Меню

Бифилярные катушки в генераторах

Бифилярная катушка и ее использование

Бифилярной называется катушка, намотанная двумя параллельными проводами, расположенными рядом друг с другом на одном общем каркасе, и изолированными друг от друга на всем протяжении намотки.

Само же слово «bifilar» можно перевести с английского как двухнитевой или двухпроводной, поэтому бифилярным проводом обычно называют провод, изготовленный в виде двух жил, изолированных друг от друга, — обычные двухжильные провода тоже можно в принципе отнести к бифилярным. То есть понятие «бифилярная намотка» относится к обмоткам , выполненным бифилярным проводом.

Так, в зависимости от направления намотки двух проводов и типу их соединения между собой в бифилярной катушке, можно получить четыре возможных варианта реализации таких катушек:

Намотка параллельная, соединение последовательное;

Намотка параллельная, соединение параллельное;

Намотка встречная, соединение последовательное;

Намотка встречная, соединение параллельное.

И как бы ни была намотана бифилярная катушка, при включении в цепь будет реализован один из двух вариантов взаимодействия токов двух образующих ее проводов.

Первый вариант — когда токи направлены в одну сторону, в этом случае магнитные поля токов обеих жил складываются, приводя к общему магнитному полю, которое будет больше магнитного поля каждой из жил бифиляра в отдельности.

Второй вариант — когда токи направлены в противоположные стороны, в этом случае магнитные поля токов двух жил будут гасить друг друга, в итоге общее магнитное поле будет нулевым, то есть индуктивность катушки будет близка к нулю.

В современной технике для создания проволочных резисторов используют бифилярные катушки параллельной намотки последовательного соединения (токи равны и направлены в противоположные стороны), чтобы свести паразитную индуктивность элемента к минимуму (суммарное магнитное поле близко к нулю).

В обмотках некоторых трансформаторов и сдвоенных дросселей импульсных источников питания, а также в обмотках некоторых реле, для подавления опасных коммутационных выбросов ЭДС самоиндукции применяют бифилярные обмотки.

Обмотка в два провода выполняет двойную функцию. Первый провод служит первичной обмоткой трансформатора или дросселя, а второй — защитной, ограничительной обмоткой, функция которой отработать коммутационный выброс ЭДС. В некоторых реле второй провод замыкается накоротко сам на себя, и рассеивает на себе обратный выброс в момент размыкания реле.

В импульсных источниках питания защитная обмотка накоротко не замыкается, она только ограничивает коммутационный выброс ЭДС, направляя энергию через диод обратно в источник питания или на снаббер, а цепь первичной обмотки оказывается таким образом защищена, напряжение на ключе не подскакивает выше безопасного, и ключ (транзистор) не перегорает.

Особого внимания заслуживает бифилярная катушка Тесла, которую ученый запатентовал в 1894 году, это патент США №512340. Сам Тесла в патенте отмечает, что для придания катушке большей собственной емкости, нужно соединить два провода бифиляра последовательно между собой так, чтобы токи были направлены в одну сторону, тогда хоть индуктивность и останется прежней, собственная емкость такой катушки возрастет. И чем выше напряжение, тем сильнее будет эффект этой межвитковой емкости.

Суть в том, что в бифилярной катушке Тесла напряжение между двумя соседними витками оказывается больше, чем при обычной однопроводной намотке на величину половины приложенного к катушке напряжения.

Никола Тесла использовал бифилярные катушки с целью придания цепям большей собственной емкости, и таким путем избегал применения дорогостоящих конденсаторов. В своих лекциях ученый упоминал бифилярные катушки именно как инструмент повышения собственной емкости зарядных и рабочих цепей различного высокочастотного оборудования высокого напряжения, которое он разрабатывал как для питания эффективных источников света, так и для передачи энергии на расстояние без проводов.

Читайте также:  Отошел провод от генератора

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Бифилярные катушки в генераторах

Интересная особенность простых и бифилярных катушек.

Способов намотки катушек, одного из основных элементов электротехнических и радиотехнических устройств, существует множество. Кто как хочет, так и наматывает, преследуя определенные цели. В данной статье мы проведем анализ некоторых свойств простых и бифилярных катушек. Упрощённо способ намотки этих катушек показан на рис.1.

Рис.1 Бифилярная и простая катушка

Обычная намотка, при которой витки проводника равномерно наматываться на круглый (или иной формы) каркас либо по часовой, либо против часовой стрелке применялась давно, например, в первых селеноидах или электромагнитах. Основная цель, которую преследовали создатели таких катушек – получить устройство, с помощью которых можно получить магнитное поле, аналогичное тому, что образует постоянный магнит. А если внутри такой катушки разместить сердечник из мягкого железа. То есть, можно получить электромагнит с такими показателями, которые получить от постоянных магнитов невозможно.

Бифилярную намотку начали использовать широко только в последнее время. Причем особого порядка здесь не просматривается. И в основном считается, что бифилярная намотка используется тогда, когда по каким-то причинам надо создать катушку с минимальной или нулевой индуктивностью. Свою версию бифилярной плоской катушки использовал Тесла в качестве вторичной катушки своего трансформатора.

Но я хотел бы обратить внимание читателей на такие факты, которые нигде еще никто не рассматривал. И, естественно, на те следствия, которые получаются из этого. Рассмотрим сечение части витков обычной катушки (рис.2). В соответствии с законом Ампера магнитные поля витков с током, который на рис.2. течет от читателя, между витками направлены навстречу друг другу. Это приводит к тому, что с позиций классической электродинамики, напряженность магнитного поля между витками снижается, а с позиций эфирной теории между витками формируется область с пониженным эфирным давлением. И с любых позиций между витками простой катушки появляются силы, которые будут сжимать катушку вдоль её оси. И если катушка при этом будет сделана из упругого металла, то при пропускании тока по катушке её длинна будет уменьшаться, а при выключении тока пружина будет стремиться возвратиться к первоначальному состоянию. При совпадении частоты подаваемого тока с частотой колебаний такой упругой пружины-катушки можно ввести систему в резонанс. Но это уже следствие и только один из вариантов применения этого эффекта. А пока запомним, что между витками простой катушки при протекании тока в любом направлении тока между витками катушки формируются области с пониженным давлением эфира.

Рис.2 Разрез витков простой катушки с силовыми линиями магнитного поля.

Теперь посмотрим на сечение части витков бифилярной катушки (рис.3). Обратим внимание на то, что теперь направление тока между соседними витками противоположно. А это по закону Ампера приводит к тому, что с позиций классической электродинамики между витками формируются области с повышенной напряжённостью магнитного поля, а с позиций эфирной теории имеет место создание областей с повышенным эфирным давлением. Подавая импульсы тока на бифилярную катушку можно получить своеобразный генератор ударных эфирных волн, если правильно подобрать форму высоковольтных импульсов с крутыми передними и задними фронтами.

Рис.2 Разрез витков бифилярной катушки с силовыми линиями магнитного поля.

Читайте также:  Подшипники генератора валео бмв е39

Какие следствия мы можем получить из этого простого, давно известного, но практически не исследованного, эффекта? В известном трансформаторе Николы Тесла первичная катушка как раз и используется для генерации ударных эфирных волн. И думаю, что именно рассматриваемый эффект и позволяет создавать ударные эфирные волны. Так как первичная обмотка в трансформаторе Тесла состоит из трех витков, то за счет интерференции вне катушки поле практически равно нулю, а внутри катушки создается сложная картина из областей повышенного и пониженного эфирного давления — солитон, форма которого зависит от многих параметров – диаметра первичной катушки, числа витков в нёй, диаметра провода, формы подаваемых импульсов, их частоты, скважности и максимального напряжения.

Если бифилярные катушки намотать на концах ротора в форме свастики, то соединив их параллельно и подавая на них ток любой направленности и формы – синус, импульсы и т.д., можно между витками катушки получить пульсирующее повышенное давление эфира. И, значит, при определенных параметрах катушек и подаваемого тока можно заставить свастику вращаться вокруг оси, проходящей через центр свастики. Можно поступить проще, если катушку сделать в варианте магнитного хранителя, используя в качестве проводника мягкое железо. Тогда после «зарядки» магнитного хранителя между его витками будут иметь место области с повышенным давлением эфира. И тогда без дополнительной «подзарядки» такая свастика будет вращаться практически вечно.

Можно на общий каркас намотать две катушки, одну бифилярную, а вторую обычную. Если их соединить последовательно, то в области бифилярной катушки один и тот же ток будет создавать между витками области с повышенным давлением эфира, а между витками обычной катушки давление эфира будет пониженным относительно среднего давления эфира. В итоге в такой конструкции появится сила, направленная от бифилярной катушки к катушке обычной, что заставит всю конструкцию перемещаться в пространстве. Вот вам и безопорное движение.

Такая конструкция из бифилярной и обычной катушки может быть положена в основу детской игрушки. Например, можно на коромысле разместить две ракеты, внутри которых будут размещены бифилярная и простая катушка. Для питания таких игрушек можно использовать самые обычные батарейки. Но сам факт вращения таких ракет заставит детей задуматься о природе безопорного вращения, на такой простой игрушке вырастет поколение, свободное от догм, которые пока еще блокируют сознание взрослых. Всем новаторам, которые хотят, чтобы их идеи и изобретения получили широкое распространение наперекор противодействию разного рода академиков и чиновников, можно предложить реализовывать изобретения в виде детских игрушек. Правда при этом придется забыть о гонорарах и прибылях, но дети, повзрослев, сумеют превратить свои игрушки в устройства, с помощью которых они смогут реализовать мечту и планы изобретателя. Причем ждать реализации придется уже не 50 и более лет, а гораздо меньше. Дети растут быстро.

Источник

Два типа бифилярных катушек — бифиляр Тесла и бифиляр Купера

Функционально можно выделить два особых типа бифилярных катушек параллельной намотки: у катушек первого типа токи в соседних витках направлены в одну и ту же сторону, тогда как у катушек второго типа токи соседних витков текут в противоположных направлениях. Яркой представительницей катушек первого типа является знаменитая бифилярная катушка Николы Тесла, пример катушки второго типа — бифилярная катушка Купера.

Оба типа катушек необычны тем, что вместо того чтобы быть намотанными виток к витку одним проводом, данные катушки наматываются одновременно двумя проводами, после чего эти провода соединяются последовательно: у катушки по типу «бифиляр Тесла» конец (условно) одной части катушки соединяется с началом другой ее части, при этом свободные выводы готовой катушки оказываются с разных ее сторон, а у бифиляра Купера концы двух частей катушки объединяются с одной стороны, свободные же выводы ее оказываются с другой стороны. Описанные способы намотки применяются как в цилиндрическом, так и в плоском исполнении бифилярных катушек.

Читайте также:  Что будет если перетянуть ремень генератора калина

В результате получаются катушки, ведущие себя принципиально по разному в цепях постоянного и переменного тока. Давайте рассмотрим, в чем же заключаются особенности данных намоток, и как данные катушки поведут себя при различных типах тока через них.

Бифиляр Тесла в цепи постоянного тока

При прохождении постоянного тока через катушку, вокруг каждого ее витка возникает постоянное магнитное поле, пропорциональное величине данного тока. И сложив магнитные поля (магнитные индукции B) каждого последующего витка с магнитными полями предыдущих витков, получим суммарное магнитное поле катушки.

В данном случае, для бифиляра Тесла на постоянном токе, не важно что две части катушки соединены друг с другом последовательно, а важно здесь то, что токи в каждом ее витке имеют одинаковые величину и направление, словно катушка намотана одним цельным проводом — индуктивность (коэффициент пропорциональности между током в катушке и порождаемым им магнитным потоком) получается точно такой же, магнитное поле будет аналогичной величины, что и у обычной катушки такой же формы, с таким же количеством витков.

Бифиляр Тесла в цепи переменного тока

При прохождении через катушку типа «бифиляр Тесла» переменного тока, характерная намотка начинает проявлять себя ярко выраженной межвитковой емкостью, которая даже в состоянии «нейтрализовать» индуктивность на резонансной частоте. Витки, расположенные по отношению друг к другу так, что разность потенциалов между ними в каждой паре максимальна, представляют собой аналог параллельно подключенного к катушке конденсатора.

Выходит, что переменный ток определенной (резонансной) частоты такая бифилярная катушка пропустит беспрепятственно, оказав лишь активное сопротивление, словно это параллельный колебательный контур высокой добротности, а не катушка. Будучи включена в цепь параллельно источнику переменной ЭДС, такая катушка в состоянии накапливать энергию на резонансной частоте как параллельный колебательный контур, где энергия пропорциональна квадрату разности потенциалов между соседними витками.

Бифиляр Купера в цепи постоянного тока

У бифилярной катушки, где постоянные токи в соседних витках имеют противоположные направления и одинаковую величину (а именно такая картина наблюдается при постоянном токе в катушке, выполненной по типу «бифиляр Купера»), суммарное магнитное поле катушки окажется равно нулю, так как магнитные поля в каждой паре витков друг друга нейтрализуют. В итоге катушка данного типа будет вести себя по отношению к постоянному току как проводник с чисто активным сопротивлением, и никакой индуктивности не проявит. Так наматывают проволочные резисторы.

Бифиляр Купера в цепи переменного тока

При подаче переменного тока через катушку, витки которой расположены по отношению друг к другу по типу «бифиляра Купера», картина магнитного поля будет зависеть главным образом от частоты тока. И если длина провода в такой катушке окажется соизмерима с длиной волны пропускаемого через нее переменного тока, то и внешнее магнитное поле на такой катушке может быть реально получено как на длинной линии или антенне.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник

Adblock
detector