Hochspannung mit MOT

Trafos aus Mirkowelle

In Mikrowellenöfen befinden sich sehr leistungsfähige Transformatoren. Der Leistungsbereich liegt oft über 1000VA. Die Spannung beträgt "nur" 2kV, aber der Kurzschlussstrom liegt bei ca. 1A. Für die meisten Versuche muss man 2 MOTs zusammenschalten, um 4kV zu erhalten. Da man sie jedoch nicht beliebig in Reihe schalten sollte, kommt folgende Möglichkeit in Betracht:

Schaltplan

Die Trafos werden primärseitig antiparallel geschaltet. Die beiden Eisenkerne werden miteinander verbunden, und gut geerdet (Steckdose). Zur Strombegrenzung wird ein dritter MOT in reihe zu den anderen beiden geschaltet. Seine Sek. wird kurzgeschlossen und geerdet. Jetzt liegen zwischen den HV Anschlüssen ca. 4kV. Wenn das nicht so ist, einen der Trafos umpolen. Wenn es immer noch nicht funktioniert: Stecker einstecken!
Hat man ein Steckdose mit 230V und 32A zur Verfügung, kann man auch 4 MOTs anschließen:

Schaltplan

Damit das ganze etwas handlicher wird, baut man zwei gleiche Einheiten:
Die Trafos werden nach Schaltplan verdrahtet. Tr1 und Tr2 bzw. Tr3 und Tr4 werden übereinander verschraubt und kommen in ein 150mm KG-Kanalrohr. Der Aufbau ist im Prinzip der selbe wie bei der vergossenen ZSP. Die MOTs werden jedoch unter Trafoöl gesetzt. Das Öl dient weniger zur Isolierung als zum Wärmetransport. Da die Trafos eigentlich überlastet werden, wenn man keine zusätzliche Strombegrenzung einbaut, werden sie sehr schnell warm. Wenn die Rohre von Außen warm sind, sollte man mit den Versuchen aufhören, da die Trafos im Inneren noch viel wärmer sind. Die Trafoeinheiten brauchen aber mehrere Stunden um abzukühlen! Man muss auf die Dichtigkeit der Rohre achten. Am besten dichtet man sie unten zusätzlich mit Silikon ab. Tr3 und Tr4 kommen in ein eigenes Rohr.

Will man nun 8kV haben, schaltet man die beiden Trafoeinheiten primärseitig antiparallel und nimmt die Spannung an den Hochspannungsanschlüssen ab. Braucht man nur 4kV, will aber den doppelten Strom, schaltet man die Trafoeinheiten primärseitig parallel, schaltet ebenfalls die beiden Hochspannunganschlüsse parallel und nimmt hier die Spannung gegen Erde ab.

R dient zur Strombegrenzung, kann aber auch weggelassen werden, wenn es die Sicherung aushällt.
Eine Trafoeinheit liefert Leerlaufspannung von 3,6kV und einen Kurzschlussstrom von 2A!

2 Trafotürme

Zur Einschaltstrombegrenzung und zum einfachen Ändern der Ausgangsspannung kann man sich ein Klemmbrett bauen. An die Lüsterklemme wir das 32A Kabel angeschlossen. Der Strom fließt dann zuerst über einen 15 Ohm 11W Widerstand zu 2 parallel geschalteten Steckdosen. Wenige ms später, zieht das Relais an und überbrückt den Widerstand so dass der volle Strom fließen kann. Möchte man an den Trafos 8kV Ausgangsspannung, steckt man beide Stecker in gleicher Richtung ein. Will man nur 4kV bei doppeltem Strom, braucht man nur einen Stecker rumdrehen.

Strombegrenzung

Achtung: Spannungen die mit MOTs erzeugt werden sind tödlich. Wenn man es doch überlebt bleiben sehr schwere Verbrennungen zurück, denn ein solcher Lichtbogen hat mehrere 1000oC. Also: Versuche auf eigene Gefahr, und selbst dann aufpassen!!!

Lichtbögen:
Am einfachsten und eindrucksvollsten ist es, lange Lichtbögen zu ziehen. Dafür werden die Trafos für doppelte Spannung verschaltet. Man muss sehr dicke Elektroden verwenden, damit diese nicht verbrennen. Eine Elektrode wird fest mit dem Trafo verbunden. Die andere wird an einer ausreichend langen Kunststoffstange (Leerrohr) befestigt, und über ein Kabel mit dem anderen Trafo verbunden. Nun kann man nach dem einschalten sehr schöne Lichtbögen ziehen.
Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen
Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen
Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen
Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen
Video: Lichtbögen (1,1MB)
Video: Lichtbögen (876kB)


Draht verbrennen:
Hier sollte man die Trafos für doppelten Strom verschalten. Die Elektrode an der Stange wird durch einen dicken Draht ersetzt. Wenn man nun einen Lichtbogen zündet, wird der Draht unter Funkensprühen verbrennen. Vorsicht!
Funkenregen Funkenregen Funkenregen Funkenregen Funkenregen Funkenregen
Funkenregen Funkenregen
Video: Verbrennender Draht (1,1MB)
Video: Verbrennender Draht (996kB)


Jakobsleiter:
Die Jakobsleiter ist einer der wenigen Versuche, der von alleine läuft. Die Trafos werden für doppelte Spannung verschaltet. Zwei Elektroden, z.B. M6 Gewindestangen werden entsprechend den Fotos gebogen, isoliert aufgestellt, und mit den Trafos verbunden. Der Abstand an der untersten Stelle muss auf Grund der sehr niedrigen Ausgangsspannung sehr genau eingestellt werden. Ist er zu weit, zündet die Jakobsleiter nicht. Ist er zu niedrig, wird der Lichtbogen nicht heiß genung, und bleibt unten ruhig stehen. Vor der Justage nicht nur ausschalten, sondern auch immer den Netzstecker ziehen!
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Video: Jakobsleiter (671kB)
Video: Jakobsleiter (1,1MB)



Fulgurite selbst herstellen

Fulgurite entstehen, wenn ein Blitz in Sand einschlägt. Um einen künstlichen Blitz zu erzeugen kann man Mikrowellentrafos verwenden.

Skizze des Sandeimers

Man besorgt sich einen Plastikeimer und füllt eine 5cm dicke Schicht aus feinkörnigem Quarzsand ein, um den Boden zu schützen. Darauf legt man eine stabile Metallplatte, und befestigt daran eine Kabel, das mit der "heißen" Seite der MOTs verbunden ist. Anschließend füllt man den Eimer bis zum Rand mit Sand auf. Dann befestigt man an einer langen Plastikstange eine Elektrode die dick genug ist, dass sie nicht verbrennt. An der Elektrode wird ein Kabel angeschlossen und mit dem "kalten" Ende (Erde) der Mikrowellentrafos die für 4kV verschaltet sind verbunden. Mann kann nun unter Sand einen Lichtbogen ziehen. Wenn man den Lichtbogen langsam auf die volle Länge gezogen hat, sollte man ihn noch etwas länger brennen lassen, damit der Fulgurit auch schön dick wird. Das sieht dann so aus wie im nächsten Bild:

Fertige Fulgurite

Dass die recht stabilen Glasröhren innen hohl sind, sieht man auf dem nächsten Bild:

Fulgurite sind hohl

Eine weitere Beschreibung des Versuchs und andere Experimente gibt es auf der Hompage Art ´n electrons von Stefan Binder.



MOTs in Resonanz

Schaltplan

Wenn man die Sekundärspule von MOTs mit Kondensatoren zu einem Schwingkreis ergänzt kann eine beträchtliche Leistungssteigerung erreicht werden. Auf den ersten Blick sieht es wie ein Serienschwingkreis aus, bei dem Spule und Kondensator in Reihe liegen und eine Spannungsüberhöhung auftritt. In Wirklichkeit ist es aber ein Parallelschwingkreis! Durch den Lichtbogen wird die rechte Seite der Kondensatoren mit der Erdung verbunden, weshalb sie parallel zu den MOTs geschaltet sind. Ohne Kondensatoren beträgt der Kurzschlussstrom 0,2A. Mit Kondensatoren sind es 2A.

Lichtbögen:
Die rechte Elektrode hat eine Länge von 30cm von der Spitze bis zum Plastikrohr.
Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen
Video: Lichtbögen (1,30MB)

Midi Jakobsleiter:
Die Jakobsleiter hat eine Höhe von 37cm und besteht aus 6mm Messingrohr. Da die Spannung von nur 2 MOTs nicht zum selbsständigen zünden reicht, auch nicht mit Hilfselektrode, wurde hier manuell gezündet. Vor der Justage nicht nur ausschalten und den Netzstecker ziehen, sondern auch beide Elektroden kurzschließen um die Kondensatoren zu entladen!
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Video: Jakobsleiter (1,97MB)
Video: Jakobsleiter in Zeitlupe(5,36MB)


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