㊙️ 🍊 🌃 كيف صنعنا أكبر ملف تسلا في أوكرانيا لمتحف العلوم 👽 👨🏿‍🤝‍👨🏻 🛌🏼

في عام 2016 ، دعيت للمشاركة في مشروع لإنشاء ملف تسلا قوي لمتحف العلوم في مسقط رأسي. إن الرفض سيكون خيانة مُثلهم وأطفالهم الذين يعشقون التجارب العلمية. تحت الخفض ، ليس فقط وصفًا لتصميم الجهاز الناتج ، ولكن أيضًا القليل عن حب الذكور للعلم والمتحمسين وكيفية ولادة وتنفيذ المشاريع الاجتماعية.

الخلفية

هذه قصة عن الناس. أولئك الذين لا يحبون القصص عن الناس يمكنهم تخطي هذا القسم بأمان.

أولاً ، القليل عن نفسك. اسمي أرتيوم. الآن أعمل كمصمم في شركة خاصة ، لكني فيزيائي من خلال التدريب ، وأسلوب تدريس الفيزياء للأطفال هو هوايتي. حول هذا الموضوع لقد سبق نشرها المشاركات على Geektimes ( واحد و اثنين ). قبل أربع سنوات ، كنت منغمسًا تمامًا في العلوم ، وعملت في مختبر طرق تدريس الفيزياء في جامعتي الأصلية ، وأجرت دورات التعليم المستمر للمعلمين في جميع أنحاء المنطقة ، وشاركت في رئاسة مجموعة الشباب الفيزيائيين للأطفال من سن 5 سنوات ، وعملت أيضًا كمدرس للفيزياء وقمت بتطوير المؤلف الموقع.

في ذلك الوقت بدأ في أوكرانيا إجراء نزهات علمية لأول مرة. هذا حدث ممتاز لنشر العلوم ، عندما تخرج الجامعات والمعامل ومراكز البحوث إلى الساحة مع المعارض المادية والنيتروجين السائل والهياكل العظمية والعارضات والمجاهر والتلسكوبات والحشرات النادرة والخفافيش. بشكل عام ، يفضح الجميع ما يفعله وما هو مثير للاهتمام للبقية. بالطبع ، شارك المختبر والمدرسة والدائرة التي عملت فيها بنشاط في نزهة العلوم.

هناك قابلت أحد منظمي النزهة - سيرجي. حلم هذا الرجل بمتحف العلوم لمدينتنا وأقنعني أنه إذا لم تستسلم وأن تكون نشطًا ، فإن كل شيء سينجح.

وهكذا حدث ، حققت النزهة العلمية نجاحًا باهرًا ، على أساس هذه النتيجة الإيجابية ، قررت الجامعة إعطاء الضوء الأخضر لفريق سيرجي وخصصت بسخاء بعض المباني لمنطقة رائعة للمتحف.

ربما كان الوقت الأكثر رومانسية. مع عدم وجود تمويل تقريبًا ، بدت محاولة لجعل متحف العلوم من المباني المدمرة في شهر أو شهرين تبدو مجنونة. لكن سيرجي لم يثبط عزيمته ، هرع مثل نيزك ، ثقوب في الأرضية ، علق الجدران دون إصلاح مع النسيج ، قام بعمل أقسام ودعم للمعارض المستقبلية. أظهر سيرجي عزمًا وإرادة مذهلين ، بالإضافة إلى قدرات تنظيمية ملحوظة. ساعد مختبرنا ، مثل العديد من المختبرات الأخرى ، المشروع بأجهزة العرض والأفكار المتعلقة بالميزانية ، ولكن المعروضات الرائعة.

افتتح المتحف بأمان ، وغادرت مع زوجتي وأطفالي في الجبل الأسود. هناك نظمت أيضًا دائرة حول علم الفلك والفيزياء ، لكن قسم التصميم أصبح بالفعل مكان العمل الرئيسي.

في العام الماضي عدت إلى أوكرانيا. قدم لي سيرجي جولات في المتحف الذي تم تجديده. لمدة عامين ، أجرى المتحف إصلاحات ، وزاد عدة مرات من قاعدة المعرض ونما بشكل ملحوظ على المنطقة المحتلة. كان من الممتع للغاية العثور على أحد أجهزة العرض العاملة - "الطاولة البصرية" ، التي قاموا بتجميعها بأيديهم في فجر المشروع.

تحدث سيرجي عن رغبته في الحصول على "ملف تسلا" للمتحف ، فهو لم يجد بائعًا فحسب ، بل اتفق مع شركة رائعة "X" على رعاية المشروع وحتى تمكن من الحصول على المال. ومع ذلك ، قبل البيع مباشرة ، قرر البائع مضاعفة السعر. بالطبع ، تم الانتهاء من التواصل في هذا الشأن. وكان سيرجي في وضع لا يحسد عليه.

بعد مرور بعض الوقت ، اتصل بي سيرجي وقال إنه وجد شخصًا قام بالفعل بجمع عدة ملفات تسلا صغيرة ، وكان مستعدًا لتجميع ملف أكبر. لكنه يحتاج إلى مساعدة في الميكانيكا. عرضت بشكل غير ملحوظ للانضمام إلى المشروع دون الحق في الرفض.

كان لدينا اجتماع مع هذا "teslaststroitel" ، والذي كان يسمى بالمناسبة سيرجي. من الواضح تمامًا أنه كان غريبًا نوعًا ما لديه هوس لفائف تسلا ، وفكرة الإصلاح هي ملف كبير. ولكن بمجرد أن بدأنا في مناقشة المشروع ، كانت هناك تناقضات مع الصورة التي يتم تقديمها (يبدو لي هنا ليتم إدراجها "من قبلي"). بدأ المحاور في شرح تصميم الجهاز باستمرار ، ولم يكرر ، ولم يقل أي شيء غير ضروري. تم استخدام جميع المصطلحات المادية بشكل صحيح ، وتم إعطاء الظواهر الفيزيائية التفسير الصحيح. تم الرد على إجابات واضحة ومنطقية لجميع الأسئلة. اتضح أنني أتواصل مع مدرس مناسب لجامعة فنية معروفة ، مهتم حقًا بملفات تسلا.

كان سيرجي صاحب جودة عالية مثل الدقة. الذي حصل على احترام عميق على الفور. قام بإعداد مكان عمله لفترة طويلة وبعناية ، والتقط أداة مسبقًا ورتب لنفسه ، جميع الاتصالات التي كان دائمًا ، دائمًا على الإطلاق ، بدقة شديدة. إذا كنت في عجلة من أمرك لإجراء اتصال ضعيف ، فسيبقى سيرجي صامتًا ، ثم يلتقط بهدوء ويصلح. قد يبدو أن مثل هذا التمحيص مفرط ، ولكنه في الواقع يوفر قدرًا كبيرًا من الوقت. في الواقع ، طوال فترة العمل ، لم نواجه أبدًا خطأ في التجميع غير الصحيح. من أجل عدم الخلط بين سيرجييف ، سنطلق عليه فيما بعد سيرجي أ ، والأول - سيرجي ف.

ما هو ملف تسلا؟

طلبت من سيرجي أ. (مؤلف الملف) أن أخبرك عن الملف شخصيًا. ينتمي إليه النص الكامل في هذا القسم:

19- 20- ( ). .

, DIY - , , . . , .

? , . :

– , , , , , ;
– , , , , , , .

, , , , .

« — , »© – - .

1891 , , . : , , , .

, ( ), .

: , , . , , , .

, , , .

SGTC (Spark Gap Tesla Coil) – . , . , . 6 . , , — .

ARSGTC (Asynchronous Rotary Spark Gap Tesla Coil), , , . .

VTTC (Vacuum Tube Tesla Coil) – . .

SSTC (Solid State Tesla Coil) – , . MOSFET IGBT ( LGBT). , , .

DRSSTC (Dual Resonant SSTC) – . , , .

QCWDRSSTC (Quasi-Continuous-Wave DRSSTC) – , , 10 .

, .

, « », , . , AliExpress , .

, , 2013 ( ) ، وبعد نجاحهم في جمع المبلغ اللازم ، يواصلون حتى الآن العمل في مشروع يسمى OneTesla. ما يميزه نوعيًا عن المشاريع الأخرى هو التوثيق المفتوح والرسوم البيانية ، حيث يمكن لأي شخص اتباع التعليمات لتجميع بكرة موسيقية في المنزل باستخدام طوبولوجيا DRSSTC. استرشدت بالتعليمات من موقع OneTesla على الويب ، جمعت أول ملف عمل لنفسي.

أخيرًا ، أود أن أشير إلى أنه من السهل جدًا إنشاء ملف تسلا يعمل ، ولكن لجعله بحيث لا يكون محرجًا في الظهور ، فإنه لا يزال مكلفًا للغاية ومكلفًا ويستغرق وقتًا طويلاً.

اختيارنا لـ "المدرسة القديمة"

لمحبي الأرقام - وصف فني موجز لمعرضنا من قبل سيرجي أ.

, , . 4 , 220 8600 .

4 .

5 9 (MMC), 45 0,1 2 55 18 . 8 AWG, 6,35 6 ½ . 1000 0,5 10 56 . 11 .

, , 220 . 250 , , , , , .

,

لم تسمح الميزانية الحالية بالكثير للتجول. يجب تقليل عدد عمليات الطحن والتحويل إلى أدنى حد. جميع الأجزاء غير المسؤولة صنعنا نحن شخصيا.

تم صنع قرص التمزق من ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسماكة 8 مم. يوجد على القرص 6 جهات اتصال تغلق مانع الصواعق. يقع القرص على محور محرك غير متزامن ثنائي القطب بطاقة 0.37 كيلو واط. سرعة المحرك 2800 دورة في الدقيقة. بالنظر إلى حدوث 6 أخطاء في ثورة واحدة ، نحصل على 280 خطأ في الثانية.

على الإنترنت ، يمكنك العثور على عمل هؤلاء المجانين الذين وضعوا فجوة الشرارة على عمود طاحونة الزاوية:

هذه الحلول تثير الإعجاب ببساطتها ، ولكنها ليست متوافقة على الإطلاق مع مفهوم مثل تدابير السلامة. لا يتم تثبيت المطحنة بإحكام بالقاعدة مع مشبك حول المقبض. ترتفع درجة حرارة الأقطاب الكهربائية على القرص ، نظرًا لأنها تحتوي على وقت تبريد ومنطقة صغيرة. يدور القرص على تردد 4000-6000 دورة في الدقيقة! من السهل كسر هذا التوازن الهش ، ثم تتطاير الأقطاب الكهربائية الساخنة ، مثل الشظايا ، في اتجاهات عشوائية. الرجاء استخدام مطحنة الزاوية للغرض المقصود فقط!

تم تصنيع الملف الأساسي على شكل حلزوني من أنبوب نحاسي بقطر ¼ "، وعادة ما يدور الفريون بين هذه الأنابيب بين وحدات تكييف الهواء. تعد هندسة الملف مهمة جدًا ، حيث يعتمد الحث عليها ، ونتيجة لذلك ، تردد الدائرة التذبذبية. للتأكد من أن النموذج يتوافق تمامًا مع التصميم ، تم تطوير تثبيت غير معقد لأربعة دعامات. كانت الدعامات مصنوعة من صفائح PVC باستخدام طحن CNC.

معرض جيد - معرض آمن

بالطبع ، ملف Tesla هو جهاز خطير ، بشكل أكثر دقة حتى مميت. ضع في اعتبارك جميع العوامل حسب الأهمية.

, , , , . , , 8600 . — . , .
, . , . , .
بالإضافة إلى ذلك ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الأوزون أثناء العمل ، تقول ويكيبيديا أن الأوزون هو غاز سام للغاية مع خصائص مؤكسدة يمكن أن تؤدي إلى الوفاة المبكرة. الخبر السار هو أن الأوزون يقتل العفن والبكتيريا بشكل فعال.
لا تنس أن البرق لا يضيء بالضوء المرئي فحسب ، بل أيضًا بالأشعة فوق البنفسجية ، والتي لا تفيد العينين بشكل خاص.
من الضروري أيضًا مراعاة أن التثبيت يولد ضوضاء (بترتيب 100 ديسيبل على مسافة 3 أمتار). الضوضاء تسبب الانزعاج ويمكن أن تخيف الطفل.

واجهنا مهمة صعبة - تحويل منشأة مميتة إلى معرض آمن ومثير للأطفال. تم تحديد العلاجات التالية.

عمل المعرض - فقط في حضور شخص على دراية بالسل.
, . , , , , . . , 40 .
. . , , .
10 . , , , .
يعمل الزجاج كقسم عازل للصوت ، ويقلل إلى حد كبير (-10 ديسيبل) من مستوى ضغط الصوت. ومع ذلك ، بالنسبة للزوار الصغار ، تم طلب سماعات رأس مانعة للضوضاء.

أود أن أشير إلى أن سيرجي أفسر تعيين قفص فاراداي وقسم الزجاج بطريقته الخاصة:

"في تشغيل محول Tesla ، كان هناك بعض الأناقة والسحر السحري ، لدرجة أن كلاهما يريد أن يظهر للجميع ولا يظهر لأي شخص ، وبالتالي ، بعد رغبته الغريزية في حماية الملف من آثار العالم الخارجي ، تقرر وضعه في غرفة بدون نوافذ ، داخل قفص معدني بباب على القفل وخلف جدار من الزجاج السميك ".

كيف وصلنا إلى UMBRELLA INC.

عند تشغيل الملف يجب أن يكون هناك تسلسل معين. أولاً ، يجب تشغيل المحرك الكهربائي والانتقال إلى وضع التشغيل ، وبعد ذلك فقط يمكن توفير الطاقة للملف الأساسي. كنا بحاجة إلى وحدة تحكم تضمن إطلاق تثبيت بسيط ، وكذلك تنفيذ عدد من الخوارزميات الأخرى. تجميع الجهاز "على الركبة" لم يؤخذ في الاعتبار. تمت صياغة المعارف التقليدية وتحويلها إلى مكتب تصميم واحد "Y" للمساعدة. كان طلبنا لهم صغيرًا وليس مثيرًا للاهتمام على الإطلاق ، ولكن نظرًا للتوجه الاجتماعي للمشروع وقلة العمل ، اتفقوا على إكماله مجانًا. لقد دفعنا فقط للمكونات وتصنيع لوحات الدارات الكهربائية في المصنع.

عندما تم الانتهاء من العمل ، أعطاني مهندس الإلكترونيات ، وهو يبتسم بلطف ، الصناديق ذات الألواح. بدلاً من شعار الشركة ، وجدنا نقشًا متواضعًا "UMBRELLA". رفضت الشركة العلاقات العامة ، ورفض مهندس الإلكترونيات امتناننا.

البدء والتكليف

كل شيء سار حسب الخطة. تم صنع جميع الأجزاء ووضعها في أماكنها المقصودة دون مفاجآت. حسنًا ، لا توجد مفاجآت تقريبًا. والحقيقة هي أن لدينا رغبة في تنظيم تكرار المقاطعات للمفرزات. لهذا الغرض ، تم شراء محول تردد للإنتاج الوطني للمحرك الكهربائي. أخذ هذا chastotnik نفسه منا عدة أيام من العمل ، لقد انجذبنا إلى قصة مضحكة وحزينة ومفيدة في نفس الوقت. كان المعنوي أنه من الأفضل عدم استخدام وحدات التحكم في التردد للإنتاج الوطني. إذا كانت هناك طلبات في التعليقات ، فسيتم تخصيص مشاركة منفصلة مع مراجعة وصور تشريح الجثة إلى chastotnik.

بعد رفض تنظيم التردد ، بدأ التثبيت يعمل في البداية الأولى. تم حساب حسابات سيرجي النظرية بالكامل. قطعنا أرضية المنعطفات الإضافية للملف الأساسي وسقطنا في الرنين. عملت جميع العقد بشكل طبيعي.

ضرب البرق فوق البنفسجية وجوهنا ، هدير بصوت عال يسر القلب. تنتشر رائحة الأوزون في جميع أنحاء الغرفة بمساحة 150 م 2. أدركنا أن الوقت قد حان لإنهاء العمل. في عمليات الإطلاق التالية ، تقرر تنفيذ بالفعل في الغرفة المخصصة ، مع جميع وسائل الحماية المحددة. انتظرنا فقط لإكمال أعمال البناء.

***

عندما تم الانتهاء من إصلاح المبنى ، لم يكن لدينا سوى أسبوعين لتثبيت ملف Tesla ، وإجراء جميع الاتصالات واختبار النظام من أجل الموثوقية. كان هذا وقتًا قصيرًا ، نظرًا لأن اثنين من أعضاء الفريق الثلاثة كان لديهم مكان عمل دائم خارج متحف العلوم ، وكان من المستحيل تنفيذ أي عمليات بمفردهم.

نقلنا المعدات ، وقمنا بجميع الاتصالات ، وفحصنا كل شيء ، وقمنا بتغذية الطاقة إلى لوحات التحكم ، وقمنا بتشغيل جميع الأجهزة ، واضغطنا على الزر رسميًا و ...
... ولم يحدث شيء. لا شيء على الإطلاق. عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، وجدنا أن أحد المراحل له جهد 60 فولت بدلاً من 220 فولت! لحسن الحظ ، تمكنا من الوصول إلى جميع المراحل الثلاث وتمكننا من إعادة الاتصال بسرعة. بالنسبة لنا ، تم حل المشكلة بسرعة ، ولكن في المبنى الذي يوجد فيه متحف العلوم ، لم يعمل ثلث المعدات لأكثر من أسبوع.

كانت الصعوبات الحقيقية تنتظرنا في وحدة التحكم في ملف تسلا. على الرغم من حقيقة أن جميع المدخلات والمخرجات للوحدة كانت معزولة جلفانيًا ، وتم تزويد الطاقة إلى الصواعق في مرحلة منفصلة ، بمجرد أن قفزت الشرارة الأولى في الصواعق ، أصبحت وحدة التحكم مجنونة. قام إما بإيقاف الملف على الفور ، أو لم يقم بإيقاف تشغيله على الإطلاق ، أو أوقف تشغيل المحرك. يكمن جذر الشر في التداخل عالي التردد الذي ينتقل من الملف عبر الأسلاك إلى الشبكة. كانت النبضات قوية لدرجة أنها أحدثت ضوضاء في جميع الأسلاك المجاورة. في الاختبارات السابقة ، قمنا بتركيب الأسلاك بحيث تكون بعيدة عن بعضها البعض. هنا ، وفقًا لمشروع المصممين ، ساروا على طول الأنابيب الشائعة. كان علينا إجراء تغييرات على المشروع. قمنا بإزالة لوحة التحكم من اللوحة المشتركة إلى خزانة منفصلة مؤرضة. لكن ذلك لم يغير شيئا.هنا بدأت الرقصات مع الدف.

بحثًا عن حلول ، جربنا كل شيء ، حتى لجأنا إلى علاجات المثلية مثل تركيب حلقات الفريت والمثبطات. مر الوقت وزاد التوتر.

من حين لآخر ، أخذت معي ابني الأكبر البالغ من العمر ست سنوات. بينما كنا نعمل ، كان يستمتع في المتحف. في كثير من الأحيان لم أحضر ، وقام الرجال بمعظم العمل بأنفسهم. كان الجميع متعاطفين مع حالتي الزوجية.

في مرحلة معينة ، انضم إلينا متحمس آخر ، يُدعى أيضًا سيرجي. تبين أن هذا الرجل طالب جامعي ، لكنه معقول للغاية. أثر ظهور سيرجي الثالث بشكل غير متوقع بشكل إيجابي على فعالية شركتنا. بمشاركته ، حددنا السبب الرئيسي للخلل. كان الرابط الضعيف هو الإدخال من زر البدء ، وهو الزر الوحيد الذي يجب على الزائر الضغط عليه. مرة أخرى قمنا بتغيير التصميم وتشغيل الكابل من الزر إلى وحدة التحكم في أنبوب منفصل. بالإضافة إلى ذلك ، قمنا بلحام العديد من المكونات على اللوحة. تم تغيير قيم مقاومات السحب ، وكذلك مقاوم واحد من وحدة منع ارتداد التلامس. نجح هذا الإجراء ، وقمنا بإصلاح المشكلة. بروح هادئة ، احتفلنا بالعام الجديد معا في منزلي.

النتيجة

تم افتتاح المعرض في 4 يناير ، ومنذ ذلك الحين كان يعمل بشكل منتظم وترفيه الزوار. ظهرت العناوين في وسائل الإعلام: "أعاد العلماء ملف نيكولا تيسلا نفسه" ، "حصل أكبر ملف تسلا في أوروبا" ، "ظهرت غرفة عالية الطاقة في المركز X" ، "اخترع العلماء علاجًا للسرطان" ، إلخ. كمصمم ، لا أشعر بفخر كبير بالمشروع ، أعتقد أنه بالنسبة للعديد من القراء ، من الواضح أنه من وجهة نظر هندسية ، فهذا جهاز بسيط إلى حد ما ، بالإضافة إلى بعض العيوب.

لكن من الممتع للغاية أن نتذكر العملية نفسها: اجتماعاتنا بعد العمل ، ومناقشة مفاهيم بيتزا البوفيه الرخيصة ، والإطلاق الأول ، والصراع الممل مع المشاكل والانتصارات. لسبب ما ، تتقاطع هذه الذكريات مع أحداث مختلفة من الطفولة المبكرة: كيف قام في 4 سنوات من العمر بدائرة قصيرة في شقة ، وحشو دبوس في مقبس ، وكيف "تم إصلاح" مسجل شقيقه ، وكيف صنع طائرة من الألواح والأظافر وحاول بدء تشغيلها ، في المرة الأولى التقطت حام الحديد. من خلال تنفيذ هذا المشروع الصغير ، استطاع كل منا تحقيق أحلام وتطلعات الطفولة. هذا يجعلني أشعر بالدفء والسرور في القلب ، وهذا ما أريد مشاركته معك.

UPD1

تمت إضافة مقطع فيديو من عمليات الإطلاق الأولى.
صقيع 273 - نفس سيرجي أ.

كيف صنعنا أكبر ملف تسلا في أوكرانيا لمتحف العلوم