S1r9a9m 1 страница

Вопрос 1. Да.

Вопрос 2. Двойные контакты снизу реле независимы друг от друга под обмотками, а также двойные контакты сверху реле, но с точкой качения посередине между двумя обмотками.

Вопрос 3. Да.

Вопрос 4. Да, направление показано как ^, >, < или v. Низкая сила тока позволяет высокому напряжению с крышки распределителя проходить по цепи без сильного выделения тепла.

Вопрос 5. Ток проходит по одной обмотке, а затем по другой, куда также запитан провод с крышки распределителя, затем он идёт на вторую обмотку. Земля тут похоже нейтральна. Я не совсем понимаю цель заземления, кроме как заряжать катушки при пуске двигателя.

Ток идёт в одном направлении через реле, однако 100В комбинировано с напряжением крышки распределителя, когда оно идёт на свечи. При работе двигателя реле не издают никаких звуков. Только чуть-чуть слышно как работает вентилятор инвертора. Однако при холодном запуске двигателя реле несколько раз щёлкают, но после того, как он заведётся, умолкают.

John:
Чем больше я смотрю на всё это, тем больше убеждаюсь, что Теро прав и что диоды, последовательно установленные к току высокого и переменного напряжения возможно лишь повторяют то, что делает это устройство, а обмотки имеют лишь второстепенное значение для выполняемой функции.

Если внимательно просмотреть схему, то можно увидеть, что в состоянии покоя эта цепь лишь соединяет свечу как с переменным током, так и с током высокого напряжения через диоды. Несмотря на свой номинал в 600В, эти старые диоды вероятно справляются с импульсом гораздо более высокого напряжения. Не уверен, что современные пластиковые диоды способны на это. Мне кажется, что безопаснее было бы применить диоды с номиналом приблизительно 40 000 или что-то типа того, если такие есть – у меня в каталоге ничего свыше 1 000В не указано.

Наверное настало время испачкать руки в масле и наконец что-то сделать! К сожалению Google наводнён предложениями только по твердотельным устройствам. Я нашёл только одно упоминание о такого рода устройстве для питания радиоламп и что-то подобное (но с одной обмоткой) для возбудителя ортогональных обмоток модели Т.

Tero:
Привет, Джон. Я думаю в том же направлении. Кстати, можно самому сделать высоковольтные диоды вместо того чтобы платить кучу денег за готовые:

Если вам нужен диод на 10кВ 10A, то надо купить 10 диодов с номиналом 1кВ 10A и соединить их последовательно. Может потребоваться установка нескольких выравнивающих напряжение конденсаторов и резисторов вдоль этой серии диодов, но это легко сделать. Мне кажется, есть «одиночные» диоды на 2 000В 10A, которые можно использовать, но я также считаю, что обычный диод выдерживает бóльшее пиковое обратное напряжение, чем то, что написано в его характеристиках.

Кстати, в микроволновых печах также устанавливаются диоды на 10кВ 0,5А, и некоторые ремонтные мастерские продают их (я купил свои по 5 евро за штуку).

Bill:
Привет, Джон. Если я найду такие диоды, как ты думаешь, на сколько ампер он должен быть?

Joe:
Если чётко понять последовательность отказа диода, то можно воспользоваться некоторыми ловкими приёмами. Когда у диода происходит пробой обратным током, то сила тока возрастает катастрофически и остаётся на уровне близком к короткому замыканию, пока соединение не нагреется и не разрушится, обычно происходит короткое замыкание и диод выгорает, а затем мёртвый кристалл кремния остывает.

Если добавить много последовательных сопротивлений, достаточных для того, чтобы снизить термическое воздействие тока, то они будут вести себя как дешёвый стабилитрон, и смогут восстанавливать работоспособность диода много раз. Надо только посмотреть что ещё произойдёт, если добавить такое большое сопротивление: можно тем самым нарушить другие необходимые функции цепи или может оказаться, что цепь останется вполне функциональной.

Имейте в виду, что вы имеете дело со скачками напряжения – один раз в течение многих мсек и так до следующего момента, когда вы можете повторить такой скачок. Допустимый кратковременный большой ток составляет что-то порядка уровня, в 10 раз превышающего длительный ток. Гораздо более мощные катушки фирмы MSD Ignition могут выдерживать силу тока 300мА в течение 200 мсек, если понадобится. Если вы готовы на половину от этого в надежде, что никто после вас не решиться провести модернизацию, то это был бы достаточно безопасный выбор. Эти катушки также чувствительны к напряжению, но так как мы имеем дело с импульсами, то отклонение от номинальных параметров может быть снижено. Поймите, что каждый разумный конструктор хочет иметь огромный запас надёжности, пока это не скажется на цене изделия: то есть если продавать изделие миллионными сериями, то разница в нескольких центах становится весьма существенной. В нашем же случае схема должна лишь достаточно долго просуществовать, чтобы только посмотреть начнёт ли работать двигатель.

Tero:
Привет, я только что сделал инвертер с 12В постоянного тока на 2 500В переменного тока (полный размах колебаний от максимума к минимуму 5 000В переменного тока). Я взял трансформатор от микроволновой печи, у которого была первичная обмотка на 230В переменного тока с 220 витками. У вторичной обмотки было 2 000+ витков, а у накальной около 3 витков. Номинал сердечника: 1кВ. Я снял первичную и накальную обмотки, но оставил исходную вторичную с 2 000+ витками.

Я намотал новую первичную обмотку: обмотка с отводом из середины с общим количеством витков 24 (12 + 12). Я также намотал две обмотки обратной связи по 8 витков в каждой. Я использовал два транзистора BD249C, которые я включал и выключал импульсами, индуцированными в обмотках обратной связи. Моё устройство выдаёт ровный «прямоугольный сигнал» напряжением 2 500В переменного тока с частотой около 75Гц. Число деталей: 8. Нужно кое-что доработать, однако в искровом зазоре свечи я получил великолепную голубую плазму.

Joe:
Теро, вам следует увеличить частоту, пока она не достигнет такого высокого уровня, чтобы быть в состоянии надёжно обеспечивать электрическую дугу в условиях давления сжатия. Это необходимо сделать для снижения неустойчивости синхронизации.

Tero:
Я только что заметил, что частота без нагрузки составляет 75Гц, но при подключении к свече в момент искрообразования выходная частота увеличивается до примерно 800Hz. Обратная связь заставляет частоту инвертора подстраиваться к нагрузке, которая далеко не идеальна, потому что сердечник рассчитан на 50Гц. Но, ребята, оно работает :-)

Joe:
Посмотрите сначала, требуется ли тут широтно-импульсное регулирование. Поначалу на диодном мосту не будет фильтрующего конденсатора – в моём любимом магазине не нашлось достаточно мощных конденсаторов на 600В. Это выльется в пульсацию частоты конвертора.

Я никогда не имел дело с такими диодами. Мой план состоит в том, чтобы заряжать катушку 200K и использовать прямое падение напряжения Q1 через диод для регулирования входного напряжения транзистора подобно стабилитрону. Можно увеличить R1, если он перегревается. Также, что важно, - достаточные расстояния между компонентами для предотвращения дуговых перекрытый.

У 2N2222A имеется затухание 200:1, при необходимости можно добавить пару мегаом, однако за счёт дугостойкости, так как увеличится необходимое расстояние. Только что завершил первый этап моделирования печатных плат; может быть потребуется увеличить длину платы ещё на полдюйма – чтобы сделать это ничего больше сдвигать не придётся. Оставлю провод стандартного сопротивления, чтобы ограничить силу тока. Неплохой идеей было бы также сделать плату более гибкой, с возможностью установки 1-ваттных резисторов. Также по спецификации оптрон идёт в комплектации TO-18, а я нашёл другой на 5МГц и, таким образом, может понадобится изменение разводки дорожек.

Модернизированная схема Джо:

Не думаю, что тут есть делитель: использую полуваттные резисторы на 3 -1,5 МОм; может потребоваться 4 МОм, если потребуется работать с широкими искровыми зазорами свечи, добавляю 1К от вышеприведённой цепи на землю, соединение для щупа осциллографа. Полуваттник важен: он влияет на защиту от дугового перекрытия вдоль делителя. Новый масштабный множитель [для 3] составляет 4,5 K, надо сделать точное измерение для каждого до 1%, если возможно, чтобы можно было откорректировать допуск. Это ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ для работы при сжатии 150 фунтов на кв. дюйм при искровом зазоре свечи 0,032 дюйма.

Я сегодня пришёл к заключению, что твёрдые провода от аккумулятора обломают штырьки штекера питания печатной платы, как показано на рисунке – используйте более хороший штекер или просверлите печатную плату и закрепите её на месте.У меня печатная плата болталась в воздухе, однако штырьки слишком нежные, чтобы долго выдерживать такую болтанку. Необходимо залить паяные соединения эпоксидной смолой для разгрузки натяжения. Гнездо платы с защитой от дурака, если вдруг вам вздумается воткнуть штекер наоборот: я один раз спалил микросхему в 3 часа ночи.

Было бы целесообразно добавить к катушке включатель зажигания – при этом можно избежать постоянного нагрева корпуса при включении, так как нет последовательного резистора. Это также позволяет производить регулировки без выгорания контактов. Я уже сделал это.

Добавил текст, который говорит о том, что вторичная обмотка катушки подсоединена к первичной – вывод вместо того, что нарисовано, так понятней. Включил ссылку на номер второго «повторного» файла, может добавить это к стр. 3? Использовал выравнивание края на старой схеме, чтобы установить вертикальный и горизонтальный масштаб в программе Paint на .45 вместо .75 по умолчанию на всех четырёх схемах; получилась бóльшая эффективная область чертежа. Если не отмасштабировать её там, то придётся идти в копи-центр и настраивать контуры чтобы получить указанные размеры. В противном случае штырьки микросхемы не попадут в просверленные отверстия. Больше ничего на ум не приходит.

Patrick:
Привет всем. s1r9a9m9, спасибо за вашу схему реле. Наверное на неё ушло много времени и труда.

Эта схема проясняет многие моменты.

Теперь ясно как высоковольтный импульс достигает свечи, так как он напрямую подключён туда через диоды. Также ясно, что хотя используется инвертор, на свечи не подаётся переменного тока, так как он преобразуется в импульсный постоянный ток посредством последовательно соединённых с ним диодов.

Не имея на руках никаких дальнейших результатов испытаний мы, вероятно, может предположить, что нам потребуется, чтобы воспроизвести воспламенение воды в двигателе s1r9a9m9's. Вероятно сработает следующая последовательность действий:

1. Пусть родной высоковольтный провод будет, как и раньше, подключён к свече.

2. Доступ высоковольтных импульсов в нашу дополнительную электронику следует заблокировать высоковольтным диодом.

3. Высоковольтный импульс надо использовать для включения моностабильного реле длительностью, скажем, 5 мсек. Моностабильное реле нужно использовать для включения нестабильного мультивибратора постоянного тока, скажем частотой 500Гц и напряжением 100В для подачи тока через диод на свечу.

4. Это было бы несложно соорудить и испытать и мне кажется, что это будет работать.

Есть какие-то комментарии?

Tero:
Использование твердотельного электронного устройства для запуска высокочастотного импульса тоже довольно непростая задача, потому что вы спалите свои микросхемы, если допустите хоть одну ошибку. Высокочастотный импульс необходимо будет запускать посредством делителя напряжения, состоящего из десяти 1-мегоомных резисторов плюс один резистор на 100Ком, что давало бы коэффициент деления 1:100.

Я посмотрел на форму высокочастотного импульса моего садового двигателя мощностью 1,5 л. с. Это не одиночный импульс и выглядит он как полтора цикла переменного тока. Я также провёл испытание с использованием трансформатора от неоновой рекламы (выдающего 4кВ при силе тока 50мА) и сетевого трансформатора 230В -> 110В переменного тока.

Сначала я подсоединил 100В переменного тока от моего сетевого трансформатора к свече. Искры не было. Когда же я подключил свечу к 4кВ с моего трансформатора от неоновой рекламы, то получил хорошую голубую плазму.

Когда же я подсоединял 110В переменного тока к свече и пытался подсоединить к ней трансформатор от неоновой рекламы, то искры не было, потому что вторичная обмотка сетевого трансформатора «закорачивала» свечу.

В этой системе нужны блокировочные диоды с обеих сторон. Инвертер s1r9a9m9 со своим выпрямительным мостом работает по-другому. Я на сто процентов не уверен, но может быть там требуется блокировочный диод, последовательно подключённый к катушке зажигания.

s1r9a9m9:
Высокое напряжение подходит к реле сверху, а 110В подходят с одного сбоку. Напряжение в 110В заряжает обмотки в реле, а затем переходит в режим ожидания для зарядки обмоток по мере необходимости. Этот заряд в обмотках изменяет более высокое напряжение на более низкое при более высокой силе тока по мере того как ток проходит через реле по пути к свече.

Боковины реле были сняты, чтобы его можно было использовать в другой системе. Я не понимаю, почему оно работает именно так, но оно работает. Когда мой сын начертил это, у меня тоже был к нему ряд вопросов. Почему напряжение в 110В тут работает с небольшой нагрузкой, что необычно, но это так? Почему высокое напряжение проходит через реле, не мешая напряжению в 110В, находящемуся в ждущем режиме? Внутри реле высокому напряжению нет места для образования дугового разряда, так как все провода и обмотки реле хорошо заизолированы.

Земля для 110В явно находится на реле, а не на свечах. Реле является нагрузкой. Высокое напряжение соединено с землёй автомобиля и заземлено на свече. По непонятной причине система не работает без провода заземления, идущего от реле к корпусу свечи. Я знаю, что мне не хватает знаний в ракетной технике. Мультиметр не показывает никакого потенциала между проводом заземления и корпусом свечи при работе двигателя или его пуске. Двигатель просто не заработает, если на этом месте нет провода заземления.

Patrick:
Джо, прошу принять мои извинения, я не сразу понял насколько близка ваша принципиальная схема к тому, что я предлагал в своём последнем электронном письме в группе (опять я медленно соображаю). Если нам удастся запустить эту цепь, то возможно следующей модификацией было бы использование цепи автомобильного электронного счётчика оборотов для корректировки длительности моностабильного импульса для того чтобы длительность зажигания топлива была пропорциональна текущему числу оборотов двигателя. Что ты думаешь по этому поводу?

Вчера я натолкнулся на предложение о продаже пары диодов: двунаправленный диод для подавления помех, вызванных переходными процессами 1.5KE400CA WE 1.5Kw 400V и однонаправленный диод для подавления помех, вызванных переходными процессами 1.5KE180A WE 1.5kW 180V. Я ни разу не видел таких диодов, но, насколько я понимаю, они поглощают всплески напряжения, намного превышающего их номинал. Нигде не могу найти спецификацию с указанием переходного напряжения, которое они выдерживают. Есть ли у вас какая-то информация по ним и стоит ли включить такой диод в цепь для защиты вашей электроники? По видимому один из таких диодов ограничил бы входящий высоковольтный всплеск до 160В или 140В?

Попутный вопрос: а у вас 2N2222A не сгорит, если к вашей цепи делителя подключить 35 000В? Не будет ли поступать примерно 175мВ на корпус, так как это схема с общим эмиттером? Прошу прощения за своё невежество, так как я в электронике самоучка.

Tero:
Мне удалось создать искру в искровом зазоре свечи посредством импульсного постоянного тока 110В 50Гц с использованием подготовительного искрового разряда и диодов на 5кВ.

Искра от постоянного тока 110В не постоянная, а прерывистая в то время как подготовительный искровой разряд постоянен. Использование более высокой частоты (например, модифицированного инвертора) и, возможно, более высокого напряжения (250В постоянного тока) должно сделать зажигание от +110В более устойчивым.

Я заметил, что электроды свечи склонны привариваться друг к другу из-за использования импульсного постоянного тока. Искра от 110В постоянного тока очень ярка и жёлтая. В этом смысле лучше было бы использовать переменный ток во избежание обваривания электродов, но как обеспечить подготовительный разряд только с двумя диодами?

Brad:
s1r9a9m9, вы когда-нибудь отключали провод свечи и подключали его к запасной свече, чтобы посмотреть как выглядит искра?

s1r9a9m9:
Светло-голубая с белой вспышкой диаметром до четверти дюйма вокруг обоих электродов свечи.

Tero:
Великолепно! Это как раз то, что я видел в ходе своих экспериментов с электрической дугой от 110В переменного тока с подготовительным высоковольтным разрядом. Светло-голубое свечение – это стандартная искра от катушки зажигания, а белая вспышка это дуга от 110В переменного тока.

У меня хорошие предчувствия по этому поводу... Столько лет столь многие из нас что-то искали, «вечный двигатель» или что-то такое, но теперь это может быть как раз то, что мы искали... Спасибо вам, s1r9a9m9!

Вот вам идея как сделать самодельный инвертор (с использованием трансформатора с ферритовым сердечником от заводского инвертора) чтобы обеспечить высоковольтные пусковые импульсы между обычными высокочастотными импульсами инвертора. Частота на выходе та же, что и родная частота переключения инвертора (обычно 10 … 50кГц). Такая цепь запитывает каждую свечу по-отдельности и может включаться/выключаться простым логическим сигналом. Никакого переключения не требуется, однако для каждой свечи необходим свой собственный инвертор. Форма выходного сигнала это переменный ток как для высоковольтных пусковых, так и для обычных импульсов, что снижает уровень эрозии электродов.

Было бы также целесообразным использовать быстродействующие диоды вместо тех, которые применял я (P600M и 1N4007). Я заметил, что диоды недостаточно быстро переключаются, так как они предназначены для работе в цепях с синусоидальным сигналом частотой 50Гц. Выходной сигнал инвертора имеет в-общем прямоугольную форму с очень быстрым временем нарастания. Время нарастания сигнала с катушки зажигания тоже очень быстрое и 50-герцовые диоды не достаточно быстро «подавляют» всплески напряжения.

Хорошими быстрыми диодами могли бы стать: BY500-1000: 5A1000V 0.2µs

Willard and Jack:
Вчера Джек и я провели два успешных эксперимента. Вот что мы сделали:

Мы собрали две батареи высоковольтных выпрямителей. Каждая давала более 40 000В. Мы использовали диоды с номиналом 1 000В 1А. Мы использовали 48 диодов в одной батарее и 58 в другой. Мы установили по 1 резистору на 1 МОм для каждого диода, чтобы обеспечить равное распределение напряжения.

Одна батарея была подключена к катушке зажигания, а другая к выходу трансформатора моей микроволновой печи. Плавнорегулируемый автотрансформатор был установлен на уровень напряжения чуть ниже дугового искрения в зазоре свечи. Затем при возбуждении катушки зажигания создавалась плазменная дуга от трансформатора микроволновой печи. При установке регулируемого автотрансформатора на достаточно низкое напряжение плазма продолжала существовать в течение нескольких секунд, а затем пропадала до нового сигнала с катушки зажигания, когда она снова появлялась и длилась несколько секунд и т. д.

Затем мы решили попытаться использовать постоянный ток из блока трансформатора микроволновой печи. Мы подсоединили батарею диодов, которые использовались с трансформатором микроволновой печи, и её конденсатор (на 10 000В с масляным наполнением) перед нашей батарей диодов. Мы установили токоограничивающий резистор между нашей батареей диодов и батареей диодов микроволновой печи после конденсатора. Тут мы начали с 1 000 Ом и постепенно снизили сопротивление до около 40 Ом (поставить более низкое сопротивление мы не решились, так как побоялись спалить нашу диодную батарею). Каждый раз, когда мы уменьшали сопротивление и давали ток, мы получали более громкий хлопок при возникновении искры. На одном из этапов снижения сопротивления у нас были запараллелены два резистора по 50 Ом и один из них пробило. Это был самый громкий хлопок из всех так как в пробитом резисторе дуга была больше, чем на свече.

Таким образом, перед нами стоит следующий выбор: что нам нужно – мощная одиночная искра или более длительная плазменная дуга? Из эксперимента явствует, что чем горячее воздух вокруг свечи и чем он влажнее, тем ниже напряжение, необходимое для поддержания плазменной дуги после её запуска. Результаты, полученные нами с использованием постоянного тока, такие же, как и при использовании переменного тока, независимо от того, является ли ток выпрямленным или нет.

Когда мы помещали в искровой зазор свечи каплю дистиллированной воды и давали ток, то появлялся хлопок, а потом ещё несколько остаточных хлопков по мере стекания воды в зазор. Всё это происходило при подключённом конденсаторе в цепи. Когда мы помещали в зазор свечи каплю водопроводной воды, то можно было наблюдать процесс электролиза до появления искры. Однако количество образующегося при этом газа незначительное. Мы могли наблюдать струи дыма, поднимающиеся с зазора свечи, однако они не разбрасывались под действием какой-либо силы, как это имело бы место в случае взрыва.

Нам интересно, а является ли пар единственным источником энергии, которая приводит в действие автомобиль s1r9a9m9. Будем благодарны за ваши комментарии.

Ronald:
Обмотки существенно меняют дело. Диоды направляют в свечу быстро спадающий всплеск напряжения. Без обмоток у меня получается одна высоковольтная искровая дуга от генератора 555, работающего на частоте 20Гц при 50-процентной нагрузке.

С набором катушек, подключённых так, как они нарисованы на схеме s1r9a9m9, у меня в зазоре свечи получаются две дуги. Звук совсем другой ... получаются две отдельные дуги в разное время. Это двойная дуга.

Это не теория или догадка с моей стороны – я действительно сделал это и видел это. Обмотка в этой схеме существенно меняет всё дело. Я только не уверен, является ли это изменение к лучшему. Из нескольких типов катушек, та, которая наиболее сильно влияла на процесс, была катушка из обмоточного провода для электромагнитов 2 x 2,5 дюйма #8 AWG с двумя независимыми обмотками одна над ругой на одном сердечнике. У первой обмотки 13 витков, а у верхней - 9. Сердечник S-320 обработанный мягкой чугунной дробью/эпоксидный торроидальный (полый) с полудюймовым стальным болтом. Чем дальше вставлен болт, тем громче хлопок и интенсивнее искрение.

Я использую старую катушку зажигания от Шевроле на 20 000В с импульсным сигналом от генератора 555, работающего на частоте 20Гц при 50-процентной нагрузке. Это что касается высоковольтной искры. В качестве источника питания используется батарея на 12В из 8 банок. Включение осуществляется посредством IRG4P254SIGBT.

Может быть есть более оптимальное соотношение количества витков и размера провода, которое работает лучше. Я поэкспериментировал только с несколькими катушками, которые у меня были и которые я мотал для других целей.

Tero:
В этом действительно есть смысл. Мне придётся попробовать самому. У вас получаются две дуги от инвертора 110В переменного тока, или две дуги от катушки зажигания?

Я вчера поэкспериментировал с подачей разряда конденсатора на свечу. За основу взята схема, которую Питер называет "S1r-Tero", где источники низкого и высокого напряжения подсоединены к одной точке через два высоковольтных диода. Свеча подсоединена между этой точкой и землёй. Вероятно, нет разницы, если в машине у вас будет две искры зажигания (так как они всего лишь являются предварительными разрядами для мощного разряда от конденсаторов инвертора), однако совсем другое дело, если у вас получатся две дуги от напряжения переменного тока 110В.