3,5 m korkea +20 kW Teslakäämi

[Kizmo]

Täytyypäs esitellä tätäkin projektia joka varmaan on ainakin osalle porukasta aivan tuttu.

Tässä 2016 kuvatussa pätkässä sain viimein uuden kameran ja sattui vielä revontulet samaan videoon (Huomasin vasta editointivaiheessa..)


Koronarenkaan rakentaminen:


Toisiokäämin rakentaminen:


Uuden invertterin kuormatestaus. Ääni tulee siitä kun 10mm vesijohtokupari, 75mm^2 kaapelit ja tuo teräsputken pätkä tärisee 4160A virran aiheuttaman magneettikentän voimista



Speksit:

Huipputeho: 20+ kW (kaiken se ottaa minkä sille antaa, en ole 3x32A järeämmästä syötöstä ajanut..)
Pisin kipinä: 6 m luokkaa
Korkeus: 3,5 m
Käyttöjännite: 3x400VAC

Ensiöpiiri on sarjaresonoiva LC piiri, kondensaattorina GTO tyristori snubberikondensaattoreista rakennettu 30kg painava 940 nF 7 kVrms 456 Arms paketti. Ensiökäämi on nestejäähdytettyä 10x1 vesijohtoputkea. Resonanssitaajuus noin 55 kHz.

Tehokytkiminä on 8kpl Fuji Electric yhtiön valmistamia IGBT kiviä tyypiltään 1MBI800U4B-120. 1200V, 1200A DC, 2400A 10ms pulssi. Kivien konfiguraatio on H-silta, 2 kiveä rinnan per H-sillan jalka.

Nykyisessä setupissa virtaraja on asetettu niin että H-silta näkee suurimmillaan tuon hieman vajaan 4,2 kA

http://www2.scut.edu.cn/scutco/main.../igbt/U4-series/1200V/1in1/1MBI800U4B-120.pdf

DC Välipiirissä käytän elkojen sijaan neljää 1500 µF 700 VDC polypropeenikondensaattoria rinnankytkettynä joista jokainen omaa 165 A rippelivirrankeston. Aikaisempi versio teslasta sisälsi kasan elkoja joiden kanssa oli rippelivirrasta johtuvia ylikuumenemisongelmia. Näitä foliokondensaattoreita en ole (vielä) onnistunut ylikuumentamaan

Sinäänsä harvinainen juttu on sekin että mitää ei ole hajonnut yli vuoteen, järjestelmä alkaa olla sillä tasolla luotettava etten edes odota mitään ikävyyksiä.

Seuraava osaprojekti tässä on järeän PFC hakkurin rakentaminen, sähkötekniikasta tietävät arvaavat varmasti miten mahtava tehokerroin saavutetaan kun syötetään isoa kapasitanssia tasasuuntaajalla. Samalla PFC hakkurin kanssa voisi ottaa koko potentiaaline käyttöön 700 VDC välipiiristä. Valtakunnanverkon ja tasasuuntajaan välissä on 3x 4 mH kuristin ja jostain isosta teollisuushärpättimestä poistettu EMI suodatin. Myös suurjännitepuolen maadoitus on oma maadoitussauvansa joka on porattu syvälle maahan.

 

[Eikkonen]

Menikö kauankin rakentaa kokonaan?

 

[Kizmo]

Menikö kauankin rakentaa kokonaan?

Ensimmäinen versio näki päivänvalon 21.12.2012. Tosin siitä versiosta ei ole nykyversioon säilynyt juuri mitään

Pikkuhiljaa kasaan nakerrellen siihen meni varmaan vuoden verran satunnaista harrasteluaikaa.

 

[Juves]

No nyt sähköntuottaja kiittää

 

[Myrikles Kukulis]

Kaksi lipputankoa vierekkäin, tulisiko niistä jättimäiset Jaakobin tikapuut? Toinen tanko pitäisi huolella eristää maasta.

Mitä muuten kuuluu kännykästä tai radiosta kun laite on toiminnassa?

 

[Kizmo]

Kaksi lipputankoa vierekkäin, tulisiko niistä jättimäiset Jaakobin tikapuut? Toinen tanko pitäisi huolella eristää maasta.

Mitä muuten kuuluu kännykästä tai radiosta kun laite on toiminnassa?

Kyllä tuossa potku jonkunmoisiin jaakobin tikkaisiin riittää. Matkapuhelimia tuo ei häiritse ollenkaan, merkittävimmät ilmateitse lähtevät häiriöt on haarukassa 10-100 MHz mutta tuollakaan alueella mitenkään lentokoneita tai satelliitteja tiputteleva. On tullut kokeiltua mm. VHF radiolla

Jotain kuvaa häiriöiden todellisesta määrästä antanee myös tämä:

 

[Myrikles Kukulis]

Siis iso mutta hyvätapainen, jos ei pahemmin häiritse ympäristöään.

 

[Japi]

Tehepä mahdollisimman yksinkertaiset ohjeet semmoseen 10 cm korkeaan pöytäteslaan

 

[Ormu]

Tehepä mahdollisimman yksinkertaiset ohjeet semmoseen 10 cm korkeaan pöytäteslaan

Tuolla on ehkä elegantein esimerkki miniteslasta:

http://www.richieburnett.co.uk/hfsstc.html

e: Toinen:

http://www.stevehv.4hv.org/classEsstc.htm


Mutta nuo ovat SSTC-tyyppisiä, joten mökää ei lähde ollenkaan samalla tavalla. Katkojalla (interrupter) tai äänimoduloinnilla voi saada vähän enemmän meteliä aikaiseksi.



e2:

DC Välipiirissä käytän elkojen sijaan neljää 1500 µF 700 VDC polypropeenikondensaattoria rinnankytkettynä joista jokainen omaa 165 A rippelivirrankeston. Aikaisempi versio teslasta sisälsi kasan elkoja joiden kanssa oli rippelivirrasta johtuvia ylikuumenemisongelmia. Näitä foliokondensaattoreita en ole (vielä) onnistunut ylikuumentamaan

Tästä kuvaa?

 

[Kizmo]

Tästä kuvaa?

Käykö video? Siinä on eräs tuhmuuskin jota ei saa tehdä oikeasti jos rakastaa mittalaitteitaan tai henkeään

 

[juha88]

Käykö video? Siinä on eräs tuhmuuskin jota ei saa tehdä oikeasti jos rakastaa mittalaitteitaan tai henkeään

On kyllä jaksettu paneutua laitteistoon. ='D

Skooppi kelluu potentiaalissa X..?

 

[skude]

Komee laitos on. Harvoin sitä sähköä noin näkee

 

[Rantakemisti]

Mahtava rakennelma. Livenä tuo on varmaan todella hypnoottinen.

 

[jpjantti]

Täytyy kyllä nostaa hattua korkeajännite ja tehoelektroniikan osaajille. Ei riittäisi itsellä taidot eikä uskallus rakennella. Pysyttelen kiltisti alle 48 voltin ja muutaman kymmenen ampeerin laitoksissa.

 

[Kizmo]

Mahtava rakennelma. Livenä tuo on varmaan todella hypnoottinen.

Se on kyllä livenä nk. kokovartalokokemus.

Parhaimmillaan 5 metriset kipinät värisyttää ilmaa +20 kW teholla siihen malliin että sen ilman väreilyn tuntee iholla

 

[ANTI_L]

Miten kovalla teholla tuota voisi noin niin kuin hypoteettisesti ajaa? Itse en noista korkeajännitejutuista niin tiedä, kun omat työrakennelmat on yleensä jotain mikrovoltti ja -ampeerijuttuja, mutta mietin vain, että mitähän saisi aikaiseksi tuollaisella 600A 400V syötöllä, joka tuolla töissä on. Löytyy tarvittaessa myös jäähdytyskapasiteettia noin 300kW.

Pitäisiköhän alkaa suunnittelemaan isoa Teslakäämiä?

 

[Halegon]

Kizmon projekteissa on kyllä tekemisen meininki ja ei voi kuin nostaa hattua.

 

[Valkosipulipatonki]

Melkoonen, miten pitkälle tuo näkyy pimeällä?

 

[CalEpitan]

siis miten ihmeessä sinä tuota musiikkiakin sillä sait tehtyä? :o millä sinä ohjaat sitä siis
upeaa!

 

[Kizmo]

siis miten ihmeessä sinä tuota musiikkiakin sillä sait tehtyä? millä sinä ohjaat sitä siis
upeaa!

Tätä teslakäämiä ohjataan tuottamalla sille jono pulsseja joiden pituus on 50-250µs ja toistotaajuus 50-1500Hz. Pulssin aikana ensiöpiirin annetaan resonoida vapaasti n. 55kHz taajuudella joka taas pumppaa energiaa toisiokäämiin joka karkaa lopulta ilmaan kipinänänä.

Jos kumpaakaan suureista ei muuta niin ääni on tasaista pörinää. Mutta jos taas toistotaajuutta ja pulssin pituutta moduloi musiikin avulla niin kipinöiden äänikin muuttuu tasaisesta pörinästä joksikin muuksi

Tähän teslakäämiin kuuluu valokuidun päässä oleva käsikapula jossa on Atmelin Atmega328 generoimassa em. pulssijonoja ja generoinnin ohjausohjeena voi käyttää vaikka sitten Midi tiedostoa SD kortilta.

 

[CalEpitan]

Tätä teslakäämiä ohjataan tuottamalla sille jono pulsseja joiden pituus on 50-250µs ja toistotaajuus 50-1500Hz. Pulssin aikana ensiöpiirin annetaan resonoida vapaasti n. 55kHz taajuudella joka taas pumppaa energiaa toisiokäämiin joka karkaa lopulta ilmaan kipinänänä.

Jos kumpaakaan suureista ei muuta niin ääni on tasaista pörinää. Mutta jos taas toistotaajuutta ja pulssin pituutta moduloi musiikin avulla niin kipinöiden äänikin muuttuu tasaisesta pörinästä joksikin muuksi

Tähän teslakäämiin kuuluu valokuidun päässä oleva käsikapula jossa on Atmelin Atmega328 generoimassa em. pulssijonoja ja generoinnin ohjausohjeena voi käyttää vaikka sitten Midi tiedostoa SD kortilta.

Mikä biisi tuo on? kuulostaa vaan hyvältä ihan musiikkinakin, jotain keskiaikaista meininkiä

 

[Rossifumi]

Mikä biisi tuo on? kuulostaa vaan hyvältä ihan musiikkinakin, jotain keskiaikaista meininkiä

Tarkoitat varmaan tuota Pirates of the Caribbean teemaa.

 

[velleri]

Ei varmaan ihan pienin kivessilta jaksa ohjata moisia IGBT-kiveksiä?

Onko ohjaamassa tyyliin 200A kestävät fetit ja driverimuuntaja välissä?

 

[velleri]

Hmm, tuosta http://www.richieburnett.co.uk/hfsstc.html -linkin fettien ohjaussinkun skooppikuvasta tuli Mieleen, että tuossa kohtalaisen surkeassa joskus muinoin tuottamassani antiikki-Seventeamin PC-powerista modaamastani 230VAC -> n.300VDC -> n.+/- 66V -powassani oli vähän tuota sinimäisyyden ja ihmehäröjen ongelmaa. Tai siis on kaiketi toki vieläkin.

Stand-by -hakku tekee toisiolla olevalle 3525-piirille jotain 12 volttia. Piiri ohjaa muistaakseni jotain BD139+BD140 -siltaa, perässä alkup. bipolaaritrankkuja ohjaava muuntaja "nurinpäin" ohjaamassa jotain vanhoja paskoja fettejä. Olikohan joku IRF460, tms.

Puhallin saa STDBY:n hakulta 5V,eikä aina jaksa lähteä pyörimään. Powa on kuitenkin kestänyt, kun sitä on D-luokan pääteellä tullut kuormattua aikalailla.

Lähdössä on olikohanneny BYV28-200, tms. aika nippanappadiodit. Ne eivät kyllä juurikaan lämpene ilman mitään sen kummempaa jäähdytystä, mutta varsinkin fetit lämpeävät reippaasti, jos puhallin ei päätä lähteä pyörimään.

Koska driverimuuntajan kierroslukusuhteet eivät ole lähellekään järkevät, niin modiversion verkkoensiön puolelle tuli jo luonnostaan riittävästi (liikaa) resistanssia ja kaiketi kapasitiivistä osuuttakin... Syöttöön taisi jäädä pari ohmista rinnakkain olevaa vastusta sarjaan. Aika nätinnäköistä kanttia siitä lähti, mutta eipä ollut nättiä feteiltä skoopattuna...

Vielä lisään sen että alkuperäisen 494:n jäljiltä siinä oli se tuttu ja "turvallinen" mikroinen muovikonkka estämässä kurapiirin mahdollista "mitä sattuupi" -tuotoksen aiheuttamaa muuntajan saturoitumista. Se muistaakseni oli siinä aikansa, jonka jälkeen siltasin turhana pois.

 

[Kizmo]

Ei varmaan ihan pienin kivessilta jaksa ohjata moisia IGBT-kiveksiä?

Onko ohjaamassa tyyliin 200A kestävät fetit ja driverimuuntaja välissä?

Joo kyllä siellä TO220 kokoista fettiä on ja kaksi 36mm toroidille koaksiaalilla käämittyä ohjausmuuntajaa. IGBT:t saa +-24V ohjauksen

 

[velleri]

Jepa, noin kuvittelinkin, että ei sitä ihan pikkukiveksillä ohjailla. Toroidit kuullostaa erikoisille, onko niissä vaipat driveripuolelle kytketty ja sisukset suurkiveksille? Jotain RG58:aa vai?

Tuo ratkaisu, jos se on noin, niin ei ole ikinä tullut mieleen. Mutta se on, kuten olettaisin, DA RATKAISU as known as THE SOLUTION

Pitää kokeilla itse joskus. Mitä matskua olet toroidissa käyttänyt? Minimallin hommissa olen huomannut esim. läppärien latureista löytyvän kokovihreän ensimmäisenä CM-toroidina toimivan suht. hyvin energiansiirrossa. En tiedä, että mitä se se sydän on, mutta näyttäisi jokseenkin toimivan.

Tuo on kyllä hatun (ja piponkin) nostamisen arvoinen juttu, että edes jollain kalustolla uskaltaa moista "pikkuteslaa" mittailla. Alkaa nuo teholuokat olla sellaista, että omat onnettomat kikkailut joillain muutamalla kilowatilla, minkä hetken 16A posliini kestää, on jääneet siihen.

Sain muuten myös poltettua yhden IGBT-minitiiliskiveksenkin (1200V 300A jatkuvaa plus suojadiodit samassa). Sai vaan 16A (plus mitä sellaisesta nyt sitten saakaan todellisuudessa) johdonsuojan läpi, mutta huonolla ja pitkällä roikalla koko hässäkkä ruokittuna. No 3525:n ja muun hässäkän syöttö oli lineaarireguloidun (iso lyytti+tasuri+pakkamuuntaja) perässä. Ilmeisesti tiilen ohjaus meni niin matalalle, että se meni turhan lineaariselle alueelle.

Oli siinä verkkokonkkaa kai riittävästi, mutta mitäpä se auttaa, jos kuormana on pikkukempin muuntaja ja sillä kokeilee polttaa jotain 3mm puikkoa suoriltaan, ilman kelaa, tms. "turhuuksia"

Seuraava suunnitelma olikin, että ei vieläkään mtn. kelaa, mutta akkuvarmennus jännitesyötölle driverikytkistä varten. Rajoitteena toimisi edelleen paska pitkä kelaroikka...

 

[Jahve3]

Nostanpa ketjua. Epäilen, että uusilta jäseniltä on jäänyt huomaamatta, tämä HC projekti

 

[velleri]

Kiva, että nostettu tämä. Talvi alkaa loppua, pitäisi pikaisesti tehdä joku teslantapainen. Hmm, muistaakseni 1200V 200A ja 300A, taisi peräti olla myös 400A IGBT -puolisiltoja olisi. Mielellään ehkä käyttäisi noita 200A palikoita, ovat hitusen helpommin ohjattavia. Ja eipä sitä saa sulaketautaulustakaan kuin sen 3X25A...

Aikaiseksi saaminen vaan luokkaa nolla. Ehkä voisi olla ihan jees ajaa jotain kahta verkkomuuntajaa toisiot rinnankytkettynä, niin saisï verkkojänön jokseenkin erilleen itse virityksestä.

Voikohan jotain tuollaista vanhahkoa IGBT-kalikkaa ajaa jollain teslan resonanssitaajuudella. 55 kilohertsileijaa kuullostaa jo korkealta, mutta _todella_ rajulla ohjauksella voisi vielä mennä...

 

[jive]

Vinkeä rakenne tuollainen putkesta käämitty piiri jota voi jäähdyttää sisäisesti nesteellä. Pitänee olla aikalailla puhdasta tavaraa kiertämässä ettei lähde putket syöpymään? Pisteet myös Sykeröstä.

 

[velleri]

Itellä on jotain tosi paksua koksia, lie 25mm halkaisia jokunen metri. Siinä on muistaakseni kuparivaippa, Joka on tehty sellaiseksi "aaltomaiseksi", jotta sitä saa taivutettua edes hitusen.

Keskikarva tais olla jotain alumiinin näköistä, tai sitten sekin oli kuparia. Kuitenkin se on "letku", eli koksin keski"karva" on ontto putki, josta ajetaan vettä läpi. Tehoa on voinut mennä muutama watti...

Aattelin, että siitä saisi pihalle kunnon WLAN-eläimen, joko tukarin, toistimen, tai clientin. Ei tarvitse mitään tukea, kun se koksu on tarpeeksi tukevaa

 

[Tomak89]

Hyvä nosto ja komea projekti! Käämi H-sillassa lähinnä itselle kuulostaa D-luokan vahvistimelta audiohommissa, mutta hyvinhän tuo teslakin näyttää soivan. Joku basso vielä tuohon kaveriksi. Onko tuosta jotain skemakuvaa nähtävillä?

Olisko seuraavaks Tesla-käämireppu?

 

[Ormu]

Itellä on jotain tosi paksua koksia, lie 25mm halkaisia jokunen metri. Siinä on muistaakseni kuparivaippa, Joka on tehty sellaiseksi "aaltomaiseksi", jotta sitä saa taivutettua edes hitusen.

Keskikarva tais olla jotain alumiinin näköistä, tai sitten sekin oli kuparia. Kuitenkin se on "letku", eli koksin keski"karva" on ontto putki, josta ajetaan vettä läpi. Tehoa on voinut mennä muutama watti...

Aattelin, että siitä saisi pihalle kunnon WLAN-eläimen, joko tukarin, toistimen, tai clientin. Ei tarvitse mitään tukea, kun se koksu on tarpeeksi tukevaa

Olen tuollaisen tehokoaksiaalin joskus nähnyt myös... RF-taajuuksilla sisäjohdin kannattanee tehdä ontoksi senkin takia että virta ei kuitenkaan kulkisi muualla kuin sen pinnassa. Samalla onnistuu sitten vesijäähdytyskin.

 

[velleri]

Juu, olisi sitä ollut mallia "norsunkyrpä" -koksiakin, mutten moiselle keksinyt mitään käyttöä. Siinä oli kuparipiuha, sisiksissa, luokkaa jollain reilulla kymppimillisellä reiällä. Aattelin, että ei löydy tehoa, eikä oikeastaan kuljetustakaan moiselle. Kys siinä moisella vois todeta, että nyt ei varmaan koksi palane...

 

[velleri]

Niin ja nyt kun kaverin kanssa juteltiin, niin muistui Mieleen, että sen koksin keskipiuha on alumiinitäytteistä kuparia, eli ei ollut nestekiertoista se.