Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Für HV-Trafos, Kaskaden, Coilguns, Induktionsheizer und Ähnliches.

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Matse
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Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Matse »

Hallo Community,

ich habe auch wegen des spannenden Themas mal etwas über Funkeninduktoren zusammengesucht. Die Fotos sind etwas veraltet (2012-2013), aber die Apparate existieren noch und es gibt auch experimentelle Aufnahmen. Die suche ich aber noch. Zunächst möchte ich mitteilen, dass jeder Transformator, ob mit ungesättigtem offenen Kern oder geschlossenem als Funkeninduktor angesteuert werden kann. Der Kondensator und der Unterbrecher spielen dabei eine wichtige Rolle.
Für die großen Induktoren, die auf den Fotos zu sehen sind, habe ich quasi einen externen Wagnerschen Hammer gebastelt, der einen eigenen Kern besitzt und mit dem Großtransformator parallelgeschlossen wird. Dazu habe ich einen 1 kV-Kondensator verwendet, den ich mal geschenkt bekommen habe. Mit einem 400V-Anlasskondensator hatte ich meine ersten Experimente durchgeführt, der wurde allerdings schon nach wenigen Sekunden sehr warm! Der 1 kV-Kondensator bleibt auch nach längeren Tests kalt.
Als Kontakte habe ich zwei Messingkugeln. Die nützen sich aber ganz schön ab. Da der Hebel des Wagnerschen Hammers sehr schwerfällig ist, sind die Impulsraten eher langsam. Aber scheint zu genügen, denn die Blitzlängen sind bei einer Einspeisung von ca. 250 V fast 80 cm! Wenn ich weiter auf 280 Volt hochdrehe, dann fängt der ganze Behälter an violett zu leuchten. Es bilden sich Koronaeffekte. Noch mehr habe ich nicht gewagt, denn wenn die Impulsspannung zu hoch wird, schlägt der ölisolierte Behälter durch.

Die gleichen Apparate habe ich mit Kondensatorenergie "beschossen". Dafür habe ich mir Ölschalter gebaut, aber auch "Schaltmühlen", also Drehschalter, die im Drehgang laden und entladen. Die Blitzlängen waren bei ca. 70 cm. Die Stoßspannung wurde durch einen leistungsfähigen Elko durchgeführt, der hatte eine Spannungsfestigkeit von 350 V und 680 MFD.

Zu den Spulen der Induktoren: Der Einzelinduktor (IKARUS) hat eine Primärspule mit 400 Windungen 2,0 mm CuLackdraht. Ausgang ist bei 8 Spulen ca. 400 000 Windungen 0,12 mm. Dadurch lassen sich dann spielend hohe Spannungen erreichen, aber die Arbeit daran ist enorm anstrengend und langwierig. Von der Länge des Sekundärdrahts etwa insgesamt 200 km! Kann man sich kaum vorstellen, dass die Länge durch meine Finger lief :klatsch: .

Auf einem der Abbildungen mit der Doppelapparatur (zwei Induktoren in Reihe) sieht man eine Blitzentladung durch einen Kondensatorstoß. Allerdings kann ich auch hier nicht mehr Saft geben, weil sich die Apparate zerstören würden. Es ist wirklich unglaublich schwierig, Spannungen über 500 000 Volt noch sicher zu isolieren. Da gehts dann in den Geldbeutel ;)
Aus diesem Grund habe ich dann vorerst mal eine längere Pause gemacht.

Aber das ist noch wichtig. Ich habe folgende Erfahrungen gemacht:

Wenn die Wicklung z.B. für 230 Volt gemacht ist und die Ausgangsspannung dementsprechend berechnet wurde, erhöht sie sich bei einem Kondensatorstoß von 230 V um ca. 400 %. Wurde der Induktor oder Trafo für 50 000 V ausgelegt, kommen dann gut und gerne 200 000 Volt und sogar mehr raus. Die Schwingungen eines Kondensators nur bei der Einspeisung von einem einzelnen Stoß erhöht die Spannung auf diese Weise. Das hat bei allen Trafos so in der Art geklappt. Exakte Berechnungen habe ich aber nicht durchgeführt.

Gruß, Matse ;)
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1000 kV- Induktor.jpg
50 Giraffina-Giraffox 280 kV 04.jpg
50 Giraffina-Giraffox 280 kV 04.jpg (66.74 KiB) 2847 mal betrachtet
46 Giraffina-Giraffox Apparatur.jpg
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Re: Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Matse »

Und weiter gehts, kann heute Nacht nicht schlafen und habe deshalb mal ein paar Fotos ausgegraben.

Zunächst die schönsten Entladungen von IKARUS, dem großen Induktor. Und ein Foto von dem Unterbrecher 8)
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03 Kugelentladung.jpg
03 Entladung.jpg
02 Entladung.jpg
01 Unterbrecher in Arbeit.jpg
01 Scheibenüberschlag.jpg
01 Kugelentladung.jpg
01 Kinetische Elektroden.jpg
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Re: Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Matse »

Und weiter gehts, kann heute Nacht nicht schlafen und habe deshalb mal ein paar Fotos ausgegraben.

Zunächst die schönsten Entladungen von IKARUS, dem großen Induktor. Und ein Foto von dem Unterbrecher 8)
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Re: Funkeninduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Matse »

Um das Thema aufzulockern habe ich beschlossen, das Ganze in mehrere Threads aufzugliedern. Hier kommen die Fotos von den Kleininduktoren und Schaltern. Es handelt sich dabei um zwei kleine (so groß wie Konservenbüchsen) und einen etwas größeren. In einer kleinen Brotbüchse aus Kunststoff habe ich eine Ladevorrichtung eingebaut. Es sind zwei kleine Printtrafos, die eine Ladespannung von 615 V Gleichstrom abgeben. Das Kondensatorpäckchen besteht aus 4 MP-Kondensatoren (2500V) , die parallel zusammen 72 MFD haben. Sie werden mit der "Brotbüchse" geladen und ein kleiner Ölschalter führt den Induktoren die Ladung zu.

Die selbe kleine Vorrichtung habe ich auch für die Großinduktoren verwendet. Dabei entsteht ein Blitz von 70 cm Länge. Ein dünner Fadenblitz mit einem kleinen Knall. :)

Hier sieht man auch die Wicklungen, die ich auf Sperrholz-Pappe-Spulen aufgebracht habe. Die wurden dann in den Behältern mit heißem Wachs eingebettet. :D
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PTDC0010.JPG
PTDC0009.JPG
PTDC0008.JPG
Mini-Induktor-Funke 01.jpg
Kleine Funkis 02.jpg
Kleine Funkis 02.jpg (251.4 KiB) 2819 mal betrachtet
Kleine Funkis 01.jpg
Kleine Funkis 01.jpg (271.89 KiB) 2819 mal betrachtet
80 kV-Kleininduktor-Impuls-Blitz 01.jpg
80 kV-Kleininduktor-Anlage.jpg
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Re: Funkeninduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Matse »

Und nun der vorerst letzte mit Aufnahmen der Fadenblitze durch die "Brotbüchsen-Ansteuerung"
(Leider sind die Fotos etwas unscharf geworden)

Der kleine Blitz zwischen Messingstab und Kupferdraht kommt von dem großen Induktor, nachdem ich mit einer kleinen 1,5-V-Batterie die Eingangskontakte berührte. Und das ohne Kondensator, nur durch den Abriss des kleinen Stroms :hehe:

Gruß, Matse
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400 kV Impulsblitz-Schaltmühle 03.jpg
400 kV Impulsblitz-Schaltmühle 02.jpg
1,2 V-Akkublitz 01.jpg
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Paul
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Re: Funkeninduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Paul »

Matse hat geschrieben: Mi 6. Jan 2021, 01:59 Der kleine Blitz zwischen Messingstab und Kupferdraht kommt von dem großen Induktor, nachdem ich mit einer kleinen 1,5-V-Batterie die Eingangskontakte berührte. Und das ohne Kondensator, nur durch den Abriss des kleinen Stroms :hehe:
Das ist ja fast unglaublich! :awesome: Hast du eigentlich mal versucht, die Induktivität zu messen?

PS: Dass deine Induktoren einfach nur Top aussehen, brauche ich hier wohl nicht mehr erwähnen. :hihi:

Beste Grüße!
- Paul
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Re: Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Matse »

Hallo Paul,

gemessen habe ich in der Hinsicht noch nichts, aber es hat mich wirklich sehr erstaunt, dass dieser minimale Wert von 1,5 V und nur wenige Milliampere fähig ist, einen solch großen Apparat mit sehr hohem Sekundärwiderstand (gemessene 280 KOhm) überhaupt zu erregen. Dann der lange und dicke Eisenschenkel, der da durchgeht. Das ist schon ein faszinierender Kosmos. Im Prinzip wäre das sicher ein sehr schwacher Strom, auch wenn die Funkenlänge bei 1,5 Volt nur etwa 10 mm lange Fadenblitze erzeugt. Trotzdem wollte ich da nicht hinfassen! :klatsch:

Übrigens hat der große Induktor ein bauliches Manko. Er würde garantier 1 Million Volt und sogar drüber erzeugen, aber bei einer Spannungseinspeisung von mehr als 250 Volt und ab einem Elektrodenabstand von über 750 mm, fängt der Behälter rundum an blau zu leuchten. Die Leuchterscheinung bewegt sich wie ein Schleier drum herum. Scheinbar gehen die hohen Frequenzspannungen durch den Kunststoff und das Öl. Wann dann wirklich der Durchbruch kommt, wollte ich nicht erfahren. Aber bei einem Elektrodenabstand von 700 mm hält der Apparat noch sicher durch.

Später, als ich die Doppelapparatur baute, wollte ich die Spannungen noch weiter aufteilen, nämlich in 2 x 500 kV. Auch da fangen die Schweißdrahtstellen irgendwann an zu leuchten, wenn man aufdreht. Es ist ein spannendes Abenteuer. Eigentlich müsste ich noch mehr verbessern, aber es ist auch teuer und sehr aufwendig. Ich plane ja für die Zukunft noch einmal einen Stoßinduktor zu bauen. Praktisch mit einer großen Primärspule, die um die Sekundärspule gebaut wird.
Die Sekundärspule wird sich im ölisolierten Behälter befinden, die Primärspule außen im Freien, so wie die einer Teslaspule. Das Innenleben der Sekundärwicklung möchte ich mit weniger Windungen versehen, aber mit höheren Lagenspannungen und dickeren Isolationen. Ich dachte da an dicke Kunststoffröhren, die ineinander gesetzt sind und jedes Rohr besitzt eine Lage Draht. Der große Durchmesser der Primärspule erlaubt im Prinzip längere Drahtwindungen und kann mit einer höheren Spannung "beschossen" werden. Man kann sagen, das ist wie beim Can-Crushing, da wird eine starke Ladung in eine Spule gejagt und es entsteht ein sehr starker elektromagnetischer Puls. Nur dass bei einer größeren Primärspule mehr Energie aufgenommen werden kann und die Schaltfunken nicht so gewaltig sind. Sehr spannend. Da kann ich mich nur langsam darauf vorbereiten und vorerst mal nichts versprechen. Aber das Thema behalte ich im Auge :headbang:

Gruß, Matse
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TecVictor
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Re: Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von TecVictor »

Hammer Geräte Matse! :)
Immer wieder toll anzusehen was du für Sparks zauberst.

Der Koronaeffekt um den Behälter klingt sehr interessant, wäre es möglich dass du davon ein Foto oder noch besser ein Video aufnehmen kannst?

Sollte das Problem wirklich bei den von dir vermuteten HF Anteilen liegen, wäre ein Lösungsansatz vielleicht eine Drossel in Reihe zur Primärspule, um die Gesamtinduktivität zu erhöhen und die Resonanzfrequenz zu senken.
Oder eine Diode parallel zur Primärspule um die Schwingung direkt abzuschneiden. Sicherlich geht damit ein gewisser Energieverlust einher.
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axonf
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Re: Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von axonf »

Hallo grüß dich Matse, was hast du da für Streamer gezaubert, da wird es ja einem Angst und Bange, Klasse. Die Transformatoren erinnern mich ein bisschen an die Schweissumformern aus den 70 zigern. Wenn ich das so sagen darf, an dir ist ein prima Kunststoffschweisser verlorenen gegangen, ich finde den Aufbau und das Design einfach Klasse, da stecken sicherlich einige hundert Stunden Arbeit dahinter. Da mus ich auch mal meinen Chef beackern, der will mich schon lange auf einen Lehrgang fürs Kunststoffschweissen und den Rohrleitungsbau in PFA schicken . Ich würde gerne meine Plasma Flame Tesla Coil in ein luftgekühltes PP Rohr einbauen, und den Flansch direkt an einen Vakuumbehälter anschließen. Wäre da jetzt PP oder PVC besser, abgesehen von den Abständen. Ich wünsche noch ein schönes Wochenende axonf.
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Re: Funkeniduktoren-Stoßinduktoren

Beitrag von Matse »

Hallo axonf,

ich habe 4 Jahre im behälterbau in einer Kunststofffirma gearbeitet. Habe nicht nur viele Behälter geschweißt, sondern auch Wärmetauscher für Heizungsanlagen, Brauchwasserbehälter, Kaffeeboiler, Roboterarmverkleidungen für die Autoindustrie usw. In der Zeit wurde auch mein HV-Hobby professioneller und ich gestaltete auch mehr Design an den Apparaten. Aber das berufliche Schicksal trennte mich von der Arbeitsstelle. Trotzdem bin ich dankbar dafür, denn im Internet kann ich mir Zuschnitte und Rohre bestellen, auch Schweißdraht. Sonst hätte ich wahrscheinlich ein Problem ;)

@TecVictor:
Die Testreihen sind leider beendet, da der Apparat bei meiner Exfrau steht und ich das ganze Ansteuerungsgerödel hier habe. Vom Leuchten habe ich keine Fotos, denn in dem kritischen Zustand wollte ich den Induktor nur wenig belasten. Ein klein wenig Spannung mehr und sofort brennt ein Lichtbogen den Behälter durch. Das Behälterrohr ist leider zu dünnwandig und das Öl kann die hohen Impulsspitzen kaum isolieren. Mit diesem Induktor habe ich auch die 15 mm dicke Polycarbonatscheibe durchgeschmort. Das ging so schnell, dass ich eben nur die eine kurze Aufnahme hier im Thread habe :( . Die Apparate stehen alle in Baden Württemberg und ich würde sie gerne an einen Selbstabholer günstig verkaufen. Funktionstüchtig sind sie ja noch alle. Und weil ich sie hier in Thüringen nicht unterbringen kann, bin ich nun gezwungen einen neuen zu bauen, der etwas kleiner, leichter und noch besser isoliert ist, damit es keine störenden Koronaeffekte mehr gibt. Mehr kann ich dazu nicht schreiben.

Gruß Matse
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