Как строятся неоновые трансформаторы?

12

Мне известно, что неоновые трансформаторы (НСТ?) Создают высокое напряжение - до 15 кВ. Но я не могу представить, что внутри. Википедия, кажется, указывает, что они могут быть формой резонансного трансформатора, но не дает диаграммы. Гуглирующий «резонансный трансформатор» показывает изображения, которые могут быть многослойными сердечниками или тороидальными трансформаторами, расположенными в непосредственной близости, но трудно сказать.

Как бы выглядел типичный NST, если бы он был вскрыт, и было бы возможно (не то, что я хочу попробовать) для кого-то дома построить HV-трансформатор, такой как NST?

Примечание: я никогда не доверял бы себе, чтобы построить один, так что это может ответить на вторую часть вопроса - если бы я хотел катушку Тесла, я бы купил работающий NST

Дэвид Уилкинс
источник

Ответы:

13

Обычные силовые трансформаторы спроектированы так, чтобы иметь хорошее регулирование напряжения (отношение входного и выходного напряжения довольно постоянное независимо от нагрузки) - поток в основном связан между первичным и вторичным, и индуктивность рассеяния сводится к минимуму.

Трансформаторы неоновых знаков изготовлены так, чтобы иметь высокую индуктивность рассеяния - ферромагнитные « шунты » вставляются (магнитно) параллельно вторичной обмотке, что электрически аналогично наличию большой индуктивности последовательно с выходом. Это делает трансформатор больше источником постоянного тока переменного тока, чем источником постоянного напряжения. Это позволяет повысить напряжение на неоновой трубке, чтобы начать ионизацию, и предотвращает прохождение чрезмерного тока после начала разряда. Ниже приведена фотография разобранного трансформатора неоновых вывесок с этого сайта (добавлены стрелки и подпись).

введите описание изображения здесь

Можно изменить шунты, чтобы изменить это поведение (удаление их увеличивает ток короткого замыкания).

Современные неоновые «трансформаторы», как правило, представляют собой импульсные источники питания, разработанные так, чтобы иметь характеристики, аналогичные старшему типу преобразователя частоты сети. Старые модели практически неразрушимы, а новые не будут длиться так долго.

Спехро Пефхани
источник
1
Что касается самостоятельной сборки, я думаю, что было бы намного дешевле / проще купить бывшую в употреблении, чем использовать сердечник и провод, но в них нет ничего загадочного - просто много витков провода с некоторыми пропитанными вакуумом катушками и некоторые расслоения.
Спехро Пефхани
Я рад, что я прочитал это неправильно в первый раз. «Плач» звучал очень загадочно.
Дэвид Уилкинс
@DavidWilkins Это было правильно на этот раз, но автокоррекция сделала мне хуже.
Спехро Пефхани
Имея ручную намотку на несколько маленьких катушек, я думаю, что «плачевность» - это то, что могло бы произойти, если вы сами захотите намотать это ;-) С другой стороны, мой дедушка занимался починкой небольших приборов в качестве хобби, перематывая их моторы сам, так что это, конечно, может быть сделано.
RBerteig
5

В основном трансформатор с неоновым знаком - это трансформатор с высоким коэффициентом усиления. Величина повышения напряжения от входа к выходу представляет собой отношение витков витков вторичной обмотки (выходной) к виткам первичной обмотки (входной).

Вторичный также должен иметь значительный импеданс, потому что неоновые знаки действительно работают от тока. Для ионизации газа требуется высокое напряжение, но после этого вы продолжаете работать с постоянным током при гораздо более низком напряжении. Высокий импеданс в значительной степени сопровождается многими витками. Другими словами, в идеале вы хотите использовать неоновую вывеску с источником тока, а не с источником напряжения. Трансформатор со значительным выходным сопротивлением достаточно хорошо приближается к этому.

Вы упоминаете резонанс, так что, очевидно, в некоторых типах имеется конденсатор для формирования цепи резервуара на частоте линии. У моего друга в колледже был трансформатор неоновых вывесок, который мы использовали для включения ЭЛТ со старого телевизора, но я не помню, чтобы там был конденсатор. Насколько я помню, из одного конца герметичного блока выходило всего два провода с трансформатором.

Олин Латроп
источник
2

Неоновые трансформаторы не используют конденсатор, за исключением коррекции коэффициента мощности, которая требуется в некоторых муниципалитетах, например, в Нью-Йорке. Первый ответ выше совершенно прав. Неоновые трансформаторы - это высоковольтные трансформаторы с большой утечкой. Напряжение разомкнутой цепи (ток не течет) обычно составляет от 7500 до 15000 В между (2) вторичными ветвями. Ток короткого замыкания варьируется от 30 до 60 мА. При работе с неоновой трубкой среднеквадратичное напряжение лампы составляет примерно половину напряжения разомкнутой цепи, а ток лампы составляет примерно 80% тока короткого замыкания. Трудной частью изготовления неоновых трансформаторов являются вторичные обмотки. Типичные обороты могут варьироваться от 10-13 000 на вторичную обмотку для трансформаторов 6000 и 7500 В, до более 20000 на трансформаторах от 12000 до 15000 В. Перспектива попытки намотать магнитную проволоку 39 AWG на трубу с крафт-сердечником с межслойной изоляцией из крафт-бумаги, по меньшей мере, пугающая. Лучший вариант - найти неисправный трансформатор и разрезать его поперечное сечение с помощью ленточной пилы. Я делал это много раз, и это классная беседа. Удачи.

SpecialEd
источник