Eigenbau einer Teslaspule

Erstellt am 17.10.2011 | Zuletzt geändert am 20.11.2016
Achtung:
Sollte jemand beabsichtigen, dieses Projekt oder Teile davon nachzubauen, so geschieht dies auf eigene Verantwortung!

Schaltplan

Bevor man mit dem Bau einer Teslaspule loslegt, benötigt man natürlich zunächst einmal einen Schaltplan. Dieser ist nicht sonderlich kompliziert. Es sei denn, man möchte damit Musik erzeugen, was ja bekanntlich auch geht.

Den Schaltplan als PDF gibt es hier: Schaltplan Teslaspule

Daten der Teslaspule

Der Schaltplan allein hilft einem natürlich noch nicht wirklich viel, da die einzelnen Komponenten aufeinander abgestimmt sein müssen. Bei der Berechnung ist diese Seite ziemlich hilfreich, denn dort gibt es einen Rechner für Teslaspulen.

Meine Werte:

Primärspule

Innendurchmesser: 165 mm
Lücke zwischen Windungen: 10 mm
Drahtdurchmesser: 5 mm
Windungsanzahl: 9,4
Wicklungswinkel (0=flach, 90=vertikal): 30
Höhe oberhalb Sekundärspulenanfang: 0
Außendurchmesser: 41,9 cm
Spulenhöhe: 7,5 cm
Drahtlänge: 8,6 m
Induktivität (Wheeler): 31 µH

Stromversorgung

Ausgangsspannung: 8 kV
Ausgangsstrom: 50 mA
Maximal nutzbare Primärkapazität: 19,89 nF
Minimal erreichbare Frequenz: 202,5 kHz

Sekundärspule

Durchmesser des Spulenkörpers: 110 mm
Lücke zwischen Windungen: 0,06 mm
Drahtdurchmesser: 0,6 mm
Wicklungslänge: 735 mm
Dicke des Torus (0 bedeutet Kugel): 125 mm
Außendurchmesser des Torus: 500 mm
Windungsanzahl: 1112
Aspektverhältnis: 6,6
Induktivität (Lundin): 19,1 mH
Kopplungsfaktor: 13,2 %
Drahtlänge: 387 m
Medhurst K: 0,97 pF/cm
Eigenkapazität: 10,7 pF
Torus-Kapazität: 22 pF
Resonanzfrequenz ohne Torus: 351 kHz
Resonanzfrequenz mit Torus: 201 kHz
DC-Widerstand: 23,5 Ohm
Widerstand durch Skineffekt: 11,98 Ohm
Güte: 681
Benötigte Primärkapazität: 20,2 nF

Sekundärspule

Für die Sekundärspule benötigte ich zunächst einmal 387 Meter langen Kupferlackdraht. Solche langen Drähte gibt es auf dieser Seite zu kaufen.

Beim Baumarkt habe ich mir einfach ein PVC-Rohr besorgt und anschließend eine Vorrichtung mit einem Akkuschrauber gebaut, mit der ich das Rohr drehen lassen konnte, um den Draht aufzuwickeln. Hierbei sollte man allerdings darauf achten, dass keine Lücken zwischen den einzelnen Windungen entstehen und dass es keine "Überschneidungen" gibt. Für die 1100 Windungen habe ich einige Stunden gebraucht. Oben und unten wurde der Draht mit Klebeband fixiert und mit Holz und Heißkleber wurden "Anschlüsse" für die Bodenplatte und den Torus gebaut.

Torus (Toroid)

Für den Torus musste ich lediglich drei runde Holzplatten aussägen und verleimen und dann mit Heißkleber einen Aluflex-Schlauch außenherum kleben. Die beiden Enden des Aluflex-Schlauchs habe ich mit Alutape zusammengeklebt.

Rückschlagdrosseln / Sicherheitsfunkenstrecke

Für die zwei Rückschlagdrosseln habe ich auch einfach ein PVC-Rohr genommen und einen etwas dickeren Kupferlackdraht drumherum gewickelt.


Auf dem rechten Bild sieht man rechts neben den Drosseln die Sicherheitsfunkenstrecke: das sind einfach Drahtstücke mit Luftspalten dazwischen.

Primärkondensator

Den Primärkondensator habe ich aus 195 MKP-Kondensatoren von WIMA (420 nF, 180 V~) auf Lochraster zusammengelötet. → 3x 65 Stück in Reihe und diese drei dann parallel geschaltet. → ergibt ca. 20 nF mit 11,7 kV Spannungsfestigkeit. Eigentlich sollte man noch zu jedem Kondensator einen hochohmigen Widerstand parallel schalten, damit sich die Spannung auch wirklich gleichmäßig verteilt, aber ich habe das einfach mal weggelassen.

Zuerst habe ich die Kondensatoren auf drei Lochrasterplatinen aufgelötet, aber als ich das dann testweise an meinen Neontrafo angeschlossen habe, gab es etliche Überschläge.
Daraufhin habe ich überall eine Reihe dazwischen wieder entfernt und das Ganze dann auf sechs Lochrasterplatinen verteilt und zusätzlich noch die Lötaugen dazwischen weggeschliffen und mit Heißkleber verklebt.

Funkenstrecke

Für die Funkenstrecke habe ich ein Gehäuse aus Plexiglas gebaut, das so konstruiert ist, dass der Lüfter die Luft ansaugt und diese dann zwischen die Kupferrohre, die einen minimalen Abstand zueinander haben, hindurchbläst. Dies soll die Funken schneller "abbrechen" lassen.

Primärspule

Der Bau der Primärspule war auch ziemlich zeitaufwändig, da ich mich dafür entschieden habe, diese im 30°-Winkel zur horizontalen Ebene zu bauen und dadurch die Halter mühsam aus Plexiglas herstellen musste.

Den verstellbaren Abgriff habe ich durch einen einfachen Sicherungshalter realisiert.

Trafo / Netzfilter

Auf den folgenden Bildern sieht man den Neontrafo und den Netzfilter. Den Klinger Neontrafo habe ich bei Ebay ersteigert. Er hat 8 kV / 50 mA → also 400 VA. Am liebsten hätte ich einen Trafo mit doppelter Leistung verwendet, allerdings habe ich keinen günstigen gefunden.

Fertige Teslaspule

Die Bilder von der fertigen Teslaspule sind hier zu sehen:

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