小型DRSSTC製作記(1号機)

私は昔から「Maker Faire Tokyo」に出展し、テスラコイルを展示してきました。

しかし、規模が大きくなることと、会場変更と共に、消防法の厳守が求められるようになり、

発火の危険のあるテスラコイルが展示できない状態でした。

 

Makeの事務局側と4年以上話し合いを続けて、

「Maker Faire Tokyo 2015」にて展示することが可能になりました。

今回は、消防法に準拠するテスラコイルの製作です。

 

同じような装置を製作されている人は参考にしてください。

ポイントとしては、稲妻でティッシュ等に火がつくか?ということです。

稲妻の定義がされていないため、紙などに火がつくかどうかで、

火炎に該当するかどうかの判定がありました。

ハイパワーな半導体テスラコイルのため、もちろん火がつきます。

火炎に該当してしまうため、放電長を10cm以下にしないと展示ができない状況でした。

鳥かごに収めてしまって、強制的に10cm以下の放電にすることを目指します。

 

2015/06/09

最初に2次コイルの製作をします。

今回は外形80mm、長さ300mm、板厚2mmのアクリルパイプを使用します。

 

最初にアクリルパイプを巻くために、”まな板”で治具を作ります。

丸く切り出して、旋盤に取り付けをします。これでコイルを巻く準備は完了です。

 

 

0.2mmのUEWを巻きました。1300回前後の巻数です。

巻き終わったらエポキシでしっかり固めてしまいます。

今回使用したのは、ボンド Eセットです。

ウレタンニスより扱いが面倒になるので、出来にこだわらない場合はニスで良いと思います。

 

2015/07/09

1次コイルの製作をします。

今回はアクリル板をレーザー加工機にて加工し、プラネジで組み立てることにします。

FabLab Tsukubaにてレーザー加工を行いました。

 

1次コイルには、外形6.35mmのなまし銅パイプを使用します。

なぜこの外形を使用するかというと、ヒューズとほぼ同じ外形のためです。

銅パイプに配線する際に、ヒューズホルダーを使用できます。

 

2015/07/30

次の制御回路の製作をします。

前に私が設計した基板を使用します。

 

 

基板を組み立てて、配置を確認します。

下の容器は、鳥かごです。HOEIのR550LL-Nを使用しています。

残念ながら生産終了なので、次回からは、R550LL-Pを使用することになりそうです。

金網が塗装されてしまったので、バーナーで皮膜を焼いて、ローバルでも塗ると思います。

 

 

アクリル板にスペーサーを取り付け、基板を固定していきます。

大きな部品類はケーブルタイで固定していきます。

 

(配線図準備中)

 

配線図はこのようになります。

 

 

 

共振状態を探るため、仮組みします。

共振コンデンサは耐圧が高く、ESRが低いものを使用します。

私は、Cornell Dubilier Electronicsの940C / 942Cシリーズを選ぶことが多いです。

Digi-Keyなどで購入できます。

金属製のトロイドは、Information Unlimitedから購入しています。

 

大体のパラメーターが決まったら、共振コンデンサや、カレントトランスを組み付けます。

カレントトランスはTriad MagneticsのCST206-1Aなどを使用しています。

これも、Digi-Keyなどで購入できます。

 

 

これで完成となります。

右の画像が放電している様子です。

短い放電距離に見えますが、放電音はなかなか大きく、迫力があります。

 

動作テストをしている際の動画です。

 

 

MIDIインタラプターの製作

放電音を制御して、放電から直接音楽を鳴らすことが出来ます。

FPGA制御で和音対応のインタラプターを作りました。

 

和音を鳴らしたとき、インタラプターのON時間が伸びる場合があり、

そのときにテスラコイルを焼損する可能性があります。

考慮した結果、最低OFF時間を設けることにし、制御を行っております。

 

 

 

和音対応FPGAインタラプターにて動作している様子です。

 

 

2015/08/01 Maker Faire Tokyo 2015

 

2016/02/26 中学校での講義

 

2016/08/07 Maker Faire Tokyo 2016