Б. Иванов
Радио, 1, 1997
О "Люстре Чижевского" в последние годы немало пишут в газетах, вещают по радио, упоминают в телевизионных передачах. Более того, ей были посвящены доклады на Международной конференции "Конверсия: социально-экологические и экономические аспекты", прошедшей в Российской академии государственной службы при Президенте Российской Федерации в апреле прошлого года. Об уникальном изобретении нашего гениального соотечественника Александра Леонидовича Чижевского, столетие со дня рождения которого отмечается в феврале текущего года, о самостоятельном изготовлении "Люстры Чижевского" в домашних условиях и правилах ее эксплуатации рассказывается в предлагаемой статье.
Большинство из нас уделяет много внимания тому, что мы едим и пьем, какой ведем образ жизни, и в то же время совершенно ничтожный интерес проявляем к тому, чем мы дышим.
"Построив себе жилище, - говорил профессор А. Л. Чижевский, - человек лишил себя нормального ионизированного воздуха, он извратил естественную для него среду и вступил в конфликт с природой своего организма" .
В самом деле, многочисленные электрометрические измерения показали, что воздух лесных массивов и лугов содержит от 700 до 1500, а иногда и до 15 000 отрицательных аэроионов в кубическом сантиметре. Чем больше аэроионов содержится в воздухе, тем он полезнее. В жилых же помещениях их число падает до... 25 в кубическом сантиметре. Такого количества едва-едва хватает для поддержания процесса жизни. В свою очередь, это способствует быстрой утомляемости, недомоганиям и даже заболеваниям. Увеличить насыщенность воздуха в помещении отрицательными аэроионами можно с помощью специального устройства - аэроионизатора. Уже в 20-х годах профессором А. Л. Чижевским был разработан принцип искусственной аэроионизации и создана первая конструкция, впоследствии получившая название "Люстра Чижевского". На протяжении многих десятилетий аэроионизаторы Чижевского прошли всестороннюю проверку в лабораториях, медицинских учреждениях, в школах и детских садах, в домашних условиях и показали высокую эффективность аэроионизации как профилактического и лечебного средства.
С 1963 г., после знакомства с А. Л. Чижевским, автор этих строк занимается внедрением аэроионификации в быт, поскольку ученый считал, что аэроионизатор должен войти в наше жилище так же, как газ, водопровод и электрический свет. Благодаря активной пропаганде аэроионификации сегодня "Люстры Чижевского" изготавливаются некоторыми предприятиями. К сожалению, высокая стоимость их не позволяет порою приобретать подобные устройства для дома. Не случайно многие радиолюбители мечтают построить аэроионизатор своими силами. Поэтому рассказ пойдет об устройстве простейшей конструкции, собрать которую под силу даже начинающему радиолюбителю.
Основные узлы аэроионизатора - электроэффлювиальная "люстра" и преобразователь напряжения. Электроэффлювиальная "люстра" (рис. 1) - это генератор отрицательных аэроионов. "Эффлювий" по-гречески означает "истечение". Это выражение характеризует рабочий процесс образования аэроионов: с заостренных частей "люстры" с большой скоростью (обусловленной высоким напряжением) стекают электроны, которые затем "налипают" на молекулы кислорода. Возникшие таким образом аэроионы тоже обретают большую скорость. Последняя обусловливает "живучесть" аэроионов.
От конструкции "люстры" во многом зависит эффективность работы аэроионизатора. Поэтому и к изготовлению ее следует отнестись с особым вниманием.
Основа "люстры" - легкий металлический обод (например, стандартное гимнастическое кольцо "хула-хуп") диаметром 750... 1000 мм, на котором натягивают по взаимно перпендикулярным осям с шагом 35...45 мм оголенные или облуженные медные провода диаметром 0,6...1,0 мм. Они образуют часть сферы - сетку, провисающую вниз. В узлах сетки впаяны иглы длиной не более 50 мм и толщиной 0,25...0,5 мм. Желательно, чтобы они были максимально заточены, поскольку ток, поступающий с острия, увеличивается, а возможность образования побочного вредного продукта - озона уменьшается. Удобно использовать булавки с колечком, которые обычно продаются в магазинах канцелярских принадлежностей (булавка цельнометаллическая одностержневая тип 1-30 - так называется продукция Кунцевского игольно-платинного завода).
рис. 1
К ободу "люстры" через 120° прикреплены три медных провода диаметром 0,8...1 мм, которые спаяны вместе над центром обода. К этой точке подводится высокое напряжение. За эту же точку "люстра" крепится с помощью рыболовной лески диаметром 0,5...0,8 мм к потолку или кронштейну на расстоянии не менее 150 мм.
Преобразователь напряжения необходим для получения высокого напряжения отрицательной полярности, питающего "люстру". Абсолютная величина напряжения должна быть не менее 25 кВ. Только при таком напряжении обеспечивается достаточная "живучесть" аэроионов, обеспечивающая им проникновение в легкие человека.
Для помещения типа классной комнаты или школьного спортивного зала оптимальным является напряжение 40...50 кВ. Получить то или иное напряжение нетрудно, наращивая количество умножительных каскадов, однако чрезмерно увлекаться высоким напряжением не следует, поскольку появляется опасность возникновения коронного разряда, сопровождаемого запахом озона и резким снижением эффективности работы установки.
Схема простейшего преобразователя напряжения, прошедшего буквально двадцатилетнюю проверку на повторяемость , приведена на рис. 2,а. Особенностью его является непосредственное питание от сети.
рис. 2
Работает устройство так. Во время положительного полупериода сетевого напряжения через резистор R1, диод VD1 и первичную обмотку трансформатора Т1 заряжается конденсатор С1. Тринистор VS1 при этом закрыт, поскольку отсутстсвует ток через его управляющий электрод (падение напряжения на диоде VD2 в прямом направлении мало по сравнению с напряжением, необходимым для открывания тринистора).
При отрицательном полупериоде диоды VD1 и VD2 закрываются. На катоде тринистора образуется падение напряжения относительно управляющего электрода (минус - на катоде, плюс - на управляющем электроде), в цепи управляющего электрода появляется ток и тринистор открывается. В этот момент конденсатор С1 разряжается через первичную обмотку трансформатора. Во вторичной обмотке появляется импульс высокого напряжения (трансформатор повышающий). И так - каждый период сетевого напряжения.
Импульсы высокого напряжения (они двусторонние, поскольку при разрядке конденсатора в цепи первичной обмотки возникают затухающие колебания) выпрямляются выпрямителем, собранным по схеме умножения напряжения на диодах VD3-VD6. Постоянное напряжение с выхода выпрямителя поступает (через ограничительный резистор R3) на электроэффлювиальную "люстру".
Резистор R1 может быть составлен из трех параллельно соединенных МЛТ-2 сопротивлением по 3 кОм, a R3- из трех-четырех последовательно соединенных МЛТ-2 общим сопротивлением 10...20 МОм. Резистор R2 - МЛТ-2. Диоды VD1 и VD2 - любые другие на ток не менее 300 мА и обратное напряжение не ниже 400 В (VD1) и 100 В (VD2). Диоды VD3- VD6 могут быть, кроме указанных на схеме, КЦ201Г-КЦ201Е. Конденсатор С1 - МБМ на напряжение не ниже 250 В, С2- С5 - ПОВ на напряжение не ниже 10 кВ (С2 - не ниже 15 кВ). Конечно, применимы и другие высоковольтные конденсаторы на напряжение 15 кВ и более. Тринистор VS1 - КУ201К, КУ201Л, КУ202К-КУ202Н. Трансформатор Т1 - катушка зажигания Б2Б (на 6 В) от мотоцикла, но можно использовать и другую, например от автомобиля.
Весьма привлекательно применение в аэроионизаторе телевизионного трансформатора строчной развертки ТВС-110Л6, вывод 3 которого соединяют с конденсатором С1, выводы 2 и 4 - с "общим" проводом (управляющий электрод тринистора и другие детали), а высоковольтный провод - с конденсатором СЗ и диодом VD3 (рис. 2,6). В этом варианте, как показала практика, желательно использовать высоковольтные диоды либо КЦ105Г и другие диоды с обратным напряжением не менее 8 кВ.
Монтировать детали аэроионизатора следует в корпусе соответствующих габаритов так, чтобы между выводами высоковольтных диодов и конденсаторов было достаточное расстояние (рис. 3). Еще лучше после монтажа покрыть эти выводы расплавленным парафином - тогда удастся избежать появления коронного разряда и запаха озона.
Аэроионизатор не нуждается в налаживании и начинает работать сразу после включения в сеть. Изменять постоянное напряжение на выходе аэроионизатора можно подбором резистора R1 или конденсатора С1. Для некоторых экземпляров тринисторов иногда нужно подобрать резистор R2 по моменту открывания тринистора при минимальном сетевом напряжении.
Как убедиться в нормальной работе аэроионизатора? Простейший индикатор - вата. Небольшой кусочек ее притягивается к "люстре" с расстояния 50...60 см. Поднеся (осторожно!) руку к остриям игл, уже на расстоянии 7...10 см ощутите холодок - электронный ветерок - "эффлювий". Это укажет на исправность аэроионизатора. Но для большей убедительности желательно проверить его выходное напряжение статическим вольтметром - оно должно быть не менее 25 кВ (для бытовых "Люстр Чижевского" рекомендуется напряжение 30...35 кВ). Если нет нужного измерительного прибора, можно воспользоваться простейшим способом определения высокого напряжения. В П-образной пластине из органического стекла сверлят в центрах отгибов отверстия, нарезают резьбу М4 и ввертывают винты с заостренными концами головками наружу. Подключив один винт к выходному выводу аэроионизатора, а другой - к общему проводу, изменяют расстояние между винтами (конечно, при выключенном из сети устройстве) так, чтобы между их концами началось интенсивное свечение либо проскакивание пробойной искры. Расстояние в миллиметрах между концами винтов можно считать значением высокого напряжения аэроионизатора в киловольтах.
При работе аэроионизатора не должно быть никаких запахов. Это особо оговаривал профессор А. Л. Чижевский. Запахи - признак вредных газов (озона или окислов азота), которые не должны образовываться у нормально работающей (правильно сконструированной) "люстры". При их появлении еще раз нужно осмотреть монтаж конструкции и подключение преобразователя к "люстре".
О технике безопасности
Аэроионизатор - высоковольтная установка, поэтому при его налаживании и эксплуатации должны соблюдаться меры предосторожности. Высокое напряжение само по себе неопасно. Решающее значение имеет сипа тока. Как известно, опасен для жизни ток свыше 0,03 А (30 мА), особенно если он протекает через область сердца (левая рука - правая рука). В нашем аэроионизаторе максимальная сила тока в сотни раз меньше допустимого. Но это вовсе не означает, что прикосновение к высоковольтным частям установки безопасно - вы получите ощутимый и неприятный укол искрой разрядки конденсаторов умножителя. Поэтому при всякой перепайке деталей или проводов в конструкции выключите ее из сети и замкните высоковольтный провод умножителя на заземленный (соединенный с общим проводом) вывод обмотки II (нижний по схеме).
О сеансах аэроионизации
При сеансе следует находиться не ближе 1 ...1,5 м от "люстры". Достаточная продолжительность ежедневного сеанса в обычном помещении 30...50 мин. Особенно благотворное влияние оказывают сеансы перед сном.
Помните, что аэроионизатор не исключает вентиляцию помещения - аэроионизировать следует полноценный (т. е. нормального процентного состава) воздух. В помещении с плохой вентиляцией аэроионизатор надо включать периодически в течение всего дня через некоторые интервалы времени. Электрическое поле аэроионизатора очищает воздух от пыли.
Разумеется, предложенная конструкция преобразователя напряжения - не единственная, предназначенная для повторения в любительских или промышленных условиях. Существует немало других устройств, выбор каждой из них определяется в зависимости от наличия деталей. Подойдет любая конструкция, обеспечивающая выходное постоянное напряжение не ниже 25 кВ. Об этом должны помнить все конструкторы, пытающиеся создать и реализовывать аэроионизаторы с низковольтным (до 5 кВ!) питанием. Пользы от таких устройств не было и быть не может . Довольно высокую концентрацию аэроионов они создают (измерительные приборы это фиксируют), но аэроионы "мертворожденные", не способные достичь легких человека. Правда, воздух в помещении очищается от пыли, но ведь этого мало для жизнеобеспечения организма человека.
Нет надобности изменять и конструкцию "люстры" - отклонения от предложенной профессором А. Л. Чижевским конструкции могут привести к появлению посторонних запахов, вырабатыванию различных окислов, что в итоге снизит эффективность действия аэроионизатора. Да и называть отличающуюся конструкцию "Люстрой Чижевского" уже нельзя, поскольку ученый подобных устройств не разрабатывал и не рекомендовал. А профанация великого изобретения недопустима.
Литература
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться . |
Хочу представить вашему вниманию собственную разработку ионизатора воздуха. Существуют множество приборов данного сегмента, но при детальном анализе принципа работы и их схем было выявлено, что многие из них всего лишь маркетинговый ход и никакой пользы не приносит.
В наше время, когда чистый воздух стал роскошью и подышать им можно только далеко за пределами мегаполисов, данная статья является актуальной. Все мы замечали, что после грозы, воздух становится легким, приятно дышать в полную грудь и если были какие-то недомогания, то это сразу проходило. Данное явление интересовало многих ученых, но докопаться до истины удалось лишь одному. В начале 20 века гениальный русский ученый изобрел прибор, напоминающую люстру и названную именем изобретателя - люстра Чижевского. Ионизатор генерировал только отрицательно заряженные ионы, именно они оказывают благотворное воздействие на организм человека. Ученый приложил большое количество сил, чтобы доказать свою правоту и дать право на жизнь своему прибору. Им были проведены огромное количество опытов и экспериментов на живых организмах. По результатам исследований было выявлено громадная польза искусственного ионизатора как в сельском хозяйстве (увеличивался объем урожая, где работал прибор), так и в медицине, оказывая профилактическое и терапевтическое действие на организм человека. Чижевским были опубликованы результаты в собственной книге :
Как видно из таблицы, ионизатор оказал положительное влияние на все виды болезней.
Позднее в медицине появился новый метод лечения - аэроионнотерапия. Воздух в комнате, где проводится лечение, насыщается прибором легкими аэроионнами, в следствии чего превращается в целебный и напоминает воздух после грозы.
Показания к применению:
Это далеко не полный список всех показаний к лечению.
Проводились и до сих пор проводятся исследования аэроионов учеными из Мордовского госуниверситета им. Н.П.Огарёва, доказывающие пользу данного явления, которые так же представляли общественности свои аппараты и которые так же разрушали мифы маркетинга.
Ученым было доказано такое явление, как дефицит аэроионнов в воздухе, что плачевно сказывается на здоровье. Опытные крысы, которые дышали воздухом без аэроионов, становились вялыми, слабыми, утрачивалась репродуктивная функция и в конечном итоге умирали на 10-14 дни опытов. Александром Леонидовичем был предложен проект аэроионификации в помещениях, особенного производственных цехах фабрик и предприятий, ведь именно в таких помещениях наименьшее количество аэроионов. Но это не получило большого распространения.
Итог работы Чижевского стало всемирное признание и внедрение изобретения во все возможные отрасли за рубежом. Иностранные ученые пытались повторить конструкцию люстры Чижевского, но так как ученый не продал свои идеи, создание подобного аппарата не увенчалось успехом за границей. Но со временем почему то внимание к данному открытию становилось все меньше и меньше. И если спросить любого прохожего, слышал ли он что-либо о люстре Чижевского, то большинство дадут отрицательный ответ, что незаслуженно и очень печально.
Перейдем к технической части.
Физический принцип действия:
Ионизация происходит под действием электрического поля высокой напряженности, которое появляется в системе из двух проводников (электродов), имеющих разные размеры, около одного электрода, с малым радиусом кривизны - острие, иголка.
Вторым электродом в такой системе является сетевой провод, провод заземления, сама электрическая сеть, радиаторы и трубы отопления, водопровода, арматура стен, сами стены, полы, потолок, шкафы, столы и даже сам человек. Для получения электрического поля высокой напряженности на острие нужно подать высокое напряжение отрицательной полярности.
При этом из иглы вырываются электроны, которые сталкиваясь с молекулой кислорода, образуют отрицательный ион. т.е. отрицательный ион кислорода - это молекула кислорода О2 с дополнительным, свободным электроном. Именно этот электрон выполнит впоследствии свою благоприятную, положительную роль уже в крови живого организма. Эти отрицательные аэроионы будут разлетаться от острия, иглы ко второму, положительному электроду, по направлению силовых линий электрического поля.
Электрон, покинувший металл острия, может разогнаться электрическим полем до такой скорости, что, столкнувшись с молекулой кислорода, он выбивает из нее еще один электрон, который, в свою очередь, тоже может разогнаться, и выбить еще один, и т. д. Таким образом может образоваться поток, лавина электронов, летящая от острия к положительному электроду. Лишившиеся своих электронов положительные ионы кислорода притягиваются к отрицательному электроду - игле, разгоняются полем и сталкиваясь с металлом острия, могут выбивать дополнительные электроны. Таким образом, возникают два противоположных лавинообразных процесса, которые взаимодействуя друг на друга образуют электрический разряд в воздухе, который получил название тихий.
Этот разряд сопровождается слабым свечением вблизи острия. Возникает этот фотоэлектрический эффект из-за того, что некоторые атомы получают от соударений с электронами энергию, недостаточную для ионизации, но переводящую электроны этих атомов на более высокие орбиты. Переходя обратно в состояние равновесия, атом выбрасывает излишек энергии в виде кванта электромагнитного излучения - тепла, света, ультрафиолетового излучения. Таким образом, на кончиках игл образуется свечение, которое можно наблюдать в полной темноте. Свечение усиливается, с увеличением потоков электронов и ионов, например, когда вы поднесете руку к кончикам иголок на небольшое расстояние 1-3 см. При этом вы еще можете почувствовать этот поток - ионный ветер, в виде едва ощутимого холодка, ветерка .
Требования к прибору по ГОСТу.
1) Количество создаваемых отрицательно заряженных частиц ионизатором (измеряется в 1 см 3) – концентрация аэроионов , является основным параметром любого ионизатора. Значения нормируемых показателей концентраций аэроионов и коэффициента униполярности приведены в таблице (Таблица 2)
Чтобы не пропал смыл применения ионизатора воздуха, нужно учитывать, что показатель на расстоянии 1 м должен быть не меньше показателя природной концентрации зарядов воздухе, т.е.1000 ион/см 3 .
Поэтому, целесообразно увеличить показатель концентрации от 5000 ион/см 3 . Максимальное значение выбирается в зависимости от времени применения данного ионизатора.
2) Напряжение на излучателе (ионизирующем электроде). Единица измерения - кВ
Для бытовых ионизаторов воздуха показатель напряжения должен находиться в пределах 20 - 30 кВ. В случае, если напряжение менее 20 кВ, то использование такого ионизатора воздуха не имеет смысла, так как стабильно ионы начинают образовываться при напряжении 20 кВ. Применение в квартире ионизатора с напряжением более 30 кВ может привести к возникновению искровых разрядов, которые способствуют образованию вредных для организма соединений, в том числе и озона. Поэтому заявления производителей о том, что напряжение снижено до 5 кВ и при этом происходит выработка ионов, не уместна. Наука это доказало. Так же существуют биполярные ионизаторы, которые вырабатывают как положительные, так и отрицательные ионы. От таких приборов тоже никакого полезного эффекта не будет, так как по законам физики известно, что отрицательное притягивается к положительному, образуя нейтральный, то есть нулевой заряд. Поэтому такой прибор будет просто в пустую крутить ваш счетчик, при этом не образуя ничего.
Инструкция по применению.
Прибор совершенно безопасен для человека, несмотря на высокое напряжение, подаваемое на излучатель, так уровень выхода тока ограничен до безопасного. Однако, касаться включенного ионизатора не стоит, так как это приводит к вызову неприятного разряда статического электричества. Опасным является случай, когда человек касается одновременно работающего прибора и массивного металлического предмета (холодильника, стиральной машины, сейфа и др.).
Прибор может беспрерывно работать 24 часа в сутки. Следует учесть, что концентрация отрицательных аэроионов кислорода уменьшается с увеличением расстояния от излучателя, как показано в таблице. (Таблица 3)
Определяя дозу ионизации, А.Л. Чижевский использовал понятие «биологическая единица аэроионизации (БЕА) - количество аэроионов, вдыхаемое человеком в естественных условиях за сутки». В среднем, человек получает 1 БЕА за сутки при концентрации отрицательных ионов кислорода (ОИК) 1 тыс/см 3 . Такую дозу считают профилактической, оздоровительной.
Чтобы получить количество аэроионов, вдыхаемое человеком в естественных условиях за сутки - биологическую единицу аэроионизации, достаточно включать ионизатор на время, указанное в строке 3, в зависимости от того, на каком расстоянии от прибора находится человек. Для того, чтобы вдохнуть такое же количество аэроионов, какое получает человек за 24 часа за городом, например в лесу, достаточно включать прибор на время 20 мин (0,3 ч) в сутки, находясь на расстоянии полметра от ионизатора (первый столбец таблицы), или на время 1 час в сутки на расстоянии 1 метр (третий столбец таблицы) и т.д.
А.Л. Чижевский за лечебную дозу принимал 20 БЕА. На первых процедурах аэроионотерапии используют небольшие концентрации вдыхаемых аэроионов. Продолжительность среднего курса составляет 20-30 процедур, проводимых ежедневно, начиная с 10 минут и заканчивая 30 минутами. Повторный курс следует проводить не ранее, чем через 2 месяца .
Излучатель по Чижевскому.
На рисунке представлена схема оригинального излучателя искусственного ионизатора, которую использовал ученый.
Пояснения к рисунку, если кому-то по каким-либо причинам не видно:
1 – обод электроэффлювиальной люстры;2 – держатель;3 – растяжка;3 – растяжка;4 – планка-держатель;5,7 – хомут;6 – хомут наружный;8 – высоковольтный изолятор;9 – стопорный винт;10, 11 – винты;12 – крепление к потолку.
Конструкция, предложенная Александром Леонидовичем, напоминало люстру. К потолку, на изоляторах, подвешивался каркас из легкого металлического обода – кольцо диаметром 1000 мм, которое изготовлялось преимущественно из латунной трубки или стали. На этом ободе натягивалась проволока диаметром 0,25-0,3 мм, перпендикулярно друг другу с шагом 45 мм. После натяжения, конструкция образовывала часть сферы (сетку), выступающую вниз со стрелкой прогиба, равной 100 мм. В точках пересечения проволоки впаяны стальные булавки длинной 300 мм в количестве 372 штук. Люстра подвешивается на фарфоровом высоковольтном изоляторе к потолку помещения и соединяется с шинопроводом с отрицательным полюсом источника высокого напряжения, второй полюс заземлен .
Создание прибора.
Анализируя статьи и схемы, которые представлены в свободном доступе сети Интернет, были выявлены следующие общие недостатки:
Ни для кого не секрет, что старая аппаратура выкидывается, а сменяют ее новые приборы как с более совершенными функциями использования, так и с более совершенной «начинкой». Старые радиоэлементы заменяются новыми, которые по функциональности не уступают, а даже наоборот, превосходят прародителей; уменьшаются их размеры – что влечет за собой уменьшение размеров общей конструкции прибора. Например, массивные цветные телевизоры, в основе которых находится электронно-лучевая трубка (кинескоп), со временем вытиснился новыми, более компактными жидкокристаллическими и плазменными телевизорами.
Устаревшее оборудование выкидывается на свалку, не смотря на то, что внутренняя составляющая этих приборов представляют собой уникальную ценность.
Анализируя схемы высоковольтных блоков питания и их принцип работы, было выявлено, что главная составляющая всех приборов – высоковольтный трансформатор и отдельный умножитель напряжения из старых черно-белых телевизоров. Такие трансформаторы и умножители нуждались в доработке и занимали значительное место в конструкции прибора. Чтобы следовать современной тенденции компактности с сохранением всей функциональности, взор пал на более современные, но также устаревшие телевизоры и мониторы с цветной электронно-лучевой трубкой конца 90-х – начала 2000-х годов.
По сравнению со старыми приборами данного типа, прогресс в конструкцию цветных аппаратов принес много нового как в плане функциональности, так и в плане габаритов. Исследованию подвергся самый главный аппаратный узел – строчный трансформатор. Данное устройство отвечает за повышение напряжения в несколько десятков кВ, без которого не может существовать термоэлектронная эмиссия в электронно-лучевой трубке.
Разобрав несколько мониторов того поколения, списанных на утилизацию, был извлечен строчный трансформатор, который подвергся детальному изучению и анализу.
Трансформатор марки FBT FKG-15A006. В конструкции можно заметить высоковольтный массивный провод, который подключается к кинескопу. Своими размерами данный строчный трансформатор намного компактнее трансформаторов прошлых поколений (на фото уже переделанный под работу трансформатор):
Но по порядку как что делалось.
Перед началом работы была найдена схема данного трансформатора:
Анализ схемы показал, что в своей структуре трансформатор содержит две изолированные обмотки. В составе высоковольтной обмотки были применены мощные высоковольтные диоды, а также высоковольтный конденсатор. Уникальным являлось то, что данная конструкция содержала в себе важные составляющие: две первичные обмотки, высоковольтную обмотку, в состав которой входит высоковольтное умножение. А компактный корпус, в который помещена конструкция – есть большое преимущество перед известными схемами, где отдельно использовались более габаритные и трансформатор, и умножитель напряжения.
Для данного опыта были использованы: звуковой генератор с синусоидальным импульсом, строчный трансформатор, осциллограф для грубой оценки напряжения на обмотках и наблюдения вида сигнала, милливольтметр для снятия точных показаний напряжений обмоток.
Выставленные параметры звукового генератора: форма тока – синус, частота – 20 кГц, амплитуда – 1 В.
Результаты исследований представлены в таблице (Таблица 4):
Также важно найти главную характеристику любого трансформатора – коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации находится по формуле:
где U 2 – напряжение на вторичной обмотке трансформатора, U 1 – напряжение на первичной обмотке трансформатора. Для данного трансформатора коэффициент трансформации составил k = 30*10 3 /4= 7,5*10 3 . Если коэффициент трансформации больше единицы, то такой трансформатор считается повышающим, чем в действительности и является.
2.Проверка мощности высоковольтных диодов.
Для того чтобы понять, какие диоды использованы в конструкции и определить их нагрузочные параметры, а также определить работоспособность, было сделано следующее исследование.
Путем замыкания положительного разрядного высоковольтного провода на контур заземления, тем самым превратив отрицательный провод в положительный, подключив к нему встроенный высоковольтный конденсатор, добились изменения полярности трансформатора. Затем подключив теперь уже положительный провод к источнику питания порядка 100 В, а к отрицательному проводу последовательно подключив амперметр, начали подавать плавно напряжение на источнике питания. Срабатывания диодов произошло при напряжении 38 В, что удостоверяло в таких фактах, как: 1) диоды работоспособные; 2) диоды являются мощными и такая диодная сборка годится для дальнейших исследований.
Подводя итоги эксперимента было сделано важное открытие: для дальнейшего изобретения и работы прототипа ионизатора можно достаточно легко поменять полярность высоковольтной обмотки, что избавляет от нарушения целостности корпуса трансформатора. Это еще один большой плюс по сравнению с использованием умножителя напряжения, где нужно было разбивать корпус из эпоксидной смолы, что достаточно проблематично, и вручную менять полярность путем выпайки требуемых проводов.
Благодаря полученным во время экспериментов данных, был намечен план работы по модернизации строчного трансформатора fkg15a006. В конструкции предусмотрены два подстрочных резистора, которые для дальнейшей работы не были нужны и были аккуратно удалены посредством спила алмазным диском. Место спила было изолированно и заклеено декоративным пластиком. Далее был укорочен высоковольтный провод до самого основания и соединен с минусом трансформатора. Контакт встроенного высоковольтного конденсатора соединяется с 8 контактом, который теперь является плюсом. Лишние контакты были удалены и заизолированы. В качестве изолятора выступала эпоксидная смола, которая является хорошим диэлектриком. После высыхания смолы излишки были удалены механическим путем.
Гениальная идея инженера, который смог уместить богатый внутренний набор элементов и наличие последовательно соединенных диодов во вторичной обмотке, позволило легко, с наименьшей затратой сил и средств провести нужные изменения. То, что являлось никому не нужным материалом на выброс из-за устарения, оказалось уникальным по своему строению прибором. Поэтому, прежде чем выкинуть старую технику, стоит задуматься о других возможных сферах применения составляющих данного аппарата. Ведь много интересного и полезного можно сделать из бросового и подручного материала. Именно это и показывает данная работа.
Принципиальные схемы управления строчным трансформатором
Для работы трансформатора с максимальным КПД, известные схемы, которые распространены в сети Интернет, не годились. Тем более после анализа были выявлены явные серьезные недостатки. Учитывая данные минусы, были разработаны три уникальных, независимых друг от друга, не встречавшихся ранее в сети Интернет, схемы.
Схема на двух динисторах
Рассмотрим подключение динистора к сети переменного питания через диодный мост.
После двух полупериодного выпрямителя появляется пульсирующее напряжение или по-другому называется постоянным.
Двухполупериодное выпрямление интересно тем, что напряжение начинается с нуля, достигает максимального значения и опять опускается в ноль. В данном случае при опускании напряжения в ноль означает, что при любой работе динистора – он всегда закроется.
В зависимости от RC-цепочки процесс зарядки конденсатора изменяется. Можно подобрать τ – постоянную цепочки, которая равняется произведению R*C, таким образом, что динистор будет открываться при достижении напряжения на конденсаторе такого значения, которое заведомо превысит напряжения открывания динистора.
Для правильной работы динистора, на графике нужно отметить напряжение открытия динистора. Допустим U пика = 310В, а напряжение открытия динистора DB3 - 30 В.
Напряжения открытия можно добиться в разных точка графика: как от 30 В до пика - 310 В, так и за пределом пика, когда график пошел на спад и напряжение полупериода стремится к нулю. Все зависит от постоянной цепи τ. Но желательно, чтобы напряжение открытия произошло на пике зарядки конденсатора.
Для установки определенного τ задается конденсатор постоянной величины, так как резистор легче подобрать. Время полупериода можно легко найти. Допустим один полупериод составляет 10 mс. Тогда в пике полупериода τ будет составлять 5 mс. Зная емкость конденсатора и необходимое значение постоянной цепочки τ, которую нужно добиться для наиболее раннего срабатывания динистора, можно найти нужное сопротивление из известной ранее формулы τ=R*C.
Чем до большего значения заряжается конденсатор, тем больше его энергия, которое отдается на первичную катушку трансформатора. То есть количество энергии пропорциональна квадрату напряжения на данном конденсаторе и прямо пропорционально емкости конденсатора. Таким образом мы можем отдать более высокую энергию на катушку и получить более высокое напряжение на вторичной обмотке.
Описание схемы:
Данная схема состоит из предохранителя, в качестве которого был взят резистор с малым сопротивлением, делителя напряжения, состоящего из двух последовательно соединенных резистора, подключенных ко входам питания сети 220 В, диодного моста, который является двухполупериодным выпрямителем, времязадающей цепочки R 3 и конденсатора C 1 , двух динисторов КН102И, параллельно включенного диода и выходы на обмотку трансформатора.
Принцип работы:
В данной схеме используются динисторы отечественного производства КН102И. Именно данные динисторы, так как не имеет зарубежных аналогов и выдерживают ток до 10 А. Добиваемся оптимальной постоянной цепи (τ=2,8 мс), при котором конденсатор заряжается на максимальное напряжение. Конденсатор С 1 заряжается по цепи: плюс диодного моста, резистор R 3 , конденсатор С 1 , первичная обмотка трансформатора, минус диодного моста. Использование двух динисторов повышает напряжение заряда конденсатора (до 220В). При заданном максимальном напряжении заряда конденсатора, достигается напряжение открытие динистора. При открытии динистора происходит разряд конденсатора через первичную обмотку, в следствии чего происходит колебательный процесс в виде затухающих колебаний. Появляется переменное затухающее напряжение, которое трансформируется трансформатором. Только переменное напряжение может трансформироваться, так как трансформатор является высокочастотным (частота колебания 20 кГц). После трансформации напряжение повышается вторичной высоковольтной катушкой и выпрямляется диодной сборкой, которая находится в корпусе строчного трансформатора.
Диод VD1 является своеобразным фильтром, который проводит только отрицательные полуволны всечастотного колебания, тем самым добиваясь как положительного, так и отрицательного колебания в цепи.
Производительность схемы составило 24500 ионов/см 3 .
Данная схема практически идентична предыдущей, за исключением тиристора, который здесь заменен на один из динисторов и добавлении второй времязадающей цепочки R 3 и конденсатора C 1 , служащей для настройки динистора.
Описание схемы:
Схема состоит из предохранителя, в качестве которого был взят резистор с малым сопротивлением, делителя напряжения, состоящего из двух последовательно соединенных резистора, подключенных ко входам питания сети 220 В, диодного моста, который является двухполупериодным выпрямителем, две времязадающей цепочки R 3 , C 1 и R 4 , C 2 , одного динистора DB3, подключенного в цепь управляющего электрода тиристора, тиристора, параллельно включенного диода и выходы на обмотку трансформатора.
Принцип работы:
В схеме в качестве подачи импульса на управляющий электрод тиристора используется динистор. Аналогично предыдущей схеме, для данного динистора рассчитывается постоянная цепи τ 1 , настраивается таким образом, чтобы динистор открывался при достижении на конденсаторе C 1 максимального тока зарядки. В качестве исполнительного механизма является тиристор, который пропускает ток через себя значительно большей величины по сравнению с двумя динисторами. Особенностью данной схемы является то, что первее заряжается конденсатор C 2 до максимального значения, которое устанавливается времязадающей цепочкой R 4 *C 2 . А уже вслед за C 2 начинает заряжаться конденсатор C 1 . Тиристор будет закрыт до тех пор, пока τ 1 времязадающей цепочки R 3 *C 1 не откроет динистор, после открытия которого подается импульс на управляющий электрод тиристора для открытия последнего. Данное радиотехническое решение применено для того, чтобы конденсатор C 2 смог зарядиться до полного максимума, тем самым максимально отдать свою энергию при разрядке на первичную обмотку трансформатора. При разрядке C 2 появляется колебательный контур, аналогично предыдущей схеме, тем самым образуя колебательный процесс, который трансформируется трансформатором.
Для получения положительных и отрицательных волн на трансформаторе, параллельно подключен диод VD3, который пропускает только один тип волн.
Производительность схемы составило 28000 ионов/см 3 .
Описание схемы:
Данная схема позволяет перевести работу строчного трансформатора от постоянного питания, т.е. от батарей, тем самым позволяя сделать ионизатор мобильным. Потребляемый ток находится в пределах 100 - 200 мА, что достаточно мало, обеспечивая непрерывную работу на одной аккумуляторной батареи в течении 1-2 месяца (в зависимости от емкости аккумуляторной батареи).
Принцип работы:
В качестве задающего генератора используется стандартный транзисторный мультивибратор, который вырабатывает частоту колебаний порядка 20 кГц. Частота генерации задается времязадающими цепочками. В данной схеме их две: R 2 , C 3 и R 3 , C 2 . Период колебаний данного мультивибратора равен Т=τ 1 +τ 2 , где τ 1 = R 2* C 3 , τ 2 = R 3* C 2 . Мультивибратор является симметричным, если τ 1 =τ 2 . Если посмотреть на выходе осциллограмму напряжения любого коллектора транзистора, то увидим сигнал, почти близкий к прямоугольному. Но на самом деле он не прямоугольный. Объясняется это тем, что мультивибратор имеет два состояния квазиравновесия: в одном их них транзистор VT1 открыт током базы и находится в состоянии насыщения, а транзистор VT2 закрыт (находится в состоянии отсечки). Каждое из этих состояний квазиравновесия неустойчиво, так как отрицательный потенциал на базе закрытого транзистора VT1 по мере зарядки конденсатора С3 стремится к положительному потенциалу источника питания Uп (зарядка конденсатора C2 идет быстрее, чем разрядка конденсатора С3):
В тот момент, когда этот потенциал станет положительным, состояние квазиравновесия нарушится, закрытый транзистор откроется, открытый закрывается, и мультивибратор переходит в новое состояние квазиравновесия. На выходе формируются почти прямоугольные импульсы Uвых при скважности N ≈2 .
Но в данной схеме формой сигнала можно пренебречь, так как далее по цепи стоят транзисторные ключи VT3 и VT4, которые срабатывают на низком уровне напряжения. Эти транзисторы задают форму сигнала, близкой к прямоугольной. Если отношение периода Т к τ равняется двум, то такой тип сигнала называется меандром. Ток протекает, если транзисторы VT3 и VT4 открыты, от плюса источника питания, через первичную обмотку трансформатора, транзистора VT4, минус источника питания. Но после полупериода транзистор VT2 закрывается, значит мгновенно закрываются VT3 и VT4. При этом происходит резкое изменение тока от максимального значения, которое определяется напряжением источника питания и омическим сопротивлением первичной обмотки строчного трансформатора, с нескольких ампер до некоторого минимального значения. В следствии данного явления в обмотке возникает ЭДС индукции . А магнитный поток прямо пропорционален намагничивающей силе, то есть току, который протекает через транзистор VT4, умноженную на количество витков ω.. Скорость магнитного потока определяет ЭДС, поэтому в данной конструкции схемы были применены быстродействующие транзисторы, то есть высокочастотные транзисторы, которые способны очень быстро прекратить ток. Чем быстрее открывается и закрывается транзистор, тем быстрее меняется ток в цепи. Так как на первичной обмотке возникает ЭДС большой величины, порядка более 100 В, то были также применены высоковольтные транзисторы.
Производительность схемы составило 26700 ионов/см 3 .
Все схемы собраны на монтажной плате, так как на момент создания не было возможным разжиться фольгированным текстолитом. Разводку печатных плат добавлю позднее.
В качестве излучателя можно использовать любой равномерногладкий изолированный металл произвольной формы. Как говориться на вкус и цвет товарища нет, так и здесь форма излучателя может быть произвольной.
Пока нет фото готового аппарата, хочу добавить функцию дистанционного управления и таймер обратного отчета работы прибора для удобства использования. Все это будет помещено в корпусе от бра, излучателем будет выступать сам торшер, при этом сохранится основная функция бра - свет, который так же будет включаться через пульт управления.
Подводя итоги, хочется отметить, что представленные схемы отличаются от других известных своей простотой в исполнении, но более эффективные в работе; малыми, компактными размерами, с малым энергопотреблением и самое главное, что эти схемы может собрать любой, кто дружит с паяльником, так как детали все не дефицитные, некоторые даже выкидываются (как например строчный трансформатор).
Да прибудет в ваш дом чистый, свежий, целебный воздух. Но перед применение проконсультируетесь с врачом.
Ниже представлено видео работы строчного трансформатора от двух разных схем. Так как измерить высоковольтное напряжение не было возможно, в качестве измерения напряжения был взят импровизированный вольтметр - пробой в воздухе. Известно, что 1 см пробоя в воздухе равняется около 30 кВ, что наглядно показывает работу строчного трансформатора и что при данном напряжении вырабатываются аэроионны.
Список используемой литературы:
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Схема на двух динисторах | |||||||
| VS1, VS2 | Тиристор & Симистор | КН102И | 2 | В блокнот | |||
| VD1 | Диодный мост Bl2w10 | 1000 В. 2А | 1 | В блокнот | |||
| VD2 | Выпрямительный диод | SF18 | 1 | В блокнот | |||
| C1 | Конденсатор | 470 пФ | 1 | В блокнот | |||
| R1, R2 | Резистор | 36-50 кОм | 2 | В блокнот | |||
| R3 | Резистор | 6-7.5 кОм 2 Вт | 1 | В блокнот | |||
| Строчный трансформатор | fkg-15a006 | 1 | В блокнот | ||||
| FU1 | Предохранитель-резистор | 47 Ом | 1 | В блокнот | |||
| Схема на тиристоре с управляющим электродом | |||||||
| VD1 | Диодный мост | DB107 | 1 | В блокнот | |||
| VD2 | Выпрямительный диод | FR152 | 1 | В блокнот | |||
| VD3 | Выпрямительный диод | SF18 | 1 | В блокнот | |||
| VS1 | Динистор | 1 | В блокнот | ||||
| VS2 | Тиристор | BT151-500C | 1 | ||||
Сегодня о здоровье и о здоровом образе жизни не говорит только ленивый. Люди многое делают также для оздоровления своей среды обитания, пытаются выбирать только те продукты питания, которые не могут нанести вреда их организму.
Вполне естественно, что все начали вспоминать о тех способах оздоровления, которые были массово распространены еще во времена наших родителей. К примеру, сегодня вновь стала актуальна люстра Чижевского. Своими руками ее сделать не так-то просто, но все потраченные усилия того стоят!
Здесь следует сделать небольшое отступление, рассказав о том, а что это за люстра такая. В чем заключается ее польза? Что ж, раскроем этот вопрос более подробно.
Профессор А. Л. Чижевский, труды которого в настоящее время практически позабыты, в свое время говорил о человеческой глупости в той ее части, в коей она касалась совершенно безалаберного отношения людей к воздуху. К тому воздуху, которым каждый из нас дышит в любую секунду своего существования.
Он особенно подчеркивал роль отрицательно заряженных ионов в формировании здоровья органов дыхательной системы человека. Ученый приводил в пример тот факт, что в воздухе средних размеров лесного луга или поляны содержится вплоть до 15 000 отрицательно заряженных ионов в кубическом сантиметре! Для сравнения, в аналогичном объеме воздуха среднестатистической городской квартиры содержится не более 15-50 ионов!
Разница видна невооруженным глазом. К сожалению, человек склонен недооценивать сухие факты, а потому приведем более конкретные сведения. Дело в том, что низкое содержание ионов в воздухе способствует развитию заболеваний дыхательной системы, приводит к быстрой утомляемости и низкой работоспособности.
Вы никогда не замечали, что при работе на открытом воздухе вы куда меньше устаете? В частности, при работе в квартире порой достаточно выполнить пару мелких работ по дому, чтобы почувствовать себя полностью разбитым. Это и есть негативные последствия малого содержания отрицательных ионов в воздухе.
Бороться с этим и помогает люстра Чижевского. Своими руками мы попробуем ее сделать. Этому посвящена данная статья.
Самый важный элемент устройства - электроэффлювиальная «люстра», а также трансформатор, преобразующий напряжение. Собственно, «люстрой» в этом случае и называется сам генератор отрицательных ионов. С ее лопастей стекают отрицательно заряженные ионы, которые затем просто приклеиваются к молекулам кислорода. За счет этого последние получают не только отрицательный заряд, но и высокую скорость движения.
Для основы берется металлический обод, диаметр которого должен быть не меньше метра. Через каждые четыре сантиметра на нем натягивают медные с диаметром примерно 1 мм. Они должны образовать своеобразную полусферу, которая будет несколько провисать вниз.
В углах этой сферы должны быть впаяны иглы, длина которых составляет пять сантиметров, а толщина не превышает 0,5 мм. Важно! Иглы должны быть максимально качественно заточены, так как в этом случае уменьшается вероятность образования озона, который в домашних условиях чрезвычайно вреден.
Кстати, именно поэтому люстра Чижевского своими руками должна изготавливаться как можно ответственнее, с точным соблюдением всех схем сборки. В противном случае вы можете получить оборудование, которое никак не будет способствовать улучшению вашего здоровья.
К ободу прикреплены три медных провода, относящихся друг к другу на 120°. Диаметр - не менее 1 мм, точно в центре люстры они спаиваются вместе. Именно к этой точке следует подавать
Важно! К этой же точки необходимо приделать крепление, которое будет находиться на расстоянии не менее полутора метров от потолка или потолочной балки. Напряжение должно быть не меньше 25 кВ. Только при такой его величине обеспечивается достаточная живучесть ионов, позволяющая им выполнять свои оздоровительные функции.
Но самое важное в нашем повествовании - схема люстры Чижевского, без которой вы вряд ли сможете собрать что-то полезное. Сразу отметим, что в обычной квартире вы вряд ли найдете все необходимое для сборки, так что придется заскочить в магазин радиотехники.
Когда идет положительный полупериод, благодаря резистору R1, диоду VD1 и трансформатору Т1, происходит полная зарядка конденсатора С1. Тринистор VS1 в этом случае обязательно блокирован, так как через его управляющий электрод ток в этот момент не проходит.
Если полупериод отрицательный, диоды VD1 и VD2 блокируются. На тринисторном катоде сильно падает напряжение в сравнении с управляющим электродом. Таким образом, на катоде образуется минус, а на управляющем электроде получается плюс. Соответственно, происходит образование тока, вследствие чего тринистор открывается. В этот же самый момент происходит полная разрядка конденсатора С1, которая проходит через первичную обмотку трансформатора.
Так как трансформатор используется повышающий, то во вторичной обмотке появляется импульс высокого напряжения. Вышеописанный процесс происходит в течение каждого периода напряжения. Учтите, что импульсы высокого напряжения нужно обязательно выпрямлять, так как при разрядке через первичную обмотку возникают
Используют для этого выпрямитель, который собирают на диодах VD3-VD6. Именно с его выхода и поступает напряжение (не забывает ставить резистор R3) на саму «люстру».
Описанная нами схема люстры Чижевского также может быть найдена в любом советском журнале для любителей радиотехники, но в любом случае полезно описать ее принцип действия. Без этого будет сложнее разобраться в некоторых нюансах сборки.
Резистор R1 можно составить из трех МЛТ-2, соединенных параллельно. Сопротивление каждого - не меньше 3 кОм. Резистор R3 также составляем из них же, но здесь МЛТ-2 можно взять уже четыре штуки, причем их общее сопротивление должно составлять порядка 10…20 МОм.
На R2 берем один МЛТ-2. Не следует брать дешевые разновидности всех вышеперечисленных комплектующих: такой блок питания для люстры Чижевского вполне может вызвать пожар, попросту не выдержав напряжения.
Диоды VD1 и VD2 можно брать практически любые, но сила тока должна быть не меньше 300 мА, а величина обратного напряжения - не менее 400 В (на диоде VD1) и 100 В (VD2). Если же говорить о VD3-VD6, то для них можно взять КЦ201Г-КЦ201Е.
Конденсатор С1 берем МБМ, который может выдержать напряжение не меньше 250 В, С2 и С5 берутся ПОВ, рассчитанные на напряжение никак не меньше 10 кВ. Кроме того, С2 должен выдерживать не меньше 15 кВ. разумеется, вполне допустимо брать любые другие конденсаторы, выдерживающие ток в 15 кВ и более. В этом случае Чижевского обойдется дешевле. Как правило, многие необходимые комплектующие можно вытащить из старой радиотехники.
Тринистор VS1 можно выбрать из КУ201К, КУ201Л или КУ202К-КУ202Н. Трансформатор Т1 вполне может быть сделан из классической Б2Б (6 В) от любого советского мотоцикла.
Впрочем, никто не запрещает взять для этой цели аналогичную деталь от автомобиля. Если у вас есть старый телевизионный разверстки ТВС-110Л6, то это очень хорошо. Его третий вывод нужно соединить с конденсатором С1, второй и четвертый выводы сопрягают с общим проводом. Высоковольтный же провод необходимо соединить с конденсатором СЗ и диодом VD3.
Вот примерно так и делается люстра Чижевского своими руками. Как видите, необходимо обладать хотя бы базовыми знаниями в электронике. Не верьте тем шарлатанам в интернете, которые говорят о возможности сборки такой «люстры» из подручных материалов, так как это фактически нереально.
Как же убедиться в том, что собранная с такими трудами конструкция нормально работает? Предлагаем использовать для этого самый надежный и примитивный инструмент - небольшой кусочек ваты. Даже простейшая люстра Чижевского, фото которой есть в статье, обязательно будет на него реагировать.
Известно, что даже небольшой пучок волокон хлопка начнет притягиваться к люстре с расстояния примерно полуметра. Если же просто подвести руку к иголкам люстры, то уже на расстоянии 10-15 см вы ощутите явственный холодок, который будет указывать на полную исправность оборудования.
Кстати, если вы решите сделать компактную версию ионизатора, то иглы можно заменить на одну металлическую пластинку с зубьями. Конечно, эффективность подобного прибора будет куда ниже, но для оздоровления воздуха около рабочего места он вполне подойдет.
Запомните, что люстра Чижевского, отзывы о которой в большей части случаев свидетельствуют о ее благотворном воздействии на организм, обязательно должна находиться на расстоянии не менее полутора метров от человека. Сеансы следует проводить в течение 45-50 минут максимум. Лучше всего делать это перед сном, когда свежий ионизированный воздух поможет снять напряжение и зарядиться силами для следующего рабочего дня.
Во-вторых, следует помнить о том, что душный и спертый воздух бесполезно ионизировать. Если в комнате один углекислый газ, то пользы от этого мероприятия не будет ровным счетом никакой.
Кстати, ионизатор можно эффективно использовать в южных регионах, где большой проблемой является сильное запыление воздуха. В этом отношении люстра Чижевского, отзывы о которой это подтверждают, способна осаждать пыль даже при условии низкой влажности.
Конечно же, мы рассказали вам только об одной конструкции ионизатора, которая вполне подойдет для использования не только в домашних, но и в промышленных условиях. В принципе, вы можете сами модернизировать схему. Следует только учитывать, что выходное напряжение должно быть никак не меньше 25 кВ. Кстати, еще раз напоминаем, что в интернете часто встречается схема (люстра Чижевского своими руками), на которой выходное напряжение на выпрямителе даже меньше 5 кВ!
Уверяем вас, что никакой практической пользы такое устройство не приносит. Да, «бюджетная люстра» будет создавать некую концентрацию отрицательно заряженных ионов, но в своей массе они будут слишком тяжелыми, а потому неспособными к циркуляции в воздушном потоке помещения.
Впрочем, такие приборы с успехом могут быть использованы в качестве очистителя помещения от пыли в воздухе, которая будет попросту осаждаться. В конце концов, люстра Чижевского - а не продвинутый его очиститель. Для этого куда лучше пользоваться обычным кондиционером.
Но! Запомните еще и тот факт, что любые принципиальные изменения конструкции, которая была предложена еще самим Чижевским, строго противопоказаны. Если вы не разбираетесь в электротехнике и физиологии, то эксперименты приведут лишь к уменьшению КПД устройства, а также к выработке им недостаточного количества ионов. Вы лишь понапрасну будете сжигать электричество, ровным счетом ничего не получая взамен.
Вообще, люстра Чижевского своими руками (фото которой есть в статье) изготовленная, даст прекрасную возможность сэкономить деньги на дорогостоящем медицинском оборудовании, сделать свою жизнь здоровее.
Каждый день человек потребляет до 3-х килограмм воды и еды. Кроме этого, через человеческие легкие прокачивается до 20 кг воздуха. Люди привыкли к тому что необходим постоянный контроль над состоянием воды, еды. Между тем контрою должен подлежать и воздух вокруг нас. Человек умеет настраивать температуру вокруг себя, он научился регулировать влажность и содержание частиц пыли вокруг себя. Люстра Чижевского своими руками собранная, призвана помочь в поддержании естесственного состава воздуха.
Для этого применяют различные технические устройства - вентиляторы, системы кондиционирования воздуха, различных фильтров. Эти блага цивилизации давно и прочно вошли в наш обиход. Но, надо помнить, что вокруг нас существуют электрические заряды, точнее без их наличия нет возможности создания полноценного, экологически чистого воздуха.
Наш отечественный ученый А.Л. Чижевский посвятил свою жизнь изучению электрической составляющей атмосферы вокруг нас всю свою жизнь. Результатом его исследований стало появление приборов под названием люстра Чижевского. Так, что такое люстра Чижевского — это устройство, которое восстанавливает в воздухе необходимое количество заряженных частиц.
Люстра Чижевского позволит обогатить вашу квартиру отрицительно заряженными ионами кислорода
Описанный прибор достаточно прост и собрать его своими руками не составит большого труда. Как уже отмечалось, прибор состоит из люстры и блока питания.
Эффективность прибора обеспечивается в первую очередь конструкцией люстры. Для изготовления самой простой потребуется обыкновенный гимнастический круг. Его диаметра вполне достаточно. На нем необходимо натянуть сеть из медных проводов диаметром от 0,6 до 1 мм, размер ячейки должен лежать в пределах 35 — 45 мм. Сеть должна быть установлена с некоторым провисанием. В узлы сетки должны быть впаяны иглы длиной порядка 50 мм и диаметром до 0,5 мм. Для этого можно использовать обыкновенные швейные иглы или булавки с колечком.
При установке люстры необходимо выдержать следующие условия. Ее можно подвесить к потолку, но расстояние между кольцом и поверхностью потолочного покрытия не может быть меньше 800 мм. Такое же расстояние необходимо выдержать по отношению к стенам. Имеет смысл поместить ее над спальным местом.
Блок питания необходим для выработки высокого напряжения минусовой полярности. Величина этого напряжения должна быть не менее 25 кВ. Только в этом случае может быть обеспечена необходимая живучесть аэроионов.
Если подобный прибор будет использоваться в больших помещениях, например, в классе или спортивном зале, напряжение, должно быть, не меньше чем 40 — 50 кВ. Такую величину обеспечить не сложно, для этого надо увеличить количество повышающих каскадов в схеме. Но увлекаться получением более высокого напряжения не стоит. Это может привести к коронному разряду и снижению качества работы прибора в целом. Источник напряжения можно установить на шкаф или другую мебель.
При подключении серийно выпускаемого прибора необходимо четко соблюдать все инструкции по применению, которые приложены в эксплуатационной документации.
Люстра Чижевского — это электроэффювиальный ионизатор. Их называют так от греческого слова - эффлювий. Другими словами, разряды попадают в воздушное пространство, перемещаясь с электрода, который имеет небольшой радиус. На этот электрод подают высокое напряжение - порядка 20 - 30 кВ. Оно имеет минусовую полярность. Ионизация осуществляется под воздействием поля высокого напряжения. Оно генерируется в системе, в которую входят два электрода. Они имеют разные габариты, рядом с одним из них, тот который имеет меньший радиус, установлена иголка.
Роль второго электрода выполняет провод по которому подается электричество. Кроме этого, в процессе получения зарядов принимают участие сама электросеть, радиаторы отопления, мебель, установленная в комнате. Кстати, сам человек, тоже принимает участие в этом процессе. Для формирования электрического поля достаточно дать на острие первого электрода отрицательное напряжение.
В результате этого с поверхности иглы срываются электроны, которые при движении соударяются с кислородом. В результате образуется отрицательно заряженный ион. По сути, это кислородная молекула, в структуру которой входит освобожденный электрон.
Этот электрон и сыграет положительную роль в тканях человеческого организма, в частности, в его крови. Во время работы, можно видеть сечение. Его вызывают эти самые электроны, которые, перемещаясь по поверхности электрода срываются с него и по силовым линиям направляются ко второму электроду.
Электрон, который покинул острие, разгоняется до скоростей, которые позволяют при его столкновении с кислородной молекулой выбивать из нее еще электрон, он в свою очередь тоже разгоняется и выбивает электрон из другой молекулы. Так получается пучок электронов, перемещающийся в направлении положительнозаряженного электрода. Молекулы, оставшиеся без электронов, начинают свое движение к игле. Во время движения они получают высокие скорости и при столкновении с поверхностью иглы они продолжают терять электроны.
В результате появляются два процесса, результатом взаимодействия между которыми становится появление электрического разряда. Такой разряд называют тлеющим. Его сопровождает несильное свечение, которое можно видеть рядом с острием. Оно возникает из-за того, что при соударении атома и электрона происходит выделение некоторого количества энергии. При этом ее не хватает для ионизации, но ее достаточно для перевода электронов, вращающихся на другие орбиты. Возвращаясь обратно, в равновесное состояние, атом выделяет полученную ранее энергию, в форме кванта. Он и обеспечивает свечение. Кстати, с ростом количества электронов, уровень свечения усиливается. Кроме того, если поднести к иголке руку на расстояние в 1 — 3 см можно ощутить движение воздуха — его называют ионный ветер. такой же процесс происходит в природных условиях, при этом задействованы различные природные силы.
Оборудование этого класса может иметь различную конструкцию, но в любуюиз них входят излучатель и блок питания люстры Чижевского. Производители выпускают на рынок модели, работающие на основании следующих схем:
Одно из самых распространенных устройств — это электроэффлювиальные люстры. Как они работают описано выше.
В позапрошлом веке, российский ученый А.Л. Чижевский смог доказать, то что, ионы с отрицательным зарядом оказывают благотворное влияние на организм. В то время, как положительнозаряженные частицы оказывают отрицательное влияние.
Давно подмечено, что находясь на свежем воздухе человек чувствует себя значительно лучше нежели в закрытом помещении. В самом деле, количество отрицательно заряженных частиц на открытом пространстве составляет до 10 000 ионов на 1 кубический сантиметр, в то время как в помещении их концентрация составляет всего до 100 ионов.
Почему человек может себя чувствовать плохо в местах большого скопления народа? Во время дыхания образуются частицы с положительным зарядом. Более того, установленные в таких местах системы кондиционирования, другие приборы так же выделяют положительные ионы. Это и приводит к ухудшению самочувствия.
Человек будет себя хорошо чувствовать в хвойном лесу, потому что при фотосинтезе происходит массовое выделение отрицательно заряженных частиц. Значительно улучшается самочувствие и при прогулках вдоль берега моря. Морская вода, разбрызгиваясь при ударе о береговую линию, образует несчетное количество брызг, которые в этот момент получают отрицательный заряд и через некоторое время отдают его окружающему воздуху.
Кроме этого, воздух, насыщенный отрицательными ионами, постоянно циркулирует в горах. Там это образуется в результате активного воздействия ультрафиолета.
Не последнюю роль играет и то, в каких домах проживает человек. Так, стены выполенные из бетона или кирпича, нейтрализуют отрицательно заряженные частицы.
Современный человек много времени проводит в замкнутом пространстве — квартира, офис, производственный цех. Из вышесказанного следует, то что в помещениях концентрация отрицательных аэроионов значительно ниже чем на открытом воздухе. Для того, что бы восставить баланс, применяют искусственную ионизацию воздуха. Ее можно выполнить с применением специальных устройств — ионизаторов.
Все эти устройства применяют с одной целью — обеспечение в помещениях необходимой концентрации отрицательно заряженных частиц, которая необходима для нормального функционирования человека. Кроме человека отрицательно заряженные частицы оказывают положительное воздействие и на другие биологические организмы.
Сделав свое открытие А.Л. Чижевский начал применять его результаты в практической деятельности, при этом продолжая изучение их воздействия на биологические организмы и окружающий мир.
Он ввел в оборот два термина — аэроионотерапия и аэроионопрофилактика. При терапии с помощью ионизаторов в помещении создается такая концентрация отрицательных ионов, которая может быть на определенных курортах, а иногда и превышает ее в несколько раз.
При проведении профилактических мероприятий использование ионизаторов может создать в помещении ту концентрацию ионов, которая существует на открытом воздухе, то есть порядка 10 000 ионов на 1 кубический сантиметр.
Электроэффлювиальный ионизатор воздуха способен очищать воздух от разнообразных загрязнений. Кроме того, его использование поможет нейтрализовать вредоносное воздействие, возникающие при работе электронных приборов, в том числе мониторов и дисплеев.
Неоднократно доказано что ионизация оказывает положительное влияние на все биологические организмы, в том числе и на растения. Это позволяет использовать ионизацию воздуха в агропромышленном комплексе. С помощью этого оборудования стимулируют рост и поддерживают на должном уровне здоровье животных и растений.
Люстра Чижевского польза, от применения которой признана в нашей стране и во многих странах мира. Предложенные им идеи взяты на вооружение и успешно эксплуатируются не только в быту, но и в офисах, и на производстве.
Кроме, насыщения воздуха отрицательными ионами, эти устройства можно использовать для фильтрации воздуха от пыли. В частности, они нашли свое применение при удалении из воздуха кварцевой или цементной пыли, что соответственно снижает вероятность заболевания силикозом и другими профессиональными заболеваниями.
Это изделие и его модификации, например, лампа Чижевского, применяют на производствах, которые выпускают особо точные приборы, электронные схемы, лекарственные препараты и многую другую продукцию, требующую особой чистоты воздуха.
Еще одно применение этого изделия — борьба за чистоту воздуха в промышленных городах. В каждом крупном городе найдется несколько предприятий которые загрязняют воздух своими выбросами. Среди них можно найти и сажу, и соли редкоземельных металлов, и органические соединения.
Люстра Чижевского устанавливается в корпусах атомных станций и других объектов где применяют радиацию. Таким образом, из воздуха выводят пыль, пораженную радиацией.
Для нужд авиации, космонавтики и подводного флота были спроектированы и изготовлены приборы которые позволяют предупредить ионное голодание. Так, ее вмонтируют в кислородные подушки и в системы обеспечения воздухом авиационной и подводной техники.
Не обошла своим внимание аэроионификация и медицину со смежными ей отраслями. Так, приборы, разработанные А.Л. Чижевским, стерилизуют воздух в операционных, лабораториях, изоляционных боксах. Устройства этого типа применяют в родильных отделениях.
Польза и вред, получаемые от этого устройства во много зависит от того, как и где его использовать. При использовании этого изделия необходимо соблюдать определенные меры безопасности, которые должны быть обозначены в описании готового прибора. Ко всему прочему, еще на заре ее использования медицинские работники обозначили ряд заболеваний, при наличии которых использование ионизации воздуха может нанести вред человеку.
Так не стоит использовать люстру Чижевского при заболеваниях астмой и при сердечной недостаточности. Необходимо с особой осторожностью использовать такой прибор в помещениях где могут находиться люди в повышенным артериальным давлением. При наличии в доме людей с подобными заболеваниями имеет смысл проконсультироваться в лечащего врача.
При установке люстры Чижевского своими руками собранной, в помещении, домовладелец должен помнить о том, что габаритные предметы выполненные из металла, электронные приборы, в том числе компьютер, телевизор, начинают накапливать на своей поверхности заряд. Для того, чтобы этого избежать имеет смысл их заземлить. При заземлении целесообразно использовать резистор в несколько мегаом. Если не принять эти меры, то компьютер, находящийся в помещении, может прекратить работу.
Еще одна тонкость. Люстра Чижевского может быть использована для сборки пыли и это может иметь последствия в виде пыльных пятен на стенках вокруг конструкции. Поэтому на некоторых серийно выпускаемых моделях, производители устанавливают пылесборники.
Вступление
Вся жизнь человека неразрывно связана c атмосферным воздухом. Причем для нормальной жизнедеятельности он должен удовлетворять многим параметрам. Температура, влажность, давление, процентное содержание углекислого газа, степень загрязненности и так далее.
При их отклонении от нормы у человека может ухудшиться трудоспособность, самочувствие и здоровье в целом...
Все мы знаем что после грозы воздух становится очень "свежим"- необычайно чистым и легким.
Здесь все дело в том что во время грозовых разрядов воздух обильно насыщается отрицательно заряженными молекулами кислорода – аэроионами.
Впервые влияние отрицательных аэроионов на тело человека начал изучать русский ученый Александр Леонидович Чижевский
в 20–х годах прошлого века (кстати это он их так и назвал...) и выяснил что это именно они оказывают положительное влияние на самочувствие и даже более того: обладают и некоторыми целебными свойствами.
Прототип первой люстры Чижевского
появился еще в 20-х годах XX века. Он представлял собою нечто вроде обыкновенной люстры подвешенной к потолку, но излучающей не свет а отрицательно заряженные ионы кислорода. принцип действия устройства был основан на создании поля высокой напряженности при помощи параллельно идущих проводников под высоким напряжением (20...30 кВольт).
В этом высоковольтном поле и происходило образование отрицательно заряженных ионов кислорода.
Выглядело это устройство примерно так:
Ну в общем-то все уже догадались что речь идет об обыкновенном ионизаторе, который и предлагается повторить своими руками.
К слову: нам всем было- бы чрезвычайно интересно взглянуть на готовое изделие и мы будем очень признательны если собравшие люстру Чижевского поделятся с нами всеми на
От конструкции "люстры" во многом зависит эффективность работы аэроионизатора. Поэтому и к изготовлению ее следует отнестись с особым вниманием.
Основа "люстры" - легкий металлический обод (например, стандартное гимнастическое кольцо "хула-хуп") диаметром 750... 1000 мм, на котором натягивают по взаимно перпендикулярным осям с шагом 35...45 мм оголенные или облуженные медные провода диаметром 0,6...1,0 мм. Они образуют часть сферы - сетку, провисающую вниз. В узлах сетки впаяны иглы длиной не более 50 мм и толщиной 0,25...0,5 мм. Желательно, чтобы они были максимально заточены, поскольку ток, поступающий с острия, увеличивается, а возможность образования побочного вредного продукта - озона уменьшается. Удобно использовать булавки с колечком, которые обычно продаются в магазинах канцелярских принадлежностей.
К ободу "люстры" через 120° прикреплены три медных провода диаметром 0,8...1 мм, которые спаяны вместе над центром обода. К этой точке подводится высокое напряжение. За эту же точку "люстра" крепится с помощью рыболовной лески диаметром 0,5...0,8 мм к потолку или кронштейну на расстоянии не менее 150 мм.
Преобразователь напряжения необходим для получения высокого напряжения отрицательной полярности, питающего "люстру". Абсолютная величина напряжения должна быть не менее 25 кВ. Только при таком напряжении обеспечивается достаточная "живучесть" аэроионов, обеспечивающая им проникновение в легкие человека.
Для помещения типа классной комнаты или школьного спортивного зала оптимальным является напряжение 40...50 кВ. Получить то или иное напряжение нетрудно, наращивая количество умножительных каскадов, однако чрезмерно увлекаться высоким напряжением не следует, поскольку появляется опасность возникновения коронного разряда, сопровождаемого запахом озона и резким снижением эффективности работы установки.
Схема простейшего преобразователя напряжения приведена на рис. 2,а. Особенностью его является непосредственное питание от сети.
Работает устройство так. Во время положительного полупериода сетевого напряжения через резистор R1, диод VD1 и первичную обмотку трансформатора Т1 заряжается конденсатор С1. Тринистор VS1 при этом закрыт, поскольку отсутстсвует ток через его управляющий электрод (падение напряжения на диоде VD2 в прямом направлении мало по сравнению с напряжением, необходимым для открывания тринистора).
При отрицательном полупериоде диоды VD1 и VD2 закрываются. На катоде тринистора образуется падение напряжения относительно управляющего электрода (минус - на катоде, плюс - на управляющем электроде), в цепи управляющего электрода появляется ток и тринистор открывается. В этот момент конденсатор С1 разряжается через первичную обмотку трансформатора. Во вторичной обмотке появляется импульс высокого напряжения (трансформатор повышающий). И так - каждый период сетевого напряжения.
Импульсы высокого напряжения (они двусторонние, поскольку при разрядке конденсатора в цепи первичной обмотки возникают затухающие колебания) выпрямляются выпрямителем, собранным по на диодах VD3-VD6. Постоянное напряжение с выхода выпрямителя поступает (через ограничительный резистор R3) на ионизатор- "люстру".
Резистор R1 может быть составлен из трех параллельно соединенных МЛТ-2 сопротивлением по 3 кОм, a R3- из трех-четырех последовательно соединенных МЛТ-2 общим сопротивлением 10...20 МОм. Резистор R2 - МЛТ-2. Диоды VD1 и VD2 - любые другие на ток не менее 300 мА и обратное напряжение не ниже 400 В (VD1) и 100 В (VD2). Диоды VD3- VD6 могут быть, кроме указанных на схеме, КЦ201Г-КЦ201Е. Конденсатор С1 - МБМ на напряжение не ниже 250 В, С2- С5 - ПОВ на напряжение не ниже 10 кВ (С2 - не ниже 15 кВ). Конечно, применимы и другие высоковольтные конденсаторы на напряжение 15 кВ и более. Тринистор VS1 - КУ201К, КУ201Л, КУ202К-КУ202Н. Трансформатор Т1 - катушка зажигания Б2Б (на 6 В) от мотоцикла, но можно использовать и другую, например от автомобиля.
Устанавливают "люстру" на расстоянии не менее 800 мм от потолка, стен, осветительных приборов и 1200 мм от места нахождения людей в комнате.
Настройка устройства не требуется- при правильной сборке оно начинает работать сразу.
Единственное только лишь целесообразно обратить внимание на следующее:
1. Объем помещения. Если размер помещения превышает 20 кв.м, то желательно увеличить напряжение на выходе умножителя добавив туда еще один мост из диода и конденсатора (на рис 2 картинка "б").
2. Не желательно устанавливать ионизатор вблизи электронных приборов и металлических конструкций. Ионизатор может вызвать накопление статического электричества что чревато последствиями.
3. Включать люстру Чижевского рекомендуется не более чем на 30 минут (для жилых помещений).
Источники:
1. Иванов Б. "Люстра Чижевского" - своими руками. - Радио, 1997, N 1, с. 36, 37.
2. Иванов Б. С. Электроника в самоделках. - М.: ДОСААФ, 1975 (2-е изд. - ДОСААФ, 1981).
