Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

[GuidoB]

Ad ogni modo, non credo che dovrebbe essere troppo difficile rivestire il filo di rame, visto che vedo bene il punto in cui la placcatura. Detto sinceramente, vorrei fare tutto il possibile prima di dover riavvolgere tutto il filo.

Potresti anche svolgere ed eliminare quella parte di filo, se non è troppo distante dalla fine dell'avvolgimento.

Nel futuro tieni le punte di scarica non troppo lontane fra loro, così permetti alla scintilla di scoccare ed eviti che scocchi sugli avvolgimenti.

Complimenti per la realizzazione!
Mi sembra però che il rocchetto che hai fatto non sia proprio piccolo: stai ben lontano alle scariche che possono essere pericolose per cuore e cervello se passano per il tronco o la testa.

Quando lo presenterai all'esame, se vuoi farlo funzionare assicurati che non ci siano portatori di pacemaker nelle vicinanze (non scherzo). Il rocchetto genera forti segnali radioelettrici che possono disturbare comunicazioni e portare a malfunzionamenti o guasti dei dispositivi elettronici vicini, e se questi sono di supporto vitale diventa pericoloso.
Fai tenere lontani anche gas o vapori infiammabili, orologi a pila, telefonini, calcolatrici, computer e altri dispositivi elettronici.

Non so però dire quale potrebbe essere una distanza "di sicurezza".
Io chiederei un parere a qualcuno più esperto, e nel dubbio presenterei il rocchetto spento e video o foto che lo mostrano in funzione in altro ambiente più controllato.

[Osvaldo]

Salve,
già nel passato sono stato aiutato per completare un circuito elettronico che mi ha permesso di interfacciare un telefono GSM con uno antico a manovella; ancora ringrazio per l’ottimo risultato che ne è derivato.
Leggo con interesse questa progressione di domane e risposte poiché sto proprio iniziando la costruzione dei primordiali trasmettitore e ricevitore di Marconi per continuare la serie di dimostrazioni con le mie vecchie apparecchiature telegrafiche (produzione viennese del 1832).
Per il trasmettitore sto appunto preparando il Rocchetto di Ruhmkorff e a questo punto chiedo se mi potete indicare le caratteristiche del primario e secondario del rocchetto (sezione fili e numero di spire) considerando che anch’io userò i 12 volt della batteria da auto. Premetto che per il condensatore penserei di costruirlo come i primi, cioè con lastre di vetro e fogli di stagnola (sperando di ottenere una capacità funzionale come da consigli sopra letti).
Ringrazio chiunque mi possa dare ulteriori indicazioni.

[Electronictube]

Buongiorno,
mi fa piacere che anche lei abbia interessi in questa categoria di strumenti.
Rispondo direttamente alle sue domande:
per quanto riguarda il circuito primario del mio rocchetto, esso è costituito da 106 spire di rame di diametro 1 mm;
per quanto riguarda il secondario, esso è costituito da più di 8000 spire di rame smaltato da 0,1 mm di diametro.
Aggiungo che l'alimentazione del mio rocchetto è di 6 volt, erogati da un comune accumulatore al piombo.
Se lei decidesse di alimentare il rocchetto con una batteria da 12 volt, i fili di rame del primario non dovrebbero risentirne in nessun modo, anche se ovviamente si scaldano di più.
Tale maggior produzione di calore potrebbe portare allo scioglimento della paraffina isolante che riveste il rocchetto, ma questo non è un problema se tale paraffina non viene rimossa. Per quanto riguarda il secondo avvolgimento, con una alimentazione maggiore esso sarà interessato da delle tensioni indotte maggiori che potrebbero rompere l'isolamento dei fili stessi: a mio avviso ciò non dovrebbe essere un problema ma se si vuole sentire più sicuro divida il secondo avvolgimento in 5 anziché 4 settori.
Il principale problema di una alimentazione da 12 volt è l'usura dell'interruttore: già io con un'alimentazione a 6 volt ho un'usura precoce. Anzi, sarei curioso di sapere la tecnica costruttiva del suo interruttore.
Inoltre, per misurare la lunghezza del filo non scartavetri più di una volta per settore il filo smaltato: se due pezzi di filo scartavetrato si trovano nello stesso settore a distanza sufficientemente piccola, avverrà una scossa fra queste due porzioni di filo, anziché fra gli elettrodi, non ottenendo il risultato voluto. E' stata questa la vera causa del malfunzionamento dei miei due precedenti avvolgimenti secondari.
Infine, dato che fare più di 8000 avvolgimenti a mano non è uno scherzo, le consiglio di utilizzare come ho fatto io una rudimentale bobinatrice: attacchi il cilindro su cui vuole arrotolare i fili ad un trapano con velocità regolabile facendolo ruotare con il filo attaccato. Ovviamente faccia piano per non rompere il filo; se tutto va bene con un poco di pratica in una mezzora avrà fatto le 8000 spire.

Se le interessa ho molto altro materiale e posso darle ulteriori consigli anche su altri aspetti costruttivi del rocchetto.

[Osvaldo]

Ti ringrazio.
Intendo fare la struttura nella parte elettrica tutta in ottone il più rassomigliante a quelle d’un tempo, il resto in legno così da mascherare le estremità del rocchetto a 4 settori che ho preparato in plastica; i contatti dell’interruttore intenderei farli in un acciaio particolare che si tempera in acqua e che diventa molto duro (solitamente usato per lame da taglio) bisognerà vedere l’effetto della scarica quanto eroderà. Il nucleo ferromagnetico lo sto facendo con un insieme di fili di ferro verniciati.
La cosa che più mi sta dando problemi è il reperimento del rame, ho interpellato diverse ditte ma sembra alquanto difficile; se tu mi puoi dare qualche suggerimento in merito ti sarò ulteriormente grato.
A presto.
Osvaldo

[Electronictube]

Mi fa molto piacere dare una mano in questo lavoro in cui mi ci sono impegnato con moltissima dedizione a suo tempo.
Per quanto riguarda il reperimento del rame la cosa migliore è comprarselo su internet: la possibilità di scelta è molto ampia e i prezzi sono ragionevoli. Dando un'occhiata veloce ho per esempio trovato questo sito:
https://www.italtras.us/filo-rame/377-filo-rame-smaltato-100-gr-da-005-a-4-mm.html
nel quale può scegliere il diametro del filo che più preferisce, tra cui quei due che le avevo già menzionato da 0,1 e 1 mm.
Tra l'altra sempre sullo stesso sito ho visto che vendono ferriti, ideali per il nucleo dell'avvolgimento primario.
Quello che io presi da una ditta invece era la vernice isolante usata per gli avvolgimenti dei motori elettrici.
Scriva per qualsiasi altra cosa.
A presto
Giacomo

[Osvaldo]

Ti ringrazio.
Ho scelto di fare il nucleo ferromagnetico con un insieme di fili di ferro verniciati (opzione usata sia da Ruhmkorff che Marconi) per ridurre al minimo le correnti parassite e, soprattutto, rendere la sua smagnetizzazione il più rapida possibile così da aumentare il rendimento nella generazione della scarica. Non so se la ferrite sia migliore, forse sì, ma dovendo imitare il più possibile i vecchi apparati, farò così.
In merito alla ITALTRAS, ho anche parlato telefonicamente con loro, non hanno disponibile il diametro 0,1 mm. proponendomi invece lo 0,07 ed anche offrendomi la possibilità di avvolgere loro il secondario, solo che non mi farebbero i vari avvolgimenti di carta isolante ogni 3 – 4 strati. Credo sia un grande problema lavorare manualmente con quel piccolo diametro senza tendicavo ed avanzamento automatico.
Tornando ai contatti che già ti dicevo, mi è venuto in mente che potrei usare inserti in “metallo duro” comunemente detto VIDIA, farò la parte fissa e quella mobile con la possibilità di cambiare facilmente gli inserti. D’altra parte, ammesso di riuscire nell’intento, a me servirà solo per qualche breve dimostrazione di trasmissione di punto e linea.
Allego una foto del rocchetto che ho preparato per il secondario ed una di una avvolgitrice che ho reperito on-line da Londra, a basso prezzo, alla quale ho fatto alcune sistemazioni sul conta giri. Rispetto la manovella ha due rapporti dei trasmissione 1:3 e 1:8. Facilmente ci posso collegare un motore elettrico come da tuo suggerimento.
Ti terrò informato degli sviluppi.
Stammi bene
Osvaldo

[Electronictube]

Vedo che stai lavorando molto, mi fa un sacco piacere!
Confermo che lavorare con fili del diametro così piccolo è tutt'altro che semplice, se poi si rompono la questione si complica notevolmente e non di poco.
Molto interessante la tua avvolgitrice, quasi quasi se ne trovo una me la prendo anch'io.
Per farsi due risate metto in allegato la foto delle condizioni nelle quali ho eseguito gli avvolgimenti (come tendicavo usavo la mia mano ).
A parte gli scherzi, come dici tu aspetto con entusiasmo gli sviluppi futuri.
A presto
Giacomo

[Osvaldo]

Hai avuto molta pazienza e costanza.
Ciao.

[Osvaldo]

Salve, mi rifaccio vivo a distanza di tempo ma ora ho praticamente finito la costruzione del Rocchetto in questione; fra qualche giorno potrò allegare alcune foto che mostrino l'oggetto del desiderio. Questa costruzione è sull’idea del prototrasmettitore di Marconi.
Il primario è costituito da 1.225 spire di filo in rame smaltato di diametro 0,63 mmq. (scelta fatta per tenere la corrente bassa) ed il secondario da 160.000 con filo da 0,1 mmq. La tensione di alimentazione è 12 V. e la corrente misurata è di circa 0,5 A. ma essendoci una frequenza d'interruzione abbastanza alta, penso in realtà sia con picchi più alti. Tra le punte dello spinterometro scoccano sostenute scariche fino ad una distanza di circa 20 mm.
Come avevo a suo tempo accennato, ho realmente costruito le stremità dei contatti per l'interruzione rapida della corrente del primario con metallo di sintesi (tipo WIDIA); in effetti le scariche non lo corrodono ma, credo, formino su di esso un’ossidazione che riduce la conducibilità.
Ora in base ai suggerimenti dati a chi ha aperto questo capitolo, quali valori di condensatore e resistenza/e mi consigliate come partenza per arrivare empiricamente a valori soddisfacenti?
Ringrazio sin d’ora quanti possano darmi consigli.
Saluti
Osvaldo

[Electronictube]

Buonasera,
le faccio i complimenti per il lavoro svolto, 20 mm di scarica non sono per niente pochi, visto che si sta parlando di circa 60 kV. Aspetto senz'altro le foto del risultato finale!
Detto questo, per quanto riguarda il dimensionamento del condensatore e della resistenza propongo qui di seguito i miei ragionamenti tenuto di conto di quanto già precedentemente discusso su questo argomento e dell'esperienza accumulata con il tempo.
La corrente che scorre in un condensatore è data da:

dove è la corrente che scorre nel primario, la capacità da ricavare e la velocità di variazione della tensione ai capi del condensatore.
Per quanto riguardo la corrente nel primario, come hai detto è di 0,5 A: un modo per poter eseguire tale misura più accuratamente potrebbe essere sicuramente quello di tenere bloccato l'interruttore e quindi di eseguire la misura di corrente, piuttosto che eseguire la misura con l'interruttore in funzione.
Ad ogni modo, i conti più complicati riguardano la stima di . Per la variazione di tensione possiamo prendere la tensione della batteria, quindi 12 V. Per quanto riguarda la variazione temporale in cui tale variazione di tensione avviene, si può stimare che sia pari ad un quinto del periodo di un ciclo di apertura e chiusura dei contatti. Il periodo è l'inverso della frequenza di apertura e chiusura dei contatti. Indicativamente possiamo prendere .
Mettendo insieme quanto detto si ottiene una stima per la capacità di
.
Per il dimensionamento della resistenza, si deve tener presente che il caricamento del condensatore deve avvenire in un tempo pari ad un quinto circa del tempo di apertura dei contatti, quindi pari a un venticinquesimo del periodo di apertura e chiusura dei contatti. Quindi, imponendo

si ottiene per R una stima pari a
.
Spero di essere stato chiaro ed esaustivo nella spiegazione, comunque bisogna tenere presente che questi conti sono indicativi, anche se secondo me dovrebbero fornire buoni risultati. Per qualsiasi cosa non esitare a scrivermi!
Buon lavoro e a presto!!!