Teslův transformátor
Můj první teslův transformátor
Princip: Teslův transformátor je vysokofrekvenční transformátor generující
velmi vysoké napětí. Klasický teslův transformátor vynalezl na konci 19. století
chorvatský fyzik Nikola Tesla
(životopis). Základní částí je vysokonapěťový transformátor,
dodávající budící napětí. Primární cívka s malým počtem závitů spolu s
kondenzátorem C tvoří paralelní rezonanční obvod, který je naladěn na stejný
kmitočet jako sekundární cívka. Jiskřiště plní funkci spínače. Sekundární cívka
s vysokým počtem závitů je umístěna v ose primární cívky. Její rezonanční
kmitočet závisí na její indukčnosti, parazitní mezizávitové kapacitě a na
případné přídavné kapacitě toroidu.
Vysokonapěťový
transformátor nabíjí přes vinutí primární cívky kondenzátor C. Po dožení
určitého napětí přeskočí v jiskřišti jiskra, která připojí nabitý kondenzátor
paralelně k primární cívce. Rezonanční obvod začne kmitat a vykoná určitý počet
tlumených kmitů. Po dobu trvání těchto kmitů se v sekundární cívce indukuje vf
střídavé napětí. Po vybití kondenzátoru výboj v jiskřišti zanikne a kondenzátor
se odpojí od primární cívky a celý proces se opakuje. Naindukované
vysokofrekvenční napětí má poněkud odlišné vlastnosti. Uplatňuje se zde tzv.
skin efekt, což znamená, že střídavý proud se síří pouze povrchem vodiče. Nemůže
tedy např. zasáhnout vnitřní orgány, ale při dostatečném výkonu způsobuje
popáleniny.
Princip převzat z www.elektronika.kvalitne.cz
VN trafo : má za úkol zvýšit síťové napětí na tisíce voltů (já mám trafo ze staré kopírky má na výstupu 60kV. Na tento účel se hodí trafa pro neonové svítidla mají na výstupu asi 2-15kv. Nebo transformátory z mikrovlnných trub na výstupu mají 2-4kV, ale nemají omezení proudu a při zkratu se spálí.
Moje trafo je takové divné složil jsem ho z plechů, které mi zbyly z jeho většího bratříčka , ale ten shořel.
Jiskřiště : vyrobil jsem ho z kousku měděné trubky, do které je vložen v ose hrubý Cu drát. Je zajištěn mezi dvěma izolátory, jeden je děravý a vede z něho vývod a druhý jen zajišťuje drát, aby se nepohnul z osy. Druhý vývod je na trubce. Toto jiskřiště je výhodné ze dvou důvodů 1: jiskry jsou uzavřeny v uzavřeném prostoru, takže to tak neřve. 2: jiskry jsou uzavřeny v uzavřeném prostoru, takže ozón která vzniká se nešíří do prostotu (smrdí a je jedovatý). Rozměry musíme upravit podle napětí. Ale má to i své stinné stránky, po pěti sekundách se drát opálí a výkon sníží. Proto je lepší použít dvě nebo více Cu trubiček co největšího průměru. Ty se umístí rovnoběžně aby jiskry přeskakovaly po celé délce. Měď odvádí teplo, a když se jiskry rozloží na větší plochu, tak se to tak neopaluje. (a můžeme jiskřit a jiskřit)
Kondenzátor : Dá se vyrobit mnoha způsoby nebo koupit, pokud používáme nižší napětí do 8kV (na vyšší jsou taky, ale jsou velmi drahé). Potřebnou kapacitu stanovíme podle výpočtů (viz na internetu). Já používám velmi velké vstupní napětí, a tak musí mít velkou dielektrickou pevnost. Vyrobil jsem ho z alobalu a linolea. (linoleum můžu doporučit, je levné a má pevnost 45kv/mm a dá se pak sbalit do válečku. Můj kondenzátor má kapacitu 12nF a vydrží asi 90kV.
Primární cívka: je tvořena několika závity co nejhrubšího drátu, může mít různé tvary (plochá, vertikální nebo kónická). Pomocí cívky pak můžeme doladit rezonanční kmitočet (a tím i nejdelší jiskry). Já jsem zvolil plochou, protože u vertikální mi přeskakovaly jiskry z primáru na sekundár (nebo naopak). Drát by měl být izolovaný.
Sekundární cívka : je tvořena několika sty až tisíci závity (nesmí se křížit a musí být v jedné vrstvě). Jako kostru je nejlepší použít novodurovou trubku (je levná a je široký výběr průměrů). Je namotána drátem o malém průměru (já jsem použil drát z relé o průměru 0,15mm. Navíjení mi trvalo 3 hodiny) A to jsem vyrobil navíječku s motorem. Celou cívku pak zalakujeme několika vrstvy laku. (použil jsem nitro)
Toroid : Je tam proto, aby se zvýšila celková kapacita sekundáru a tím snížil kmitočet. A vypadá to super. Dá se jednoduše vyrobit z polystyrénového kolečka , které koupíme v květinářství, které obalíme alobalem. Vodivě ho pak spojíme se sekundárem.
Jiskry až 12cm dlouhé!!!!!
Pozor!!! tento transformátor může způsobit popáleniny !!
