Τη γεννήτρια Marx και τη χρήση της

Αυτό το άρθρο προορίζεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς. Οι συσκευές που περιγράφονται εδώ είναι δυνητικά απειλητικές για τη ζωή, οπότε παρακαλούμε να είστε προσεκτικοί όταν χρησιμοποιείτε αυτές τις πληροφορίες.

Μια γεννήτρια Marx είναι μια συσκευή για την παραγωγή παλμών υψηλής τάσης με βάση την αρχή της παράλληλης φόρτισης πολλών πυκνωτών υψηλής τάσης σε υψηλή τάση και στη συνέχεια σύνδεση αυτών των φορτισμένων πυκνωτών σε ένα κύκλωμα σειράς, τον αριθμό των πυκνωτών στο κύκλωμα.

Οι πυκνωτές φορτίζονται παράλληλα μέσω αντιστάσεων υψηλής αντοχής (megaohm), ενώ η σύνδεση σειράς καθίσταται δυνατή με τη χρήση αλεξικερατών αερίου (αέρος) ή trigatrons.

Όταν οι πυκνωτές φορτίζονται σε υψηλή τάση, ενεργοποιείται το πρώτο διάκενο σπινθήρων, λειτουργεί ως σκανδάλη και μερικές φορές χρησιμοποιείται εκκίνηση από μια πρόσθετη πηγή για την ενεργοποίησή του ή τα ίδια τα ηλεκτρόδια συνδέονται απλά για μικρό χρονικό διάστημα. Όταν ενεργοποιηθεί ο πρώτος αλεξικέραυας, η υπέρταση που έχει προκύψει στο κύκλωμα κάνει όλα τα άλλα ταξίδια εκτόξευσης αμέσως, έτσι ώστε μια σειρά σύνδεσης και βραχυκύκλωμα μέσω του κυκλώματος αέρα φορτισμένους πυκνωτές.

Έτσι, χρησιμοποιώντας τις γεννήτριες του Μαρξ, λαμβάνονται παλμικές εκκενώσεις με τάσεις από αρκετές δεκάδες kilovolts έως δεκάδες μεγαβόλτ. Η συχνότητα των παραγόμενων παλμών (εκφορτίσεις) εξαρτάται από την ισχύ της πηγής φόρτισης υψηλής τάσης και από την ενέργεια σε έναν μόνο παλμό.

Τυπικά για τους γεννήτριες του Μαρξ είναι η περιοχή συχνοτήτων των παλμών που λαμβάνονται - από μερικά bit ανά ώρα έως δεκάδες hertz. Η ενέργεια ενός παλμού μπορεί να μετρηθεί σε δεκάδες megajoules ή σε κλάσματα ενός joule, ανάλογα με τις ικανότητες των πυκνωτών που χρησιμοποιούνται και την τάση που λαμβάνεται στον παλμό.

Στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε πολλά παραδείγματα επιτυχημένων υλοποιήσεων ερασιτεχνικών εκδόσεων των γεννητριών Marx, ειδικά είναι δημοφιλείς στις Η.Π.Α. και στην Ευρώπη.

Αυτό το σχέδιο για την παραγωγή παλμών υψηλής τάσης προτάθηκε για πρώτη φορά το 1924 από τον Edwin Otto Marx (1893-1980) - ένας Γερμανός μηχανικός. Ο εφευρέτης δημιούργησε το πρώτο μοντέλο το 1926. Στο έδαφος της πρώην ΕΣΣΔ, οι γεννήτορες του Μαρξ ονομάζονται επίσης Arkadyev-Marx, ή Marx-Arkadyev, αλλά και γεννήτριες Arkadyev-Baklin-Marx.

Το γεγονός είναι ότι το 1914, ο Βλαντιμίρ Κωνσταντινοβίχ Αρκαδιέφ, μαζί με τον Νικολάι Βασίλιεβιτς Μπακλίν, έχτισαν την πρώτη γεννήτρια κεραυνών στη Ρωσία, η οποία εργάστηκε πάνω στην αρχή της σειριακής σύνδεσης των πυκνωτών που χρεώνονται παράλληλα, δηλαδή, πριν από τον Μαρξ, η αρχή κατακτηόταν στη Ρωσία. Ωστόσο, ο Arkadyev και ο Baklin συνέδεσαν τους πυκνωτές μηχανικά και όχι με απορρίψεις, όπως πρότεινε ο Μαρξ, 10 χρόνια αργότερα.

Μικρές γεννήτριες εργαστηρίου Marx με τάση εξόδου μέχρι 200 ​​kV είναι μονωμένες με αέρα. Πιο ισχυρό - με μόνωση κενού ή με αέριο, για παράδειγμα SF6. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί λάδι για την εξάλειψη των διαρροών που οφείλονται σε κορώνα σε ανοικτές περιοχές των αγωγών.

Εάν χρησιμοποιείται κενό, αέριο ή λάδι, τότε η γεννήτρια συνήθως τοποθετείται εντελώς σε δοχείο γεμάτο με λάδι ή σε θάλαμο σφραγισμένο υπό κενό ή σε θάλαμο με αέριο. Συχνά απομονώνουν πυκνωτές και αντιστάσεις, αλλά οι απαγωγείς οδηγούν στον αέρα.

Ως απαγωγείς, μπορούν να χρησιμοποιηθούν απαγωγείς αέρα των 100 kilovolt και ρεύματα έως τα μεγα-αμπέρ, ή εκκεντροφόροι, αναφλέξεις, ακόμη και υδρογόνο thyratrons, παρά το υψηλό κόστος.Για να μειωθούν οι απώλειες, μερικές φορές εγκαθίστανται υψηλής ποιότητας τσοκ αντί των αντιστάσεων ή δημιουργούνται ρευστοί αντιστάτες. Μερικές φορές οι πυκνωτές κατασκευάζονται με βάση το απιονισμένο νερό.

Το κύριο μειονέκτημα της γεννήτριας Marx, ως πηγής παλμών υψηλής τάσης, είναι η ανάγκη να εγκατασταθεί ένας μεγάλος αριθμός σταδίων πυκνωτών και, κατά συνέπεια, διακοπτών διακοπτών και αυτό επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τα ειδικά ενεργειακά χαρακτηριστικά της δομής, τις μαζικές διαστάσεις και την αποδοτικότητα.

Γιατί συμβαίνει αυτό; Πρώτα απ 'όλα, κατά την εκκένωση, υπάρχουν απώλειες στο διηλεκτρικό των πυκνωτών και στα κενά αέρος, ειδικότερα, η αντίσταση καναλιού του κύριου κενού εκφόρτισης είναι μεγάλη και αυτή είναι η αντίσταση φορτίου.

Για να μειωθούν οι απώλειες, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν συνθήκες για την αύξηση της αντοχής του περιβάλλοντος αερίου υπό πίεση, μετατρέποντας τα κενά σπινθήρων, χρησιμοποιώντας πυκνωτές υψηλής ποιότητας και βελτιώνοντας την έναρξη της διάσπασης εκκίνησης, έτσι ώστε το εμπρόσθιο τμήμα να βγαίνει πιο απότομο.

Μιλώντας για τη χρήση των γεννητριών Marx υψηλής τάσης, δεν μπορούμε παρά να αναφέρουμε τους τομείς έρευνας στην επιστήμη, από τους οποίους υπάρχουν πολλοί. Μια ποικιλία τεχνικών εργασιών απαιτεί σημαντικά ρεύματα και υψηλές τάσεις. Πίσω στις ημέρες του Igor Vasilievich Kurchatov, οι γεννήτριες του Μαρξ βοήθησαν στην πυρηνική έρευνα να δώσουν υψηλές ταχύτητες στα στοιχειώδη σωματίδια και να προκαλέσουν αντιδράσεις.

Χάρη στις γεννήτριες του Μαρξ, οι κβαντικές γεννήτριες αντλούνται, μελετούν τη συμπεριφορά της πλάσματος και της παλμικής ακτινοβολίας, κατασκευάζουν εξοπλισμό ηλεκτρονικού πολέμου, ηλεκτροϋδραυλικά μέταλλα επεξεργασίας, εδάφη σύνθλιψης και συμπαγή μίγματα σκυροδέματος.

Μερικές φορές ένα ζεύγος γεννητριών Marx συνδυάζεται για να αποκτήσει ένα υψηλό δυναμικό προκειμένου να φορτίσει σχετικά χωρητικούς πυκνωτές μιας γεννήτριας χαμηλού σταδίου και έτσι να αποκτήσει ένα σχετικά χαμηλό δυναμικό, αλλά έναν παλμό μακρού ρεύματος.

Η γεννήτρια Marx είναι μια θανατηφόρα συσκευή για τον άνθρωπο. Χωρίς ειδική εκπαίδευση, δεν πρέπει να προσπαθήσουμε να την οικοδομήσουμε, είναι γεμάτη τραυματισμούς και ακόμη και θάνατο. Πριν αγγίξετε τη γεννήτρια Marx, βεβαιωθείτε ότι έχουν αποφορτιστεί όλοι οι πυκνωτές. Οι εκκενώσεις της γεννήτριας του Μαρξ είναι μια ισχυρή πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας, επιπλέον, συνοδεύονται από την απελευθέρωση όζοντος στον αέρα και το όζον είναι δηλητήριο. Προσέχετε όταν εργάζεστε με υψηλή τάση υπερτάσεων.

Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, στο YouTube θα βρείτε πάντα πολλές ζωντανές διαδηλώσεις κατόπιν αιτήματος των «γεννήτριας Marx» και «γεννήτριας MARX», όπου χρησιμοποιήθηκαν μοντέλα για την κατασκευή πολυπροπυλενίου ή κεραμικών πυκνωτών υψηλής τάσης.