Tesla Coil

[teslina]

Frumoasa mutra..Ce vrei sa postez? Wow!! Superb! Ce capuri vidia mishto...Pune totul la un loc si incepe testele. Atunci vom avea ce discuta.

[mișa]

Era mai mult o gluma....poate nereusita.

[doru3160]

Salut,am urmarit cu interes constructia traf-ului,si nu pot decat sa apreciez efortul si meticulozitatea in executie,felicitari.Daca imi e permis o...hai sa zicem nu observatie,ci doar un motiv de grija pt tine...tin minte din vremurile bune,cand m-am jucat si eu cu ceva traf-uri ridicatoare,e drept nu cu tensiuni mai mari de 15KV,le bobinam in galeti si cu toata grija la izolatie,pana la urma mai apareau strapungeri,aici sincer,nu-mi place ca vorbesti de tensiuni de peste in 30KV(ba pe la inceputul topicului,citisem cate ceva despre 2MV!!!) si ai f mult metal aproape de secundar,si uleiul care vrei sa-l folosesti ca izolator si poate si ca agent de racire nu face minuni.Cadrul a iesit elegant,dar din poza mi se pare ca e mult prea aproape de terminale si bobina de inalta tensiune...sper sa ma insel,iti doresc succes,si asteptam cu interes probele.

[teslina]

Tocmai am terminat de construit generatorul de impulsuri si l-am montat pe monstruletzul meu. Am mai adaugat inca doua trafuri de microunde in sursa pentru un plus de putere. Rezultatele bune nu s-au lasat asteptate:

 

 

Am reacordat bobina tesla tinand cont si de capacitatea echivalenta a streamerilor iar rezultatul final ar fi asta:

 

 

Scanteia ar putea fi chiar mai lunga, dar pentru asta ar trebui sa reconstruiesc sursa sau....sa am un traf de placa monstruos, cum este cel al lui Misa. Vom trai si vom vedea.

 

Enjoy.

[mișa]

@teslina: Interesanta functionarea in impulsuri. Prin asta eviti o supraincalzire, sau obtii energia necesara din ceva consenatori in impulsuri?@doru: Dupa cum am spus mai sus, si eu ma tem putin de strapungeri. Cei 2MV se refereau la iesirea din traful Tesla, nicidecum la iesirea din traful de alimentare. Si... sa fim seriosi... cine poate masura 2MV? Presupunind ca aerul se strapunge la 1.1KV/mm, la 1MV, ar trebui sa am un arc de 0.9m, lungime pe care multi au obtinut-o. Nu e chiar asa o grozavie pentru un transformator Tesla. (usor de vorbit...) Oricum, nu stiu daca la tensiunile astea mai e valabil acest calcul.

[teslina]

Evit disiparea de caldura pe anodul tubului. Cu cat temperatura tubului este mai crescuta, cu atat creste riscul arcurilor intre grila si anod, care pot duce la distrugerea tubului.

 

Iata linkul pentru generatorul de impulsuri (care practic imi selecteaza doar unele din semiundele de 50 Hz pentru alimentarea tubului). Este descrisa istoria montajului si data schema.

 

http://futuret.110mb.com/futuret/page7.htm

[mișa]

Interesanta metoda. Vin totusi si eu cu o idee care streseaza mai putin transformatoarele de alimentare si poate are performante mai ridicate la aceeasi putere a transformatoarelor. In pdf-ul atasat e o schema care functioneaza cam asa:1.Consideram C1 (condensatori electrolitici in serie pentru a atinge tensiunea necesara) incarcat si legat printr-o punte la transformatorul de alimentare.2.Vine un impuls scurt pe grila lui T1.3.T1 intra in conductie si asigura tensiunea si curentul circuitului comandat, totodata incarca condensatorul Cs ca in desen.(descarcind C1)4.Dupa timpul stabilit, vine un impuls scurt in grila lui T2.5.Condensatorul Cs (condensator de stingere) inseriat invers prin T2 cu circuitul principal, va determina pentru scurt timp trecerea prin zero a curentului prin T1. Acest lucru va determina blocarea lui T1 chiar daca C1 nu e complet descarcat.Practic T1 e tiristorul principal iar T2 e tiristorul de stingere. Important e ca R1 sa aiba o valoare astfel aleasa incit sa nu asigure curentul de mentinere pentru T2. T2, obligatoriu trebuie sa fie un tiristor rapid. Nu e necesar sa fie de curent mare. Prin el trec curenti mari doar o scurta perioada (n sau u secunde). Tiristor de 6 A ajunge, e chiar prea mult.Condensatorul C2, protejaza circuitul alimentat de eventualele spituri de tensiune datorate inserierii lui Cs cu C1 in momentul stingerii. El trebuie sa fie cam cit Cs.Valori preliminare: Cs cam 10-47nF. Cu cit sunt mai mici cu atit mai bine. Depinde foarte mult (90%) de performantele tiristoarelor.Cred ca in aplicatia asta, T1 poate fi tot de 6A sau mai mic.Aceasta metoda de stingere a tiristoarelor am folosit-o pentru curenti de aproximativ 30A si tensiuni mai mici de 400V acum mult timp.(nu pentru Tesla coil) Comanda grilelor am facut-o prin optocuploare rapide. Tiristoarele nu au avut nevoie de radiator in aplicatia mea.

[Vizitator]

Evit disiparea de caldura pe anodul tubului. Cu cat temperatura tubului este mai crescuta, cu atat creste riscul arcurilor intre grila si anod, care pot duce la distrugerea tubului.

La tuburile cu racire cu aer fortat si radiator anodic extern, disipatiile anodice specificate in catalog sunt date pentru anumite regimuri de racire (un anumit debit de aer, respectiv o anumita presiune asigurata in soclul tubului la o anumita temperatura si altitudine), iar in utilizarea practica disipatia anodica nu este "batuta in cuie" ci depinde de racirea asigurata. Adica, daca anodul este ventilat insuficient atunci nu poate disipa decat o fractiune din puterea de catalog. Invers, daca poti asigura o racire mai buna decat cea specificata in catalog, atunci poate disipa mai mult (sau la aceeasi disipatie functioneaza mai rece). In consecinta, racirea anodului poate fi rezolvata (compartiment presurizat si ventilatoare centrifugale, nu axiale).Problema este la grila si curentii prin ea: grila nu poate fi racita altfel decat prin propria radiatie termica si numai foarte putin prin conductie la inelul ei metalic... In plus, inertia termica a grilei este muuuult mai mica decat a anodului.Arcurile electrice anod-grila apar daca se deformeaza sau topeste grila din cauza disipatiei excesive pe grila sau in special daca tensiunea anodica instantanee depaseste pragul de strapungere ceea ce de obicei inseamna dezadaptare mare in circuitul anodic (v. foto: peste 15 kV DC anod-grila masurati de mine la rece pentru GU5B fara sa strapunga; mai mult nu am avut la dispozitie!).Da, poate strapunge si datorita incalzirii anodului, insa numai daca anodul se incalzeste dincolo de limita la care deja etansarile metal-sticla sunt in mare pericol si numai daca anodul contine la suprafata interna si elibereaza gaze ce provoaca descarcare prin ionizare. Acesta din urma este motivul pentru care pentru anod se foloseste de cele mai multe ori cupru de puritate ridicata si "degazeificat", similar cu cel utilizat pentru anumite cabluri/sarme pe care audiofilii le numesc OFHC...; acest tip de cupru de puritate superioara se utilizeaza de obicei acolo unde cuprul contine sau este continut in vid sau unde este nevoie de performante mecanice (conditii de flexiune sau vibratii puternice), diferenta fiind ca cel "audiofil" este de 10...200 de ori mai scump... [Adica, teslina, cu cuprul continut de anodul de la GU5B-ul tau s-ar fi putut fabrica niste cabluri (ba pardon: interconecturi) "speciale" de tip "Reference" si "Signature" in valoare de vreo 5.000... 10.000 de euro si care ar schimba "saundsteigiu' " si "separarea intrumentelor" in multe apartamente audiofile] ... In urma cu vreo doua saptamani am avut de verificat pentru un amic 6 tuburi 4CX1500B Eimac care anterior au fost atat de incinse in utilizare (probabil din cauza de lipsa ventilatie sau eventual asociata cu probleme de polarizare grila) incat anozii initial galvanizati/argintati si care chiar si dupa ani buni de utilizare normala ar trebui sa fie doar cu o foarte slaba tenta galbuie, erau acum complet de culoare neagra. Desi apreciam initial ca sunt sanse slabe sa mai reziste in tensiune anod-G2 datorita unei eventuale descarcari interne anterioare, totusi toate cele 6 tuburi s-au incadrat in parametrii normali dpdv al rigiditatii electrice (30 uA la 10 kV anod-G2), similar cu tuburile noi.

[teslina]

Fain Misa, am retinut montajul, cine stie la ce va fi bun la viitoarele proiecte...

 

Multumesc Traian B pentru clarificari.

Nu stiu daca fluxul meu de aer este suficient sau nu, inclin sa cred ca e destul de bun (sunt trei coolere de 40 W, la iesirea din functiune anodul se raceste complet in cateva minute). Dar si timpii de functionare sunt scurti, maxim 2-3 minute, cat mai incerc unele imbunatatiri sau fac poze, iar tensiunea maxima pe placa nu depaseste cred 7,5 kV in clipa de fata (nici asta nu stiu sigur, am incercat sursa la valori de alimentare mici si am facut un grafic Uin/Uout din care am calculat valoarea probabila de iesire).

Daca la 15 kV nu strapunge, poate ca as putea folosi tensiuni mai mari, macar la inceput cand tubul nu e foarte fierbinte. Din pacate nici eu nu dispun de tensiuni mai mari. O varianta ar fi sa cresc tensiunea pe tub folosind un primar de gen autotransformator ca in figura:

 

http://www.geocities.com/teslina/gu81moscillator.html

este un vechi montaj cu GU81M in care am folosit varianta asta pentru cresterea tensiunii pe tub. Totusi, prefer sa cresc treptat tensiunea din sursa pentru GU5B, neavand alta lampa disponibila.

 

...sau este vreuna disponibila? Vad in poza ta 4 tuburi dragute noi, dar banuiesc ca nu sunt de vanzare...

 

Grila pare OK acum in regimul de impulsuri. Pe post de rezistenta de grila folosesc un bec de 150 W (nu am gasit rezistori variabili de putere mare). In regim continuu becul lumineaza puternic, dar in impulsuri, la frecventa din filmulete, filamentul becului lumineaza slab/portocaliu, de aceea cred si ca disiparea pe grila a scazut semnificativ. Neavand instrumente de masura (am vrut sa pun un A-metru in circuitul de grila dar cand l-am incercat era ars) ma ghidez doar dupa repere optice sau auditive (exista un sunet specific cand cad aproape de frecventa de rezonanta).

 

Inca o data, multumesc pentru comentariile constructive!

[Vizitator Akun]

Am mai aparut cu o nelamurire . Am inteles ca in loc de spark gap-ul clasic se pot folosi TEC MOS-uri, doar ca nu stiu exact pana ce la ce tensiune la ajuns la constructia lor. Mie mi-ar trebui cam unul sa reziste la 10kV. Stiti cumva sa existe asa ceva?

[teslina]

Nu ai nevoie de asa ceva. Eficienta folosirii FET-urilor sau a IGBTs (solid state switches) in tehnologia Tesla face inutila folosirea tensiunilor foarte inalte. Cu un DRSSTC poti obtine scantei de 3 metri cu 650-800 V in primar.

Cateva date despre tehnologia DRSSTC:

 

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

[Vizitator Akun]

M-am uitat peste cateva scheme de DRSSTC si mi se par destul de complicate. Eu vroiam sa obtin un "singing arc" si nu stiu cum ar fi mai bine.Un SSTC nu se poate modula daca folosesc un sparg gap rotativ? De exemplu, daca l-as conecta la un cd-player, semnalul audio sa controleze viteza cu care se invarte spark gap-ul. Se poate face?Insa pe de alta parte, frecventa la care rezoneaza circuitul trebuie sa fie in spectrul audio receptat de noi. Si ca sa obtin o frecventa de rezonanta de pana la 20kHz, asta ar insemna ca tensiunea ar trebui sa fie mai mica decat inainte, si atunci as putea sa folosesc doar un MOS in loc de spark gap? Si in cazul asta, ar fi mai simpla schema. Nu stiu cum sa procedez si am nevoie de cateva sfaturi, va rog.

[teslina]

Ideea cu SSTC cu spark gap rotativ modulat in viteza nu e buna (trebuie sa tii cont de inertia discului). Renunta la ea.

 

Frecventa de rezonanta a circuitului primar nu are nimic de a face cu frecventa audio pentru modulatie. Practic, semnalul audio moduleaza in latime sau amplitudine unda dreptungiulara aplicata de driver pe poarta FET-urilor, ceea ce se reflecta in pulsatii cu frecventa audio ale scanteii de inalta frecventa de la terminalul de inalta tensiune. Sigur, cu cat frecventa teslei este mai inalta, cu atat sunetul este mai clar (zgomotul produs de descarcarea propriu-zisa este mai mic).

 

Iata de exemplu poti sa citesti aici la "Singing arc"

http://www.richieburnett.co.uk/cwsstc.html

[radhoo]

@Akun:

petru singing arc cea mai simpla abordare e sa folosesti un 555 si un transformator de linii:

http://www.disorder.dk/?page_id=227

daca construiesti chestia asta, asteptam si noi un film..

 

LATER EDIT: @misa, ceva noutati?

[Adierea]

SalutMisa ,a functionat transformatoru care lai facut sau a esit scantei din el .Referitor la condensator ,geam metalizat este si obisnuita oglinda care este acoperita cu argint sau aluminiu ,daca nu e prea scumpa .Sant curios daca ai reusit ceva ,pentru ca vteau sa construesc si eu un generator de inalta tensiune pentru experimente .Bafta.