Tesla Coil

[teslina]

Ai reusit sa termini traful de alimentare? Merge? Ceva poze? (ai promis)

[mișa]

Am construit carcasele pentru bobine, a adunat toate materialele, sirma, folia izolanta, uleiul de transformator dar inca nu am bobinat.

 

Referitor la sticla ca dielectric, am gasit tot felul de referinte pe internet, toate erau "de bine". Cam asta ar fi o sinteza destul de buna: http://en.wikipedia.org/wiki/Types_of_capacitor

[teslina]

Ai sa vezi ca in domeniul "tesla coil" lucrurile stau un pic diferit, iar condensatorii de sticla nu sunt chiar "ultra-reliable" cum apar in text. In domeniul tehnic ai auzit de condensatori cu sticla pentru puteri mari (zeci de kW) ? Chiar si traful tesla pare usor de construit (schema este foarte simpla) dar sunt o serie de "tricks and tips" ca sa obtii lungimea maxima a streamerilor.

[mișa]

Absolut de acord cu ce spui tu. O schema simpla nu e neaparat o constructie simpla. Referitor la condensatori cu sticla am facut urmatorul experiment: Mai multe straturi sticla/folie de aluminiu si am obtinut un cond cam de 10nF. Am incarcat condensatorul in curent continuu din generatorul de inalta tensiune cu bobina de inductie si regulator pentru iluminat printr-o punte facuta din 400 de diode EM516 (100 pe ramura). Am obtinut un arc foarte intens la descarcare. Condensatorul ramine incarcat (si foarte periculos) mult timp.

In curent alternativ (fara punte) se schimba lucrurile. Apare coroana intre aluminiu si sticla datorita aerului. (se vede la lumina redusa) Clar apar pierderi mari dar nu in sticla ci in aer. In curent alternativ a trebuit sa reduc capacitatea din cauza curentului mic debitat de bobina de inductie. Practic am ajuns la doar o sticla intre 2 folii care se suprapun pe o suprafata de 5X5cm. Pierderile se observa si prin faptul ca dupa mai putin de un minut sticla e calda. Urmatoarea faza a experimentului a fost ca intre sticla si folia de Al sa fie un strat de ulei de transformator. Aici iar lucrurile s-au schimbat. Nu mai apare coroana iar sticla nu se mai incalzeste de loc. Bine, conditiile nu sunt nici pe departe ca cele din TC dar e mai mult decit nimic.

Problema cu stabilitatea condensatorului ramine. De exemplu condensatorul de aprox 10n de care vorbeam mai sus ajunge de 12-14n daca presez armaturile.

 

Ar mai fi o varianta care ar merita incercata. Acel condensator de 10n sa-l pun intr-o incinta vidata. E prea mare efortul si nu stiu daca merita. In plus de asta, pompa mea de vid nu videaza decit pina la aprox 10mmHg si nu stiu daca ajunge.

 

Asa am ajuns la concluzia ca singura metoda ar fi metalizarea chimica deoarece stratul de metal e compact si nu include alte impuritati.

Amintesc doar ca ar mai exista o metoda de metalizare OARECUM home-made si anume prin bombardament ionic dar aceasta are dezavantajul ca metalizarea include multe molecule din gazul in care se face. Oricum, prin metoda asta se poate obtine doar un substrat conductor f. subtire peste care sa se depuna tot electrochimic un strat mai gros.

 

Vezi si asta: http://www.radio-electronics.com/info/d ... citors.php

[radhoo]

Cand apesi placile capacitatea variaza din cauza modificarii cantitatii de aer dintre placi, dar si din cauza apropierii foilor de aluminiu.

 

Am postat un test cu un condensator homemade aici:

 

E de 19nF, capacitate variabila cu presiunea, cu toate ca l-am infasurat in banda adeziva puternic stransa. Dielectricul e din 2 layere de punga de plastic, care si-a dovedit rezistenta la strapungere pana la 10KV (l-am testat inainte sa construiesc condensatorul, impreuna cu alte materiale: diverse pungi, hartie ceruita, combinatii ale acestora, banda adeziva, etc).

 

Descarcarile sunt foarte rapide, framerate-ul camerei nu le-a prins pe toate, dar sunetul prezinta corect evenimentele.

 

La sfarsitul filmului, dielectricul a cedat: spark gap-ul a fost prea mare.

[mișa]

Ia auziti la ce m-am gindit. Poate isi dau cu parerea cei cu experienta in TC. Presupunem ca construiesc un condensator cu sticla plana si folii de aluminiu, totul in ulei. Cu un surub reglezi presiunea pe armaturi respectiv capacitatea. Daca de surub atasezi un tub de plastic suficient de lung, ai putea face un acord fin in timpul functionarii.Asta in principiu....Dar am totusi o banuiala referitoare la functionarea mai proasta a condensatorilor de genul asta. Anume: In timpul functionarii, apar forte destul de mari intre armaturi. Acestea modifica distanta intre ele si respectiv capacitatea. Asta poate duce la fenomenul ca descarcarea incepe corect la rezonanta, iar pe masura ce condensatorul se descarca capacitatea se modifica... si nu se mai face corect transferul de energie in secundar.Poate de aici concluzia ca cond. home-made nu sunt prea buni. Eu zic ca in orice circuit rezonant stabilitatea e determinanta, cu atit mai mult daca apare variatie de capacitate functie de tensiunea pe condensator.Si ar mai fi inca ceva. Deplasarea armaturilor inseamna lucru mecanic, deci pierderi energetice sub forma de lucru mecanic.

[teslina]

Chiar daca ai o capacitate stabila in circuitul primar tot nu este de ajuns. In timpul functionarii streamerii vor prezenta o capacitate aditionala care vor deplasa frecventa de rezonanta. Daca fixezi frecventa circuitului primar cu un osciloscop, vei avea surpriza ca de la un anumit nivel de putere (o anumita lungime a streamerilor) lungimea lor sa scada in ciuda aportului de putere. Aste este unul din tips-urile care trebuie luate in considerare. Practic, circuitul primar trebuie acordat la o frecventa mai joasa decat a celui secundar. Astfel la nivelul de functionare nominal, streamerii vor atinge lungimea maxima, corespunzatoare nivelului de putere utilizat.Asa ca nu va mai preocupati de variatia capacitatii primare. Oricum variatia este doar de cativa nF. De ceea exista un primar acordabil, usor de utilizat. Frecventa de rezonanta depinde si de obiectele care sse gasesc in jurul rezonatorului, de ceea el va trebuie mereu reacordat in functie de locul unde functioneaza, in functie de calitatea legarii la pamant, presiune atmosferica si temperatura. Oricum nu se pot controla toti parametrii. Calculele dau doar un punct de plecare orientativ, dupa care acordul se obtine prin incercari.

[mișa]

M-am apucat de noul transformator de HV, adica mai bine zis de noul secundar. Cu primele bobine am avut necazuri datorita dimensiunile mari ale carcaselor. Dupa ceva timp de la bobinare s-au desprins lipiturile datorita tenstunilor mecanice aparute in timpul bobinajului. De data asta am ales alta varianta. Un tub PVC de 110 presat la cald dupa dimensiunile mecanice necesare va fi carcasa. Dupa obtinerea formei dorite, l-am umplut cu ghips si am fixat pe centru o teava tapana. Am bobinat la strung, folosindu-ma de avansul automat. (la strung poti face niste bobine incredibil de bune si frumoase). Poza cu bobina am facut-o in timp ce bobinam stratul 6 din 48.Dupa terminarea bobinajului, sparg ghipsul si scot teava.Bobina secundara o bobinez cu sirma de 0.3. Miezul are 55cm2.

[mișa]

Dupa fiecare strat de bobinaj, am pus un strat de izolatie (hostafan).Tolele arata ca in poza.(FeSi de 0.35)Transformatorul e dimensionat pentu 20KV secundar, 400V primar.

[teslina]

Wow...o abordare cvasiprofesionala ca in filmuletul urmator:

 

 

Succes Misa!

[mișa]

Multumesc

[radhoo]

pana acum arata foarte bine!

[mișa]

Am gasit de cumparat (pe stoc) tub acrilic (plexi) transparent si ultafinisat cu diametrul exterior de 100mm si perete de 3, 4 sau 5mm. E mai bun ca tubul de PVC pentru secundarul TC? Oare pentru transformatorul de alimentare care-l construiesc am nevoie de un diametru mai mare al secundarului TC?

[teslina]

Da, se poate folosi si acrilic transparent:

 

http://4hv.org/e107_plugins/forum/forum_viewtopic.php?27432.30

 

Este de preferat ca grosimea peretelui tubului sa fie cat mai mica, pentru a reduce incalzirea secundarului in timpul functionarii (pierderi in dielectric sub forma de caldura in RF). Totusi transformatoarele tesla clasice (cu eclator) nu incalzesc secundarul atat de tare, dar la puteri mari cum vrea sa faca Misa e mai bine sa fim prudenti. Un alt dezavantaj fata de PVC este ca acrilicul se prelucreaza cam greu (este casant).

 

Uite cateva "tips" pe care le-am scris in wikipedia despre trafurile tesla cu eclator:

 

http://wiki.4hv.org/index.php/Spark_Gap_Tesla_Coil

 

Este si un tabel cu relatia dintre diametrul secundarului si puterea introdusa. Pentru 10 cm (4 inches) te incadrezi pentru nivelul de pana la 3 kW. Totusi, daca ai posibilitatea gaseste un diametru mai mare (12-14 cm). Daca secundarul are diametru mai mic este posibil ca in timpul functionarii sa apara "racing sparks" = scantei si arcuri intre spirele secundarului, care pot distruge izolatia. Pentru a evita acest lucru va trebui sa micsorezi cuplajul intre primar si secundar (inaltand secundarul cu cativa cm fata de planul primarului) si acest lucru se va reflecta si intr-o scadere a lungimii si intensitatii streamerilor. Dimpotriva, un secundar cu diametru mai mare va procesa mai bine energia din condensatorul primar fara aparitia fenomenelor nedorite de supracuplaj. In general se accepta un raport de 1/3-1/5 intre diametrul secunadrului si lungimea bobinajului. Pentru 3 kW ai putea alege un factor mediu de 1/4.

[mișa]

Trebuie sa verific daca sunt pe stoc tuburi de 120 si 133mm cu perete de 3mm. Foarte probabil ca da. 120 sau 133? (sau eventual 150 - urmatoarea dimensiune ?)Din cite stiu eu, polimerii acrilici se folosesc in RF. PVC-ul nu prea.