La tecnica che
ci piace: Speciale
ALTA TENSIONE !!!
Per osare
il MASSIMO !!!
ATTENZIONE: Il Tesla Coil e' una apparecchiatura
in continua evoluzione:
i particolari potrebbero subire dei cambiamenti
per adattarsi alle situazioni del caso......
Ogni caratteristica puo' cambiare senza alcun
preavviso.............. ;-)
Le 2 foto in alto sono state prese a distanza
di circa 6 mesi, una in casa, l' altra nel mio laboratorio....
il cambiamento si vede....... eccome!
:-O
NB: se volete avere i piani costruttivi del tesla
e le formule piu' adatte, vi consiglio di
visitare la PAGINA
DELLA TEORIA ( parzialmente Under Constructrion
)
C'e' anche un apposito Mailing List dove si puo'
liberamente discutere di questi argomenti, iscivetevi subito:
#
# # A L T A T E N S I O N E # # # Mailing List [www.domeus.it/forum/tesla
]
Vi posso inoltre consigliare il download di alcuni
programmi per il calcolo di Tesla su PC
Tesla
Coil CAD ( Uno dei primi per Windows, veloce, comodo e molto diffuso,
purtroppo NON calcola il toroide )
Tesla Construction PAD ( molto semplice e ricco
di grafica, crea un progetto semplice e completo in ogni sua parte, ottimo
per chi inizia, purtroppo NON e' molto collaudato ed e' poco difuso. )
Tesla MAP ( calcola praticamente TUTTO, con moltissime
opzioni, ma e' molto tecnico: consigliato agli esperti )
In tutti i casi, dovete avere ben chiaro il principio
di funzionamento, altrimenti NON otterrete nessun risultato.
Vi preavviso che la realizzasione di un Tesla
Coil NON e' affatto un impresa semplice, occorre avere un abbondante dose
di manualita', molto tempo libero e tanti soldi da buttare...... ricordatevi
che il condensatore, il trasformatore, la bobina o quant' altro acquistato
con i risparmi, si potrebbe distruggere in qualche istante.
Dal punto di vista strumentale, nonostante molti
afermino il contrario, una dotazione minima da laboratorio "hobbystico-amatoriale-advanced"
e' richiesta. in particolare sono utili: multimetro, capacimetro, frequenzimetro,
oscilloscopio e generatore di segnali ( quest' ultimo e' sostituibile con
un semplice oscillatorino ad onda quadra con frequenza regolabile, ovviamente
autocostruito ) Ovviamente, questi strumenti dovete saperli anche usare,
altrimenti NON servono a nulla, ma, suvvia, NON e' poi cosi' difficile
come si potrebbe pensare! :-)
Prima di iniziare la realizzazione di questo genere
di cose, ovviamente, e' assolutamente indispensabile conoscere tutti i
rischi e le precauzioni da prendere per evitare spiacevoli conseguenze,
in caso di dubbi NON REALIZZATE NULLA!
L' autore di questo sito NON puo' essere ritenuto
responsabile dei VOSTRI ERRORI, siano essi dovuti a noncuranza, negligenza
o quant' altro.
Tutto il materiale presente in questo sito e'
fornito cosi' com' e', senza nessuna garanzia di correttezza, errare e'
umano purtroppo, e ricordatevi che, se l' errore in un sito web NON porta
in genere a gravi conseguenze, l' errore su un Tesla Coil o su un apparato
del genere potrebbe diventare il vostro ULTIMO ERRORE !
Alla data in cui queste righe sono state scritte,
si conoscono 3 casi di DECESSI causati da sperimentazioni troppo incaute
con tesla coil, pochi in confronto ai casi di morti per incidente stradale,
ma piu' che sufficienti per avvisarvi di starci molto attenti.
consideratevi come al volante di un auto, mantenete
sempre le distanze di sicurezza, avvisate gli spettatori di stare alla
larga prima di ogni accensione, cosi' come fate con le frecce prima di
svoltare; NON distraetevi quando lo state usando e NON utilizzatelo sotto
l' effetto di alcool, droghe, farmaci ecc.
In ogni caso, l' iscrizione all' # # # A L T A T E N S I O N E # # # Mailing List e' fortemente consigliata.
Un ringraziamento speciale a Vladimiro
Mazzilli per avermi fornito i materiali piu' importanti necessari alla
realizzazione del Tesla Coil ( NST, condensatori, mosfet ed altri passivi
), ma soprattutto per avermi dato i migliori consigli e suggerimenti.
Potete visitare il suo sito all' URL:http://www.pupman.com/current/vladi2
Basta con le ciance, nel tempo in cui avete letto
queste righe, volutamente lunghe, il browser ha terminato di scaricare
l' innumerevole mole di foto che fanno capolino in questa pagina, andiamo
quindi ad incomiciare! ;-)
Le ultimissime NOVITA'.......
21/10/2001...... FIRST LIGHT, FUNZIONA!!!!
45 CENTIMETRI DI FULMINI!!!!!!!
Alimentazione 3KV @ 53 mA
27/10/2001......Dopo qualche modifica.....
FUNZIONA!!!! 64 cm di FULMINI
sempre con 3KV @ 53 mA..... superato
il MEZZO METRO NON SI SCHERZA PIU'!!!!!!!
28/10/2001........ basta migliorare
l' accordo....... 80 CENTIMETRI DI FUMINI!!!!!!!!!!
Alimentazione....... 5 KV @ 80
mA...... NON e' ancora al massimo! :-O
FULL POWER, 7KV 100 mA!!!!!!!!!
Attualmente quest' ultimo risultato
e' attualmente la lunghezza attuale delle mie scariche....... amche alla
massima tensione d' alimentzaione,
la massima lunghezza dei fulmini NON cambia........ in compenso aumentano
terribilmente sia il numero di scariche al secondo che la bellezza delle
stesse......
alla massima potenza di imput,
riesco ad ottenere delle scariche fittissime, ben ramificate e molto
larghe, che assomigliano in tutto
e per tutto a dei veri e propri fulmini, di quelli belli grossi!
:-O
Le foto dopotutto parlano da sole!
:-O
Questa foto ritrae 3 piccoli ammassi
di plasma separati dai fulmini circostanti.....
quelle 3 palline sopra il tesla
dovrebbero essere in sostanza dei FULMINI GLOBULARI ( Ball Lighting ),
fenomeni rarissimi che si verificano anche in natura.
Solo a piena potenza e' apparso
questo strano fenomeno.
Nota: le foto al tesla acceso sono state fatte
filmandolo con una videocamera b/n a circuito chiuso, sensibile anche agli
infrarossi, collegata ad un videoregistratore e ad un monitor. la videocassetta
e' stata successivamente digitalizzata ( TNX Pespecial ).
La mia webcam NON ce la fa..... e nemmeno le
fotocamere digitali da 2 soldi! :-)
Le foto che vedete piu' chiare, sono fotogrammi
ripresi con luce accesa ( 60W ad incandescenza, 5 metri di distanza circa
), quelli piu' scuri sono ovviamente ripresi con luce spenta! ;-)
Clicca sullo schema elettrico per visualizzare
la spiegazione e la teoria di funzionamento
La massa inferiore e' stata collegata ad una lunga
vite inserita in un disco di legno, che funge da supporto.
Il secondario, in questo modo, si fissa alla
base del primario semplicemente avvitandocelo, contemporaneamente si assicura
un efficace contatto di massa ( ovviamente deve esserci un supporto filettato
e collegato alla massa RF sotto la base del primario ).
Gli 8 feltrini autoadesivi servono solamente
ad evitare di graffiare il legno in caso di stretta troppo energica, inoltre
assorbono gli eventuali colpi che potrebbero scollare il disco di chiusura
dalla base dell' avvolgimento.
Il disco di legno e' stato forato e sagomato
a misura e successivamente intriso di vernice anticorona; La medesima vernice
è stata spruzzata sulla parte interna del bullone, a scopo di limitare
il rischio di eventuali scariche all' interno del tubolare.
Per evitare possibili corone distruttive,
ho svolto alcune spire dell' avvolgimento, ho eliminato con carta abrasiva
sottile alcune tracce carbonizzate nel PVC e, dopo averlo ben ricoperto
con svariati strati di spray isolante anticorona, gli ho riavvolto le spire
con passo variabile ( partendo dalle spire affiancate per terminare con
le spire distanziate di circa 5 mm ).
Nella foto NON e' visibile la terminazione a
passo variabile perchè coperta da nastro isolante, pero' si puo'
notare un certo rigonfiamento nello stesso dovuto al tubetto plastico inserito
sull' ultima spira, a scopo di ridurre l' eventuale effetto corona presente
all' ingresso del cavo nel tubo ( dove il filo e' costretto a fare una
brutta piega ). Tutto il secondario e' stato poi ricoperto di più
strati di spray anticorona, e, per limitare i rischi di scariche all' interno
del supporto tubolare, sono stati aggiunti al suo interno 2 dischi di cartone
fortemente intrisi con stesso spray, fissati a tenuta d'aria mediante abbondante
colla termofusibile; anche la base e il piatto superiore sono stati bloccati
con la medesima colla.
Per limitare gli effetti dell' umidità,
ho inserito 3 bustine di Silca Gel nelle 3 cavita' ottenute e, un istante
prima di sigillarle, ho reso secca l' aria al loro interno con un normalissimo
phon!
UPDATE 12/12/2001: a causa di una caduta, il tesla
ha riportato dei graffi e perdite d' isolamento nell' avvolgimento.
questo problema e' stato ripristinato con la
solita energica spruzzata di anticorona.........
Il piattino superiore si e' rotto ed e' stato
sostituito con una piccola ciotola, sempre di ceramica, con diametro identico
al
secondario ( NON ci sono foto disponibili al
momento ).
In queste foto possiamo vedere i particolari di
costruzione del toroide: la giunzione elettrica e meccanica e' realizzata
mediante un semplice dado M3 saldato su una rondella metallica.
Tale rondella è stata fissata al centro
del foro con colla cementatutto e collegata al toroide con cavetto nudo
da 1,5mmQ; il piatto è stato poi incollato al toroide con silicone
bianco.
Una nota importante: dopo pochi mesi, il toroide
ha "collezionato" parecchie gibollature: dato che e' estremamente delicato
e queste imperfezioni sono brutte da vedersi,
ho interamente riempito il tubo di poliuretano espanso che conferisce maggior
stabilita' meccanica agli urti; tale riempimento ( assolutamente NON
necessario ai fini del funzionamento ) si esegue attraverso un piccolo
foro nel tubolare. Con questa miglioria risulta comunque piu' facile fissare
eventuali punte scaricanti, che si possono semplicemente infilare nel toroide
UPDATE 12/12/2001: La vite M3 si e' rivelata
insufficiente..... ora ho installato una M4 che si dovrebbe
logorare dopo molti piu' inserimenti e disinserimenti.
Ecco due interessanti istantanee del NUOVO PRIMARIO
per il tesla:
E' formato da circa 8 spire di tubo in rame da
10 mm di diametro, spaziate di 2 cm l'una dall' altra.
Il tutto tenuto insieme da 4 separatori formati
da tubo rigido per impianti elettrici del 25 forati ad intervalli regolari.
l' operazione di infilaggio e modellatura del
tubo sono tutt' altro che semplici, consiglio quindi di eseguire la foratura
dei
separatori con un diametro molto superiore, in
modo che il tubo scorra lascamente.
Il primario fissato nella sua base in legno....
Allora NON c'erano ancora lo strike rail e la massa centrale filettata.
Si notino gli 8 spezzoni di legno lisciato, che
sono stati incollati alla base a scopo di rialzare ulteriormente le spire
sotto tensione dal legno aumentando l' isolamento intrinseco del sistema.
La bobina è stata poi fissata alla base per mezzo di comuni fascette
autobloccanti in nylon infilate in appositi fori praticati direttamente
sulla tavola di sostegno.
Un altra istantanea del Tesla Coil a fianco del
pazzo che l' ha costruito! :-)
Questa foto mostra ancora il secondario senza
la finitura e il primario senza strike-rail
Il secondario inserito nel primario.... l' apparecchiatura
comincia a fare un certo effetto! :-)
Manca ancora lo strike-rail, quasi obbligatorio
per salvaguardare la vita dei miei NST!
UPDATE 12/12/2001:
Lo strike rail c'e' eccome!...... la base di
legno ( rosa a puntini neri, blearg! ) e' diventata "misteriosamente" NERA
Potenza delle bombolette spray! ;-)
La base di legno deve essere sollevata da terra
per evitare di disturbare il primario con il suolo...
Ho usato questi materiali, tutti ricavati
da vecchie lampade Abat-Jour smembrate.
WOW! Il secondario finito pronto per l' uso!
;-)
Si noti il sottile strike rail, sollevato dalla
base di legno per mezzo degli immancabili spezzoni di tubo in plastica
per canalizzazioni elettriche. Anche se nella foto NON sono visibili (
sono "nascosti" di sotto ), ci sono i morsetti di potenza, la placchetta
metallica filettata destinata ad accogliere il primario e i cavi di massa
di forte spessore.
Il collegamento con il quadretto elettrico avviene
per mezzo di un robusto connettore di potenza ( terminale di inizio del
primario ) e con un morsetto per caricabatterie ( terminale di fine avvolgimento,
aggiustabile in posizione per la taratura ).
UPDATE 12/12/2001:
Le abat-jour smembrate, da 4 sono diventate 8!
;-)
ho eliminato i 4 pesanti piedi in ghisa ho giuntato
assieme i gambi delle abat-jour 2 a 2 ed ho posto sotto un ancor piu' pesante
quadratone di legno MDF da 2 cm di spessore, esattamente delle stesse dimensioni
di quello che regge il primario.
Dato che dovro' fissare tutti i componenti a
questa base, e realizzare un ottimo cablaggio definitivo, ho posto
sotto al nuovo supporto 4 rotelline........ diventera'
pesantissimo da trasportare! :-O
UPDATE 20/1/2002:
Ta daaaaa...... la base e' ufficialmente FINITA!!!!
potete vedere tutti i componenti, qualcuno montato
sul quadratone di legno piu' basso, qualcun altro fissato a 90° per
mezzo di un separatore di legno...... le disposizioni dei componenti sono
state studiate accuratamente per ottenere questi 4 risultati ( in ordine
di importanza )
- mantenere i collegamenti di potenza CORTISSIMI,
a tutto vantaggio del Q del circuito primario
- garantire un adeguato spazio d' aria di isolamento
tra i componenti vicini
- mostrare chiaramente tutti gli spinterometri,
quello principale e i 2 di sicurezza, in modo da avere la certezza di vederli
scaricare, senza possibilita' di confusione.
- mantenere una disposizione dei compoenti e
dei cablaggi accettabile dal punto di vista estetico...... per la verita',
i
cablaggi sono tutti realizzati con filo elettrico
per impianti di colore NERO, quindi sono poco visibili.
Nella foto mancano ancora gli adesivi "alta tensione
pericolo di morte" ed i soliti abbellimenti puramente estetici. ;-)
Queste foto ci mostrano ancora una volta la base
del tesla, per l' occasione girato lateralmente....
si notino i ponderosi banchi di condensatori
Ecco cosa intendo io per collegamenti di potenza
molto corti........
Tutti i suoi cablaggi sono stati realizzati con
cavo da 6mmQ per impianti elettrici, collegato cosi'
come si vede in foto. Dato che l' isolamento
di un normale cavo elettrico NON e' sufficiente, ho sospeso tutti i cavi
in aria, ed ho eseguito gli attraversamenti nel legno inserendoci un tubo
per impiantistica da 16 mm ( un tubo per cavo! )
Per ragioni estetiche, il passaggio verso la
bobina primaria e' stato fatto usando un passante in gomma.
UPDATE 20/1/2002
Il quadro di controllo del tesla con tutti i
suoi componenti.
manca l' adesivo "alta tensione pericolo di morte"
al cetro, ma prima di applicarcelo voglio aspettare che tutta la realizzazione
del tesla sia terminata...... si fa sempre in tempo ad inserire un nuovo
pulsante.
Di fatto NON fa nient' altro che dare e togliere
tensione all' NST, collegandoci di mezzo anche un bel variac, ma contiene
moltissimi dispositivi di sicurezza che impediscono l' accensione in particolari
condizioni, a tutto vantaggio della sicurezza dell' operatore e degli eventuali
presenti.
.
Il test dinamico del secondario.....
Utilizzando una capacita' fittizia di valore
molto vicino a quella calcolata per il condensatore di tank ( ma di tensione
nettamente inferiore, per fortuna! ) è possibile eccitare il circuito
risonante e testarlo senza metterlo sotto carico.....
Per eccitare il circuito LC ho usato un generatorino
di segnali quadri a frequenza variabile, connesso ad una bobinetta accoppiata
magneticamente con il circuito risonante LC; per misurare la frequenza
di oscillazione ho creato una spira larga formata dai puntali cortocircuitati
del frequenzimetro, adagiata sulla bobina e quindi, anch' essa accoppiata
al sistema.
A fianco possiamo leggere la frequenza di risonanza:
137,3 KHz.
.
Foto dell' eccitatore autocostruito.....
Utilizza una quadrupla porta NAND C-Mos triggerata,
una sezione e' utilizzata per generare l' oscillazione, le altre tre, tutte
in parallelo, vengono usate per elevare la corrente in uscita, poi amplificata
ed abbassata di impedenza dal transistor finale.
UPDATE: ora uso il Tesla Coil Tuner di Terry Fritz,
che presenta anche 2 LED che indicano visivamente la condizione di risonanza.....
con questo nuovo apparecchio ( che si costruisce con 1 solo integrato NE555
spendendo meno di 10 € di materiale, incluso potenziometro, manopola,
scatoletta in plastica e coccodrilli ) sono libero di effettuare un accordo
veloce direttamente sul campo, con il solo supporto del frequenzimetro
( portatile )
La bobina di eccitazione.....
8 spire di trecciola telefonica isolata, legate
tra loro con nastro isolante.
Tanto semplice quanto utile ed efficace......
UPDATE 12/12/2001: Primissimo banco di MMC vero.....
Ho assiemato 20 condensatori al polipropilene
da 1 uF 400 Vcc cadauno, tutti in serie per formare un solo condensatore
da 50 nF 8 KVcc.... la tensione di lavoro e' ancora troppo poca per essere
usato con successo per impieghi tesla ( per il mio progetto la tensione
di lavoro deve essere almeno 21 KVcc ), ma, dato che la sua capacita' e'
molto vicina a quella calcolata, posso tranquillamente usarlo per provare
la risonanza in bassa potenza!
Presto detto..... presto fatto!.....
Ho posto una bobina di eccitazione sopra la spirale,
ho collegato il condensatore di tank ad essa ed ho iniettato un segnale
quadro nell' eccitatrice.
la bobina che vedete di sopra, formata da filo
elettrico rigido da 1 mmQ su 4 supporti e' il residuato di un precedente
esperimento teslaro!..... e' stata usata dapprima come primario, poi come
magnifier per un tesla valvolare di parecchi MHz, ed infine come......
bobina di test per l' eccitazione per il pimario! ;-)
Come si sono comportati i condensatori??????
l' oscilloscopio ce lo mostra in maniera evidente.........
semplicemente PERFETTI !!!!!!!!!
Qualche precisazione: il segnale iniettato proveniva
dal mio generatore di segnali, settato sull' onda quadra.
L' uscita del GDS era settata intorno ai 100
mV RMS ( MILLIVOLT, avete letto bene! ) :-)
la frequenza di emissione NON e' molto importante,
basta che sia nettamente inferiore a quella di oscillazione del circuito
LC, e soprattutto, che permetta di vedere l' intera onda smorzata senza
rieccitarla prima del decadimento delle oscillazioni....... ah, se volete
fargli una foto, fate bene a regolarla per la massima resa, senza sfarfallii
( la webcam e' comunque una telecamera, ed ha la sua brava frequenza di
campionamento! ); ai capi del circuito LC ho collegato la sonda dell' oscilloscopio
e i puntali del frequenzimetro.
UPDATE 12/12/2001: Ormai sono vicinissimo al successo....
ma ancora NON lo sapevo........ :-)
Test dinamico del sistema LC primario e secondario.....
la procedura e' simile a quella di sopra, ma questa volta ho iniettato
il segnale del frequenzimetro ad una presa centrale della bobina primaria;
oscilloscopio e frequenzimetro condividono i terminali dell' MMC .......
ma.... cos' e' quella specie di "fungo"?????....... massi', c'e' in mezzo
pure il secondario, con il suo bravo toroide che gli fa da cappello capacitivo
e l' accorda in 1/4 d' onda.......
.......... e quindi????? :-?
E quindi NULLA!...... la forma d' onda era la
classica onda smorzata...... si, il primario risuona, ma il secondario
NO....
provo e riprovo a spostare il morsetto di regolazione......
nulla....
rimisuro la frequenza del circuito LC secondario......
si e' spostata un pelo..... forse per colpa di tutto quel metallo che
gli sta sotto........
........ in breve realizzo che la frequenza del
primario e' troppo alta...... devo assolutamente abbassarla...... ma come?......
NON certo aumentando il numero di spire, dato
che il tubo di rame era finito...... allora aumentando la capacita?......
mi sarebbero serviti circa 5 nF in piu......
prendo il vecchio MMC in polipropilene da 6,75 nF e lo collego in parallelo
all' MMC principale, la frequenza si e' abbassata!.....
......Faccio ancora numerosissime prove, spostando
avanti ed indietro il morsetto di taratura finche'.......
EUREKA!!!!!!!! OSCILLA ANCHE IL SECONDARIO!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Nell' oscilloscopio potete notare ( malissimo!
) che il primario inizia ad oscillare, con un decadimento delle oscillazioni
molto pronunciato...... l' energia immagazzinata nel condensatore, oltre
a dissiparsi naturalmente nelle varie perdite si trasferisce nel
secondario........ essendo questo in risonanza,
continua a palleggiarla tre la sua L e la sua C......
ma che succede quando tutta l' energia immagazzinata
nel tank si e' trasferita nel secondario?????
beh, e' semplice..... se NON ci sono di mezzo
gli spinterometri che aprono il circuito o i fulmini dal toroide che dissipano
in calore la carica accumulata nel toroide, questa
si riversa nuovamente sul primario..... quando anche il secondario
si sara' scaricato, il ciclo ricomincera dal
principio, e cosi' si ripetera' all' infinito, o per meglio dire, finche
le perdite
NON avrenno messo fine al giochino!
;-)
insomma, sull' oscilloscopio vedete una serie
fittissima di sinusoidi con periodo inverso alla frequenza di risonanza
LC, che ritagliano un inviluppo "sinusoidale smorzato" :-O
UPDATE 20/1/2002:
Novi test di risonanza dopo aver costruito la
nuova base.
WOW!!!! QUESTA SI CHE E' UNA RISONANZA CON SOTTO
I COGLIONI!!!!!!!!!!
Dopo l' avvento della seconda base, con collegamenti
CORTISSIMI, l' oscilloscopio mi ha dato questo SUPER risultato
Sostanzialmente il principio e' simile a quello
di qualche foto qui sopra, solo che questa volta ho minimizzato le perdite
da resistenza ed induttanza parassita.....
Ecco dei validi trasformatori di alimentazione:
Sono tutti trasformatori per insegne al neon
( generalmente detti NST da Neon Sign Trasformer ): da sinistra a destra
troviamo
3000 Volt 100 mA
5000 Volt 100 mA
7000 Volt 100 mA
Sono tutti usati ed hanno la presa centrale del
secondario a massa ( è quindi estremamente pericoloso metterli in
serie: le carcasse dei trasformatori si troverebbero a qualche migliaio
di volt l'una dall' altra.... per mettere in serie i NST bisognerà
curarne il perfetto isolamento verso massa e verso l' avvolgimento a bassa
tensione )
Comunque, vi posso assicurare che, mettendo in
serie i 3 "mostri" ( 15 KV @ 100 mA ), usando cavi per alte tensioni
e
rialzandoli da terra per mezzo di bicchieri in
vetro capovolti, la scarica in uscita assume dimensioni impressionanti:
l' arco si innesca con gli elettrodi distanti circa 1,5 centimetri tra
di loro ( distanza determinata unicamente dalla tensione ) e coninua a
persistere anche distanziandoli di una spanna circa ( ditanza determinate
sia dalla tensione che dalla corrente ).... Il fenomeno si manifesta a
causa della fortissima ionizzazione dell' aria che la rende conduttrice
( plasma ); A causa dell' enorme potenza dissipata dall' arco ( circa 1,5
KW ) la temperatura del plasma raggiunge livelli incredibili, che possono
sciogliere il vetro oppure la ceramica ( provate con lampadine, bottiglie
e piastrelle, ma stateci molto attenti!!! ) :-o
Questo tipo di trasformatori, si possono acquistare
usati a prezzi intorno alle 50 - 100 Klire presso qualche artigiano che
produce insegne al neon.
Particolare del cavo ad alto isolamento: questo cavo e' omologato per 15 KV di tensione.
La corrente prodotta da tali trasformatori è in grado di UCCIDERE SUL COLPO un eventuale malcapitato che entri in contatto con i terminali d' uscita: Usate SEMPRE cavi omologati per altissime tensioni ed
AGITE SEMPRE CON COGNIZIONE DI CAUSA, prestate attenzione a
NON LASCIARLO MAI INCUSTODITO IN PRESENZA DI BAMBINI O IDIOTI.
IO NON MI ASSUMO NESSUNA RESPONSABILITA'
per eventuali decessi o danni alle cose causati dalla vostra noncuranza.
Particolare di un condensatore usato per l' MMC.
Ho acquistato un pacco da oltre 1 Kg di condensatori
al poliestre assortiti ( il pacco conteneva 5 tipi differenti di condensatori
al poliestre, piu' 2 bustine di condensatori
ceramici piccoli ). Il pacco mi e' costato solo 5 mila lire alla locale
mostra mercato dell' elettronica & radioamatore ( RADIANT )
.
Ed ecco quello che si puo' fare con un pacco di
condensatori:
20 blocchetti da 5 condensatori in parallelo,
in serie tra loro. Per scaricare le capacita' quando NON usate, sono state
inserite in parallelo a ciascun blocchetto, delle resistenze da 10 MW
ciascuna; si notino le saldature "rotonde" atte a prevenire il più
possibile l' effetto corona.... La capacità risultante è
piuttosto bassa, ma data l' estrema qualità dei condensatori ( gli
MKP sono nati per impieghi impulsivi ), riescono ad abbassare l' impedenza
di tutto il banco di condensatori di tank, fornendo picchi
di energia decisamente piu' elevati. La capacità
totale si aggira intorno ai 6,75 nF
Normalmente, questi condensatori sono molto costosi,
acquistandone 100 in blocco e' molto difficile scendere al di sotto dei
30 €, l' unica soluzione possibile e' quella di trovarli in stock
fallimentari in qualche fiera, ma ci vuole molta fortuna! :-)
Ma il banco di condensatori sopradescritto NON
e' assolutamente sufficiente per costruire un tesla coil come lo volevo
io..... al massimo puo' servire per un piccolo teslino portatile tipo soprammobile....
ma allora come fare????
semplice, ci vuole un MMC come si deve!...
materiali occorrenti: una cassa di condensatori
da 1 uF 400V MKP High-Grade....
Nulla di strano, ne servono solo 180 pezzi, la
cassa e' da 240 e ve ne avanzano 80 come scorta! :-O
piccolo problema insignificante, al singolo pezzo,
quei condensatori sono capaci di costare anche 1,5 € cadauno....
Acquistandoli in quantita necessaria ( una cassa
) si puo' scendere poco al di sotto dell' euro cadauno...... e'un salasso!
:-|
in alternativa, fate come ho fatto io: cercate
una ditta che li consideri fondi di magazzino e fateveli regalare in blocco!
ci vuole un culo allucinante, ma per esperienza
so che e' possibile ( TNX Vladimiro!!! ) :-O
Primo passo, calcolare la capacita' e la tensione
di lavoro necessaria per il vostro tesla..... poi fatevi 2 conti su come
organizzarvi le stringhe, nelle serie e nei paralleli.
nel mio caso ci cono 3 sole stringhe in parallelo,
ognuna formata da 60 condensatori in serie...... ho preferito realizzare
18
stringhette piu' corte da 10 pezzi, per poi fissarle
su dei ripiani di plexiglass e metterle in serie........
a questo punto salta fuori un problema importante:
la geometria!...... e' infatti indispensabile disporre le sringhe in maniera
da minimizzare l' induttanza parassita e al contempo garantire la giusta
distanza d' isolamento.
nel mio caso sono state disposte a zig zag (
geometria peraltro molto comune negli MMC )
A questo punto, preparate le stringhe!
aiutandovi con un ripiano liscio e un righello,
incollate i singoli pezzi.
consiglio importantissimo per la vostra salute:
usate solo colle atossiche.... ne dovrete usare moltissima e, in caso contrario,
respirandone i vapori a lungo potreste sentirvi male ( mi era gia' successo
con l' MMC piccolino, avevo usato l' attack, e quello emana vapori di CIANURO!!!
) :-|
A scanso di ogni rischio, questa volta ho usato
la comunissima colla termofusibile, ed ovviamente mi sono ustionato!
:-)
In parallelo ad ogni condensatore, e' praticamente
obbligatorio collegare una resistenza che svolge 2 compiti molto importanti:
scaricare il condensatore quando si spegne il
tesla, evitando spiacevoli scosse e garantire un minimo di bilanciamento
delle tensioni ai capi di ogni singolo condensatore: e' infatti perfettamente
normale che il condensatore di valore inferiore si carichi
con maggior tensione, ed anche se le tolleranze
sono piuttosto piccole, un modesto +5% di tensione farebbe lavorare il
condensatore in condizioni svantaggiose rispetto ai restanti "colleghi"
Qui NON serve cercare il fondo di magazzino,
le resistenze si possono comprare tranquillamente in negozio, il prezzo
e' ridicolo e si aggira intorno ai 2.5 € per una striscia da 200 pezzi.
nel mio tesla ho usato resistori standard da
10 MW 1/4W cadauno.
Eccoli qui, tutti in fila indiana sul supporto
che li sorregge.
anche per incollarli alla base ( lastra di plexiglass
) ho usato colla termofusibile
le varie stringhe sono state uniformemente spaziate
per permettere un adeguato ricambio d' aria e per garantire la distanza
d' isolamento, a scopo di evitare spiacevoli inconvenienti.
NON e' il caso di allontanare i condensatori
di una medesima stringa l' uno dall' altro, il leggero effetto positivo
derivante dalla miglior dissipazione del calore viene abbondantemente controbilanciato
dai pesanti effetti negativi derivanti dall' aumento della resistenza e
dall' induttanza parassita.
L' MMC si mette in mostra con tutta la sua imponenza,
il paragone di dimensione con l' accendino rende abbastanza l' idea, ma
quello con la sedia ancor di piu! :-)
Il legno che vedete alla base NON fa parte dei
condensatori: l' ho dovuto mettere sotto per la foto solamente perche'
l' apertura dei 4 piedini e' superiore alle dimensioni dell' impagliatura
della sedia...... in poche parole, senza legno NON ci sta!!!! :-O
Particolare dei cablaggi e dei morsetti d' uscita:
I morsetti sono molto grossi, perche' destinati
a sopportare centinaia di ampere e quindi ad accogliere cavi molto spessi,
per garantire l' isolamento necessario, i 2 capicorda sono stati inseriti
all' interno della lastra di plexiglass superiore che li tiene molto distanti.
il cablaggio e' stato realizzato con normale cavo per impianti elettrici
da 2,5 mmQ, avrei potuto usare sezioni piu' grosse, ma l' elevata rigidita'
del cavo avrebbe potuto rompere i terminali dei condensatori....... la
disposizione dei fili e' tassativamente la migliore possibile: tutti tenuti
cortissimi, distanti dalle altre cose sotto tensioe e facenti capo tutti
direttamente alla vite del morsetto.... cosi' facendo si minimizza l' induttanza
e la resistenza dei cavi.
Il banco di MMC ripreso con un "riferimento dimensionale umano", altro che i soliti accendini! ;-D
L'energia immagazzinata da questi condensatori
è in grado di UCCIDERE SUL COLPO
un eventuale malcapitato che entri in contatto con i terminali d' uscita
ANCHE IN CASO DI COLLEGAMENTO CON GENERATORI
AT DI PICCOLA POTENZA:
AGITE SEMPRE CON COGNIZIONE DI CAUSA, e
prestate attenzione a
NON LASCIARLO MAI INCUSTODITO IN PRESENZA
DI BAMBINI O IDIOTI.
IO NON MI ASSUMO NESSUNA RESPONSABILITA'
per eventuali decessi o danni alle cose
causati dalla vostra noncuranza.
Finalmente lo spinterometro con sistema i deionizzazione
spegniarco a sezioni multiple....
Tante parolone per dire Richard Quick !
;-)
La particolare strutura, formata da 10 tubi in
rame accostati tra loro, permette di ottenere la minima ionizzazione residua
possibile, quindi riesce ad autoestinguere l' arco senza bisogno di ulteriori
accorgimenti.
Per la sua costruzione ho usato 2 metri di tubo
da 20 mm di diametro e 2 sbarrette di bachelite recuperate da una vecchia
apparecchiatura di potenza: applicato ai condensatori, risulta essere piu'
silenzioso del previsto: i vicini NON sono nemmeno usciti a vedere cosa
stava succedendo ( come mi era successo un po di tempo fa usando i condensatori
a bottiglie di lejda e lo spinterometro a bulloni ) ;-)
Nelle foto lo vediamo vergine e già montato
e collaudato nel quadro ;-D
Molto sfocata, ma comprensibile...
Ritrae lo scaricatore di sicurezza da mettere
a protezione dell NST: a monte delle resistenze e del chocke di ballast
la corrente
impulsiva e' decisamente inferiore, ma la natura
dell' NST tenderebbe a mantenere ionizzata l' aria intorno allo spinterometro,
creando un arco continuo..... per ovviare a questo problema, ho costruito
questo strano tipo di scaricatore, liberamente inspirato al Jacob Ladder,
e agli enormi scaricatori presenti sulle linee aeree di treni e tram....
Qui c'è una sola differenza che salta
all' occhio: la presenza di un terminale centrale di massa ( gli NST sono
tutti a presa centrale, quindi NON e' possible connettere un ramo a massa!
)
Lo stesso scaricatore montato sul vecchio quadro:
si notino le 4 colonnine formate da lunghe viti
M3 munite di dado, inserite in 4 fori cechi praticati nel legno e qui incollate
con colla al cianuro; sullo sfondo i 2 cockes, il secondo spinterometro
di sicurezza e il banco di condensatori.
Si noti nella parte frontale ( quasi completamente
fuori campo ) lo spezzone di bachelite che sorregge i terminali d' ingresso
alimentazione ( 7000 Volt @ 100 mA )
Una foto dello spinterometro di sicurezza ( quello
montato sui condensatori ): la torretta bianca rotonda è uno spezzone
di tubo per impianti elettrici da 20mm di diametro, l' altra e' uno spezone
di plastica trovato in giro.... Il bullone sorretto dal tubolare è,
per stabilità, fisso, quello inserito nel lingotto di plastica è
invece regolabile, per trovare la spaziatura più adatta.
E' possibile usare questo tipo di scaricatore
in sostituzione dello spinterometro "richard quick", accettando le limitazioni
di
un rendimento in uscita molto più basso,
un tempo di funzionamento continuo ridotto ( a causa del surriscaldamento
eccessivo ) e di un rumore fortissimo simile ad un mitragliatore ( se operate
all' aperto, scelta peraltro consigliata, i vicini si affacceranno per
vedere cosa sta succedendo impauriti, se lo fate al chiuso è d'
obbligo la cuffia antirumore dato che puo' facilmente superare la soglia
di perforazione del timpano di 130 dB ) :-o
Ed eccolo, pronto a svolgere il suo nobile lavoro, sullo sfondo i vecchi condensatori "protetti"
UPDATE 20/1/2002:
Lo spinterometro di sicurezza e' stato smontato,
ripulito, sono stati smussati gli angoli vivi ed e' stato interamente verniciato
di nero....... l' effetto scenico e' secisamente migliore!
le 2 teste delle viti sono state arrotondate
e lisciate per evitare fenomeni di ionizzazione NON voltuta e rendere la
scarica piu' uniforme.
per facilitare la regolazione, una delle 2 viti
e' sata incisa a taglio dal lato che sporge fuori dal tesla, raggiungerla
con il cacciavite ed effettuare la taratura e' un gioco da ragazzi.
Questa foto ritrae il circuito di protezione RL
per NST
e' formato da 2 chokes avvolti su 2 nuclei toroidali
e 8 resistenze di potenza.
tutti i precedenti tentativi di usare 2 semplici
resistori da 1KW 10W ( uno per ramo ) avevano
portato all' accensione degli stessi...... si, proprio accensione, perche
prima si arrossavano leggermente, poi, dopo aver fuso il filo resistivo,
diventavano gialle luminose a causa dell' arco al loro interno! :-)
Ora mi ritrovo prima un paio di chokes che bloccano
la RF, poi 2 resistori da 1 kW 40W che sono
piu' che sufficienti a tener a freno i bollenti spiriti del tesla.
A causa della sua forma strana, si e' guadagnato
il nomignolo di "trespolo", puo' essere usato in emergenza anche per far
posare un pappagallo, ma prima di farlo, assicuratevi di aver tolto tensione!
;-D
Un altra istantanea del trespolo....
Le resistenze, a causa della loro natura, dissipano
calore, quindi sono state fissate su 2 barrette ceramiche, comunemente
usate nei grossi lineari valvolari come supporti isolatori AT ed RF
Ma come fissarle alla barretta di ceramica?
NON certo con colla o fascette, che si squaglierebbero
con la temperatura.....
si puo' usare del normale filo di ferro, ma e'
BRUTTO!...... e allora???
e allora semplice!..... basta avvolgere una spirale
di sottile filo di rame rigido nudo ( ottimo il conduttore dei comuni doppini
telefonici ), mantenendo le spire ben unite e legandola serrata.
con un saldatore da una cinquantina di watt,
ben caldo, e con stagno di ottima qualita' si uniscono le varie spire formando
di fatto un tubetto di materiale saldabile fissato alla ceramica; le foto
valgono comunque piu' di mille parole.
Particolare di un connettore di entrata.
anche qui il fissaggio e' molto semplice, basta
avvolgere piu' spire, saldarle acora una volta a tubetto e, dopo averlo
privato della plastica isolante, saldarci sopra un comune mammuth.
Per i connettori d' uscita, visto che NON dovevano
essere montati su ceramica, il discorso e' stato ben diverso:
basta un po di colla e tutti sono contenti!
;-D
Ecco qui il vecchio quadro elettrico finito
& pronto per l' uso.
L' insieme è stato montato interamente
su un quadrato di legno di dimensioni adeguate ( è abbastanza grosso
da contenere tutti i componenti, mantenendo le distanze d' isolamento necessarie
ma sufficientemente piccolo da essere inseribile al di sotto del tesla
senza essere disturbato dai 4 piedini in ghisa del supporto ).
NON ci sono sistemi di fissaggio alla base del
primario in quanto destinato comunque ad essere smontato e rimontato per
il trasporto, propio per questo motivo e' presente un connettore di potenza
( nella foto penzolante sopra il Richard Quick ) e un morsetto tipo automobilistico
( NON visibile in foto ) destinati a fornire un rapido e sicuro contatto
elettrico quando serve.
Questa soluzione si e' poi rivelata un difetto:
e' molto meglio montare tutto il tesla in monoblocco ed essere sempre pronti
a far fulmini che dover perdere un quarto d' ora ogni volta nelle fasi
di montaggio, accordo, e smontaggio.
questa soluzione e' pero' comodissima durante
le fasi di testing, perche' permette una facile modificabilita' delle varie
parti.
Se siete arrivati a leggere fin qui, vi consiglio per prima cosa di consultare un bravo psicologo, quindi, in caso di irreversibilita', di iscrivervi al nostro Mailing List # # # A L T A T E N S I O N E # # # Mailing List dove troverete tanti altri altri pazzi con la stessa passione! ;-D
Pagina finita di costruire
Data ultima modiica: 3/2/2002
Guarda le vecchie versioni di questa pagina per
vedere le foto dei tentativi precedenti e dei vari insuccessi, imparare
dagli errori degli altri e' il miglior sistema per NON commettere gli stessi
errori! :-)
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