Tesla-Spule Nummer 2


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Coil 2

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Aufbau

Die Primärwicklung ist aus 1,5 Q-NYA-Elektrodraht auf einem "Wickelkörper" aus 4 Holzleisten gefertigt, die einzelnen Windungen mit Heisskleber fixiert.
Die Spule ist sekundärseitig auf ein 100 mm PP-Abflussrohr gewickelt, Drahtstärke 0.5 mm, ca. 800 Windungen.
Der Kondensator ist eine MMC-Ausführung, d.h. eine Reihenschaltung von 25 Stück FKP1-PP-Kondensatoren von 68 nF / 1250 V DC / 600 V AC, ergibt 2,72 nF / 31,25 kV DC / 15 kV AC. Kostenpunkt: 40 Euro.

Es wird eine mehrfach-Funkenstrecke verwendet, aus mehreren parallelen Kupfer-Rohrstücken. Die Ansteuerung erfolgt mit einem Heizungstrafo von 11 kV.

tesla_coil2.jpg Bericht

Eigentlich hatte ich noch bessere Resultate erwartet, als mit der ersten Spule, doch dem war nicht... Gut, der Ölbrenner-Trafo war schwächer in der Ausgangsspannung als der erste, doch die Spule eigentlich günstiger und der Kondensator verlustärmer.
Ich besann mich dann darauf, das Ganze wieder teilweise zu demontieren, um die Resonanzfrequenzen der beiden Schwingkreise getrennt zu messen, nach dem Prinzip aus "Tesla Energie" von Günter Wahl (Bezug: siehe vorige Seite). Die primäre Frequenz hatte 450 kHz, die sekundäre 330 kHz. Ich wickelte primär noch 8 Windungen dazu, und kam so auf 303 kHz. Ist diese Differenz nun noch zu gross, oder vielleicht auch nicht? Das Ergebnis: quasi keine Verbesserung...

Die 3 Kupferrohre erwärmen sich ganz beachtlich, ganz im Gegenteil zu den vielfach kleineren Dimensionen der vorherigen Wolfram-Funkenstrecke. Die primären Entladungen (weisse Funken) brutzeln zwischen den parallelen Kupferrohren auf der ganzen Länge, sieht ganz nett aus.

Nächste Etappe: Anstelle des Brennertrafos werde ich demnächst mit einem oder 2 Neontrafos experimentieren, auch mit einer grösseren Kugel oder Toroid.


Tesla-Spule 2 nach Umbau

tesla_coil_22_total

Grössere Änderungen des bestehenden Chassis: Anstelle des Heizungsbrenner-Trafos wurde ein gebrauchter Neontrafo eingesetzt, von der Grösse und dem Gewicht sehr beeindruckend gegenüber dem handlichen Brennertrafo von vorher. Aus eben diesem Grunde wurde die Verkabelung und besonders die Sicherheits-Einrichtungen recht sorgfältig ausgelegt.

Besonderheiten:

  • Gleich hinter dem Neontrafo (sekundär) wurde eine Funkenstrecke montiert, die im Störungsfalle Rückschläge in den Trafo verhindert.
  • Von dort geht es über 2 Drosselspulen mit Ferritkernen (Selbstbau), damit keine hochfrequenten Störungen ins Netz zurückfliessen können.
  • Ein gebrauchter Netzfilter an der 230-Volt-Seite, auch gegen HF-Einstreuungen.
  • Ein gebrauchter PC-Lüfter, der die Haupt-Funkenstrecke kühlt, und auch den Abriss des Lichtbogens fördert. Gespeist durch ein gebrauchtes Modem-Netzteil an der Unterseite des Chassis.
  • Ein 230 V-Hauptschalter, um jederzeit ganz schnell die ganze Schaltung vom Netz trennen zu können.
  • Anstelle des eher mickrigen Kinderspielballs wurde ein mächtiges Toroid konstruiert. Geripptes Alu-Lüftungsrohr (Baumarkt) zu einem Kreis gebogen und zur Glättung der Oberfläche mit starker Alu-Folie umwickelt (Heizungsbedarf). An 4 Stellen wurde der Ring durchstochen und mit 15 x 15 mm Kabelkanal-Deckeln in 4 Bohrungen eines Holzklotzes gesteckt. Fixierung am Toroid mit Heisskleber. Ein Stück Hochspannungskabel verbindet das Toroid mit einem Blech an der Unterseite des Holzklotzes. Das ganze Oberteil kann mit einem Handgriff auf die Sekundärspule des Tesla-Kreises aufgesteckt werden und macht problemlos Kontakt. So wird das ganze Gerät wesentlich leichter transportierbar.

Ergebnis:

Das Ergebnis kann man als recht bescheiden bezeichnen. Wohl ist die Leistung des Neontrafos deutlich höher als die Leistung des vorigen Trafos. Auch ist die Kapazität des Sekundärkreises wegen des Toroids deutlich grösser (kann grössere Ladungen aufnehmen. Die Funkenstrecke mit den 3 Kupferrohren wird immer noch sehr heiss. Wahrscheinlich ist die Gesamt-Kapazität der 25 Kondensatoren zu klein im Verhältnis zu den anderen Bauteilen. Demnächst wird dann wohl das Kondensator-Array umdimensioniert werden.

tesla_coil_22_detail


Tesla-Post2.jpg

Das Kondensator-Array ist inzwischen verdoppelt worden: Nochmals die gleichen 25 Stück in Serie parallel zu den bestehenden. Die Primärspule wurde um etwa 10 Windungen vegrössert. Resultat: Deutlich besser; relativ kräftige weisse Entladungen vom Toroid zu einem beigehaltenen Erddraht (am Ende eines Meters PVC-Kabelkanal).

Anschliessend diverse Änderungen, unter anderem Entfernen der bestehenden Primärwicklung aus NYA-1,5 qmm-Elektrodraht. Auf die 4 vertikalen Holz-Wickel-Latten wurden 2 Lagen Mylar (DuPont) aufgebracht und darauf etwa 25 Windungen mit 6 qmm flexiblem, isoliertem Elektrokabel gewickelt, mit Heisskleber fixiert. Dickeres Kabel kann mehr Energie in Tesla-Spule liefern, flexibles Kabel hat durch seine -zig Einzeldrähte eine viel grössere äussere Oberfläche, und kann so dem Skin-Effekt entgegenwirken.

Die normale Elektrik wurde verbessert, Kontroll-Leuchten für Standby- und Betriebsanzeige, Buchsen zum Erderstab und zum Versuchs-Ableiter.
Erste Versuche verlangten wieder etliche Feinjustierungen an der Primärfunkenstrecke, an der primären Überschlags-Funkenstrecke, am primären Wicklungsabgriff. Test: Ganz anständige weisse Funken von ca. 20 cm, beachtlicher Lärm! Negativ: Ohne eine nahe Ableitungserde an dem Toroid kam es dauernd zu heftigen Überschlägen zwischen Primär- und Sekundärkreis: Gefahr für die Isolationen der Wicklungen und des Mylar!

So wurden noch 3 Lagen Mylar auf die Sekundärspule gewickelt und sonstige verdächtige Stellen mit Mylarstreifen und PVC-Isolierband gesichert. Die Versuche wurden bei sehr feuchtem Wetter im Freien unterdach gemacht.
Schwierige Phase, weil einige Tage später eine öffentliche Vorführung vor 250 Zuschauern geplant war... Am 20. Dezember anlässlich der Post-Weihnachtsfeier verlief jedenfalls die ganze Vorführung (beide Spulen und Jakobsleiter) ganz problemlos ohne einen Überschlag, das Ganze im Innern des Gebäudes. Wahrscheinlich durch die sehr unterschiedliche Raumtemperatur und -Feuchtigkeit.
Fotos der aktuellen Spule werden in Kürze ins Web gestellt.

Stand: Anfang Januar 2003


M_Teslaspule2_5934_1.jpg Umbau

Kompletter Umbau der gesamten Spule Anfang September 2007.
Es war ein Marathon-Auftritt Ende September in Sicht (Cirque des Sciences des Naturmuseums), und das permanente Überspringen von Funken an kritischen Punkten war mir etwas bedrohlich. Man musste unbedingt in der Nähe sein, am besten immer eine Ableit-Erde nahe des Torus usw. Diese Überschläge sind auch gefährlich für die Isolationen des Spulendrahts und des Mylar; die Wicklung kann sehr schnell dadurch ruiniert werden.

Das Ende der Primärspule musste weiter entfernt von der Sekundärspule werden. Es bot sich die Variante mit konischer Wicklung an. Wegen des Konus mussten alle anderen Baugruppen auf der Plattform verschoben werden.
Ich habe deshalb den Neontrafo und die Sicherheits-Funkenstrecke mit Drosseln in eine passende Holzkiste ausgelagert. Die ganze Einrichtung wurde durch diesen Einbau deutlich alchimistischer dargestellt.

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Das blaue Kabel dient lediglich dazu, den Abstand des roten Kabels konstant zu halten. Es wird nach dem Fixieren der Wicklungen (innenseitig mit Heissklebepistole) wieder abgewickelt.
Das Wickeln mit zwei dicken Kabeln und gleichzeitiges Entdrallen, Strammhalten, das Ganze auch noch auf einem umgedrehten Kegel, ist der reine Wahnsinn...

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Der blaue Draht ist ganz entfernt und elektrisch alles verbunden. Im Hintergrund die modifizierten, mit Schrumpfschlauch umgebenen Bananenstecker, die in zwei massiven Polklemmen/Buchsen stecken. Diese sind auf einer kleinen Polycarbonatplatte montiert, um Überschläge durch das Holz der Kiste zu vermeiden.

M_Teslaspule2_5936_1.jpg M_Teslaspule2_5937_1.jpg

Stand: November 2007


Science-Festival_2009_1158_480

Science-Festival November 2009, Naturmusée Lëtzebuerg

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last update: May 10th 2014

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