Super Millennium G-80

Tesla Coil

Ecco qualcosa che sicuramente vi farà restare a bocca aperta.....un bel Tesla Coil.....
se pure piccolo, ma farà sicuramente la sua scena!
Il trasformatore di Tesla......dall'omonimo inventore, è un vero è proprio generatore di fulmini,
seppure più piccoli di quelli che vediamo in un temporale, ma pur sempre spettacolari!

Ecco una foto della bobina secondaria necessaria per il trasformatore!

Come potete notare è un semplice tubo con avvolto del filo....ma non pensate che sia tutto quì...siamo solo all'inizio!
Adesso seguite tutti i passi della costruzione e cominciate a tremare! :-)
Si fa per dire!
Prima di tutto, dovete conoscere il principio di funzionamento di un tesla per poterne costruire uno!
Lo schema di funzionamento è il seguente (Che del resto avete visto prima di entrare in questa sezione!)

Allora passiamo alla spiegazione del suddetto circuito!
A guardarlo sembra semplice.....ma è complicato nella sua semplicità (Beh del resto stiamo parlando di Nikola Tesla)
Come potete notare voi stessi, all'inizio del circuito abbiamo un trasformatore, che dev'essere in grado di erogare tensioni molto elevate, che variano rispetto alla potenza supportata dalla bobina secondaria! La mia bobina attualmente è come prova, difatti è molto piccola e può supportare al massimo 700W, non di più perchè gia è più che sovralimentata!

Attenzione! una scarica del genere può uccidervi all'istante, quindi stateci attenti!

Le due palline rosse, rappresentano uno spinterometro (per i più inesperti si tratta di due o più elettrondi posti ad una determinata distanza). Poi spiegheremo nel dettaglio come funziona e come realizzarlo!
Poi, potete anche notare un grosso condensatore (In verde), che accoppiandosi all'avvolgimento primario, rappresenta il circuito LC di oscillazzione, che dev'essere perfettamente accordato con il secondario in risonanza! Nella figura potete anche vedere che il secondario è sormontato da un carico capacitivo, detto toroide, che serve ad abbassare la frequenza di risonanza del secondario e portarla al 1/4 d'onda, che del resto è la frequenza che ci permette di ottenere i massimi risultati!
Più specificatamente il circuito oscillatore funziona in questo modo:
Il trafo, durante una semionda di rete, carica il condensatore di tank, quando la tensione ai suoi capi ha raggiunto il valore nominale
di scarica dello spinterometro, questo scarica e il circuito si richiude
attraverso la bobina primaria. Immediatamente il condensatore scaricherà l' energia accumulata sulla
bobina, quando questo trasferimento di energia cessa, la bobina, in base
a quanto affermato da Lentz nella sua legge, si opporrà al decrescere della corrente
circolante, con una risultante ( supponendo nulle le perdite ) uguale ma
contraria.
Questa corrente andrà a ricaricare i condensatori e il ciclo si ripeterà,
teoricamente all' infinito, in pratica, causa delle perdite, per un ben determinato
numero di cicli, generando un onda smorzata simile a quella
in figura.

A questo punto, introduciamo un nuovo fattore....
all' interno della bobina primaria si trova una bobina secondaria, accoppiata
magneticamente ( ma in maniera piuttosto lasca ) con la prima
questo avvolgimento viene caricato capacitivamente ( usando un toroide ) in modo da
ottenere la stessa frequenza di risonanza del circuito primario....
dopo un certo numero di cicli ( il loro numero esatto dipende dal coefficiente di
accoppiamento tra primario e secondario ), tutta la carica accumulata nel condensatore
primario si trasferisce in quello secondario ( toroide ), con principio simile al rapporto
delle impedenze ( in realtà, parte di essa viene dissipata in perdite ).

Essendo l' impedenza del condensatore primario molto inferiore a quella di quello secondario,
giocoforza la tensione ai capi di quest' ultimo sarà estremamente elevata, sufficientemente
elevata da perforare il dielettrico ( aria ) andandosi a dissipare in vistose scariche....
si insomma, tutta l' energia viene dissipata in perdite, ma quelle che escono dal toroide
sono delle "perdite" molto, ma MOLTO desiderabili! ;-)

Avete capito? Bhe anche io la prima volta non ci ho capito una mazza! ma l'importante è che abbiate afferrato il concetto! :-)

Adesso vi riporto le foto delle varie modifiche che ho dovuto fare al secondario per adattarlo a questo scopo!

Prima cosa, ho creato una robusta massa RF sulla basi interna della bobina, ho usato uno spezzone di cavo AT per 40KV e ho spruzzato il tutto abbondantemente di anticorona!

Con un pò di pazienza e con un buon seghetto alternativo, ho creato un tappo di legno MOLTO spesso con un foro al centro e una boccola di 8mm!

Successivamente ho incastrato per benino il tappo, incollandolo con un pò di silicone e avvitando il perno da dentro! Lasciatelo bello lungo perché servirà per fissare il secondario sulla base del carrello!

A questo punto, finita la base, si parte per fare anche la punta!
Per evitare che le scariche partano all'interno dell'avvolgimento invece che all'esterno, ho messo 3 separatori di cartone impregnati di anticorona!
In alto notate il terminale dell'avvolgimento con un bell'occhiello!

Ecco un particolare del terminale pronto per essere collegato!

Adesso viene la parte più divertente, almeno così è stata per me...! :-)
Fregate un bel piatto a vostra madre e bucatelo al centro, inserite un bel perno e collegateci il terminale!
Lasciato la vite bella lunga per collegare il toroide! Incollate il piatto con il silicone!

Ecco il secondario pronto all'uso! Stateci attenti è molto delicato, se prende qualche botta e si spezza qualche spira siete fottuti!

Perfetto, qui si è conclusa una parte del lavoro!Rimboccatevi le maniche perché non è finita qui! C'è ancora molto da fare per vedere dei bei fulmini!

Adesso, Passiamo all'avvolgimento primario! il mio l'ho realizzato con 11 metri di tubo da 8mm avvolto a spirale su dei supporti forati di Plexiglas

Perfetto, ma....manca qualcosa.....il mobile che dovrà ospitare il tutto!

Eccolo!!!!

Come vi sembra? Certo ancora è molto grezzo, ma lo finirò presto....(Quando avrò tempo!)

Ma per adesso dovrà aspettare!

Una panoramica del pannello di controllo!

Si avete ragione, per adesso è molto grezzo.....non c'è niente! ma presto lo riempirò! state tranquilli!

Al momento potete notare solo due relè, uno per accendere tutto il circuito e uno per dare il via alle scariche! Sono in cascata e sono alimentati a 12V per evitare che il carico dell'NST li mantenga eccitati che senza premere il pulsante! Ah si....questo è importante....mai usare interruttori per dare il via! Usate sempre pulsanti, per evitare i mantenerlo acceso anche se non ci siete! Una precauzione in più! Ci metterò anche una chiavetta "Anti idiota" non si sà mai!

Adesso, passiamo ad un componente importante! che del resto è una parte fondamentale del circuito LC...Stò parlando del condensatore di Tank!

Per il mio tesla ho preferito usare il sistema MMC (Multi Mini Cap), cioè unire in serie parallelo più condensatore in modo da ottenere quello adatto al nostro scopo!

Per fare tutti i calcoli relativi a frequenze, oscillazioni, MMC, e tutto il resto, io consiglio i seguenti programmi:

Tesla MAP (Ottimo programma per calcoli vari)

Tesla Coil CAD (Perfetto per chi ha iniziato da poko)

Adesso passiamo alla costruzione dell'MMC!

Dopo aver fatto tutti i dovuti calcoli per il circuito LC, è venuto fuori che per il mio Tesla occorrono:

48nF 22Kv!

Bene....Adesso...uniamo.....

Ed ecco a voi il super banco di condensatori da 54nF 22Kv!

Però.....qualcosa non quadra.....prima non avevo detto che ne servivano di meno? Beh in effetti si, ma visto che mi manca mezza spira sul primario, non sono riuscito ad accordarlo in risonanza con quella capacità, quindi l'ho un poko aumentata! :-P

Particolare delle giunzioni, molto robuste e con abbondante stagno....!

A cosa serviranno mai quei lunghi perni che si vedono...?

Copertura.... :-D per evitare che qualche idiota ci metta le mani..!

Per precauzione è meglio mettere una resistenza da 10Kohm in parallelo ad ogni condensatore per scaricarli quando non sono utilizzati...io non le ho messe perché non ne avevo a disposizione al momento!

Da precisare che questo MMC è composto da circa 100 condensatori MKP da 1uF 400V (Grazie Vladi!)

Adesso passiamo al circuito di filtro e di protezione dell'NST, questo svolge il lavoro principale di proteggere l'NST da eventuali scariche dal secondario verso il primario!

Ecco lo schema pratico!

I condensatori vanno bene da 1-2nF 15Kv, io ho usato due piccole Leida fatte con due bottiglie di birra da 33cc! Non è male come sistema, secondo alcuni stona un pò come estetica, ma non riuscivo a trovare altri condensatori :-D!

Nella figura notate le bottiglie, l'NST, lo spark gap di sicurezza e il filtro di rete!

Nella terza figura si vedono le resistenze...sono adagiate su piccole lastre di vetro per evitare che il calore prodotto dal passaggio della corrente sciolga qualcosa!

Notate anche che tutti i collegamenti sono stati fatti con 3 cavi da 4mm ciascuno raggruppati!

Adesso passiamo invece allo spark gap!

Eccolo adagiato sotto l'MMC....come vedete si tratta di 8 candele di auto messe in serie, tutte poste sopra una ventola di fotocopiatrice per aiutare lo spegnimento delle scintille!

Tutti i collegamenti sono fatti con tanto di capicorda e guaina termorestringente!

E il bello è che le candele sono intercambiabili...in principio avevo pensato di incollarle alla lastra di plexi, ma poi mi sono detto...e se si bruciano? Da questo l'idea...sono andato dal mio amico meccanico (grazie Sig. Vazzano!) e mi sono fatto dare tutto quello che serviva per fare la filettatura con il passo della candela! detto fatto, 8 bei buchi filettati...cosa c'è di meglio?

Osservate adesso la risonanza che ho ottenuto!!!