсатора для данных тока катушки, индуктивности и частоты. Если требуемое напряжение меньше 10 кВ, обычно имеется большой выбор конденсаторов. Если напряжение выше 10 кВ, доступно меньше конденсаторов. Как правило, максимальное практическое напряжение составляет около 50 кВ. Если напряжение выше 50 кВ, возникнут другие практические проблемы, такие как электрическая дуга.
Вторым практическим ограничением является емкость. При более высокой частоте значение емкости уменьшается. Как правило, рекомендуется емкость 100 пФ или более. Возможно уменьшение емкости до 10 пФ, но начинают действовать паразитные емкости от соединительных проводов и самой катушки.
Конструкция катушки
Магнитное поле в соленоидных катушках приведено в Уравнении-9 и Уравнении-10 для пары катушек Гельмгольца.
B — магнитное поле, µ — магнитная проницаемость, N — число витков, L — длина, I — ток, R — радиус катушки.
Высокого магнитного поля в электромагнитной катушке можно добиться разными способами: увеличить число витков, увеличить ток, увеличить магнитную проницаемость, уменьшить радиус.
Увеличение количества витков (N)
В электромагнитных катушках, таких как соленоиды, катушки индуктивности и катушки Гельмгольца, магнитное поле пропорционально числу витков. Увеличение числа витков приведет к более сильному магнитному полю. Однако это также увеличивает индуктивность и паразитную емкость.Как обсуждалось выше, более высокая индуктивность нежелательна и потребует более высокого напряжения на конденсаторе.
Обычно индуктивность пропорциональна квадрату (степени двойки) числа витков. Для высокочастотного магнитного поля рекомендуется уменьшить количество витков, но увеличить силу тока. Таким образом, вы можете получить ту же напряженность поля, но снизить индуктивность и снизить номинальное напряжение конденсатора.
Саморезонансный
Увеличение числа витков также увеличивает паразитную емкость C P (рис.5) . Более высокое значение C P снижает собственную резонансную частоту катушки. В целом рабочая частота должна быть в 2-5 раз ниже собственной резонансной частоты (см. таблицу ниже) . Более низкая собственная резонансная частота из-за C P ограничит максимальную рабочую частоту катушки.
5. Модель дросселя с паразитными R и C P .
Уменьшить радиус катушки
Как правило, уменьшение радиуса катушки не изменяет магнитное поле для длинных соленоидов, но уменьшает индуктивность и C P .Уменьшение C P увеличит собственную резонансную частоту. Поэтому при проектировании катушки старайтесь, чтобы радиус был как можно меньше.
В случае катушки Гельмгольца уменьшение радиуса даст три положительных преимущества. Меньший радиус увеличит магнитное поле, увеличит собственную резонансную частоту и уменьшит индуктивность. Низкая индуктивность имеет первостепенное значение, как обсуждалось в разделе «Практическое ограничение максимальной частоты» выше. Опять же, держите радиус как можно меньше.
Увеличение проницаемости
Для научных экспериментов, отличных от катушки с воздушным сердечником, в катушку можно вставить магнитный сердечник для увеличения магнитного поля. Не все основные материалы одинаковы. Некоторые магнитные материалы обладают высокой магнитной проницаемостью, но в приложениях с низкими частотами и малым насыщением. Выберите магнитный материал для скорости работы частоты, которая не достигает насыщения при желаемой напряженности магнитного поля. Магнитопровод также увеличивает индуктивность.
Таким образом, используйте следующие критерии для проектирования магнитных катушек переменного тока:
- Катушка должна быть рассчитана на ток и мощность (нагрев).
— Низкое сопротивление для уменьшения нагрева и обеспечения более высокого тока.
— Учитывайте увеличение сопротивления при высокой частоте из-за скин-эффекта.
- Рассмотрите возможность уменьшения числа витков, но увеличения тока для снижения индуктивности.
- Убедитесь, что собственная резонансная частота катушки в 2-5 раз выше рабочей частоты.
- Старайтесь, чтобы радиус катушки был как можно меньше, чтобы уменьшить сопротивление, индуктивность и паразитную емкость.
- При желании выберите магнитопровод с высокой проницаемостью, но рассчитанный на рабочую частоту и высокое поле насыщения.
- Разработайте катушку так, чтобы она выдерживала высокое напряжение (избегайте электрической дуги).
Результаты моделирования
Используя модель катушки индуктивности на рис. 5, катушка приводится в действие синусоидальным сигналом ±1 В. В этом примере L = 1 мГн; С Р = 125 пФ; Р = 0.5 Ом; Cs = 470 пФ; и рабочая частота такая же, как и резонансная частота серии 206 кГц. Собственная резонансная частота катушки 450 кГц.
6. Дроссель работает на последовательном резонансе 206 кГц. Примерно на половине собственной резонансной частоты ток дросселя уменьшается из-за «утечки» тока в паразитном конденсаторе C P .
На рис. 6 показан ток катушки индуктивности. Пиковый ток дросселя составляет 1,56 А, а пиковый ток C P — 328 мА при 180 град.не в фазе. Сравните это с собственным резонансом 2299 кГц в таблице: пиковый ток дросселя составляет 1,96 А при токе C P всего 20 мА. Поэтому, когда рабочая последовательно-резонансная частота близка к собственной резонансной частоте, это уменьшает ток дросселя. Глядя на данные моделирования в таблице, допустимо использовать катушку примерно до половины собственной резонансной частоты. На этой частоте ток катушки уменьшается примерно на 25%. Не рекомендуется, чтобы резонансная частота рабочего ряда была выше половины собственной резонансной частоты.
Внимание! Возможность поражения электрическим током
Сильноточная электромагнитная катушка, описанная выше, может накапливать достаточно энергии, чтобы стать источником поражения электрическим током. Убедитесь, что все электрические соединения изолированы высоковольтными изоляторами. Провода должны быть рассчитаны на указанные выше напряжения. Всегда отключайте выход усилителя перед подключением или отключением катушки и конденсатора.
Заключение
Драйвер сильноточного усилителя необходим для создания сильного переменного магнитного поля.Когда требуется высокочастотное магнитное поле, резонансный метод уменьшит импеданс катушки и позволит использовать большой ток для управления катушкой с помощью низковольтного функционального генератора-усилителя.
Резонансный метод — самый мощный способ создания высокочастотного переменного поля. На высокой частоте практическим ограничением является наличие высоковольтных конденсаторов. Другим ограничением является собственная резонансная частота магнитной катушки. При этом собственная резонансная частота должна быть в 2-5 раз выше рабочей резонансной частоты.
Каталожные номера:
Усилитель сигнала для функционального генератора
Катушка Гельмгольца
Высокочастотный электромагнит, использующий резонансную технику
Упрощенный генератор: инженерно-физическая наука
Всякий раз, когда провод и магнитное поле движутся перпендикулярно друг другу, в проводе индуцируется напряжение. Если провод является частью полной электрической цепи, напряжение вызовет ток в цепи.Если вместо одиночного провода используется катушка, полученное напряжение равно напряжению одиночного провода, умноженному на количество витков в катушке.
В этой закуске каждый раз, когда стопка магнитов проходит через катушку с проволокой, катушка испытывает изменяющееся магнитное поле, индуцируя напряжение в катушке. Поскольку катушка является частью полной цепи, включающей светодиод, ток течет через светодиод, и он загорается.
Когда пакет магнитов проходит через катушку, создаются два импульса напряжения противоположной полярности.Это происходит потому, что направление напряжения, индуцируемого в катушке, связано как с ориентацией линий магнитного поля относительно катушки, так и с их направлением движения относительно катушки. Когда северный полюс магнитной стопки, например, движется влево через катушку, силовые линии магнитного поля направлены в сторону от центра катушки, и ток в катушке течет в одном направлении. Затем, когда южный полюс пакета магнитов проходит через катушку, силовые линии магнитного поля указывают на центр катушки, а токи текут в противоположном направлении (см. схему ниже).
Обычный светодиод загорается один раз каждый раз, когда стопка магнитов проходит через катушку, независимо от направления движения стопки, даже если генерируется два импульса тока. Есть только одна вспышка, потому что светодиод представляет собой обычный диод, а обычный диод пропускает ток только в одном направлении. Когда стопка магнитов проходит мимо катушки в одном направлении, первый импульс тока зажигает светодиод, а когда он проходит в другом направлении, работу выполняет второй импульс тока.
Биполярный светодиод на самом деле представляет собой два светодиода в одном корпусе, которые позволяют току течь в обоих направлениях. Когда ток течет в одном направлении, один из светодиодов излучает красный свет; когда ток течет в противоположном направлении, другой светодиод излучает зеленый свет. Когда вы подключаете этот светодиод, вы видите две вспышки света каждый раз, когда магнит проходит через катушку: одну, когда северный полюс магнитного стека проходит через катушку, а другую, когда проходит южный полюс.
ЭМП на рабочем месте (96-129) | НИОСХ
1996
Номер публикации DHHS (NIOSH) 96-129
Каждый в нашем современном обществе подвергается воздействию электрических и магнитных полей (ЭМП), которые окружают все электрические устройства.Недавно научные исследования подняли вопросы о возможном влиянии ЭМП на здоровье. Этот информационный бюллетень отвечает на часто задаваемые вопросы об электромагнитных полях на рабочем месте. Вы можете использовать эту информацию, чтобы помочь идентифицировать источники ЭМП на работе и предпринять простые шаги для уменьшения воздействия. Однако вы не можете использовать эту информацию, чтобы судить о безопасности ваших воздействий, поскольку научные данные еще не показывают, опасны ли воздействия ЭМП.
Что такое ЭМП?
(Статическое магнитное поле вокруг стержневого магнита.)
ЭМП — это невидимые силовые линии, возникающие всякий раз, когда вырабатывается или используется электричество. ЭМП создаются линиями электропередач, электропроводкой, электрооборудованием и приборами. Частота ЭМП измеряется в герцах (Гц или циклов в секунду). Люди подвергаются воздействию как электрических, так и магнитных полей, но ученых больше всего беспокоят магнитные поля. Этот информационный бюллетень имеет дело только с магнитными полями, которые имеют частоту около 60 Гц частоты электроэнергии в Северной Америке.
Что мы знаем о воздействии ЭМП на рабочем месте?
Рабочие могут подвергаться воздействию сильных магнитных полей, если они работают рядом с электрическими системами, потребляющими большое количество электроэнергии (например, большими электродвигателями, генераторами, блоком питания или электрическими кабелями здания). Сильные магнитные поля также возникают вблизи электропил, дрелей, копировальных аппаратов, электрических точилок для карандашей и других небольших электроприборов. Сила магнитного поля зависит от конструкции оборудования и протекания тока, а не от размера, сложности или напряжения оборудования.Хотя некоторое электрическое оборудование производит ЭМП других частот, в большинстве исследований в области здравоохранения рассматривались только частоты около 60 Гц.
Эти электронагреватели для металлических деталей подвергают рабочих воздействию магнитных полей, мощность которых в 10 000 раз превышает средние значения магнитных полей вне рабочего места.
Каковы типичные воздействия ЭМП на рабочем месте?
Воздействие ЭМП на многих работах не измерялось, но в следующей таблице показано среднее воздействие магнитных полей на обычных рабочих, использующих электрооборудование.Воздействие во время рабочей смены зависит от силы магнитного поля, расстояния рабочего от источника ЭМП и времени, которое рабочий проводит в поле. Для сравнения в таблице также указано воздействие на рабочих вне работы.
Средняя экспозиция магнитным полем для различных категорий работников (в мГс)*
*Магнитные поля часто измеряются в гауссах или миллигауссах (одна тысячная часть гаусса = 1 миллигаусс).
** Медиана представляет собой среднее значение: половина работников подвергается среднесуточному облучению выше этой точки, а половина — ниже.
Вызывают ли ЭМП рак или другие последствия для здоровья?
Исследования показали, что у некоторых рабочих, подвергающихся воздействию сильных магнитных полей, повышена заболеваемость раком. Но такие ассоциации не обязательно показывают, что воздействие ЭМП вызывает рак (не больше, чем весенняя ассоциация малиновок и нарциссов показывает, что одно вызывает другое). Ученые внимательно изучили все данные об ЭМП, но они расходятся во мнениях относительно воздействия ЭМП на здоровье, за исключением того, что требуется более точная информация.
Что показывают исследования о влиянии ЭМП на здоровье рабочих?
Во многих исследованиях сообщается о небольшом увеличении частоты лейкемии или рака мозга в группах людей, живущих или работающих в сильных магнитных полях. Другие исследования не обнаружили такого увеличения. Наиболее важные данные получены в результате шести недавних исследований рабочих, использующих мониторы ЭМП для измерения магнитных полей. Все исследования, кроме одного, выявили значительно более высокий уровень заболеваемости раком у мужчин со средним уровнем облучения в течение рабочего дня выше 4 мГс.Однако результаты этих исследований расходятся во многом, например, в отношении типа рака, связанного с воздействием ЭМП. Поэтому ученые не могут быть уверены, вызваны ли повышенные риски ЭМП или другими факторами. Несколько предварительных исследований также связывают ЭМП на рабочем месте с раком молочной железы, а в одном исследовании сообщается о возможной связи между воздействием ЭМП на рабочем месте и болезнью Альцгеймера.
Данные всех этих исследований слишком ограничены, чтобы ученые могли делать выводы.Тем не менее, в настоящее время проводятся национальные исследования, и через несколько лет ожидается получение дополнительных результатов исследований.
В исследованиях сварщиков в целом не сообщалось о росте заболеваемости лейкемией, однако они относятся к профессиям, подвергающимся наибольшему воздействию ЭМП.
Установлены ли пределы воздействия ЭМП на работников?
Из-за научной неопределенности в Соединенных Штатах не были рекомендованы или установлены федеральные пределы воздействия электромагнитных полей на рабочих. Две частные организации разработали рекомендации по защите работников от известных последствий чрезвычайно высоких доз (т. е. тех, которые более чем в 1000 раз превышают уровни, обычно встречающиеся в производственной среде).Тем не менее, эти рекомендации не учитывают возможные последствия для здоровья воздействия низких ЭМП, обычно встречающихся на рабочем месте.
Должны ли работники и работодатели пытаться уменьшить воздействие ЭМП?
Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) и другие государственные учреждения не считают ЭМП доказанной опасностью для здоровья. Поскольку некоторые исследования связывают воздействие сильного магнитного поля с повышенным риском развития рака, правительство продолжит изучение ЭМП. Пока исследования продолжаются, заинтересованные работники и работодатели могут рассмотреть следующие простые и недорогие меры по снижению воздействия ЭМП:
- Информировать работников и работодателей о возможных опасностях магнитных полей.
- Увеличьте расстояние рабочего от источника ЭМП. Поскольку магнитные поля часто резко падают в пределах 3 футов от источника, рабочие могут стоять в стороне от электрического оборудования, а рабочие места могут быть перемещены за пределы 3-футового диапазона более сильных источников ЭМП.
- По возможности используйте конструкции с низкой ЭДС (например, для размещения офисных источников питания).
- Уменьшить время воздействия ЭМП. Не следует предпринимать никаких действий для уменьшения воздействия ЭМП, если оно увеличивает риск известной угрозы безопасности или здоровью, например, поражения электрическим током.
Воздействие ЭМП зависит от расстояния работника от источника.
Что делает NIOSH в отношении воздействия ЭМП?
NIOSH оценивает возможное воздействие ЭМП на здоровье с 1991 года. Ученые NIOSH измеряли поля на рабочих местах, где сотрудники обеспокоены воздействием ЭМП; они также изучают биологические эффекты ЭМП. Кроме того, ученые NIOSH сотрудничают с исследователями в университетах и других федеральных агентствах, чтобы делиться результатами своих исследований.Эти совместные усилия недавно расширились в рамках Национальной программы исследования ЭМП и распространения общественной информации (RAPID).
Как узнать больше об ЭМП на рабочем месте.
- Чтобы предоставить более подробную информацию, NIOSH совместно с Министерством энергетики и Национальный институт наук об окружающей среде.Эту брошюру также можно получить в службе распространения публикаций NIOSH.
- Для получения дополнительной информации посетите страницу темы EMF.
Генератор вращающегося магнитного поля оказывает обезболивающее действие на организм человека
ВИДЕО: ТЕСТ НА ПРОЧНОСТЬ УСТРОЙСТВА X: https://www.youtube.com/watch?v=FljH5uKLfMk
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Информация, представленная ниже, представляет собой личное исследование и не побуждает людей копировать устройство или тестировать его!!!
Цель исследования: изучить влияние вращающегося магнитного поля, создаваемого вращающимся неодимовым шаром, на организм человека.Генерация вращающихся магнитных полей с помощью одного постоянного магнита, индуцирующего электрическое поле в теле человека. Создать новый класс небольших недорогих устройств для магнитной стимуляции нервов и мышц, использующих высокоскоростное вращение постоянного магнита, генерирующего устойчивое синусоидальное электрическое поле при очень малой мощности. (источник питания, порт USB 5 В X 5500 мАч)
Как это работает? Наши клетки специализируются на проведении электрического тока.Электричество требуется нервной системе для отправки сигналов по всему телу и в мозг, что позволяет нам двигаться, думать и чувствовать. Элементы в нашем организме, такие как натрий, калий, кальций и магний, имеют определенный электрический заряд.
Почти все наши клетки могут использовать эти заряженные элементы, называемые ионами, для выработки электричества. Содержимое клетки защищено от внешней среды клеточной мембраной. Эта клеточная мембрана состоит из липидов, которые создают барьер, который могут преодолеть только определенные вещества, чтобы достичь внутренней части клетки.Клеточная мембрана действует не только как барьер для молекул, но и как способ для клетки генерировать электрические токи. Покоящиеся клетки внутри заряжены отрицательно, тогда как внешняя среда заряжена более положительно. Это происходит из-за небольшого дисбаланса между положительными и отрицательными ионами внутри и снаружи клетки. Клетки могут достичь такого разделения зарядов, позволяя заряженным ионам входить и выходить через мембрану. Поток зарядов через клеточную мембрану генерирует электрические токи.
Клетки контролируют поток определенных заряженных элементов через мембрану с помощью белков, которые располагаются на поверхности клетки и создают отверстие для прохождения определенных ионов. Эти белки называются ионными каналами. Когда клетка стимулируется, она позволяет положительным зарядам проникать в клетку через открытые ионные каналы. Затем внутренняя часть клетки становится более положительно заряженной, что запускает дальнейшие электрические токи, которые могут превращаться в электрические импульсы, называемые потенциалами действия. Наши тела используют определенные модели потенциалов действия, чтобы инициировать правильные движения, мысли и поведение.
Нарушение электрического тока может привести к болезни . Например, чтобы сердце работало, клетки должны генерировать электрические токи, которые позволяют сердечной мышце сокращаться в нужное время.
Источник: Эмбер Планте, Мэрилендский университет, «Как человеческое тело использует электричество»
Другими словами, ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ ТЕЛО ЯВЛЯЕТСЯ «СЛОЖНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ БАТАРЕЕЙ».
Магнитное поле, создаваемое X-устройством, производит слабые электрические токи в теле.Как только воздействие поля прекращается, эти слабые токи прекращаются; следовательно, тело не накапливает ток. Фиксированное переменное во времени поле может индуцировать заметные токи на макроскопическом уровне, но гораздо меньшие на клеточном уровне — человеческое тело генерирует от 10 до 100 мВ.
1 мТл = 10 Гс; 1 Гс = 0,1 мТл
26 мм N38 неодимовый шар
Остаточный магнетизм Br = 12200 Гс, 1,22 Тл
Плотность потока на расстоянии z от сферы
ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА НА РАССТОЯНИИ Z ДО СФЕРЫ
z = 0 мм => B = 8115 Гаусс = 0.811 Тесла
z = 10 мм => B = 3059 Гаусс = 0,306 Тесла
z = 20 мм => B = 1467 Гаусс = 0,147 Тесла
z = 30 мм => B = 813 Гаусс = 0,081 Тесла
z = 40 мм => B = 490 Гаусс = 0,05 Тесла
ЧАСТОТА (Гц)
частота (Гц) = об/мин x P/120**
**
P = количество магнитных полюсов = 2
об/мин = 8000 => 133,33 Гц
Изменяющиеся во времени магнитные поля индуцируют токи в живых тканях в соответствии с законом индукции Фарадея.
Сила поля на поверхности Земли колеблется от менее 30 микротеслас (0,3 Гаусса) на территории, включающей большую часть Южной Америки и Южной Африки, до более 60 микротеслас (0,6 Гаусса).
Было проведено несколько лабораторных исследований с участием человека. субъекты, подвергающиеся воздействию синусоидальных изменяющихся во времени магнитных полей с частоты в диапазоне ELF.
Изменяющиеся во времени магнитные поля генерируют внутренние электрические токи. Например, 3 Тл/с могут индуцировать плотность тока около 30 мкА/м2 по периметру головы человека.
Закон Ленца: магнит через медную трубку | Научный проект
- Медная трубка или свежая трубка из алюминиевой фольги
- Алюминиевый противень для печенья
- Шайба из алюминия или немагнитного металла
- Строка
- Малый неодимовый магнит
- Вольтметр (дополнительно)
- Прикоснитесь магнитом к различным материалам, чтобы убедиться, что они не магнитятся.
- Возьмите магнит и бросьте его примерно с высоты трубы на что-нибудь мягкое.
- Теперь бросьте его через трубку или трубку из алюминиевой фольги. Чего ты ожидаешь? Что на самом деле происходит?
- Поместите магнит на противень и наклоните лист, чтобы он соскользнул. Он ведет себя странно? Как вы думаете, почему?
- Привяжите магнит к веревке и раскачивайте его по низкому кругу так, чтобы он прошел над металлической шайбой, расположенной на гладкой поверхности. Что происходит со стиральной машиной? Можете ли вы подумать, как это может быть связано с другим поведением, которое вы наблюдали ранее?
Дополнительно: Если у вас есть вольтметр, прикрепите его к объектам, рядом с которыми вы перемещаете магнит. Когда меняется напряжение? Отличается ли он в зависимости от места крепления к металлу?
Дополнительно: если у вас есть два неодимовых магнита, возьмите отрезок ПВХ-трубы такой же длины, как медная труба или рулон алюминиевой фольги. Соревнуйтесь с магнитами, одновременно опуская их в соответствующие трубы. Как вы думаете, какой магнит победит, основываясь на поведении, которое вы наблюдали ранее в ходе эксперимента?
Когда вы опускаете магнит через медную трубку, он замедляется.Магнит также будет медленно скользить по противню и подталкивать металлическую шайбу в направлении вращения магнита. Напряжение будет повышаться, когда магнит движется рядом с металлом, но не когда магнит стоит на месте.
Магнитные поля являются результатом действия электрических токов. Изменение магнитного поля (перемещение магнита) рядом с немагнитным металлом индуцирует электрическое поле (разность напряжений) в металле, которое впоследствии генерирует магнитное поле с противоположной ориентацией по отношению к вашему магниту.
Когда ваш магнит перемещается рядом с металлом, он создает эти поля, но поля действуют очень специфическим образом. Они хотят нейтрализовать магнитное поле в металле, потому что металлы не любят, когда внутри них электрические или магнитные поля (вот почему электричество легко течет через металлы — они пытаются нейтрализовать разницу в электрическом потенциале, перемещая электроны). вокруг!). Это явление известно как Закон Ленца .
Магнитное поле, наведенное в металле, притягивает падающий магнит, создавая сопротивление.Именно это сопротивление замедлило работу вашего магнита. Когда ваш магнит замедляется, он перестает генерировать столько тока, что уменьшает сопротивление, действующее на движение магнита. Гравитация снова ускоряет магнит, пока он не достигнет счастливой средней скорости. По сути, ваш магнит создает вокруг себя водоворот электронов, когда он падает через вашу трубу. Аккуратно, да?
Отказ от ответственности и меры предосторожностиEducation.com предоставляет идеи проекта научной ярмарки для ознакомления только цели.Education.com не дает никаких гарантий или заявлений относительно идей проекта научной ярмарки и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация. Получая доступ к идеям проекта научной ярмарки, вы отказываетесь и отказаться от любых претензий к Education.com, возникающих в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и проектным идеям научной ярмарки покрывается Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, включая ограничения по образованию.ответственность ком.
Настоящим предупреждаем, что не все проектные идеи подходят для всех отдельных лиц или во всех обстоятельствах. Реализация любой идеи научного проекта следует проводить только в соответствующих условиях и с соответствующими родителями. или другой надзор. Чтение и соблюдение мер предосторожности всех материалы, используемые в проекте, является исключительной ответственностью каждого человека. За дополнительную информацию см. в справочнике по научной безопасности вашего штата.
Самодельные чертежи генератора с постоянными магнитами Рецепты
Самодельные чертежи генератора с постоянными магнитами РецептыПодробнее о «Схемы генераторов с постоянными магнитами своими руками»
СДЕЛАЙ САМ (DIY) МАГНИТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЭНЕРГИИ – ГЕНЕРАТОР …
2014-05-14 · Билл Кэши 14 мая 2014 г. 14 мая 2014 г. Нет комментариев к записи «Сделай сам» (DIY) Магнитный генератор энергии — генерируй электричество дома. Если вы хотите снизить счета за коммунальные услуги и сделать свой дом более энергоэффективным, вы можете построить амагнитный генератор энергии.Вы можете сократить или полностью исключить свои счета за электроэнергию, если построите достаточно большой генератор…С prepperfortress.com
Расчетное время чтения 2 минуты
23 САМОДЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ДЛЯ ЗАПУСКА МАЛОЙ ТЕХНИКИ И …
04.12.2015 · 8- Ящик для инструментов Самодельный генератор. В старом пластиковом ящике для инструментов можно разместить портативный самодельный генератор, который можно взять с собой куда угодно. Менее чем за 200 долларов эти планы «сделай сам» позволят вам включить электроинструменты везде, где необходимо выполнить работу.Так как самодельный генератор …От theselfsufficientliving.com
Расчетное время чтения 10 минут
КАК СДЕЛАТЬ МАГНИТНЫЙ ГЕНЕРАТОР: 7 ШАГОВ — ИНСТРУКЦИИ
Вынь ноготь. Приклейте конец проволоки к коробке. Оберните проволоку вокруг коробки примерно 250 раз. Убедитесь, что он сидит удобно и не слетает.*. Используйте наждачную бумагу, чтобы соскрести оба конца проволоки. Если ваш провод порвался, используйте наждачную бумагу, чтобы зачистить концы провода в том месте, где он сломался, и скрутите вместе.*Если обмотать провод…С instructables.com
Расчетное время считывания 2 мин.
8 ДОСТУПНЫХ САМ-ГЕНЕРАТОРОВ, КОТОРЫЕ ВАША ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ НЕ ПРЕЗНАЕТ
2017-05-15 · Невозможно перечислить все причины, по которым вы хотите построить генератор своими руками. Возможно, вы готовитесь к долгосрочной чрезвычайной ситуации и хотите создать…С сайта killedsurvival.com
Расчетное время чтения 7 минут
СБОРКА ГЕНЕРАТОРА С ГЕНЕРАТОРОМ ДЛЯ ПИТАНИЯ ВАШЕГО …
13 02 2017 · Другой способ обеспечения работы дома от самодельного генератора включает в себя блок аккумуляторов, инвертор (ы) и использование автомобильных генераторов переменного тока в небольшой ветряной мельнице на заднем дворе или другом источнике энергии, таком как двигатель газонокосилки, для включения генератор. На фото: авторский преобразователь на 800 ватт для кемпинга/охоты. Пример генератора 12 В …Из выживанияsullivan.com
Отзывы 22 Расчетное время чтения 11 минут
ДОМАШНИЙ БЕСПЛАТНЫЙ ГЕНЕРАТОР МАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ СХЕМЫ — …
Схемы самодельных бесплатных магнитных генераторов.Я все еще борюсь с проблемами со здоровьем и нехваткой времени. Я надеюсь возобновить эту сборку Newman к середине 2014 года.РАБОТАЕТ ЛИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИЙ ГЕНЕРАТОР ПИТАНИЯ EASY DIY? ЭТО ОБМАН?
Комплекты Easy Power Plan DIY (сделай сам) утверждают, что предлагают именно это. Система электрического генератора представляет собой набор очень простых и понятных планов, которые позволяют пользователю построить свой собственный электрический генератор. Небольшой магнитный генератор может быть …Из живи-органической-жизнью.ком
11 ИДЕИ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ | ПОСТОЯННЫЙ МАГНИТ …
31 августа 2013 г. — Исследуйте доску Tesla Generator Plans «Генератор с постоянным магнитом», за которой следят 1866 человек на Pinterest. Посмотрите больше идей на темы «генератор с постоянными магнитами, постоянный магнит, магнитный генератор».От pinterest.com
КАК ОЧЕНЬ ПРОСТО СДЕЛАТЬ ГЕНЕРАТОР БЕСПЛАТНОЙ ЭНЕРГИИ С МАГНИТОМ …
Как сделать генератор свободной энергии с магнитом очень просто — экспериментальная школа научных проектов «Сделай сам» 2018 Мы надеемся, что вам понравится наш видеоклип на тему «HD…С youtube.com
КАК СОЗДАТЬ МАГНИТНЫЙ ГЕНЕРАТОР
Почти каждый может построить магнитный генератор или генератор свободной энергии, как их называют многие. Однако сначала вам придется купить несколько планов. Имейте в виду, что планы генераторов бесплатной энергии не всегда доступны. За последние несколько лет …С tesla Magneticgenerator.com
КАК СДЕЛАТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТ: 6 ШАГОВ (С ИЗОБРАЖЕНИЯМИ …
Взято с instructables.com
Расчетное время чтения 4 минуты
- Эксперимент с электромагнитом. Витки проволоки часто наматывают на магнитный сердечник, сделанный из ферромагнитного или ферримагнитного материала, такого как железо; магнитопровод концентрирует магнитный поток и создает более мощный магнит.
- Самодельный электромагнит. Для этого проекта нам понадобится электрический насос. Насос — это устройство, которое перемещает жидкости (жидкости или газы) или иногда взвеси за счет механического воздействия.
- Откройте для себя электромагнит. Во-первых, вы должны удалить черный пластик, который обычно закрывает или удерживает круглый магнит. который вращается внутри, создавая вращательное движение для удаления воды из вашей стиральной машины.
- Та Даааа Электромагнит. Датский ученый Ганс Кристиан Эрстед в 1820 году обнаружил, что электрические токи создают магнитные поля. Британский ученый Уильям Стерджен изобрел электромагнит в 1824 году.
- Электромагнит с нулевым усилием. А теперь небольшой эксперимент возьмем другой насос стиральной машины и поставим его поверх самодельного.к электромагниту подсоединяем провода, длина проводов от насоса стиральной машины не имеет значения.
- Научный эксперимент. Вы увидите, что две части остаются магнитно связанными в течение длительного времени. Лидскалнин заинтересовался общей теорией магнетизма.
ГЕНЕРАТОР НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ ВЕТРОТУРБИНА: 5 ШАГОВ …
С instructables.com
Приблизительное время чтения 5 минут
- Безопасность и меры предосторожности.Прежде всего, есть некоторые меры безопасности, которые вы должны принять при сборке/установке генератора ветряной мельницы. Когда ветер в небе улучшится, вам захочется повесить генератор на столб.
- Исследование пропеллера. Я видел, что многие люди делают свой реквизит из трубок ПВХ, разрезанных на 3 части, но ПВХ имеет тенденцию становиться ломким на солнце, вдобавок к этому быстрое вращение и…
- Генерация энергии. Итак, какие существуют способы преобразования кинетической энергии гребного винта в электрическую энергию? Мы можем генерировать переменный или постоянный ток.AC: Магнето: это электрический генератор, который использует постоянные магниты для создания периодических импульсов переменного тока. Также известен как генератор с постоянными магнитами (PMG).
- Электрика. Прежде всего, у меня уже есть солнечная батарея, работающая на свинцово-кислотном напряжении 24 В, поэтому я стремлюсь к 27 В для зарядки. Когда батареи полностью заряжены, реле подключает генератор к водонагревателю во внутреннем резервуаре для воды.
- Установка пропеллера на генератор. Нам нужно установить пропеллер на вал, добавить шестерню к указанному валу и цепь к шестерне генератора.Для простоты сборки и отсутствия инструментов я решил использовать в основном велосипедные детали. На задней оси есть резьба под шестерню.
КАК СОЗДАТЬ ГЕНЕРАТОР НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ…(ПИТАНИЕ …
2005-08-24 · 16 мыслей о том, «КАК построить генератор с постоянными магнитами… (энергия ветра)». FIL говорит: 4 ноября 2007 г., 9:03. Привет, я думаю, что проект г-на П. Торроне является отличным примером изобретательности и пудра в руках слаборазвитых стран. Источник дешевой и доступной энергии, некоторые из используемых материалов трудно найти в этих странах, но облегчает передачу технологии другим материалам …Из журнала .com
Отзывы 16 Расчетное время чтения 40 секунд
ГЕНЕРАТОР С ОСЕВЫМ ПОТОКОМ — GREENTERRAFIRMA
Генератор с осевым потоком. Генератор переменного тока с осевым потоком (иногда называемый генератором) является сердцем многих самодельных проектов ветряных турбин. В то время как небольшой двигатель постоянного тока с постоянным магнитом, такой как Ametek 30, обеспечивает очень быструю и простую сборку проекта, эти двигатели становится очень трудно найти и они довольно дороги. Ebay переполнен людьми, продающими двигатели постоянного тока.двигатели для проектов домашних ветряных турбин …From greenterrafirma.com
КАК ПОВТОРНО НАМАГНИЧИТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР | ХАНКЕР
Домашние лайфхаки для уборки своими руками Организуйте работу на открытом воздухе… Используя этот принцип, вы можете подключить электродвигатель к генератору, запустить генератор, а затем повернуть двигатель для выработки электрического тока. Ток «прошивает» обмотки возбуждения в генераторе и перемагничивает их. Рекламное видео дня Шаг 1 Остановите двигатель генератора, если он работает.Откройте патрон аккумуляторной дрели…С hunker.com
СХЕМЫ ГЕНЕРАТОРА С ПОСТОЯННЫМ МАГНИТОМ Сделай сам — DIY ОБЗОРЫ И AMP; ИДЕИ
2018-01-23 · Планы генератора на постоянных магнитах своими руками. По администратору | 23 января 2018. 0 комментариев. Энергосберегающий ветровой генератор генератора переменного тока с постоянными магнитами своими руками шаг в формате pdf путем создания верхнего магнитного генератора с производством ветряного генератора с постоянным магнитом. Генератор переменного тока с постоянными магнитами своими руками. Проект энергосберегающего ветрового генератора Pdf.Шаг за шагом строим магнитный генератор верхнего уровня…From diy.2bitboer.com
ПЕРМСКИЕ МАГНИТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ – ДВИГАТЕЛИ БЕЗ ЭНЕРГИИ И …
Им больше 16 лет, но это хороший проект, на который стоит обратить внимание. Устройства на этих схемах — все двигатели с постоянными магнитами. Им не нужен внешний источник энергии, и их можно запустить вручную. Наш новый двигатель Fuelles Engine Model 2 считается двигателем с постоянными магнитами, поскольку в нем используются магниты N52 диаметром более (16) 2 дюймов, а также (8) катушек генератора/двигателя…От FuellessPower.com
ВСЯ НУЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О САМОДЕЛЬНОМ ВЕТРОГЕНЕРАТОРЕ СХЕМЫ
Ветрогенератор своими руками — Самодельные планы ветряной турбины совет ezinearticles.com. Качественные планы для вашего ветрогенератора, сделанного своими руками, начинаются примерно с 50 долларов и доступны в бумажной версии или в Интернете в загружаемой форме. Общая стоимость материалов для создания собственной ветряной турбины составит около 200 долларов США, и их можно легко получить по адресу …От diyfaqs.ком
ВСЯ НУЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПОСТОЯННОМ МАГНИТЕ Сделай сам …
Устройства на этих схемах — все двигатели с постоянными магнитами. Им не нужен внешний источник энергии, и их можно запустить вручную. Наш новый двигатель Fuelles Engine Model 2 считается двигателем с постоянными магнитами, поскольку в нем используются магниты N52 диаметром более (16) 2 дюймов для питания, а также (8) катушек генератора / двигателя.От diyfaqs.com
КАК СОЗДАТЬ МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НА БЕСПЛАТНОЙ ЭНЕРГИИ — ЗЕЛЕНЫЙ …
Я не верю в вечное движение или вечные двигатели, и даже двигатель-генератор с постоянными магнитами не будет вечным. Я действительно верю, что существует множество способов создать лучший двигатель или генератор, и комбинированный двигатель-генератор, использующий новые супермагниты, является огромным шагом в этом направлении и скоро будет найден, если конгломераты не уничтожат возможности для населения. ..От greenoptimistic.com
САМОПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ВЕТРОУСТАНОВКИ СХЕМЫ PDF | ОБЗОР ДОМ CO
Ветряная турбина с прямым приводом Генератор с постоянными магнитами Осевой поток Ветряная турбина Книга рецептов Ветряной генератор Чертежи своими руками Ветряная турбина Разное Как построить ветряную турбину с картинками Wikihow Cartoon Building Factory Ветряная турбина Чистая энергия Гринвич Архив академической литературы Микроветровые турбины Ветряная турбина Савониуса Как построить Pdf A …From reviewhome.ко
СОБЕРИТЕ ГЕНЕРАТОР САМ — THEEPICENTER.COM
ПРЯМОЙ ПРИВОД Генератор. Соберите высокомощный генератор переменного/постоянного тока с прямым приводом, используя двигатель, работающий на газе (или пропане), муфты прямого приводного вала, головку генератора переменного тока, генератор переменного тока GM на 3600 об/мин (12 В или 24 В), промышленный шкив с клиноременным ремнем и кронштейн генератора с горизонтальным валом (собственный Epicenter!). Подробная информация об этом проекте доступна на …От theepicenter.com
ПРОЕКТЫ НА РАЗНОРАБОТЧИКЕ — ПЛАНЫ ГИЗМО
Планы Аккумулятора Оргона? Генератор асинхронного двигателя? Детектор магнитного поля? Электромагнитный кондиционер для воды? Ионизатор воды своими руками? Зарядное устройство для электрического забора своими руками? Электронный контроллер самосвала? Построить генератор отрицательных ионов? Автомобильный испаритель топлива? Виски Баррел Пиклз? Вырабатывать электроэнергию из тепла? Планы сварочного генератора? Электронный репеллент от комаров? Постоянный магнит своими руками…От gizmoplans.com
КАК СДЕЛАТЬ СВОИ ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ | ЭХОВ
Идеальный постоянный магнит представляет собой гетерогенный сплав с высокой коэрцитивной силой, что означает, что его трудно размагнитить. Эти сплавы содержат элементы с атомами, которые можно заставить постоянно указывать в одном и том же направлении (ферромагнитные), что делает их сильно магнитными. Только три — железо, кобальт и никель — из 100 элементов периодической таблицы являются ферромагнитными при комнатной температуре.Сплавы изготавливаются …From ehow.com
ГЕНЕРАТОР БЕЗ ЭНЕРГИИ НА МАГНИТАХ
: ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ ОНИ РАБОТАЮТ?
Магнитный двигатель (или генератор магнитной энергии) может обеспечивать электроэнергию без использования топлива. Обычно они состоят из магнитов и катушек из медной проволоки, чтобы обеспечить более экологичную альтернативу электричеству. Теперь вспомните урок естествознания и главу о магнитах. Одинаковые полюса будут отталкиваться, а противоположные полюса притягиваться. Как только магнитный двигатель запущен, его можно лечить…От nuenergy.org
КАК СОЗДАТЬ ВЕТРОУСТАНОВКУ — SCORAIG WIND
В планах описано, как построить генератор переменного тока с постоянными магнитами. Генератор может быть подключен для зарядки аккумуляторной батареи напряжением 12, 24 или 48 вольт. По сути, этот выбор влияет только на размер провода и количество витков на катушку. А вот башенная проводка для 12-вольтовой версии будет намного тяжелее остальных. И статор для маленькой машины другой по толщине. Конструкция генератора такая…От scoraigwind.com
Вы в настоящее время на диете или просто хотите контролировать состав пищи и ингредиенты? Поможем подобрать рецепты по способу приготовления, пищевой ценности, ингредиентам…
Проверьте это »Связанный поиск
Вершина .