Wie kann ich die Ausgangsspannung und den Ausgangsstrom eines Transformators sicher bestimmen?

Also baue ich mit meinem Partner eine Tesla-Spule für ein leitendes Designprojekt.

Wir haben sicher einen Transformator aus einem Mikrowellenofen herausgerissen. Die maximalen Ausgangswerte des Trafos konnten wir jedoch nach einiger Recherche nicht ermitteln. Wir kennen die Eingangswerte, die Standard 120 V und 60 Hz aus einer US-Steckdose. Wir müssen die maximale/Spitzen-kV kennen, um die Kapazität herauszufinden, die wir für unsere Primärspule benötigen, die wir konstruieren müssen.

So sieht es aus:

Transformator aus einem Mikrowellenherd

Wir haben sicher einen Transformator aus einem Mikrowellenherd herausgerissen. Sicher, aber die Sicherheit endet genau in dem Moment, in dem Sie den 120-V-Wechselstromeingang an Netzspannung anschließen, wenn Sie diesen Transformator verwenden möchten. Mikrowellentransformatoren sind so ausgelegt, dass sie eine hohe Spannung bei erheblichen Stromstärken liefern. Denn das ist die Energie, die in die Magnetronröhre geht. Wenn Sie nach der Nennleistung dieses Transformators fragen müssen, rate ich Ihnen dringend, zuerst mehr Erfahrung mit (Hochspannungs-) Elektronik zu sammeln, bevor Sie fortfahren.
Um es klar zu sagen: Ohne genau zu wissen , was Sie tun, sollten Sie nicht mit dem Transformator eines Mikrowellenofens herumspielen. Sie sind TÖDLICH, wenn sie an das Wechselstromnetz angeschlossen sind . Bist du Elektrotechniker? Nein, dann lass diese Transformatoren in Ruhe. Selbst Elektroingenieure legen sich nicht damit an.
Nun, wir wollten einen Faraday-Käfig bauen und die Spule darin einschließen, bevor wir ihn an die Steckdose anschließen. Wir können auch einfach eine kleine Tesla-Spule herstellen, ohne uns mit diesen großen Transformatoren herumschlagen zu müssen, ein Student aus einem früheren Jahr hat es gemacht und wir haben es als Referenz verwendet, aber wir sind nicht genau sicher, wie es den Job bekommt getan mit nur dem 120-V-Eingang, der direkt mit dem verbunden ist, was wie die Primärwicklung aussieht.
Abgesehen davon, dass es extrem gefährlich ist, ist dies meiner Meinung nach ein schlechtes Senior-Designprojekt. Ich bin überrascht, dass ein Professor dies genehmigen würde. Es ist viel "schwarze Magie" beteiligt, da die Parasiten schwer abzuschätzen sind, können Sie nicht immer unsere strenge Ingenieursmathematik anwenden. IMO sollte ein leitendes Designprojekt Anforderungen und Mathematik/Simulationen beinhalten, um das Design neben der erfolgreichen Ausführung des Designs zu unterstützen. Was sind Ihre Anforderungen, viele coole Funken?
Lassen Sie einen Freund die Messungen für Sie durchführen.
Ich bin im Moment erst Abiturient und die Auswahl eines Designprojekts für Senioren ist Teil des Lehrplans für die Honours Engineering-Klasse, also haben mein Partner und ich beschlossen, eine Tesla-Spule zu bauen. Ich denke, wir können uns zu diesem Zeitpunkt des Jahres damit begnügen, etwas Kleines und weniger Gefährliches zu schaffen. Das erklärte Ziel dieses Projekts ist es, zu demonstrieren, dass Strom drahtlos durch die Luft übertragen werden kann. Im Moment basieren die Messungen auf diesem Programm namens Tesla Map, das ich von teslacoildesign.com gefunden habe
Posts wie dieser sind, wie jedes schlechte Tesla-Spulendesign beginnt ...

Antworten (6)

Nein. Verwenden Sie keinen Mikrowellentransformator (MOT) für eine Tesla-Spule.

Es ist die falsche Impedanz. Die Ausgangsspannung ist zu niedrig (ca. 2kV), Funkenstrecken zünden nicht zuverlässig. Der Ausgangsstrom ist zu hoch (500 mA), wenn er Sie beißt, werden Sie wahrscheinlich sterben.

Der richtige Transformator ist ein Neon Sign Transformer (NST) im alten Stil (Eisenkern). Die Ausgangsspannung von 15 kV reicht aus, um sehr fehlerverzeihende Funkenstrecken herzustellen. Der Ausgangsstrom in den niedrigen zehn mA kann durchaus überlebensfähig sein, wenn er Sie beißt.

Zur Verdeutlichung, ein Mikrowellentransformator ist also nicht hoch genug, um leicht Funkenstrecken herzustellen, aber gleichzeitig hoch genug, um gefährliche Funken zu erzeugen, und hoch genug, um tödliche Stromstärken hinter diesen Funken zu haben?
@Toor Tesla Coils haben viel Technologie, Technologie = Wissen darüber, wie man sie zum Laufen bringt. 2 kV überspringen sehr kurze Lücken in der Luft. Es ist jedoch schwierig , mit großen Kupferelektroden einen zuverlässigen Spalt dieser Größe herzustellen , um die Wärme abzuleiten. Dies ist nicht etwas, was erfahrene Wickler versuchen, jemand ohne Erfahrung ist zum Scheitern verurteilt. Es reicht aus, durch trockene Kleidung zu springen, die Netzspannung reicht nicht aus, weshalb die Netzspannung relativ sicher ist und der TÜV tödlich ist. Sobald ein Lichtbogen gestartet ist, werden diese 500 mA Brände auslösen (1 kW!) Und das 10-fache des Pegels betragen, der zum Stoppen eines Herzens erforderlich ist.
Toor, 2 kV mit einer Strombelastbarkeit von 500 mA werden Sie leicht töten und nicht durch "Funken". Es sind Volt, die ruckeln, aber Mils, die töten.
@MichaelHarvey Habe ich das nicht gesagt?
Ich kann diese neueren NSTs kaufen, aber sie haben einen GFCI-Schutz, der sie auf einer Tesla-Spule unbrauchbar macht, obwohl einige einen Weg gefunden haben, dies zu umgehen. Eisenkern-NSTs sind viel zu teuer für unser Budget, zumindest die, die wir uns angesehen haben. Ich finde keine unter 100€
@KrutikShah Leider richtig. Die alten bekommt man heutzutage einfach nicht mehr neu und gebrauchte werden immer seltener. Sie können versuchen, in spezialisierte Hochspannungsforen zu gehen (SE ist nicht der Ort für Spulen) und zu sehen, ob Ihnen Mitglieder helfen können, entweder mit einem billigen Gebrauchtgerät oder sogar mit einem Leihgerät für das Projekt. Vielleicht möchten Sie den Kauf einer Auto-Zündspule in Betracht ziehen, die natürlich nicht direkt vom Stromnetz betrieben werden kann, aber sie hat genügend Volt und kann für kurze Zeit eine respektable Leistung erbringen. Sie können sehr günstig aus zweiter Hand kommen.
@KrutikShah, das sind die Spiele, in die Leute geraten, wenn sie versuchen, einen MOT-betriebenen TC zu machen, sobald Sie bei 4 MOTs sind, werden die Funkenstrecken vernünftig. Das Leistungsniveau ist völlig unangemessen.
@KrutikShah Eine vernünftige Möglichkeit, einen TC mit einem einzigen TÜV zu bauen, besteht darin, eine Gleichstromspule herzustellen. Führen Sie ein Paar Verdoppler vom TÜV aus und verwenden Sie die Dioden und Kappen, die Sie von einer Reihe anderer zerlegter Mikrowellenherde erhalten, eine positive und eine negative, um ausgeglichene +/- 5 kV zu erhalten. Mit einem Drehspalt und einer Ladedrossel werden dies jetzt 20 kV an Ihrem Tankdeckel. Da es sich um Gleichstrom handelt, benötigen Sie leider den Drehspalt, der mechanisch schwierig ist. Mit der kondensatorunterstützten 10-kV-Gleichstromversorgung ist es sogar tödlicher als nur ein TÜV. Es gibt nichts Besseres als einen NST für Ihr erstes TC.
+1 für die beißt dich .

6170W1D012G ist eine LG-Teilenummer. Primär 120v. HT sekundär ist 2210 V 500 mA. Wenn Sie fragen müssen, wissen Sie, wie gesagt, nicht genug, um dies sicher zu tun.

Erwägen Sie, die Hochspannungssekundärspannung (bei 60 Hz) anzuregen und die Primärspannung zu messen, um eine Vorstellung vom Windungsverhältnis zu bekommen. Darüber hinaus sollte es ziemlich einfache Mathematik sein.

Ich stimme anderen Kommentaren zu, dass Sie für dieses Projekt möglicherweise mehr Erfahrung und / oder eine sinnvolle Aufsicht von Ihren Professoren wünschen.

Sicher, aber das sagt nichts über die Nennleistung dieses Transformators aus.
Welche Leistung hatte die Mikrowelle? Sie können wahrscheinlich keine Bewertung ohne Angaben des Herstellers, Typenschildinformationen oder Tests und Kenntnisse der Konstruktion (meistens Isolationstemperaturbewertungen) erstellen.

Um die allgemeine Frage zu beantworten, um die grundlegenden Spezifikationen eines Leistungstransformators herauszufinden, fahren Sie ihn rückwärts. So haben wir das in der Ingenieurschule mit Poltransformatoren gemacht.

Sie legen 120 VAC an die HV-Sekundärseite des Transformators an und messen dann die Spannung an der Primärseite. (Hinweis: Achten Sie darauf, die 120-V-Versorgung abzusichern.) Dadurch können Sie das Verhältnis von Primär- zu Sekundärspannung berechnen. Es gab auch eine Möglichkeit, die aktuelle Kapazität dabei grob zu berechnen, aber es ist fast 50 Jahre her, also habe ich dieses Detail vergessen.

Hinweis: Dies ist ein Mikrowellentransformator. Es hat eine HT-Sekundärwicklung und auch eine 3,15-V-Sekundärwicklung für das Heizfilament der Magnetronkathode. Wenn Sie eine Rückwärtsmessung versuchen, ist es wichtig, die richtige Sekundärwicklung zu identifizieren, da das Anlegen von 120 V an die 3,15-V-Wicklung dazu führen kann, dass gefährliche Spannungen an der Primärwicklung auftreten und/oder der Transformator beschädigt wird.

Die Spannung eines Mikrowellentransformators und die Spannung über dem Kondensator beträgt etwa 2,1 kV. Die Nennspannung sollte auf dem Kondensator aufgedruckt sein. Aber wie die anderen sagten: Verwenden Sie es nicht für eine Tesla-Spule. Die Spannung ist zu niedrig und der Strom zu hoch, und es ist zu gefährlich. Verwenden Sie einen Transformator für Neonschilder. Falls Sie sich fragen, warum eine so perfekte Rechteckwelle über das Magnetron läuft: Der Transformator verhält sich so, als hätte er eine Induktivität in Reihe. Dies geschieht mit allem, was sich wie ein Zener verhält und durch einen Induktor gespeist wird, wie eine Leuchtstofflampe, oder von einem Transformator mit hohem Streuverlust, wie eine Neonröhre. Der Induktor (oder die Sekundärspule des Transformators) speichert Energie und gibt sie dann in den nächsten halben Zyklus ab. Wenn die Energie erschöpft ist, sinkt das Potential auf die Zündspannung der Röhre, Lastspannung (wie bei einem Magnetron),Bild, das Wellenformen und Spannungen vom Transformator des Mikrowellenofens zeigt

Bildquelle: Meine eigenen Experimente – Peter R. McMahon

Ich habe die Wellenformen mit einem batteriebetriebenen CRO mit 99 M Widerstand in Reihe erhalten.
Ich habe die Nennspannung von einem alten Mikrowellenherd mit der Nennspannung auf dem Transformator erhalten, und ich habe die offene CCT-Spannung von etwa 2,4 kV o/c gemessen.

Um die Spannung während des Betriebs zu messen, würde ich eine Reihe von 9 10-MΩ-Widerständen in Reihe mit einem Digitalmultimeter mit einer Eingangsimpedanz von 10 MΩ oder einem Oszilloskop mit einer x10-Sonde vorschlagen. Multiplizieren Sie den Messwert mit 10 für das Messgerät oder 100 für das Oszilloskop. HINWEIS: Die x10-Sonde kann möglicherweise nicht 1/10 der Spannung über dem Magnetron verarbeiten, bevor sich das Filament erwärmt. Verwenden Sie stattdessen einen zusätzlichen Widerstand von 9 MΩ.

Um die Wellenform über dem Kondensator zu betrachten, wo beide Seiten unter Spannung stehen, kann das Oszilloskop wie ein Powerscope auf den Differenzialmodus eingestellt werden, wobei 2 Widerstandsketten und beide Kanäle im A+B-Modus eingestellt sind, wobei der B-Kanal invertiert ist. Die Spur ist die Differenz zwischen A und B, mit B als Referenz (Masse oder anderweitig). Um den Strom zu messen, können Sie das DMM in Reihe schalten, aber stellen Sie sicher, dass es von Masse isoliert ist, und HALTEN SIE DIE FINGER WEG. Es gibt große Bities in einem Mikrowellenherd-Stromkreis.