Tesla-Generator

Moin!

Die unter https://fotoalbum.web.de/gast/trichtex/Tesla/ abgebildete Schaltung soll ich reparieren. Das „Relais“ K mit dem Kontakt K1 ist als Wagnerscher Hammer konstruiert, der Kontakt K1 bildet gleichzeitig die Funkenstrecke für den Tesla-Trafo, dessen kaltes Ende frei ist, also keine HF-Erdung besitzt. Der Tesla-Trafo produzierte irgendwann Überschläge von der Sekundär- auf die Primärseite, die u. a. die Sekundärwicklung beschädigten. Damit ist die Resonanzbedingung des Tesla-Trafos nicht mehr gegeben und das heiße Ende der Sekundärwicklung liefert keine ausreichende Spannung mehr für die gewünschte Anwendung.

Der ganze Krempel wird direkt am Stromnetz betrieben. Mal abgesehen davon, daß damit gegen einen Sack von Vorschriften verstoßen wird (das ließe sich durch einen Trenntrafo und zwei Drosseln weitgehend vermeiden), wollte ich die Schaltung hier mal zur Diskussion stellen. Ich neige derzeit eher dazu, die Reparatur abzulehnen. Es ist zwar kein großes Problem, die Sekundärwicklung neu zu wickeln, ihre Resonanzfrequenz zu messen und die Primärseite entsprechend zu wickeln, etwas anderes ist es aber, das Ganze halbwegs sicher zu machen.

Was sagen die hiesigen Tesla-Experten dazu? Wegwerfen? Optimieren? Komplette Neukonstruktion?

Für die Anwendung wird eine HF-Funkenstrecke (naja, 200kHz…1MHz) von etwa 10cm Länge benötigt.

Besten Dank vorab!

Munter bleiben… TRICHTEX

Hallo TRICHTEX,


Tesla-Trafo, dessen kaltes Ende frei ist, also keine HF-Erdung
besitzt. Der Tesla-Trafo produzierte irgendwann Überschläge
von der Sekundär- auf die Primärseite, die u. a. die
Sekundärwicklung beschädigten.

Das geht gar nicht, mindestens über Streukapazitäten ist da HF-Geerdet.
Ist da irgendetwas verändert worden ?
Standen die beiden Spulen z.B. auf einer Metallplatte ?

Der ganze Krempel wird direkt am Stromnetz betrieben. Mal
abgesehen davon, daß damit gegen einen Sack von Vorschriften
verstoßen wird (das ließe sich durch einen Trenntrafo und zwei
Drosseln weitgehend vermeiden), wollte ich die Schaltung hier
mal zur Diskussion stellen.

Also das Netzfilter kannst du getrost weglassen :wink:
Der TeslaTrafo erzeugt so viel Störsignal, dass das nicht viel ausmacht weil direkt auf die Netz-Leitung eingestreut wird.

Ich neige derzeit eher dazu, die
Reparatur abzulehnen. Es ist zwar kein großes Problem, die
Sekundärwicklung neu zu wickeln, ihre Resonanzfrequenz zu
messen und die Primärseite entsprechend zu wickeln, etwas
anderes ist es aber, das Ganze halbwegs sicher zu machen.

Grundsätzlich müsste man wissen in welchem Umfeld dieser TeslaTrafo eingesetzt wird.

Im Kinderzimmer ist der schlicht kriminell, in einem E-Labor mit kontrolliertem Personenzugang kann man darüber reden.

Gibt es noch ein Foto von dem TeslaTrafo ?

MfG Peter(TOO)

Moin!

Das geht gar nicht, mindestens über Streukapazitäten ist da
HF-Geerdet.

Das wird dann der Grund sein, warum dort kein Trenntrafo eingesetzt war. Kapazitive Abstützung gegen Netzpotential über Streukapazitäten.

Standen die beiden Spulen z.B. auf einer Metallplatte ?

Nein. Es handelt sich bei der Sekundärspule auch nicht um eine lange Spule, sondern um eine 14-lagige Wicklung. Die einzelnen Lagen sind durch Spezialpapierwicklungen voneinander getrennt. Innerhalb der Papierwicklungen wird der Wicklungsdraht wieder zum Spulenanfang geführt, damit alle Lagen übereinanderliegen und dieselbe Wicklungsrichtung haben. Meiner Meinung nach ungeschickt, weil dann fast die gesamte Spannung zwischen den Lagen anliegt. Kann aber HF-technische Gründe haben.

Also das Netzfilter kannst du getrost weglassen :wink:
Der TeslaTrafo erzeugt so viel Störsignal, dass das nicht viel
ausmacht weil direkt auf die Netz-Leitung eingestreut wird.

Hm. Ich hätte schon noch einen Unterschied zwischen Einstreuung und Rückschlag ins Netz vermutet.

Grundsätzlich müsste man wissen in welchem Umfeld dieser
TeslaTrafo eingesetzt wird.

Das ganze ist in einer Kiste eingebaut. Unter dem Deckel der Kiste befindet sich eine Metallplatte, die mit dem heißen Ende des TT verbunden ist. Die Platte nimmt etwa die Hälfte der Deckelfläche ein. In der anderen Hälfte sitzt der Taster T1, mit dem das Ganze eingeschaltet wird. Außen liegt eine Gummimatte auf dem Kasten. Das Ganze wird als Showeffekt eingesetzt. Der Künstler stellt sich auf die Kiste und hat z. B. eine Leuchtstofflampe in der Hand oder nutzt den Lichtbogen, um etwa eine präparierte Zigarrette anzuzünden, wenn er mit dem einen Fuß über der Metallplatte steht und mit dem anderen den Taster betätigt.

Die Kiste ist etwa 15cm hoch und der Deckel hat die Abmessungen einer Fußmatte.

Gibt es noch ein Foto von dem TeslaTrafo ?

Klar. Ich habe ihn gerade abgewickelt und von jeder Lage Bilder gemacht. Stelle ich in dasselbe Verzeichnis. Außen war noch ein Kunststoffrohr drum und das Ganze war mit Paraffin (?) vergossen.

Munter bleiben… TRICHTEX

Hallo TRICHTEX,

da sträuben sich mir die Haare, auch ohne Tesla-HF…

Wenn der Teslatrafo - wie offenbar schon passiert - durchschlägt und das Papier mit freudiger Unterstützung durch das Paraffin zu brennen anfängt, ergibt sich eine leitende Verbindung durch verkohltes Papier zur Metallkiste.

Zumindest sollte doch ein Trenntrafo eingebaut werden und das Metallgehäuse Schutzkontakt-geerdet werden.

Ansonsten würde ich die Hochspannungswicklung besser isolieren.

Gruß
BT

Hallo TRICHTEX,

Standen die beiden Spulen z.B. auf einer Metallplatte ?

Nein. Es handelt sich bei der Sekundärspule auch nicht um eine
lange Spule, sondern um eine 14-lagige Wicklung. Die einzelnen
Lagen sind durch Spezialpapierwicklungen voneinander getrennt.
Innerhalb der Papierwicklungen wird der Wicklungsdraht wieder
zum Spulenanfang geführt, damit alle Lagen übereinanderliegen
und dieselbe Wicklungsrichtung haben. Meiner Meinung nach
ungeschickt, weil dann fast die gesamte Spannung zwischen den
Lagen anliegt. Kann aber HF-technische Gründe haben.

Andernfalls hast du aber auf einer Seite Null Volt und auf der anderen die doppelte Spannung zwischen den Lagen. Das ist nicht wirklich besser, Bei Hochspannung.

Wenn möglich sollte man Vacuum-Vergiessen. Lüfteinschlüsse führen zu Koronanetladungen in den Lufteinschlüssen und dann durch die ionisierung zu Durchschlägen.

Also das Netzfilter kannst du getrost weglassen :wink:
Der TeslaTrafo erzeugt so viel Störsignal, dass das nicht viel
ausmacht weil direkt auf die Netz-Leitung eingestreut wird.

Hm. Ich hätte schon noch einen Unterschied zwischen
Einstreuung und Rückschlag ins Netz vermutet.

Ein Tesla ist zwar eine einfache Methode HF-Hochspannung zu erzeuegen, aber auch eine der schweinigsten !!

Grundsätzlich müsste man wissen in welchem Umfeld dieser
TeslaTrafo eingesetzt wird.

Das Ganze wird als Showeffekt eingesetzt.

Ein Trenntrafo wäre grundsätzlich angesagt, aber den müsste man dann HF-Mässig noch überbrücken.
Allerdings hast du dann aber die Induktivität des Trafos mit am Schwingkreis dran hängen.

Das mit den Netzfiltern ist auch so eine Geschichte.
Grundsätzlich kommst du mit dem Tesla schon mal durch keine EMV-Prüfung durch :wink:
Fertige Filter wirst du sowieso nicht verwenden können, weil diese die HF-Leistung nicht verkraften werden und durchschmoren werden.
Besonders an den Kondensatoren werden recht hohe Spannungen auftreten.
Desweiteren musst du noch die Rückwirkung auf den Tesla mit einbeziehen.

Klar. Ich habe ihn gerade abgewickelt und von jeder Lage
Bilder gemacht. Stelle ich in dasselbe Verzeichnis. Außen war
noch ein Kunststoffrohr drum und das Ganze war mit Paraffin
(?) vergossen.

Gut scheint also über die Primärwicklung HF_technisch geerdet zu sein.
Eigentlich wär ein Foto vom Aufbau in der Kiste noch ganz aufschlussreich gewesen.

MfG Peter(TOO)

Moin!

Wenn der Teslatrafo - wie offenbar schon passiert -
durchschlägt und das Papier mit freudiger Unterstützung durch
das Paraffin zu brennen anfängt, ergibt sich eine leitende
Verbindung durch verkohltes Papier zur Metallkiste.

Ups - nein, es ist eine Holzkiste, in deren Deckel sich innen ein Blech befindet, das mit der heißen Seite des TT verbunden ist. Außen auf dem Deckel ist eine Gummimatte befestigt, auf der der Proband steht.

Zumindest sollte doch ein Trenntrafo eingebaut werden und das
Metallgehäuse Schutzkontakt-geerdet werden.

Gegen Netzspannung ist das Gehäuse schutzisoliert, da sollte nicht wirklich viel passieren können. Gegen HF-Hochspannung zu isolieren, ist natürlich nicht im Sinne des Erfinders…

Ansonsten würde ich die Hochspannungswicklung besser
isolieren.

Die Isolierung würde ich zunächst konstruktiv verbessern wollen (siehe anderes Posting). Und ja, ich halte die Kiste zumindest nicht für ungefährlich, was ja einer der Gründe ist, warum ich die Schaltung hier zur Diskussion stelle.

Munter bleiben… TRICHTEX

Moin!

Die einzelnen
Lagen sind durch Spezialpapierwicklungen voneinander getrennt.
Innerhalb der Papierwicklungen wird der Wicklungsdraht wieder
zum Spulenanfang geführt, damit alle Lagen übereinanderliegen
und dieselbe Wicklungsrichtung haben. Meiner Meinung nach
ungeschickt, weil dann fast die gesamte Spannung zwischen den
Lagen anliegt. Kann aber HF-technische Gründe haben.

Andernfalls hast du aber auf einer Seite Null Volt und auf der
anderen die doppelte Spannung zwischen den Lagen. Das
ist nicht wirklich besser, Bei Hochspannung.

Ja, das ist schon klar. Würde ich die Sekundärwicklung so wiederherstellen, wie sie war, würde ich sie genauso wickeln. In der Literatur wird die Sekundärwicklung aber überall als lange Spule beschrieben. Das wäre die Alternative, die ich wohl ausprobieren würde. Mir schwebt derzeit vor, die 1400 Windungen auf z. B. eine Keramikstange zu wickeln, im eingebauten Zustand die Resonanzfrequenz zu ermitteln, dann die lange Wicklung in ein Reagenzglas zu schieben, das Ganze mit Paraffin zu vergießen und einige Stunden lang im Backofen stehen zu lassen (gelegentlich rütteln), um Lufteinschlüsse weitgehend auszuschließen. Die Primärwicklung grob berechnen, auf einen Hohlkörper wickeln, der sich über das Reagenzglas schieben läßt, fixieren, elektrisch anpassen, Zwischenräume ebenfalls mit Paraffin vergießen, zusätzliche Isolation nach außen und fertig.

Wenn möglich sollte man Vacuum-Vergiessen. Lüfteinschlüsse
führen zu Koronanetladungen in den Lufteinschlüssen und dann
durch die ionisierung zu Durchschlägen.

Bei der vorgefundenen Wickeltechnik mit den vielen Papierlagen (optisch und vom Befühlen her würde ich es als paraffingetränktes Pergament bezeichnen) wird es äußerst schwierig sein, Lufteinschlüsse völlig zu vermeiden.

Ein Tesla ist zwar eine einfache Methode HF-Hochspannung zu
erzeuegen, aber auch eine der schweinigsten !!

Volle Zustimmung.

Ein Trenntrafo wäre grundsätzlich angesagt, aber den müsste
man dann HF-Mässig noch überbrücken.

In dem Kasten wäre ein Trenntrafo unmöglich unterzubringen. Extern ginge das schon. Da die Kiste auch für Showeinlagen bei Feiern eingesetzt wurde, kann ein externer Trenntrafo mit durchgeschleiftem Schutzleiter (der zur HF-Erdung verwendet würde) zu Problemen führen. Wäre schon ein toller Effekt, wenn bei der Inbetriebnahme gleich mal der FI auslöst…

Allerdings hast du dann aber die Induktivität des Trafos mit
am Schwingkreis dran hängen.

Hm. Das macht die Sache nicht wirklich einfacher. Wirft jedwede Berechnung der Primärwicklung über den Haufen.

Grundsätzlich kommst du mit dem Tesla schon mal durch keine
EMV-Prüfung durch :wink:

Soviel ist sicher.

Besonders an den Kondensatoren werden recht hohe Spannungen
auftreten.

In den beschriebenen Schaltungen wird die Netzspannung zunächst auf einige KV hochtransformiert. Schutzfunkenstrecke, Drosseln, Kondensatoren. Für letztere verwendet man gern Leydener Flaschen, was sich in dem Kasten natürlich verbietet.

Desweiteren musst du noch die Rückwirkung auf den Tesla mit
einbeziehen.

Jup. Entweder ich baue die Schaltung so auf, wie sie vorher war, oder ich entsorge die Apparatur. Allein die Anforderungen an das Teil machen den größten Teil der Schutzmaßnahmen unmöglich.

Eigentlich wär ein Foto vom Aufbau in der Kiste noch ganz
aufschlussreich gewesen.

Ok, mache ich noch und stelle es morgen in das bekannte Verzeichnis.

Munter bleiben… TRICHTEX

Moin!

Eigentlich wär ein Foto vom Aufbau in der Kiste noch ganz
aufschlussreich gewesen.

So. Ist online. Der TT war mit dem Holzklötzchen befestigt. Alles echte Handarbeit, wie es aussieht…

Munter bleiben… TRICHTEX