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Forum: HF, Funk und Felder Tesla-Trafo Sekundärspulenkörper?


Autor: Br4in (Gast)
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Hi.

Aus einigen Quellen ist ersichtlich, dass der Spulenkörper einer 
Tesla-Spule bestenfalls aus einem PE-, PP-, Acryl-, Polystyren- oder 
Polycarbonatrohr bestehen sollte. Auch ist oft zu lesen, dass das Rohr 
möglichst nicht aus PVC sein sollte, und vor dem Bewickeln gründlich 
gereinigt werden sollte.
Ich frage mich nun nach dem Hintergrund, warum verursacht PVC Verluste 
im HF-Bereich??? Ist es sinnvoll, eine solche Spule mit einer 
Isolationsschicht wie sie beim Trafobau verwendet wird zu versehen, oder 
wäre das Contraproduktiv?
Da zum Tesla-Transformator im Netz viel Mist zu finden ist, hielt ich es 
für sinnvoll, hier fundierte Meinungen und Wissen einzuholen.

Gruß, Br4in

Autor: Brizzlator (Gast)
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> Ich frage mich nun nach dem Hintergrund, warum verursacht PVC Verluste
> im HF-Bereich?

PVC hat ähnlich wie Wasser Dipole in den Molekülen, die durch 
Wechselfelder angeregt werden können. Siehe z.B. hier (Abschnitt 
Hochfrequenzschweissen):
http://www.tis-gdv.de/tis/verpack/kunststo/schweis...

Deshalb sind auch nicht alle Kunststoffe Mikrowellengeeignet. Eine 
PVC-Schüssel würde in der Mikrowelle vermutlich zu einem Klumpen 
schmelzen.

Beim Teslatrafo hat man aber relativ niedrige Resonanzfrequenzen im 
Bereich von ein paar hundert kHz. Ich glaube nicht, dass man da schon 
nennenswerte Verluste hat. Beim Hochfrequenzschweissen von Kunststoffen 
arbeitet man mit etw 27 MHz, also mit hundert mal höheren Frequenzen als 
bei Teslatrafos.

Autor: Br4in (Gast)
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Okay, das ist einleuchtend. Es werden auch desöfteren PVC-Rohre als 
Spulenkörper benutzt, schmelzen tun die nicht gerade, aber ich könnte 
mir schon vorstellen, dass die Dipole im Feld dieses stören könnten?
Eine Trafo-Isolationsschicht (dieses Trafopapier) würde also keine 
Änderung bringen und ist eher zur Isolation eines Eisenkernes vor dem 
Bewickeln gedacht, sehe ich das richtig?
Danke schonmal für die aufschlussreiche Antwort!

Autor: Peter (Gast)
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PVC ist nicht Hochspannungsfest, die Dipole erzeugen mit der Zeit 
Durchgänge, früher oder später gibt's dann Durchschläge!

Hab's selber mal erfahren, als ich in meinen jungen Jahren ein 
Hochspannungskondesator für eine 100 kV Kaskade selbst bauen wollte. Ich 
habe mir mit viel Aufwand PVC-Platten und Alufolien mit Kunsthartz zu 
einem Kondensatorblock verklebt, das ganze hat dann leider nur ca eine 
Stunde gelebt...

Die Eigenresonanzfrequenz der Sekundärspule soll mit der 
Resonanzfrequenz des Primärschwinkreises übereinstimmen. => 
Transformation durch Resonanzüberhöhung! Um eine maximale Spannung zu 
erzielen, soll dabei die Sekundärspule möglichst viele Windungen 
besitzen. Wenn die Spule lackiert wird, bewirkt der Lack eine 
zusätzliche Kapazität zwischen den Windungen und Du bist schon bei 
weniger Windungen auf der Resonanzfrequenz => tiefere Sekundärspannung!

Autor: Br4in (Gast)
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Danke für deine Erklärung, Peter!
Der Kupferlackdraht ist ja sowieso schon Lackiert.
Drüber lackieren muss man ja im Endeffekt auf jeden Fall (das ist auch 
üblich), jedoch erst nach dem eigentlichen Wickeln, also wird der Raum 
zwischen den Wicklungen ja nicht vergrößert oder mit Lack gefüllt.
Ohne das überlackieren könnte der Draht sich bei der immensen Länge 
(eine Lage mit mehreren Hundert Metern) ja ausdehnen, bzw. könnte es zu 
Überschlägen durch die für die hohen Spannungen zu dünne Lackschicht auf 
dem Draht kommen...
Der Hintergrund ist, dass mir eine Trafofirma dazu riet, 
Trafo-Isolationsmatten vor dem Bewickeln auf das PE-Rohr zu legen. Den 
Hintergrund kann ich nicht ganz nachvollziehen, vielleicht kann da ja 
noch jemand Licht ins Dunkel bringen.

Autor: Br4in (Gast)
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Ich habe noch eine Frage - da sie zum Projekt gehört, wollte ich keinen 
neuen Thread dafür aufmachen:
Ich besitze folgende Zündeinheit: 
http://brenner.danfoss.com/PCMPDF/DKBDPD040G203.pdf (EBI4 HPM) und frage 
mich, ob ich diese als Spannungsquelle für den Primärkreis des 
Tesla-Trafos nutzen kann. Da die Frequenz bei 20kHz liegt, würde ich 
diese gleichrichten, was es möglich machen sollte, den Kondensator zu 
laden?!
Ich frage mich nun, ob das in der Praxis funktioniert und ob ich den 
Kondensator besonders dimensionieren muss (mal abgesehen von der 
Resonanzfrequenz für Primär- und Sekundärkreis).
Auch würde mich interessieren ob diese Zündeinheiten den üblicherweise 
verwendeten 50Hz-Trafos leistungsmäßig unterlegen sind.

Gruß,
Br4in

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Vergiss das Zünddingens da. Das kann man ja ungeschadet mit dem kleinen 
Finger kurzschließen.

Nimm einen normalen 50Hz Trafo. Für kleine Anlagen reichen OBITs 
(ähnlich wie das Zünddingens, nur ohne elektronischen Schnickschnack, 
der Dir sowieso auraucht). Für mittelgrosse Anlagen eignen sich NSTs 
sehr gut. Sind nur nicht ganz leicht zu bekommen.

Ab 1kW aufwärts sind Speziallösungen gefragt. Manchmal sieht man 
Messwandler. Hatte noch nie einen in der Hand, halte sie aber nicht für 
besonders gut geeignet.

Ich persönlich verwende alle möglichen Variationen von MOT-Stacks. Einen 
4-MOT-Stack, bei dem 4 MOTs primär parallel und sekundär in Reihe 
hängen. Gibt um die 5kW, 8kV.

Für meine ganz große Anlage kommt ein Drehstrom-6-MOT-Stack zum Einsatz. 
Primär je 2 in Reihe, das ganze im Dreieck. Sekundär auch je 2 in Reihe, 
aber im Stern. Gleichgerichtet gibts das 10kV bei etwas über 10kW.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Br4in schrieb:
>...
> Der Hintergrund ist, dass mir eine Trafofirma dazu riet,
> Trafo-Isolationsmatten vor dem Bewickeln auf das PE-Rohr zu legen. Den
> Hintergrund kann ich nicht ganz nachvollziehen, vielleicht kann da ja
> noch jemand Licht ins Dunkel bringen.

Es genügt meist auch eine Zwischenlage aus PE- oder vergleichbarer Folie 
(0.2 mm oder mehr). Ich nehme gern Mylar.

Durch die Zwischenlage schaffst Du Dir eine Dehnschicht (die Folie 
verklebt ja nicht mit dem Rohr, jedoch (durch den Lack) mit dem Draht. 
Ohne Folie hast Du den Draht direkt aus Rohr geklebt, und dann handelst 
DuDir die oben beschriebenen Dehn- und Rissprobleme ein.


hth,
Andrew

Autor: Br4in (Gast)
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Danke für die Antworten.

@Daniel R.:

> Vergiss das Zünddingens da. Das kann man ja ungeschadet mit dem kleinen
> Finger kurzschließen.

Aber angeblich hat es doch ~50mA und wird an der Stelle eingesetzt, wo 
sonst Zündtransformatoren sitzen, sprich es muss ähnliche Werte 
erreichen?

> Nimm einen normalen 50Hz Trafo. Für kleine Anlagen reichen OBITs
> (ähnlich wie das Zünddingens, nur ohne elektronischen Schnickschnack,
> der Dir sowieso auraucht). Für mittelgrosse Anlagen eignen sich NSTs
> sehr gut. Sind nur nicht ganz leicht zu bekommen.

Bist Du sicher, dass die Zündeinheiten die Verwendung im Primärkreis 
nicht überstehen würden?
Ich habe inzwischen folgendes gefunden: 
http://www.haberthuer.com/teslaTransformator.htm
Das hier beschriebene Netzteil passt ziemlich gut auf meine 
Beschreibung.
Mein Problem ist eben, dass ich mich für das Projekt nicht in allzugroße 
Unkosten stürzen möchte und diese Zündeinheit eben schon habe - die 
Frage ist ob ich sie nutzen kann und auf was ich achten muss.
Dass normalerweise MOTs und ähnliches benutzt werden ist mir bewusst, 
jedoch habe ich bis jetzt keine Bezugsquelle gefunden.

@Andrew Taylor:

Okay - bei der Behandlung des Rohrs scheiden sich wohl die Geister. Der 
eine sagt alles weglassen, sogar die Beschriftung, der andere man solle 
es beschichten. Da es aber scheinbar auch ohne Folien und Matten 
funktioniert und sich imho leichter gleichmäßig wickeln lässt, werde ich 
wohl diesen Weg einschlagen...

Gruß,
Br4in

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Tendenziell würde ich sagen, dass irgendwas Elektronisches im 
Primärkreis einer SGTC nicht überlebt. Kann natürlich auch anders sein. 
Da hilft nur probieren.

Zur Sekundärspule:

Bis zu einem Durchmesser von 16cm ist die ganze Sache ohnehin 
unbedenklich. Einfach direkt wickeln und gut ist. Ich habe mehrere 
Spulen dieser Größenordnung. Da passiert nix. Einfach Lack drüber, 
fertig.

Meine große Spule (45cm Durchmesser, 2m hoch) war da schon etwas 
"zickiger". Ich hatte sie fertig gewickelt und musste am nächsten Morgen 
feststellen, dass alles lose geworden war. Ich habe sie dann wieder 
abgewickelt und versucht, PE-Schwerschaumfolie zu unterlegen. Das hat 
das Wickeln aber nahezu unmöglich gemacht. Also habe ich erneut auf das 
blanke Rohr gewickelt, diesmal aber in den frühen Morgenstunden, damit 
es kalt ist und der Draht sich beim Warmwerden ans Rohr zieht. Nach 
Vollendung des Wickelns kam gleich Klarlack drauf (bei konstanter 
Temp... 4 Wochen lang, alle 2 Tage eine Schicht).

Nun hält alles perfekt, selbst bei +- 10K Temperaturunterschied.

Gruss Daniel

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