Se stavbou Teslova transformátoru jsem začal v prosinci 2004 v rámci své absolventské práce na VOŠ F. Křižíka v Praze. Zařízení mělo původně sloužit jako učební pomůcka ve školní laboratoři. Nosná konstrukce byla tvořena dvěmi kruhovými deskami ze skelného laminátu a čtyřmi polyamidovými nosníky. Původní záměr vyrobit síťový vn transformátor s omezovací tlumivkou nevyšel a proto napájení zajišťovaly dva zapůjčené rozptylové transformátory. Regulace a spouštění bylo provedeno pomocí laboratorního regulačního transformátoru. S takto zhotoveným SGTC se dosáhlo výbojů dlouhých pouze cca. 10 cm (nepodařilo se bohužel vyladit rezonanční frekvenci). Po ukončení experimentů v červenci 2005 již výše uvedená instituce neměla o přístroj zájem a tak zůstal v mém vlastnicví bez napájecí jednotky v podstatě v nefunkčním stavu.
Nosná konstrukce:
Nosná kontrukce byla tvořena dvěma kruhovými deskami tloušťky 5 mm. Dolní deska sloužila jako základna pro montáž statického jiskřiště a kondenzátoru (v původním plánu měl být na této desce namontován také vn transformátor s omezovací tlumivkou). Na horní základnu se připevnila pomocí štyř šroubů sekundární cívka TC, kolem které se přišroubovalo osm hranolků s vybroušenými drážkami pro uložení sekundárního vinutí. Jako podpěry horní základny posloužily 4 plastové tyče.
K použitým materiálům:
Pro výrobu hranolků a kruhových základen byl použit speciální kompozit - polyester + skelná výstuž. Tento materiál se používá např. pro výrobu zhášecích komor stykačů.
K výrobě podpěr byl použit polyamid - běžný plast, ze kterého se vyrábí např. plastový spojovací materiál nebo kabelové příchytky.
Primární cívka:
|
|
pohled na primární cívku
| svorka pro připojení přívodu cívky
|
Primární cívku tvořilo 10 závitů vinutých holým instalačním drátem Cu 6 mm2 ( běžný instalační vodič CY se staženou izolací). Jednotlivé závity se uložily do vybroušených drážek (vybroušeno bruskou na dřevo – některé drážky musely být následně prohloubeny flexou). Z důvodu zajištění úměrného stoupání spirály se rozměření drážek provedlo pomocí koncových měrek tzv. Johansonek- drážky byly rovnoběžné s osou nosníku. Fixaci vinutí k nosníkům zajišťovaly plastové destičky přišroubované k horní ploše nosníků. Materiál použitý pro výrobu destiček byl však příliš měkký a destičky tudíž závity nefixovaly dokonale (destičky časem navíc nehezky zežloutly a konstrukce tím ztratila na estetičnosti). Přívody k cívkám jsem provedl pomocí elektrikářských svorek. Řešení to nebylo dokonalé, jelikož byl problém svorky přemisťovat a tím ladit frekvenci obvodu.
Sekukndární cívka:
|
|
vinutí sekundární cívky na soustruhu
| pohled na sekundární cívku
|
Jako kostra sekundární cívky posloužila novodurová instalatérská trubka dlouhá 60 cm, na kterou se navinulo xxxx závitů smaltovaného drátu. Samotný návin se provedl pomocí soustruhu s využitím automatického posuvu pro výrobu závitů. Spodní část trubky byla osazena plastovou přírubou s otvory při připevnění k základové desce. Horní čát trubky potom osazovala zátka z černého plastu s otvorem pro uchycení elektrody. Elektrodu tvořil vysoustružený kužel s osazením pro zasunutí do zátky. Konec smaltovaného vodiče se následně zapojil k připojovacímu šroubu v dolní části elektrody.
Jiskřiště + kondenzátor:
|
|
seřizování polohy jiskřiště (ještě staré provedení uchycení trubek)
|
|
Kondenzátor tvořil s jiskřištěm jeden celek. Sestával se ze dvou polyesterových desek, které mezi sebou svíraly jednotlivé vrstvy kondenzátoru (hliníková folie - alobal, PE folie). Statické jiskřiště se skládalo z obdélníkové desky, na níž byly přimontovány dvě ocelové trubky, které se daly posouvat v podélných dírách. Celé jiskřiště se poté připevnilo pomocí šroubů k horní desce jiskřiště. Původně byly trubky k desce připevněny pomocí dlouhých šroubů asi cca 2 cm nad deskou. Při experimentováni se však toto provedení projevilo jako nevhodné a jednotlivé elektrody se proto připevnily přímo na desku kondenzátoru.
Jako konstrukčně nevhodné se projevilo též spojení obou bočních desek kondenzátoru. Desky se prohly a nastal problém s upevněním kompletu na základovou desku TC.
Jiskřiště bylo propojeno s napájecím vn transformátorem zapalovacími kabely od auta. K propojení se sekundární cívkou se použil lankový instalační vodič CY 6 mm2.
Napájecí vn zdroj:
|
|
dva zapůjčené rozptylové transformátory
| vinutí sekundární cívky napájecího transformátoru 230V / 10kV 100VA
|
Napájecí vn zdroj je jedna z nejdůležitějších částí SGTC. Při návrhu jsem nejprve uvažoval vyrobit síťový transformátor s výstupem 10kV, k němuž by se připojila omezovací tlumivka. Výroba transformátoru se sice zdařila a přístroj dával na výstupu něco kolem 10 kV, ale za značného bzučení a skřípání. S výrobou tlumivky jsem proto ani nezačal a věnoval jsem se raději shánění alternativní napájecí jednotky. Po neúspěšných pokusech se zapalovací cívkou od auta a trafem z obrazovky mi nakonec byly zapůjčeny dva rozptylové transformátory pro neonové reklamy, které fungovaly spolehlivě.
|