INVENTOS Y TESLA

Construcción de una bobina Tesla.

Atención, la realización de una bobina tesla implica el manejo de tensiones eléctricas que pueden acarrear la muerte. Quien asuma este tipo de proyectos debe estar habituado a manejar altas tensiones. En cualquier caso es responsabilidad de cada uno velar por su integridad física.

Después de muchos años de negarme a construir una de estas bobinas no he tenido otro remedio que ceder y hacer una, en parte debido al gran interés que despiertan en muchos cacharreros y la admiración de los neófitos. No había ninguna clausula de fe que me impidiese hacerla, tan solo que no le veo otra utilidad que el espectáculo. Así que me armo con el propósito de hacer una bobina que sea suficientemente potente y con materiales lo mas accesible posibles.

De momento aquí pondré notas, es decir esto sera como un cuaderno en sucio. Luego cuando termine ya pondré todo bonito

Lo primero es recomendar la Richie Tesla Coil Web Page. Es una fuente de información precisa y muy pertinente para cualquiera que quiera diseñar su Tesla. http://www.richieburnett.co.uk/tesla.shtml

Instrumentación.

Para moverse con facilidad este mundo pueden ser convenientes estos instrumentos.

Sonda de alta tensión: Las tensiones en que se mueven los tesla están por encima de los 10.000 V. Si conectas las sondas del osciloscopio o las del un polimetro directamente a estas tensiones puedes dañar irremediablemente el aparato y sufrir una peligrosa descarga. Por ello necesitas una sonda de alta tensión, si la tienes estupendo, si no mas adelante te diremos como hacerte una sencilla.

OJO : Cuando la tesla esta funcionando tiene la manía de cargarse todos los aparatos digitales de su entorno, incluyendo polímetros aunque tengan sondas de alta tensión incluso si están apagados. Así que ya estas avisado.

Variac. Es un trasformador de entrada a 220 y salida variable de 0 a 220. Con esto podemos alimentar los circuitos subiendo la tensión de alimentación gradualmente y comprobar que las cosas van bien con cierta seguridad antes de aplicar directamente los 220 V. Una variac nuevo te puede costar entre 50 y 200 euros dependiendo de la potencia, es caro, pero es una inversión absolutamente rentable que no lamentaras.

La fuente de alimentación de alta tensión.

Ande o no ande caballo grande. Olvídate de los Flyback.

Digo esto porque las teslas espectaculares que vemos por ahí emplean potencias de 3 kW y más. Con el transformador de microondas se obtendrán 1000 W, algo nada desdeñable, de hecho ya me salen chispas de 20 cm. Pero un transformador Flyback de televisión con suerte nos entregará 60 W y con 60 w no vamos a ningún lado.

Si quieres hacer una tesla grande piensa en una fuente de alimentación potente y con transformadores de microondas tenéis la solución mas barata y accesible. Todo es cuestión de buscar un chatarrero. Por supuesto que puedes pensar en comprar un transformador de los que se emplean en anuncios de neón que tenga como salida 10.000 V y 150 ma, pero uno de estos te costara nuevo mas de 300 euros y creo que no es esa la cuestión.

Una vez que hayas hecho esta bobina y te funcione bien tal vez quieras mas en ese caso puedes poner dos transformadores en serie y un duplicador de tensión y obtener 12.000 v y 2000 W, casi casi para fundir los plomos.

Como fuente de alto voltaje estoy empleando un transformador de microondas. Con este transformador, tres diodos y tres condensadores también de desguace de microondas consigo 10.000 V. Este voltaje es mas que suficiente para una buena bobina tesla. Lo mas importante es que con los componentes propuestos se pueden obtener 40 mA con un rizado del 5% y 100 mA con un rizado del 20%. Esto quiere decir que se le pueden sacar alrededor de 1000 W de potencia.

Esquema general.

Es un circuito bastante simple. Tr1 es un transformador de microondas que a partir de los 220 V de la red proporciona 2300 voltios eficaces o sea 3100 de pico aproximadamente. El circuito formado por C1, C2, C3, D1, D2, D3, forman un triplicador de tensión de manera que obtenemos 9000 v aproximadamente. Cp es el condensador principal, de 80 nF y 10.000 V. Dp es el descargador (spark gap) en este diseño he decidido emplear un descargador rotatorio aunque bastante sencillo y fácil de construir.

Condensador Primario.

Cp es el condensador principal de la bobina. Cuando esta funcionando la tesla este condensador se carga centenas de veces por segundo al máximo voltaje que proporciona la fuente de alimentación y se descarga instantaneamente sobre la bobina Lp proporcionando durante unos microsegundos cientos de amperios. Debe ser un buen condensador y como no tenemos a nuestro alcance condensadores profesionales emplearemos los de polietileno. No se deben emplear condensadores cerámicos ya que al estar sometidos a tanto estres se rompen enseguida.

En nuestro caso el condensador principal es de 80 nanofaradios aproximadamente. Debe ser un condensador que como mínimo soporte 9.000 voltios aunque seria conveniente darle un margen de seguridad amplio. Posiblemente 15.000 voltios seria mas correcto aunque claro el coste sera bastante mayor.. Como es difícil conseguir condensadores de este tipo la solución mas sencilla es realizar un conjunto de condensadores serie paralelo para lograr esta capacidad y esta tensión de trabajo.

En mi caso he empleado 30 condensadores de 100 nF/ 1600V. Realizando una serie de 6, deberían soportar 6x1600=9600, pero la capacidad se reduciría a 100/6 = 16,66 nF. Poniendo cinco grupos de estos en paralelo tenemos 16,6 x 5 = 83 nF /9600 V. Si quisiéramos que el voltaje fuese de 16000 V deberíamos poner 8 series de diez condensadores en total 80 condensadores. Mas del doble. Aun a sabiendas que el condensador esta justo de tensión seguimos con el, con riesgo de que se estropee.

Condensador primario. En la foto hay dos bloques de condensadores de 5X 6 condensadores de 0,1 uF/1600 V unidos pero después se han separado ya que solo es necesario emplear uno.

Las conexiones entre el condensador primario, la bobina primaria y el descargador deben realizarse con cable lo mas cortos y gruesos posibles.

El valor del condensador no se escoge arbitrariamente ya que en conjunto con la bobina primaria determinan la frecuencia de resonancia. En este caso la bobina primaria tiene una inductancia de 13 microhenrios. La frecuencia de resonancia se calcula con la fórmula

F= 1/(2Π (LC) ½) = 158.000 / (LC) ½ Hz, con L y C en microhenrios y microfaradios respectivamente. En nuestro caso con 13 microhenrios y 0,08 microfaradios, el producto LC vale aproximadamente 1 y su raíz también por tanto la frecuencia de resonancia nos sale de 160 kHz aproximadamente.

No es propósito

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