miniTC

      17.7.2002 Můj první teslův transformátor není nijak veliký, ale na cestování se zrovna moc nehodí. Na Internetu mě inspiroval miniteslák Stefana Klugeho a Sam Barrose ke stavbě podobného snadno přenosného zařízení. Jako kostra sekundárního vinutí slouží tuba od šumivého celaskonu. Po odstranění etikety jsem na ni ručně namotal 500 závitů Cul drátu průměru 0,16 mm z relé. Průměr vinutí je 27 mm, výška 82 mm a odpor 70 ohmů. Vinutí jsem po té nalakoval roztokem kalafuny v lihu. Víčko tuby jsem upevnil šroubem do destičky z plexiskla 100 x 60 x 5 mm sloužící jako základ. Na víčko jsem pak nasadil tubu s vinutím. Na PVC trubku průměru 50 mm jsem napřed navinul zpětnovazební vinutí: 1 závit izolovaným drátem 0,5 mm pro tranzistorový budič a 14 závitů lakovaným drátem 0,16 mm s rozestupem závitů 1mm pro elektronkový budič. Přes ně jsem pak navinul primární vinutí izolovaným drátem 1 mm 9 závitů, výška vinutí je 27 mm a indukčnost přibližně 4,1 µH. Pak už jsem jen přidělal svorky a nožičky.

miniTC photo

      Rezonanční frekvence sekundáru bez přídavné kapacity je zhruba 2,3MHz. To už je poměrně hodně. Čím menší vinutí, tím vyšší rezonanční kmitočet. Napřed jsem zkusil připojit svůj tranzistorový budič s SU169. Obvod se sice rozkmital, ale tranzistor už zjevně nestíhal a efekt tak byl nic moc - oblouk jsem vytáhl něco přes centimetr. S tím jsem se ale spokojit nechtěl. Zdroj pro elektronkový driver je zatím ve výstavbě a tak zbývalo vyzkoušet klasické zapojení s jiskřištěm. Vzal jsem tedy 5kV rozptylový transformátor pro neony 120 VA, 2 impulsní kondenzátory 1 nF / 15 kVAC zapojené paralelně a staré jiskřiště z měděných trubek, které jsem upravil na dané napětí. Navrch sekundáru jsem posadil vybíjecí elektrodu z alobalem potaženého tenisáku s jehlou. Po zapnutí se objevilo mohutné sršení nejen z jehly, ale částečně i z horního závitu vinutí, což není zrovna dobré - chtělo by to toroidní elektrodu. Když jsem se přiblížil se zářivkou, přeskakovaly až 7 cm dlouhé jiskry. Postupně jak se jiskřiště zahřívalo, jeho funkčnost se zhoršovala a jiskry se zkrátily na nějaké 4 cm. Chce to holt masivní trubky profukované větrákem, aby se rozptylovaly ionty.
      Můžu říci, že mě miniteslák svým výkonem mile překvapil. Ještě ho trochu dopiluju a bude to perfektní. Myslím, že účinnost 7cm jiskra / 120 W docela ujde. To asi proto, že s kapacitou 2 nF už je vyladěný, pro velký TC je to ale málo. Docela už mám strach do něj pustit víc šťávy, abych si vinutí neprorazil. Zařízení je navíc malé, takže není problém ho hodit do kufříku a jít někam dělat atrakci ;-)

minitc winding minitc winding minitc varnishing minitc SSTC minitc classic minitc classic

      29.8.2002 Tak dneska mi při pokusech můj miniteslák shořel :-(((. Když jsem se z něj pokoušel dostat větší jiskry došlo najednou k přeskoku mezi vrchním závitem primáru a sekundárem jak je naznačeno na obrázku. Aby to nebylo málo, ještě se přidalo jiskření uvnitř tuby! Protože byl sekundár na několika místech propálen musel jsem ho vyhodit (dobrých pár hodin v hajzlu) a namotat nový. Musel jsem provést celkovou rekonstrukci a napravit konstrukční chyby, kterých jsem se dopustil.
1) Rozmotal jsem primár a odstranil zpětnovazební vinutí pro VTTC driver, do kterého se indukovalo příliš vysoké napětí tak, že mi to sršelo mezi svorkami (pouhých 14 závitů).
2) Musel jsem ucvaknout kousek drátu primárního vinutí, protože v místě ohybu dovnitř byla propálená izolace. Tím se taky snížil počet závitů na 8. Drát jsem navinul zpět, nahoře jsem ho neprovlíknul PVC trubkou, ale jen ohnul dolů a svedl vnějškem.
3) Ještě večer jsem namotal novou sekundární cívku na jinou tubu. Tentokrát jsem do ní nevrtal žádné otvory pro drát. Ten jsem přichytil z vnějšku tím, že jsem ho mikropájkou mírně zatavil do stěny tuby. Šroubek nahoře jsem zatavil do tlusté plastové podložky a přilepil z vrchu.
4) Víčko tuby přišroubované ke spodku jsem vyhodil a nové tam přilepil.
Zbývá ještě provést lakování, ale to až zítra. Doufám, že výše zmíněné úpravy zvýší elektrickou pevnost systému a další zkoušku to už vydrží bez problémů.
   miniTC burned

      19.12.2003 MiniTC ležela dlouho ve skříni. Teď jsem dostal od Tomáše malý toroid vysoustružený z hliníku a tak přišel čas na další zážeh. Toroid jsem ještě trochu zahladil a opatřil závitem. Napájecí obvod jsem postavil jako dříve z 5kV rozptyláku, jiskřiště a 2 nF kapacity. Rozptylák jsem tentokráte napájel přes regulák, abych to zas neusmažil.

miniTC schematics

Jiskry dosahovaly až 8cm proti zemi. Když jsem nedal na toroid žádný hrot, ze kterého by mohly jiskry sršet, tak docházelo k silným přeskokům mezi primárem a sekundárem. Naštěstí akrylátový lak se ukázal mnohem odolnější než kalafuna a tak se sekundáru nic nestalo. Zřejmě by bylo nejlepší předělat primár do tvaru ploché spirály nebo kuželu s malým úhlem stoupání. Do toho se mi ale moc nechce. Zkusím napřed přidat nástavec na rouru primárního vinutí...

Al toroid miniTC sparking needle miniTC spark miniTC spark miniTC spark

      23.12.2003 Jako ochranu proti přeskokům jsem na stávající trubku primáru přilepil ještě další 18 mm kus. Tím se sice téměř zamezilo přeskokům primár-sekundár, ale zato se objevily jiskry poskakující po samotném sekundárním vinutí. Prostě si najednou z nějakého závitu vyskočila jiskra a putovala po lakovaném povrchu třeba 2 cm nahoru a tam zas zaskočila do nějakého závitu. Kolega Liviu mi poradil, že je to způsobeno příliš těsnou vazbou vinutí (magnetické pole je stísněno v příliš malém prostoru mezi cívkami). Když jsem si v programu MANDK spočítal činitel vazby, vyšlo mi k = 0,2975. Původně jsem totiž počítal s SSTC / VTTC buzením (pro které je lepší větší činitel vazby), které se však příliš neosvědčilo. Zkusil jsem tedy udělat provizorní primár tvaru ploché spirály. Parametry jsem nějak tak odhadnul (d1 = 50 mm, d2 = 100 mm, N = 5,5 z), k vychází asi 0,13. Po zapnutí mě čekalo příjemné překvapení - žádné přeskoky po vinutí, jiskry si pěkně sršely z toroidu do boků a šikmo vzhůru. Takže jsem miniTC zdemontoval a zítra se pustím do výroby nové základny a primáru. Při té příležitosti jsem ještě přeměřil rezonanční kmitočet sekundáru. Bez toroidu je to 2,47 MHz a s toroidem 2,17 MHz.

miniTC with flat primary miniTC transient response
provizorní plochá spirála přechodová odezva


miniTC II

miniTC II photo

      1.1.2003 Starou miniTC jsem kompletně rozebral. Sekundár jsem musel přelakovat, protože jsem starý lak částečně smyl lihem při čištění. Z plexiskla jsem uřízl novou větší desku na podstavec, navrtal díry a osadil nožičky a zdířky. S vinutím ploché spirály jsem zatím neměl žádnou zkušenost. Možná by šlo navinout solenoid a ten pak roztáhnout a splácnout do roviny. Já jsem na to šel jinak. Uřízl jsem kus tlustostěnné plastové roury o něco málo vyšší než průměr drátu a do stěny roury jsem navrtal díru do které jsem uchytil jeden konec drátu. Pak jsem rouru sevřel mezi dvě desky tak, že mezi nimi byla štěrbina akorát na drát a navinul jsem asi 6 závitů. Drát se však po uvolnění trochu rozmotal a tak jsem to klubko hadů zkrotil tenkým rybářským vlascem, který drží závity na svém místě pevně přichycené k základně. Konce drátu jsou provlečeny na spodní stranu a připájeny ke zdířkám. Podle výpočtu jsem nechal na primáru nakonec 4,6 závitu, detaily vinutí jsou zde.
      Nyní za provozu již nedochází k žádným nežádoucím přeskokům, ale zdá se mi, že jsou jiskry méně jasné než dříve. Také budu potřebovat přidat nějakou primární kapacitu, protože při sršení dochází k dalšímu poklesu rezonanční frekvence a rozlaďování. Chce to tedy primární obvod trochu 'podladit'. Jen co seženu kus nějaké masivnější Cu trubky, tak udělám nové jiskřiště. Stávající se totiž během pár minut přehřeje.

miniTC spark miniTC sparking to glowing tube miniTC spark miniTC spark

      16.9.2006 Původní jiskřiště jsem spíchnul jen tak na rychlo a stálo za starou bačkoru, protože se velmi rychle přehřívalo až se začalo tavit to plexisklo, na kterém byly trubičky přišroubované. Když se mi později dostal do ruky kousek měděné trubky průměru 18 mm (klidně by se snesla i masivnější) a měl jsem chvilku času, udělal jsem jiskřiště nové. Na obrázku níže je pro porovnání vyfoceno spolu se starým. Konstrukce zůstala stejná, jen je to o něco větší. Mezery mezi trubkami jsem plánoval 0,5 mm, ale vyšlo to o něco víc. Na druhém obrázku je názorně vidět kompletní zapojení v celé své kráse jednoduchosti: TC, jiskřiště, rezonanční kondíky a NST 5 kV / 120 VA. Nyní to vydrží běžet několik minut v kuse, aniž by se nějak výrazně degradoval výkon.

new sparkgap miniTC workplace miniTC spark miniTC spark

      1.6.2008 Při rekonstrukci baráku naší firmy došlo i na neonový nápis na štítu, kde byly trubice v písmenech vyměněny za efektivnější LEDkové podsvětlení a já jsem dostal jeden z neonových transformátorů. Jedná se o italský NST značky f.a.r.t. :), primár 230 V / 1,65 A, sekundár 2 x 3,5 kV / 45 mA (společný středový uzel) zalitý v nějakém kompozitním plastu s hmotností 6 kg. Takže ideální zdroj na krmení SGTC. Hned jsem ho také připojil (obě části sekundáru, tedy 7 kV) a upravil jiskřiště tak, aby byly aktivní všechny mezery. Po spuštění se ozval pěkný rachot a výboje byly o poznání delší. Akorát mi občas přeskočil výboj i na ochranném jiskřišti u kondenzátorů s vzduchovou mezerou délky 10 mm, to byla teprv pecka. Takže jsem zas raději jednu mezeru jiskřiště zkratoval, abych napětí trochu snížil. Tím se také ještě zvýšilo BPM a při dotyku výboje třeba zářivkou to už skoro nekope. Jiskřiště se s tímto NST pěkně zahřívá, nezbyde než udělat nějaké aktivní chlazení s větrákem...

NST 2x3,5kV NST 2x3,5kV detail miniTC spark miniTC spark miniTC spark



Zpět

aktualizováno 11.7.2008 v 15:06

Sportovní potřeby a vybavení pro sportovce