Hallo,
ich möchte gerne verstehen, auf welche Arten man Hochspannung erzeugen
kann. Eine Villardkaskade habe ich schon gebaut (aus Sicherheitsgründen
nur bis 500V, es geht mir auch eher ums Prinzip).
Jetzt schaue ich mir die Induktion an. Anscheinend gibt es zwei
Methoden, mit einer Induktivität Hochspannung zu erzeugen.
1. Öffnen des Strompfades einer stromdurchflossenen Induktivität.
2. Transformator mit hohem Übersetzungsverhältnis (1:1000?)
Angeblich kann man mit letzterem 500kV erzeugen. Dabei frage ich mich
jedoch, wie das möglich sein soll. Habe ich bei einer Spule zwei
Stellen, an denen 500kV anliegen, so müsste die Spule schon sehr
intelligent gewickelt sein (nur einlagig?) damit die Spannung nicht
innerhalb der Windungen selber überspringt und damit die Spule sofort
zerstört. 500kV sind 500mm Funkenstrecke. Wie sieht da eine passende
Spule für aus?
Ich habe mal bei Conrad nach Hochspannungstrafos gesucht, aber nichts
gefunden. Über 1000V Spannungsfestigkeit gibts gar nichts.
Nun gibt es jedoch genügend Geräte, die intern Hochspannung benötigen.
Wird das da immer über eine Villard-Kaskade gemacht? Ist n bissl
aufwändig finde ich.
Zu guter letzt habe ich bei aliexpress ein Gimmick gesehen, was
angeblich 1MV(!) erzeugt. Die Feedbacks sind durchweg positiv. Ich frage
mich, wie um alles in der Welt sowas möglich sein soll?
https://www.aliexpress.com/item/5pcs-lot-Super-1000KV-high-voltage-generator-DC3-6V-high-voltage-inverter-transformer-pulsed-high-voltage/32654885405.html
@Timmy (Gast)
>1. Öffnen des Strompfades einer stromdurchflossenen Induktivität.
Nennt sich Sperrwandler, wird in jeder Zündspule so gemacht.
>2. Transformator mit hohem Übersetzungsverhältnis (1:1000?)
Ein Klassiker.
>Angeblich kann man mit letzterem 500kV erzeugen.
Und noch mehr ;-)
Nur sind dann die Trafos etwas größer.
>jedoch, wie das möglich sein soll. Habe ich bei einer Spule zwei>Stellen, an denen 500kV anliegen, so müsste die Spule schon sehr>intelligent gewickelt sein (nur einlagig?) damit die Spannung nicht>innerhalb der Windungen selber überspringt und damit die Spule sofort>zerstört. 500kV sind 500mm Funkenstrecke.
Aber nicht in einem Isoliermedium wie Öl oder Vergußmasse. Und ja, in HV
Trafos steckt schon ein wenig Knoff Hoff.
> Wie sieht da eine passende>Spule für aus?
google HV Trafo
>Ich habe mal bei Conrad* nach Hochspannungstrafos gesucht, aber nichts>gefunden. Über 1000V Spannungsfestigkeit gibts gar nichts.
;-)
>Nun gibt es jedoch genügend Geräte, die intern Hochspannung benötigen.>Wird das da immer über eine Villard-Kaskade gemacht?
Nö. Feuerzeuge und Zündgeräte für Gasbrenner nehmen einen
Piezogenerator, der schafft auch einige kV.
> Ist n bissl aufwändig finde ich.
Ach du Armer!
>Zu guter letzt habe ich bei aliexpress ein Gimmick gesehen, was>angeblich 1MV(!) erzeugt.
Und du glaubst alles, was Chinesen auf eine Website schreiben? ;-)
> Die Feedbacks sind durchweg positiv. Ich frage>mich, wie um alles in der Welt sowas möglich sein soll?
In der Welt der Träumer und Gläubigen . . .
>https://www.aliexpress.com/item/5pcs-lot-Super-100...
Mit viel guten Willen kriegt man da vielleicht 20-30kV raus.
Ich hab mal mit einer KLEINEN 850kV DC Anlage zu tun gehabt. Der
Kaskadenturm ist knapp 4m hoch und die braucht man auch, um 850kV DC zu
isolieren.
Die Durchschlagspannung in Luft liegt je nach Elektrodenform bei etwas
weniger als 1m ;-) Das knallt ordentlich!
Im der gleichen HV Halle (Deckenhöhe 23m) steht auch ein 1,3MV AC Trafo,
gespeist durch einen 700kVA Stelltrafo. Der HV Trafo ist geschätzt 10m
hoch.
http://www.verband-wohneigentum.de/selb-kappel/on212022http://www.d-janke.privat.t-online.de/aus%20dem%20Unterricht/bis%202007_08/Hochvolthaus/hochvolthaus.htm
(der grün-braune Turm im Hintergrund)
Die Chinesen haben ihr Abitur halt nicht in Berlin gemacht und sind uns
deswegen da weit voraus.
Die bringen 1MV ohne hohe Hallen in einem kleinen PVC-Röhrchen unter
Kontrolle... :)
Timmy schrieb:> Nagut, gehen wir von 30kV aus
Oder einer beliebig kleineren Spannung da die Angaben ja ohnehin nur Lug
und Trug sind.
Irgendeine HV ist doch überhaupt kein Problem.
Das kann jede E-Fliegenklatsche.
Zündspule für Blitzröhren für 1,48€ in der E-apotheke:
https://www.conrad.de/de/zuendspule-zs-1052-h-581500.html
Wenn Du spezielle Anforderungen an Spannungskonstanz, Leistung und
Effizienz hast wird es ungleich spannender und sehr, sehr viel teurer.
Wikipedia sagt, man braucht einen speziellen Trafo mit Luftspalt für
einen Sperrwandler. Bei Mouser findet sich sowas gar nicht, oder habe
ich an der falschen Stelle gesucht. Ich war bei Festinduktoren und bei
Transformatoren.
Wenn es etwas aussergewöhlich sein soll, suche im Netz mal nach
"Kelvin-Generator".
Schon gebaut, geht gut.
Bei Hochspannungstrafos benutzt man auch Scheibenwicklungen und
Vakuumverguß.
Timmy schrieb:> Oder kann ich mir sowas einfach selber bauen, indem ich eine> normale> Luftspule nehme und noch ein paar Windungen drüberwickle?
Mehrere Möglichkeiten:
- Zündspule kaufen
- Ringkern bewickeln und diesen mit einer Metallsäge einsägen (gibt
Luftspalt in Sägeblattdicke)
- Schalenkern bewickeln und von der Mittelsäule nen halben mm
abschleifen.
- dies ist eine vollständige Liste aller Möglichkeiten
Timmy schrieb:> indem ich eine normale> Luftspule nehme und noch ein paar Windungen drüberwickle?
Eher nicht. Nicht unmöglich, aber recht schwierig.
Vom Prinzip her - also statt nur Luftspalt gleich gar kein Kern - zwar
realisierbar, aber nur bei sehr, sehr, ... hohen Frequenzen mit
annehmbaren Ergebnissen.
Wenn überhaupt, dann würde ich dazu eine Gegentakt-Topologie wählen, die
dann noch vorzugsweise als Resonanzwandler aufgebaut ist - weil dabei
entweder Strom oder Spannung Sinusförmig wäre.
Das erleichtert die Übertragung ohne Kern, und macht noch dazu bei einer
besonders gut dafür geeigneten Topologie auch noch ZVS möglich [was
wiederum die hohe Schaltfrequenz erleichtert:
Dem sog. "https://www.mikrocontroller.net/articles/Royer-Converter";.
Das aber nur nebenbei für alle Interessierten, die zufällig über
passende Tags hierauf stoßen. Du solltest also besser einen Kern mit
Luftspalt nehmen, wenn es ein Sperrwandler sein soll.
Timmy schrieb:> Bei Mouser findet sich sowas gar nicht
Unsinn. Hat jeder große Distri. Ist nur m.W. halt unter "Flyback
Transformer" oder so zu finden, und nicht unter "Transformers" - "with
Air Gap". Suchst Du aber nach Trafo-Kernen (Transformer Cores),
erscheint wohl schon in den Spalten der parametrischen Suche "Gap" oder
"Air Gap".
Zuvor solltest Du aber entscheiden, welche Leistung da abgegeben werden
soll. Und dann: Je größer der Luftspalt, desto mehr magnetische Energie
läßt sich speichern.
Allerdings muß man einen Kompromiß finden, da sich ein Kern mit sehr
großem Luftspalt, sofern man diesen auch )so wie genannt) nutzt, stärker
erwärmt dann. Also ist auch wichtig, ob der Wandler zu Dauerlast fähig,
oder nur immer kurze Pulse abgeben soll. Oder ... etc.
Oder willst Du einem von uns überlassen, was "Dein Wandler" dann können
soll? Ist doch Schmarrn. Entscheide Dich für Anforderungen, dann kann
man Dir bei der Umsetzung helfen (vielleicht).
THOR schrieb:> ist ( )eine vollständige
k vergessen. Siehe mein (zu lang beim Schreiben gedauerter) Beitrag.
Außerdem:
THOR schrieb:> Ringkern bewickeln und diesen mit einer Metallsäge einsägen (gibt> Luftspalt
Das Ergebnis hängt am Material, und der Sägeblattdicke. Ob man es
hinkriegt, zusätzlich auch am "Gefühl"... z.B. Ferrite sind recht
spröde, da würde es wohl nützen, den RK zwischen zwei Brettchen in den
Schraubstock zu klemmen, und trotz des entstehenden Rauchs einen
Winkelschleifer mit 1mm-Blatt zu benutzen, statt Freihand die Säbelsäge
- und wenn das Blatt noch so feinzahnig und hart/scharf ist/wäre. Kerne
mit Kunststoffanteil sind da verträglicher.
Wenn du die HV mit zwei Spulen und Ferrit erzeugen willst gibt es das
Problem dass auf der Sekundärseite die Spannung über die Spulenwindungen
springt.
Das umgehen zB. die Taser indem sie die Sekundärspule in ein HV-Harz
eingiessen.
Ich spielte früher mal mit soetwas herum, genauer eine
Röhrenmonitor-HV-Trafo mit neuer Primär- und Sekundärwicklungwicklung.
Ist aber auch recht gefährlich... ein unbedachter Moment und jemand kann
draufgehn.
H-G S. schrieb:> Ist aber auch recht gefährlich... ein unbedachter Moment und jemand kann> draufgehn.
Ich dachte immer, das Auslösen eines Darwin Awards wäre der Sinn von
solchen Threads?!
THOR: Willst du damit sagen, dass du deine Zeit in deinem Beitrag weiter
oben mit dem Hintergedanken investiert hast, dass du hoffst, dass ich
bei meinen Experimenten sterbe?
THOR schrieb:> Ich hoffe nur, dass dumme Menschen an solchen Experimenten sterben. Ob> das auf dich zutrifft, werden wir nie erfahren.
Man muss nichtmal dumm sein:
Einmal abgelenkt oder mit der Hand gezuckt und man berührt den bösen
Draht :-)
Timmy schrieb:> THOR: Willst du damit sagen, dass du deine Zeit in deinem Beitrag weiter> oben mit dem Hintergedanken investiert hast, dass du hoffst, dass ich> bei meinen Experimenten sterbe?
Also ums mal klar zu sagen:
An deiner Stelle würde ich mich auf Kleinspannung begrenzen.
Ich tue das Zuhause auch, obwohl ich beruflich auf mit permanen mit
800VDC oder 230VAC arbeiten muss. Oder besser gesagt, genau darum. Wenn
bei mir am Schreibtisch eine Platine herumfliegt, ist da höchstens 5V
von USB drauf.
Wenn da was passiert, mault höchstens der PC, aber ich habe keinen
Feuerball in der Wohnung.
Was die Aussage von THOR angeht:
Ich kann das - so leid es mir tut - schon nachvollziehen. Leute ohne
wirkliche Ahnung wollen unbedingt mit hohen Spannungen hantieren. Und
ja, jemand mit etwas Ahnung findet alle nötigen Informationen in 3
Minuten via Google und muss hier nicht fragen...
Und genau sowas liest man hier dauern. Es nervt. Keiner nimmt die Gefahr
wirklich ernst. Anscheinend müssen manche Leute erst mal ordentlich eine
gebrömmelt bekommen, bevor sie Vernunft annehmen :-(
Hurra schrieb:> Und genau sowas liest man hier dauern. Es nervt. Keiner nimmt die Gefahr> wirklich ernst. Anscheinend müssen manche Leute erst mal ordentlich eine> gebrömmelt bekommen, bevor sie Vernunft annehmen :-(
Was mich nervt, ist diese allgegenwärtige Verallgemeinerung. Aber damit
muss man sich heutzutage wohl abfinden. POSTFAKTISCH, wie man an jeder
Ecke hören muss.
Mir sind die Grundlagen bekannter als den meisten Leuten. Zum Beispiel
trage ich an trockenen Tagen bis zu 50kV mit (oder besser AN) mir rum
und lebe überraschenderweise noch. Ohne Kapazität keine Leistung und
ohne Leistung keine Gefahr. Für einen einfachen Funken braucht es
glücklicherweise keine nennenswerten Kapazitäten. Jeder Mensch hat
schonmal durch statische Aufladung eine gewischt bekommen.
Timmy schrieb:> Was mich nervt, ist diese allgegenwärtige Verallgemeinerung. Aber damit> muss man sich heutzutage wohl abfinden.
Ja, es ist allgemein bekannt, das hohe Spannungen gefährlich sind.
> POSTFAKTISCH, wie man an jeder Ecke hören muss.
Postfaktisch ist, das manche Menschen glauben, das die physikalischen
Gesetze für sie nicht gelten
> Mir sind die Grundlagen bekannter als den meisten Leuten. Zum Beispiel> trage ich an trockenen Tagen bis zu 50kV mit (oder besser AN) mir rum> und lebe überraschenderweise noch.
Die Grundlagen über die Unterschiede zwischen statischer und per Kaskade
oder Trafo erzeugter Hochspannung kennst Du anscheinend nicht.
> Ohne Kapazität keine Leistung und ohne Leistung keine Gefahr.
?
> Für einen einfachen Funken braucht es glücklicherweise keine> nennenswerten Kapazitäten.
Ach!
Timmy schrieb:> Mir sind die Grundlagen bekannter als den meisten Leuten. Zum Beispiel> trage ich an trockenen Tagen bis zu 50kV mit (oder besser AN) mir rum> und lebe überraschenderweise noch. Ohne Kapazität keine Leistung und> ohne Leistung keine Gefahr. Für einen einfachen Funken braucht es> glücklicherweise keine nennenswerten Kapazitäten. Jeder Mensch hat> schonmal durch statische Aufladung eine gewischt bekommen.
Das habe ich gar nicht in Zweifel gezogen. Tatsächlch war die Thematik
so detailliert gar nicht Gegenstand meines Textes.
Offensichtlich kommt man heute ohne seitenlange Disclaimer gar nicht
mehr aus, in denen man detailliert ausformulieren muss, was man mit dem
Text alles NICHT sagen wollte ;-)
Naja, um die Diskussion wieder in eine produktivere Richtung zu drehen:
Die Konzepte, die hinter der Hochspannungserzeugung stehen (wie z.B. der
Sperrwandler, oder eine Kaskade) lassen sich wunderbar auch ohne
Lebensgefahr studieren. Ich habe schon Sperrwandler z.B. für 3V -> 30V
aufgebaut oder eine Kaskade für -40V und ähnliches.
Eine weitere Möglichkeit ist LTSpice.
Wenn es also um den Lerneffekt geht - für den brauchts keine hohen
Spannungen.
Wenn du es dagegen krachen lassen willst:
Wenn du dich ein bischen mit dem Thema beschäftigt hast, findest du
alles, was du hier fragen willst, innerhalb kürzester Zeit mit Google.
Ach, das steht sogar alles auf Wikipedia, was das angeht. Aber das hier
ausbreiten und für Laien vorkauen halte ich für Verantwortungslos.
Jens schrieb:> Youtube-Video "QCW Tesla Coil v1.5 with Bluetooth Control (better> performance!)"
Warum schlägt die Entladung nicht in die 30cm entfernte Elektronik ein,
sondern erzeugt 1,5m lange Blitze im Raum?
In leichter Form habe ich sowas ja schon gesehen, hier aber ist es
extrem.
Mir ist klar, daß die Spannung beileibe keine ca. 1,5Mio V beträgt, nur
warum ignoriert sie regelrecht den metallenen Aufbau am Fuß der Spule?
Unglaublich schrieb:> warum ignoriert sie regelrecht den metallenen Aufbau am Fuß der Spule?
Ich habe mir das Video jetzt nicht angesehen, aber es ist sicherlich
kein besonderes Problem, irgendwelche Bilder von beliebig grossen
Blitzen in Bildern von Elektronikaufbauten reinzukopieren. :-)
Hab das Video jetzt auch nicht gesehen, aber vieleicht wurde die HV zu
einem bestimmten Bezug erzeugt und möchte nur dahin sich entladen...
Sie, die Spannung, oder die Ladungen möchten meistens zurück dahin von
wo sie getrennt wurden.
:)
Gute Nacht
Lka schrieb:> vieleicht wurde die HV zu> einem bestimmten Bezug erzeugt und möchte nur dahin sich entladen...
Tja, sowas funktioniert bei 230V, aber nicht mehr bei hunderttausenden
Volt und offenen Bauteilen.
Welcher Schaltungsteil soll denn den Fußpunkt der Sekundärspule derartig
isolieren?
Mal angenommen, der Torus liegt 30cm über der Elektronik/den
Metallteilen. Dann steht für mich fest, daß die Sekundärspannung ca.
300KV auch nicht überschreitet. Und es ist ja auch bekannt, daß die hohe
Frequenz dafür sorgt, daß die Entladungen weit länger sind, als dies bei
z.B. 50Hz bei der gleichen Spannung der Fall wäre. Nur erklärt das immer
noch nicht, warum sie nicht einfach senkrecht nach unten schlagen.
Es gibt viele Videos, bei denen die Entladungen etwas länger sind als
die Spule lang ist. Aber hier ist es extrem, was ist das?
Unglaublich schrieb:
> Warum schlägt die Entladung nicht in die 30cm entfernte Elektronik> ein, sondern erzeugt 1,5m lange Blitze im Raum?> In leichter Form habe ich sowas ja schon gesehen, hier aber ist es> extrem.
Die hohe Frequenz von ca. 360kHz und die Streukapazität des Plasmakanals
im Raum ermöglichen einen Stromfluß auch ohne Einschlag in eine
Gegenelektrode. Wenn die Spannung auf der Primärseite in etwa 16ms von 0
auf 100% gesteigert wird ergibt sich ein kontinuierliches wachsen der
Entladung. Die Entladung beginnt an der Metallspitze die nach oben zeigt
weil dort die höchste Feldstärke ist. Nach unten gibt es kaum
Entladungen weil der Toroid für ein homogenes Feld sorgt und die
Spannung eigentlich gar nicht so hoch ist. Auf der Seite
http://www.loneoceans.com/labs/qcw15/
ist ganz unten ein schönes Bild dazu.
Jens beschreibt es sehr gut.
Obwohl die hohe Frequenz förderlich ist, ist sie nicht notwendig:
Gewitterblitze haben ja auch "nur" Spannungen im einstelligen MV-Bereich
und überwinden damit x00 m. Hintergrund ist, dass sich bei
kontinuierlichem Anstieg der Spannung der Blitzkanal zunächst an der
Stelle der höchsten Feldstärke bildet. Dort wird er durch das Plasma
sehr niederohmig und "trägt" die Spannung weiter (plasma channel
propagation). So wird der Kanal immer länger, bis die Hauptentladung
erfolgt.
Autor: Harald Wilhelms (wilhelms) Datum: 15.12.2016 23:14:
> Ich habe mir das Video jetzt nicht angesehen, aber ...
Typisch Harald.
Gao Guangyan (loneoceans) ist neben Steve Ward und Finn Hammer DER
Vorreiter und Experte in Sachen TC, nach dessen frei verfügbaren Plänen
schon hunderte Spulen und Treiber aufgebaut wurden.
Diese Schwertblitze erzeugenden QCWTC (quasi continous wave) Teslaspulen
sind ein Spezialfall, sie sind z.B. nicht zum Musik machen (singing TC)
geeignet.
> Es gibt viele Videos, bei denen die Entladungen etwas länger sind> als die Spule lang ist. Aber hier ist es extrem, was ist das?
Ja, das Verhältnis 5:1 ist der derzeitige Rekord. Noch vor wenigen
Jahren hätte man das nicht für möglich gehalten.
Unglaublich schrieb:> Es gibt viele Videos, bei denen die Entladungen etwas länger sind als> die Spule lang ist. Aber hier ist es extrem, was ist das?
Das ist, dass die Entladungen Hochfrequenz-Lichtbögen darstellen, die
sich durch passend eingespeiste Leistung selbsttätig verlängern. Ähnelt
dem Ziehen von 50 Hz-Lichtbögen, geschieht aufgrund eProfis Ausführungen
aber automatisch. Ich schätze die Spannung mal auf 100 kV.
Grüsse - Microwave
eProfi schrieb:> Ja, das Verhältnis 5:1 ist der derzeitige Rekord.
Auf der Webseite steht was von 13:1. Ob einmal gelungen oder öfter, weiß
ich aber grade nicht. Jedenfalls scheint es um einiges mehr zu sein.
(Oder geht´s Dir um "Echt Guinness"?)
eProfi schrieb:> Diese Schwertblitze
Schöner Begriff. Wirkt ja wirklich fast schon wie eine immer
zielsicherer werdende Waffe. Das geht ja wirklich nahezu (im Verhältnis
zu den häufig völlig chaotischen Funken anderer TC-Typen) exakt
senkrecht, und reproduzierbar. Wow.
