ACCESORIOS Y CONSIDERACIONES

Este montaje concluye con el mando de control, necesario para el manejo de la bobina a cierta distancia. Con el tenemos mayor seguridad de ejecución y disponemos de la monitorización básica de su funcionamiento. Es totalmente artesanal, igual que el resto de la bobina, y su diseño fue, en cierto modo, condicionado por la disponibilidad de algunos componentes.

Chasis del mando realizado en aluminio.

La carcasa es de chapa de aluminio de 2,5mm. de grosor, con laterales en MDF lacados en negro (como el mueble base de la bobina). En su parte posterior se sitúan los conectores de entrada y salida de alimentación principales (dos cetac transcuadro 2P+T), para el rotor dispone de un conector IEC hembra de panel y para el control del limitador de corriente  un conector XLR hembra para chasis. Incorpora también dos portafusibles de montaje en superficie (de formato 5 X 20mm.), uno para proteger el rotor (5A) y otro para la  maniobra (500mA).

Panel posterior con las conexiones. 

En su parte superior se encuentran los controles manuales, distribuyéndose de la siguiente forma: tres interruptores rotatorios de dos polos ON/OFF (originalmente eran conmutadores trifásicos, a los que se les ha desprovisto de un polo y bloqueado una posición), el primero es para activar la primera fase "general" que inicia el voltímetro y la alimentación de los testigos LED, el segundo "rotor" pone en marcha, por medio de un relé, el circuito de regulación de velocidad para el descargador rotatorio (éste tiene su potenciómetro de mando también en superficie) y el tercero, "armado", que lleva tensión de excitación justo hasta el pulsador de disparo que al cerrarse energiza la bobina del contactor de potencia que alimenta a la fuente de AT. Por último está el pulsador "limit-off" que activa al contactor que anula el limitador de corriente, cortocircuitando el balasto inductivo "bypass on". Las fases de encendido son secuenciales, esto es, que si se desactiva uno de la serie, los que le siguen de forma ascendente se desconectan.

Panel superior con todos los controles.

Los indicadores: voltímetro, amperímetro y cuentavueltas son reconstruidos. Originalmente eran tres amperímetros de medición indirecta (250A) de un sistema trifásico, pero como casi todo, se pueden transformar en otro instrumento. Una vez desmontados y limpiados, procedo a remover sus bobinas originales y sustituirlas por otras adecuadas a su nueva tarea. Para el voltímetro empleé hilo sacado de un solenoide de 48V incluido en un relé defectuoso (como es fino, se prestó muy bien para esta labor). Lógicamente la impedancia resultante no me permitía su conexión en paralelo a 230V, pero sí a un pequeño transformador con un secundario de 9V, al final ajusté el número de espiras para que pudiese llergar la aguja casi hasta el final de la escala (227V, que era la tensión de red medida con el polímetro) e imprimí en papel fotográfico una nueva carátula graduada y modificada por medio de Photoshop (con el tope de escala en 250V), así al conectar este pequeño transformador a la línea medimos la tensión de la red de forma indirecta con una aceptable precisión en su tercio de escala más alto, necesario para monitorizar el voltaje de trabajo y el nivel de las caídas de tensión durante su funcionamiento. Otra ventaja de usar este transformador es que me permite sacar tensión de su secundario para rectificarla y filtrarla adecuadamente y así alimentar los testigos LED. Me gusta más emplear CC en los LED de alto brillo, porque de esta manera no se manifiesta ese nada agradable parpadeo de 50Hz. visible al conectarlos a CA, también es más sencillo de nivelar su luminosidad e igualar el brillo de los cinco de una forma más exacta, empleando para ello resistencias ajustables de bajo valor.

El amperímetro fue el más fácil de construir. Tras retirar su bobinado original se coloca uno nuevo formado por dos espiras de conductor de cobre rígido grueso y esmaltado, soldadas a conciencia para resistir la intensidad total que absorberá el circuito. Con esta configuración aumenta mucho su capacidad respecto al diseño original, permitiendo su disposición en serie sin necesidad de transformador de intensidad. Al igual que con el voltímetro, realicé una calibración aproximada, en este caso con una pinza amperiétrica (poniendo cargas resistivas conocidas, como una plancha de asar o una estufa ) y luego ajustando una nueva impresión de escala en papel fotográfico.

Aspecto de la escala original de los amperímetros.

El cuentarrevoluciones no es tal, realmente está construido de forma similar al primer voltímetro (bobinado con el mismo hilo), pero en este caso con algunas espiras menos. Se conecta directamente al secundario (7,5V) de otro pequeño transformador que tenía entre "mis repuestos", y su primario de 230V en paralelo a las conexiones de alimentación del rotor, de forma que al variar su velocidad por medio del circuito de control a triac, varía la tensión del secundario en este transformador (de forma similar a un variac) midiendo así de forma indirecta del mismo modo que el primer voltímetro. A fondo de escala puse 10000RPM, que es lo que indicaba el fabricante de la amoladora en sus datos técnicos (velocidad teórica alcanzada cuando se conecta a 230V aprox., es decir, el tope superior regulado por el circuito de control de velocidad) luego el resto de la escala la distribuí de forma proporcional. Aunque carezca de veracidad lo visualizado, no importa, lo realmente útil es que en la escala modificada podemos ver y memorizar los puntos de mejor rendimiento de la bobina, y de esta forma ajustarla rápidamente en cada ejecución. No pretendo en ningún caso buscar exactitud con estos indicadores modificados (y baratos, porque fueron donados) sino más bien controlar de forma rápida y visual si algo va mal en la ejecución, o si directamente alguna etapa no funciona.

Las carátulas con las inscripciones de los mandos las he hecho con el programa CorelDRAW, van impresas también en papel fotográfico y cubiertas por unas placas de metacrilato de 3mm. de grosor que las protege. Las leyendas de las conexiones posteriores se hicieron com una etiquetadora DYMO.

El panel inferior es una tapa para poder acceder a su interior, fabricada con la misma chapa de aluminio que el chasis. Dispone de cinco grandes orificios con rejilla metálica de protección para la circulación de aire (al igual que en la parte superior) y cuatro patas plásticas con fieltro antideslizante para su apoyo.

Evolución  en el proceso de fabricación.

Mando terminado con la primera fase activada.

Vista posterior con las conexiones.

Esquema eléctrico.

Especiales agradecimientos a "Enrique", primo de mi esposa, por ayudarme en la elaboración del chasis del mando poniendo a mi disposición su taller de carpintería metálica, sus herramientas y su infinita paciencia. ¡¡¡GRACIAS!!!

Prueba de funcionamiento del mando de control.

TOMA DE TIERRA

La toma de tierra para la bobina (tierra de RF) merece una mención especial, puesto que si no es lo suficientemente buena, la Tesla no rendirá todo lo que pudiera, e incluso se podría tornar más peligrosa de lo que es en condiciones normales.

Hay que diferenciarla, separándola de la tierra de seguridad de la instalación doméstica. Lo ideal sería tomarla del exterior y para ello emplearemos: picas, varillas, enrejados o placas metálicas clavadas o enterradas en el suelo de forma concentrada o más o menos dispersas, dependiendo de la humedad y dificultad de perforación del suelo (cuanto más húmedo mejor). Si al final empleamos varias picas o placas se deben de unir todas a un mismo cable, el cual será el conductor de tierra de RF. Se puede aumentar la conductividad del terreno añadiendo al suelo donde se clavaron o enterraron los electrodos una disolución de sal común u otras sales que tengan un alto grado de disociación. Los terrenos muy pedregosos, arenosos o secos son complicados para poder obtener una tierra apta a tal fin. Para casos difíciles, como ya indicamos anteriormente, una alternativa para ejecutar su funcionamiento con seguridad es el empleo de una Jaula de Faraday.

Modos de realizar una toma de tierra.

Jaula de Faraday rodeando a una Bobina Tesla.

DESCARGA DEL CONDENSADOR PRIMARIO 

Tras cada ejecución, una vez desconectada de la red y antes de manipular nada en la bobina, hay que tomar la precaución de descargar el condensador primario de alta tensión cortocircuitando sus terminales, para ello nos valdremos de una lanza aislante con un conductor en su extremo, capaz de efectuar un contacto simultáneo en sus dos bornes. En mi caso está constituida por un tubo de PVC de 1m. de longitud para el mango aislante, y para el extremo conductor un segmento de 25 cms. de varilla roscada M8 de acero. Las resistencias de descarga incluidas en cada condensador del MMC no son fiables al 100% para una descarga rápida y total.

 Picas de tierra y descargador manual de seguridad.

SEGURIDAD DE EJECUCION 

Para los que vayais a realizar un proyecto similar insisto en que debeis de extremar la seguridad. Ante todo: no acercarse demasiado, que no haya niños ni animales circulando cerca, alejar los aparatos electrónicos de su perímetro más cercano (ya que pueden resultar dañados), poner siempre tierra de seguridad a los controles, núcleos y chasis de los transformadores (salvo algunas excepciones mencionadas en la elaboración de la fuente de AT), conectar a la tierra de RF las estructuras de la bobina propensas a ser alcanzadas por una descarga del toroide, evitar la presencia de objetos metálicos cercanos (ajenos al montaje se entiende) porque pueden quedar cargados si no disponen de contacto a tierra, no ejecutar con alto grado de humedad relativa, que no haya presencia de materiales ni gases altamente inflamables...y ante todo, "tener un extintor a mano". Siempre ejecutar su funcionamiento en un lugar bien ventilado (debido a la producción de ozono y óxidos de nitrógeno), tener precauciones por su elevado nivel sonoro, etc.


¡¡¡Buena suerte!!!