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Mechanik


Teslaspule

Das Herzstück des gesamten Projekts ist unverkennbar die Teslaspule. Der grobe Aufbau besteht aus Torus, Sekundärspule und Primärspule. Die Primärspule ist in der schwarzen Schale am Fuße der Teslaspule untergebracht. Mit nur 7 Windungen eines standardmäßigen 2,5mm² Drahtes ist diese um ein Vielfaches einfacher zu erstellen als die Sekundärspule.

Teslaspule Teslaspule

Sekundärspule

Die Sekundärspule wurde per Hand auf ein 50mm PVC-Rohr aufgewickelt. Alle Versuche dies mit Maschinen Unterstützung vorzunehmen sind aufgrund des geringen Durchmessers des Drahtes fehlgeschlagen. Die Drexel-Maschine wurde per Hand angedreht und mit einem sehr feinen Pinsel wurde der Draht an die richtige Stelle geführt.

  • Durchmesser des Drahtes: 0.05 mm
  • Anzahl Wicklungen: ca. 3000
  • Länge der Wicklung: ca. 471 m
  • Einlagige Wicklung: ca. 15cm hoch

Torus

Torus

Der Torus wurde mit einer Konventionellen Drehmaschine hergestellt und besteht aus Aluminium. Die Form des Torus begünstigt den Aufbau des Feldes, vor allem wenn dieser aus einem homogenen Stück leitfähigen Materials gefertigt ist. Die Dimensionen sind auf eine Resonanzfrequenz von 200kHz ausgelegt da diese sich als optimal für das Abspielen von Musik herausgestellt hat.

Torus
Torus 1 Torus 2

Innerer Aufbau

Innerer Aufbau

In das PVC-Rohr der Sekundärspule wurden 3D-gedruckte Adapter eingeklebt damit der Torus auf der Spule und die Spule am Boden montiert werden können. Das obere Ende der Sekundärspule wird mit einer Scheibe an den Torus gepresst. Der notwendige Druck, um einen guten Kontakt zu erreichen wird durch die Schraube erreicht, welche auch den Torus befestigt. Die Schraube besteht aus ABS Kunststoff, um eine Isolierung zum Inneren der Sekundärspule zu erreichen.

Innerer Aufbau
Adapter oben Adapter unten

Gesamtaufbau

Um die Sicherheit aller Personen zu gewährleisten, welche sich in direkter Umgebung der Teslaspule befinden, wurde rund um diese ein Käfig konstruiert. Das Grundgerüst des Käfigs ist geerdet und eigeklebtes Plexiglas schützt Personen davor, in die Nähe der abgegebenen Blitze zu geraten. Die Abstände zwischen Torus und Käfig/Plexiglas sind an die maximal erzeugbare Funkenstrecke angepasst. Somit ist sichergestellt das kein Blitz dort einschlagen kann und auch keinerlei Übersprechen auf außenliegende Objekte möglich ist.

Der Unterbau, welcher diverse Hochvoltkomponenten beinhaltet, ist durch 4mm dicke PEHD Kunstoffplatten abgeschirmt. Da in diesem Bereich nur normale Haushaltsspannungen vorkommen (< 230 VAC) erfüllen diese ihren Zweck.

Beide Teile wurden aus Stahlprofilen zusammengeschweißt, verzinkt und lackiert.

Steuereinheit

Steuereinheit

Die Steuereinheit beinhaltet den Raspberry Pi, die TX-Treiberplatine und einen 7-Zoll Touchscreen. Das 3D-gedruckte Gehäuse bietet einen LAN-Anschluss, USB-C Stromversorgung und einen LWL-Anschluss welcher direkt an die Teslaspule angeschlossen werden kann.

Steuereinheit
Lasercutten
3D-Druck