Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Transformator Tesli VTTC GU-81

bambus94 07 Sep 2013 15:10 9660 10
Bosch
  • Transformator Tesli VTTC GU-81
    Witam, to mój pierwszy pokazowy projekt.
    Moim dziełem jest Transformator Tesli na bazie lampy GU-81
    Trochę danych:
    -Lampa: GU-81
    -Żarzenie 10,5A 12,5V
    -Napięcie anodowe ok 7kV (nie jestem pewien na 100%, ktoś może wyjaśni, podwajacz prostuje czyli razy √2 i razy dwa to daje ok 7kV DC z 2kV AC)
    -Czas wykonania ok 1 miesiąca
    -Ilość zwojów: L1 27 fi 110mm z odczepem co ok 1/3 zwoju
    -Ilość zwojów L2 25 fi 110mm
    -Ilość zwojów L3 ok 220 fi 75mm
    -Długość drutu L3 ok 60m 0,8mm DNE
    -Długość wyładowania max 10cm
    -Przekaźnik K1 to przekaźnik samochodowy 12V 30A a przekaźniki K2 i K3 są to przekaźniki 250V 8A

    Rzeczy do wykonania:
    -Wymiana kondensatora rezonansowego, aktualnie jest to złącze od magnetronu opisane na Tej stronie.
    -Dołożenie jednego albo dwóch MOCy do układu
    -Po wymianie kondensatora i dostrojeniu wymienić uzwojenie L1 na takie bez odczepów.
    -Modulacja jest wykonana ale jeszcze nie wytestowana.
    -Dołożyć separację galwaniczną do modulatora.

    Transformator Tesli VTTC GU-81
    Kompletny schemat mojej konstrukcji.
    Trochę opisu do niego:
    SW1 w normalniej pozycji zwiera kondensator do masy, po przełączeniu go załącza zasilacz który podaje +5V na żarzenie lampy, po ok 10s następuje przełączenie zasilania (za to odpowiada prosty układ pomiędzy SW1 a K1) z +5V na +12,5V (lekko podkręcone napięcie).
    Dopiero w tym momencie można załączyć SW2 czyli zasilania anodowe bądź SW3 czyli włączyć modulację.
    Gdy kończymy prace można wyłączać przełączniki od końca bądź sam SW1 który powróci do początkowego ustawienia czyli wyłączy się ATX oraz rozładuje kondensator.
    Przekaźniki mają minimalne napięcie załączenia ok 8-9V więc przez pierwsze 10s żaden się nie włączy.
    Transformator Tesli VTTC GU-81
    Sposób wyginania blaszek pod piny do podstawki.
    Transformator Tesli VTTC GU-81
    Gotowa podstawka.
    Transformator Tesli VTTC GU-81
    Uzwojenie L1 oraz L2
    Transformator Tesli VTTC GU-81
    Żarzenie lampy (zdjęcie bez lampy błyskowej).
    Transformator Tesli VTTC GU-81
    Żarzenie lampy (zdjęcie z lampą błyskową).
    Transformator Tesli VTTC GU-81
    "Lampa plazmowa" z żarówki 500W
    Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81
    Praca VTTC

    Zimne katody z telewizora LCD

    Młynek Franklina

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    bambus94
    Level 28  
    Offline 
    bambus94 wrote 1244 posts with rating 254, helped 113 times. Been with us since 2008 year.
  • Bosch
  • #2
    lechoo
    Level 39  
    Witam, jak na tak dużą lampę, to efekty nie są zbyt imponujące - może to kwestia lepszego dostrojenia do rezonansu?
  • #3
    bambus94
    Level 28  
    Tak słabe efekty ja obwiniam jeden (albo i wszystkie) z elementów:
    1. Zły kondensator rezonansowy, bo po dłuższej (1min) pracy łuki mają ledwie 2-3cm, a kondek jest tragicznie gorący
    2. Niedostrojony układ do rezonansu
    3. Tylko jeden MOC przez co mam stosunkowo małą moc zasilacza anodowego.

    Kondensator rezonansowy jest już w trakcie zakupu, MOCe są już do zamontowania a ustawienie rezonansu to kwestia kilku obliczeń.
  • Bosch
  • #4
    bambus94
    Level 28  
    Dokonałem modyfikacji wyżej wymienionego projektu:
    -Został zamontowany kondensator rezonansowy 460pF
    -Układ łapie rezonans przy 35zw, miałem tylko 28 więc to była jedna z przyczyn słabej pracy.
    -Bardzo duże uloty w miejscu przejścia przewodów przez obudowę, łuk wypalił czarną ścieżkę na długości ok 10cm, zastosowałem bakielitowe tulejki dla przejścia przewodu anodowego oraz dla siatki S1,2 oraz dla S3. Katoda i żarzenie nie podlegają w.cz. i takim ulotom.
    -Zastosowałem prowizoryczny toroid z dwóch misek.

    Efekty można zobaczyć na poniższych filmikach, postaram się też dodać parę zdjęć.



    EDIT:
    Złożyłem 20 klatek z filmu z młynkiem franklina, wyszedł bardzo fajny obraz, lecz w małej rozdzielczości.
    Transformator Tesli VTTC GU-81

    Postaram się zrobić więcej filmów oraz zdjęć. Efekty są zadowalające, łuk ma ok 20cm.
  • #5
    bambus94
    Level 28  
    Zrobiłem kilka zdjęć złożonych z kilku klatek filmu, oto i one:
    Transformator Tesli VTTC GU-81
    To jest wyładowanie wydobywające się ze spalonej zapałki umieszczonej na szpikulcu, pomarańczowe zabarwienie zawdzięcza solą zawartym w drewnie.
    A następne zdjęcia to oczywiście młynek franklina.
    Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81

    Próbowałem uzyskać łuk z zapalonej świeczki lecz nie zdało to egzaminu, nawet jeśli końcówkę szpikulca dawałem tuż obok ognia.

    Filmy z których pochodzą klatki:


  • #6
    Otaku9
    Level 23  
    Efekt jaki daje dodanie torusa do cewki Tesli jest obniżenie częstotliwości rezonansowej, nie jest on konieczny w VTTC, Ale jeżeli będziesz szukał częstotliwości rezonansowej z nim zamontowanym to wiedz że zmieni się ona jeżeli zmienisz go lub usuniesz.
    Inna sprawa to dodawanie MOC-ów, korzystając z jednego MOTa nie ma potrzeby dodawać więcej tych kondensatorów co wynika z prostej kalkulacji. Przy częstotliwości 50Hz impedancja MOC-a jest równa -3,2kohma z czego wynika że przy 2 kV uzyskasz prąd 0.625A, czyli możliwy maksymalny pobór mocy z transformatora to 1250W, gdzie MOT nominalnie ma 800W. Pobór większego prądu oznaczał by lekki spadek napięcia na stronie wtórnej MOT-a, oraz możliwość uszkodzenia uzwojeń w skutek przepływu za dużego prądu. Wystarczy zobaczyć jak grzeją się drabiny jakoba na MOT-ach przy powyższych ustawieniach.

    Pozdrawiam i życzę sukcesów w rozwoju projektu :)

    *Poprawiłem :)
  • #7
    bambus94
    Level 28  
    Od pewnego czasu analizowałem cały układ i zastanawiałem się dlaczego ma takie słabe efekty, przecież lampa jest idealna do tego celu, MOT jest sprawny, diody i kondensatory też więc jedyne co pozostało to uzwojenia.
    Policzyłem trochę i wyszły mi takie dane:
    Uzwojenie wtórne:
    -Średnica rury: 75mm
    -Długość drutu: 62m
    -Częstotliwość pracy: (300/62m) 4,838MHz
    No dobra, tutaj już nie ma właściwie co liczyć.
    Teraz uzwojenie pierwotne:
    -Średnica rury: 110mm
    -Długość uzwojenia: 96mm
    -Ilość zwojów: 32
    -Indukcyjność: 85,8uH
    Kondensator w w uzwojeniu pierwotnym ma pojemność 460pF.
    Nastał więc czas na policzenie częstotliwości pracy uzwojenia pierwotnego:
    f=1/2Π√LC wynik to 801,1kHz

    Konfrontacja częstotliwości:
    4,838MHz vs 801,1kHz

    No i tu jest problem, bo uzwojenie na 801kHz wymagało by 374,5m drutu a tyle nie ma szans zmieścić na mojej rurze, chyba że był by to drut 0,3mm albo mniej.
    No to druga opcja, uzwojenie pierwotne dostosować do wtórnego, dla podanego kondensatora cewka musiała by mieć 2,36uH czyli 3,4 zwoja, trochę nie bardzo taki układ.
    Ale jest jeszcze trzecia zapomniana na jakiś czas opcja, a mianowicie mam pierwsze uzwojenie wtórne które nawinąłem zanim dowiedziałem się że trzeba je liczyć.
    Ma parametry:
    -Średnica rury: 75mm
    -Grubość drutu: 0,45mm
    -Długość drutu 205m (±0,5m)
    -Częstotliwość pracy: 1,46MHz
    Po przeliczeniu uzwojenia pierwotnego dla kondensatora 460pF i częstotliwości pracy 1,46MHz uzwojenie ma mieć:
    -25,8uH co daje 13,8 (14) zwojów, wartość akceptowalna.

    Aktualnie nie mam dostępu do VTTC bo jest w szkole a ja mam ferie, może się uda w tygodniu wykonać ww przeróbki, zamieszczę zdjęcia, mam nadzieje że efekt będzie lepszy niż jest, bo aktualnie łuk ma ciężko się zapalić, dopiero po jakiś 30s po załączeniu anodowego są pierwsze efekty
  • #8
    bambus94
    Level 28  
    Kolejna, i chyba jedna z ostatnich modernizacji.
    Małe wyjaśnienie, wcześniejsze moje wyliczenia była prawie w całości błędne, chodzi głównie o częstotliwość pracy uzwojenia wtórnego, ja liczyłem to ze wzoru f=300/dł drutu a powinno być z tego f=75/dł drutu. Ale to już wiem i liczyłem wszystko przy pomocy arkusza w excelu.

    Zmianie uległo połowa układu, zasilanie jest z powielacza napięcia, w takim układzie jak jest w pierwszym poście.
    Obwód pierwotny ma teraz parametry:
    -Ilość zwojów cewki: 35zw
    -Średnica cewki: 110mm
    -Indukcyjność: 105uH (tyle pokazał mostek RLC, powinno być 97uH według wyliczeń)
    -Kondensator rezonansowy: 2nF 8,5kV

    Uzwojenie pomocnicze ma 12zw drutem 0,3mm na tej samej rurze co i uzwojenie pierwotne.

    Obwód wtórny:
    -Średnica rury: 75mm
    -Grubość drutu: 0,28mm
    -Długość uzwojenia: 27cm
    -Długość drutu: ok 205-210m
    -Częstotliwość pracy: 360kHz
    -Rezonans własny: ok 580kHz
    -Wymagana pojemność torusa do rezonansu: 8,5pF
    Torus mam zrobiony z drutu miedzianego, coś jak TUTAJ tyle że w mniejszej skali.
    -Średnica zewnętrzna: 19cm
    -Grubość: 4,4cm
    -Pojemność (gdyby był z pełnej rury, a w takiej konfiguracji zapewne mniej): 8,5pF

    Efekty się poprawiły i to znacznie, wyładowanie ma ok 30cm, a do ręki nawet więcej. Lampa pracuje spokojnie, nie grzeje się. W planach są tylko małe korekcyjne zmiany, np większy kondek równoległy z rezystorem siatkowym, mam 4n7 a powinno być ok 10n. Pomiar częstotliwości pracy i ewentualne korekty.
    Zdjęcia mam lecz wszystkie są z silnikiem jonowym. Postaram się zrobić inne. Fajnie wygląda łuk z ostrza wysmarowanego mydłem.
    Wiele pomocy otrzymałem od pewnego Czecha który operuje nickiem Aybac

    Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81

    Kolejna Edycja:
    Przydało by się ją konkretnie zestroić, może efekt będzie jeszcze lepszy.
    Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81
  • #9
    hosesor
    Level 10  
    Panie inżynierze a jak by tak zejść z częstotliwością poniżej 100kH, czy efekt byłby lepszy, a może - czy wogóle byłby jakiś efekt?? A może na pierwotnym zrobić odczep ok. 1do 10, połączyć z trymerem i tym stroić układ?
  • #10
    bambus94
    Level 28  
    hosesor wrote:
    Panie inżynierze a jak by tak zejść z częstotliwością poniżej 100kH, czy efekt byłby lepszy, a może - czy wogóle byłby jakiś efekt?? A może na pierwotnym zrobić odczep ok. 1do 10, połączyć z trymerem i tym stroić układ?

    Jeśli ma się możliwość to można zejść na dziesiątki kHz, ale to wymaga duuużo drutu na uzwojenie wtórne. Efekty może by się poprawiły, ja i tak zszedłem z tych 1,1MHz na 360kHz i efekty są lepsze. Tak właściwie to czym większa częstotliwość tym bardziej łuk przypomina ogień. Można to zobaczyć na moim Plasma Flame gdzie pracuje na 32MHz i łuk wygląda jak ogień z zapalniczki.
    A co do odczepów, na początku miałem je, lecz po dłuższym czasie i wielu przeróbkach doszedłem do wniosku że to nie ma sensu, lepiej jest wyliczyć i zmierzyć cewkę. Jak wcześniej pisałem mam teraz 105uH a powinno być 97 czyli zamiast 360kHz mam 347kHz czyli już duże odstępstwo. Trymer przy takich mocach i napięciach byłby strasznie drogi i nieefektywny. Stały kondensator ceramiczny spisuje się idealnie, nie grzeje się. Jestem z niego zadowolony, szczególnie że zapłaciłem za niego 10zł plus przesyłka 15zł.
    Do końca tygodnia powinna być dostrojona w najlepszy możliwy sposób.
  • #11
    bambus94
    Level 28  
    Tesla już została chyba ostatecznie zestrojona, chociaż z wyliczeń wychodzi ok 360kHz a w czasie pomiarów oscyloskopem wychodzi, że najlepsze efekty są przy ok 330kHz. Dorzucam dwa schematy, pierwszy przedstawia aktualny schemat konstrukcji a drugi przyszłe modyfikacje układu. Dławik na drugim schemacie powinien mieć ok 50-100mH (50mH ma uzwojenie pierwotne MOTa) żeby ograniczyć o połowę lub do 1/3 napięcie zasilania a co za tym idzie i wygląd wyładowania.
    Transformator Tesli VTTC GU-81 Transformator Tesli VTTC GU-81