¿Cómo puedo determinar con seguridad el voltaje de salida y la corriente de un transformador?

Así que estoy construyendo una bobina de Tesla con mi socio para un proyecto de diseño senior.

Arrancamos con seguridad un transformador de un horno de microondas. Sin embargo, después de una buena cantidad de investigación, no pudimos encontrar los valores máximos de salida del transformador. Conocemos los valores de entrada, el estándar de 120 V y 60 Hz de un enchufe estadounidense. Necesitamos saber el kV máximo/pico para calcular la capacitancia que necesitaremos para nuestra bobina primaria que necesitamos construir.

Esto es lo que parece:

Transformador de un horno de microondas.

Arrancamos con seguridad un transformador de un horno de microondas Claro, pero la seguridad termina en el mismo momento en que conecta la entrada de CA de 120 V a la tensión de red cuando desea usar este transformador. Los transformadores de microondas están diseñados para entregar un alto voltaje a niveles de corriente significativos. Porque esa es la potencia que entra en el tubo del magnetrón. Si tiene que preguntar la clasificación de este transformador, le aconsejo seriamente que primero obtenga más experiencia con la electrónica (de alto voltaje) antes de continuar.
Para ser claros: sin saber exactamente lo que estás haciendo, no debes meterte con el transformador de ningún horno de microondas. Son letales cuando se conectan a la red eléctrica de CA. ¿Eres ingeniero eléctrico? No, entonces deja estos transformadores en paz. Incluso los ingenieros eléctricos no se meten con esto.
bueno, íbamos a hacer una jaula de Faraday y encerrar la bobina dentro de ella antes de enchufarla a la toma de corriente. También podemos hacer una bobina de tesla a pequeña escala sin tener que lidiar con estos grandes transformadores, un estudiante del año anterior lo hizo y lo hemos estado usando como referencia, pero no estamos exactamente seguros de cómo está funcionando. hecho con solo la entrada de 120 V que está conectada directamente a lo que parece ser el devanado primario.
Además de ser extremadamente peligroso, en mi opinión, este es un proyecto de diseño senior deficiente, me sorprende que un profesor apruebe esto. Hay mucha "magia negra" involucrada, ya que los parásitos son difíciles de estimar, no siempre puedes usar matemáticas de ingeniería rigurosas. En mi opinión, un proyecto de diseño senior debe incluir requisitos y matemáticas/simulaciones para respaldar el diseño además de la ejecución exitosa del diseño. ¿Cuáles son sus requisitos, muchas chispas geniales?
Pídale a un amigo que tome las medidas por usted.
Solo estoy en el último año de la escuela secundaria a partir de ahora y elegir un proyecto de diseño de último año es parte del plan de estudios para la clase de ingeniería de honor, por lo que mi pareja y yo decidimos hacer una bobina de Tesla. A estas alturas del año creo que podemos conformarnos con crear algo pequeño y menos peligroso. El objetivo definido de este proyecto es demostrar que la electricidad se puede transmitir de forma inalámbrica a través del aire. en este momento, las mediciones se basan en este programa llamado Tesla Map, que encontré en teslacoildesign.com
Publicaciones como esta son la forma en que comienza cada diseño pobre de bobina Tesla...

Respuestas (6)

No. No utilice un transformador de horno de microondas (MOT) para una bobina de Tesla.

Es la impedancia incorrecta. El voltaje de salida es demasiado bajo (alrededor de 2 kV), las vías de chispas no se dispararán de manera confiable. La corriente de salida es demasiado alta (500mA), si te muerde, probablemente morirás.

El transformador correcto a utilizar es un transformador de señal de neón (NST) de estilo antiguo (núcleo de hierro). El voltaje de salida de 15 kV es suficiente para hacer chispas muy indulgentes. La corriente de salida en las bajas decenas de mA bien puede sobrevivir si te muerde.

Para aclarar, entonces, ¿un transformador de microondas no tiene un voltaje lo suficientemente alto como para crear fácilmente espacios de chispas, pero al mismo tiempo un voltaje lo suficientemente alto como para producir chispas peligrosas y una potencia lo suficientemente alta como para tener niveles letales de corriente detrás de esas chispas?
@Toor Hay mucha tecnología en Tesla Coils, tecnología = conocimiento de cómo hacer que funcionen. 2kV saltará espacios muy cortos en el aire. Sin embargo, hacer un espacio confiable de ese tamaño con grandes electrodos de cobre para disipar el calor es difícil , no es algo que intenten los bobinadores experimentados, alguien sin experiencia está condenado al fracaso. Es suficiente saltar a través de la ropa seca, la red eléctrica no lo hará, por lo que la red eléctrica es relativamente segura y las MOT son letales. Una vez que se ha iniciado un arco, esos 500 mA iniciarán incendios (¡1kW!) y es 10 veces el nivel necesario para detener un corazón.
Además, 2 kV con capacidad de corriente de 500 mA lo matarán fácilmente, y no por "chispas". Son los voltios los que sacuden, pero los mils los que matan.
@MichaelHarvey ¿No es eso lo que dije?
Puedo comprar esos NST más nuevos, pero tienen protección GFCI, lo que los hace inútiles en una bobina Tesla, aunque algunos han descubierto una manera de evitar eso. Los NST con núcleo de hierro son demasiado caros para nuestro presupuesto, al menos los que hemos visto. No puedo encontrar los de menos de $ 100
@KrutikShah Desafortunadamente correcto. Simplemente no puede obtener los viejos nuevos en estos días, y los usados ​​se están volviendo muy raros. Puede intentar ir a foros especializados de alto voltaje (SE no es el lugar para enrolladores) y ver si algún miembro puede ayudarlo, ya sea con uno barato de segunda mano o incluso con uno prestado para el proyecto. Es posible que desee considerar comprar una bobina de encendido para automóvil, obviamente no se puede conducir directamente desde la red eléctrica, pero tiene muchos voltios y puede funcionar con una potencia respetable por un corto tiempo. Pueden venir muy baratos de segunda mano.
@KrutikShah, estos son los juegos en los que la gente se mete cuando intenta hacer un TC impulsado por MOT, una vez que llega a 4 MOT, las brechas de chispa se vuelven razonables. El nivel de potencia es totalmente irrazonable.
@KrutikShah Una forma razonable de construir un TC con un solo MOT es hacer una bobina de CC. Ejecute un par de duplicadores del MOT, usando los diodos y las tapas que obtiene de un montón de otros hornos de microondas desmantelados, uno positivo y uno negativo, para obtener un +/- 5kV balanceado. Ahora, con un espacio giratorio y un estrangulador de carga, esto se convierte en 20 kV en la tapa del tanque. Desafortunadamente, como es CC, necesita el espacio giratorio, que es complicado mecánicamente. Con el suministro de CC de 10 kV respaldado por capacitor, es incluso más letal que solo una inspección técnica. No hay nada mejor que un NST para su primer TC.
+1 por las picaduras que te .

6170W1D012G es un número de pieza de LG. Primaria 120v. El secundario HT es 2210v 500 mA. Si tienes que preguntar, como se ha dicho, no sabes lo suficiente para hacerlo con seguridad.

Considere excitar el secundario de alto voltaje (a 60 Hz) y medir el voltaje primario para tener una idea de la relación de vueltas. Debería ser una matemática bastante simple más allá de eso.

Estoy de acuerdo con otros comentarios de que es posible que desee más experiencia y/o una supervisión significativa de sus profesores para este proyecto.

Claro, pero eso no nos dice nada sobre la potencia nominal de este transformador.
¿Cuál era la potencia nominal del microondas? Probablemente no pueda establecer una calificación sin la información del fabricante, la información de la placa de identificación o las pruebas y el conocimiento de la construcción (principalmente las calificaciones de temperatura del aislamiento).

Para responder a la pregunta general, para descubrir las especificaciones básicas de un transformador de potencia, condúzcalo hacia atrás. Así lo hicimos en la escuela de ingeniería con transformadores de polo.

Aplica 120 V CA al secundario HV del transformador y luego mide el voltaje en el primario. (Nota: asegúrese de fusionar el suministro de 120v). Esto le permitirá calcular la relación entre el voltaje primario y el secundario. También había una forma de calcular aproximadamente la capacidad actual mientras hacía esto, pero han pasado casi 50 años, así que olvidé ese detalle.

Nota: Este es un transformador de horno de microondas. Tiene un devanado secundario HT y también un devanado secundario de 3.15v para el filamento del calentador del cátodo del magnetrón. Si intenta realizar una medición inversa, es importante identificar el secundario correcto, ya que es probable que la aplicación de 120 V al devanado de 3,15 V provoque la aparición de voltajes peligrosos en el primario y/o dañe el transformador.

El voltaje de un transformador de horno de microondas y el voltaje a través del capacitor es de aproximadamente 2,1 KV. La clasificación de voltaje debe estar impresa en el capacitor. Pero como dijeron los otros chicos: no lo use para una bobina de Tesla. El voltaje es demasiado bajo y la corriente demasiado alta, y es demasiado peligroso. Use un transformador de letrero de neón. En caso de que se pregunte por qué una onda cuadrada tan perfecta a través del magnetrón: el transformador actúa como si tuviera un inductor en serie. Esto sucede con cualquier cosa que se comporte como un zener y se alimenta a través de un inductor, como una luz fluorescente, o de un transformador de alta fuga, como un tubo de neón. El inductor (o secundario del transformador) almacena energía y luego la envía al siguiente medio ciclo. Cuando se agota la energía, el potencial cae al voltaje de choque del tubo, voltaje de carga (como en un magnetrón),Imagen que muestra formas de onda y voltajes de un transformador de horno de microondas

Fuente de la imagen: Mis propios experimentos - Peter R. McMahon

Obtuve las formas de onda, usando un CRO que funciona con batería con 99 megas de resistencia en serie.
Obtuve la clasificación de voltaje de un viejo horno de microondas con la clasificación de voltaje escrita en el transformador, y medí para abrir el voltaje cct de uno a aproximadamente 2.4KV o / c.

Para medir el voltaje, mientras está en funcionamiento, sugeriría una cadena de 9 resistencias de 10 MΩ en serie con un multímetro digital con una impedancia de entrada de 10 MΩ o un osciloscopio con una sonda x10. Multiplique la lectura por 10 para el medidor o 100 para el osciloscopio. NOTA: Es posible que la sonda x10 no maneje 1/10 del voltaje a través del magnetrón antes de que el filamento se caliente. En su lugar, utilice 9 MΩ adicionales de resistencia.

Para ver la forma de onda a través del capacitor, donde ambos lados están activos, el osciloscopio se puede configurar en modo diferencial como un osciloscopio de potencia, usando 2 cadenas de resistencias y ambos canales, configurados en modo A+B, con el canal B invertido. La traza será la diferencia entre A y B, con B como referencia (tierra o no). Para medir la corriente, puede conectar el DMM en serie, pero asegúrese de que esté aislado de tierra y MANTENGA LOS DEDOS ALEJADOS. Hay grandes cosas en el circuito de energía de un horno de microondas.