Nachbau Patent Robert Norrby

Raumenergie Historie
Ecki
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03.02.2019, 23:02

Servus Asterix und wertes Forum, 

auch ich melde mich nach Tagen intensiven Messens und Bastelns wieder zurück.
Es hat mich, zusätzlich zu meinem Job, ganz nett in Anspruch genommen, aber die Neugier hat gesiegt.
Nun kann ich einige Erkenntnisse zu meiner Norrby Platine, bzw. zu einem Stapel aus 4 Stück liefern.
 
Ich habe zuerst an einer einzelnen Platine lange rumprobiert, bis ich dieser eine Resonanz entlocken konnte.
Erstens liegt bei einer Platine die Resonanzfrequenz doch sehr hoch, 1,17 MHz, womit ich zuerst nicht gerechnet hatte, zweitens hatte ich anfangs versucht,
meine Generatorspannung zwischen den Platten einzuflößen, was nur halbherzig funktioniert, das erklärt sich später noch.
Da die Platten im Norrby Patent über die Magnete „P“ verbunden sind, habe ich sie dann parallel geschaltet und gegen einen Anschluss der Flachspule als Massepunkt das Signal eingespeist, die Beschaltung sieht so aus: 


2 Platten vs Flachsp.jpg
2 Platten vs Flachsp.jpg (228.82 KiB) 73 mal betrachtet


Dazu ein Oszillogramm bei Resonanz. CH1 (gelb) ist der Eingangsstrom, CH3 (violett) ist die Eingangsspannung, CH2 (blau) die Ausgangsspannung.


CH1 Iin CH2 Uout CH3 Uin 1,16MHz.JPG
CH1 Iin CH2 Uout CH3 Uin 1,16MHz.JPG (141.7 KiB) 73 mal betrachtet

Großer kapazitiver Blindstrom; der Phasenverlauf des Eingangssignals entspricht dem eines kapazitiv angekoppelten Schwingkreises.
Ich konnte dazu in Wikipedia folgende Beschreibung für einen induktiv gekoppelten Schwingkreis (umgekehrter Phasengang) finden:

Erzwungene_Schwingung.png
Erzwungene_Schwingung.png (4.51 KiB) 73 mal betrachtet

Erzwungene_Schwingung_Phasenverschiebung.png
Erzwungene_Schwingung_Phasenverschiebung.png (28.36 KiB) 73 mal betrachtet

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis

Hängt der Tastkopf am Ausgang, sinkt die Resonanzfrequenz geringfügig auf 1,16 MHz. 
Mit dieser hohen Frequenz tut sich mein Endverstärker schwer, die Ausgangsspannung hat mit Sinus nicht mehr viel am Hut.
Aber egal, es genügen schon ein paar Volt an den Platten, und bei Resonanz geht die Spannung (blau) am heißen Ende der Flachspule durch die Decke
und das mit einem sauberen Sinus.
Das Foto mit der glimmenden Leuchtstoffröhre im Post weiter oben kam mit letzter Kraft meines Verstärkers zustande, dabei betrug die Eingangsspannung
ca. 12 Veff (3,6 A), die Ausgangsspannung konnte ich nicht messen, dazu musste mir erst aus der Firma einen 1:1000 Tastkopf ausleihen.
Rechnerisch sollten es etwa 360 Veff gewesen sein.

Nachfolgend eine Liste mit Meßergebnissen zur Norrby Platine, aber ohne Gewähr, meine RLC Brücke ist schon betagt.

Induktivität
1 Flachspule: 42,7 µH 
1 Flachspule gegen 1 kurzgeschlossene Nachbarspule, 13,5 mm Abstand: 38,0 µH 
1 Flachspule gegen 2 kurzgeschlossene Nachbarspulen, je 13,5 mm Abstand: 32,1 µH  

Kopplungsfaktor
Zwischen zwei Flachspulen bei 13,5 mm Abstand: 0,33

Kapazität
1 Platte gegen Flachspule: 0,66 nF
2 Platten gegen Flachspule: 1,32 nF
Platte gegen Platte: 0,33 nF

Resonanzfrequenz / Spannungsüberhöhung / Eingangsimpedanz
Flachspule gegen 1 Platte, 2. Platte offen: 1,580 MHz / Vu = 27 / Zi = 7,2 Ω
Flachspule gegen 1 Platte, 2. Platte an Masse: 1,195 MHz / Vu = 20 / Zi = 14,9 Ω
Flachspule gegen 2 Platten: 1,170 MHz / Vu = 30 / Zi = 5,1 Ω


Im nächsten Schritt wurden 4 Platinen zu einem Stapel verbunden, jeweils zwei Flachspulen parallel, die beiden parallelen Paare in Reihe.
Die Parallelschaltung interpretiere ich in das Norrby Patent hinein, wenn ich die Batterien für Hochfrequenz als große Kondensatoren und somit als Leiter betrachte.
Damit stellt die Batterie des Spulenkreises das heiße Ende zweier paralleler Spulenstränge dar.
Die Platten sind vorerst alle zusammengeschaltet und bilden den Generatoranschluss.

Zu meiner großen Freude ergab sich nun eine Resonanzfrequenz von knapp 500 kHz und ich konnte mich leistungsmäßig besser austoben. :P


4 Platinen P-R-P Gas.jpg
4 Platinen P-R-P Gas.jpg (659.23 KiB) 73 mal betrachtet


Hier "brennt" eine normale 40W Glühbirne an der ersten Stufe (halbe Spannung) ordnungsgemäß mit 230 V / 500000 Hz. :mrgreen:

4 Platinen P-R-P Glüh.JPG
4 Platinen P-R-P Glüh.JPG (523.01 KiB) 73 mal betrachtet

CH1 Iin CH3 Uin CH2 Uout Glüh.JPG
CH1 Iin CH3 Uin CH2 Uout Glüh.JPG (130.58 KiB) 73 mal betrachtet


Und jetzt das ultimative Foto zum Prahlen, ich habe diesen Wahnsinn nur sehr kurz betrieben.
An der Röhre liegt am unteren Anschluss eine Spannung von 1500 Veff und 490 kHz.

4 Platinen P-R-P LL.jpg
4 Platinen P-R-P LL.jpg (526.25 KiB) 73 mal betrachtet


Hier noch ein Oszillogramm bei maximaler Spannung und offenem Ausgang (nur Tastkopf 1:1000).


CH1 Iin CH3 Uin CH2 Uout max.JPG
CH1 Iin CH3 Uin CH2 Uout max.JPG (134.27 KiB) 73 mal betrachtet


Für heute soll es genug sein, demnächst möchte ich meinen letzten Versuchsaufbau beschreiben, 4 Platinen exakt nach der Verschaltung im Patent.
Für Fragen und Hinweise auf Fehler meinerseits habe ich stets ein offenes Ohr...

Bis dahin mit schönem Gruß,
Ecki

 
Ecki
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Registriert: 23.06.2018, 20:58

18.02.2019, 23:40

Hallo,

es hat inzwischen gedauert und ich bin trotzdem noch nicht am Ende aller Experimente, möchte mich aber jetzt mit ein paar Zwischenergebnissen melden.

Ich habe also 4 St. von meinen Platinen streng nach dem Norrby-Patent verschaltet.
Dachte ich, habe aber schon einen Fehler entdeckt und werde noch mal umbauen.

Zuerst stelle ich die Zeichnung der Schaltung hier ein, dann erklärt es sich leichter.
Mal wieder eine vergewaltigte Originalzeichnung, reduziert auf 4 Ebenen, dafür mit zwei (!) Lampen:

Wiring k.jpg
Wiring k.jpg (137.83 KiB) 19 mal betrachtet

Die Verbindungen "P" habe ich vorerst durch Drahtbrücken ausgeführt.

Es gibt tatsächlich ein kaltes Ende (La1) und ein heißes Ende (La2). Strom- oder Spannungsvermehrung, ganz nach Wunsch. ;)

Die Frage war: wie und wo bringe ich die anregende Hochfrequenz am besten rein, wo ist der Anfang und wo das Ende?
Ich konnte z.B. an der Stelle von La1 meinen Generator anschließen und eine Resonanz bei ca. 450 kHz anregen.
Dann hatte ich die Idee, eine 5. Platine unter den 4-er Stapel zu setzen und bei dieser nur die Flachspule zum Einkoppeln der HF zu nutzen.
Das funktioniert sehr gut, die Resonanzfrequenz findet sich bei 454 kHz (mit Lampenlast 465 kHz) und ich kann schön Leistung einkoppeln.
Damit ist der Generator sogar galvanisch getrennt vom restlichen Gebilde.
Mein Aufbau beginnt etwas komplexer zu werden, hier eine Gesamtansicht:


18.02.2019 k.jpg
18.02.2019 k.jpg (667.97 KiB) 19 mal betrachtet

Ich habe versuchshalber zusätzlich Gleichstrom aus dem Netzgerät durch den Aufbau geschickt, entkoppelt über zwei Spulen, rechts im Bild.
Die Batterien "o" und "e" sind durch Kondensatoren mit je 5 µF ersetzt (die roten Klötze rechts). Eingespeist wird über die Anschlüsse der Batterie "o".
Die Glühbirne links entspricht La1 (kaltes Ende) und es ist eine 24V / 40W Glühlampe!

Hier funzelt sie nur mit 10V / 1A DC aus dem Netzteil, die HF ist abgeschaltet.
Führe ich Leistung aus dem Generator zu, wird die Lampe heller... ansonsten passiert natürlich nichts.
Ich kann beide Quellen beliebig vermischen und muss nur die max. Lampenspannung beachten.
Die Effektivspannungen addieren sich brav nach Wurzel aus (Udc² + Uac²).

Morgen geht's weiter, bin jetzt zu müde. Aber eines kann ich schon heute feststellen:
Die Investition und die Mühe haben sich gelohnt, mich befremdet die "Schaltung" jetzt wesentlich weniger. :P
Ich musste da endlich mal dran!

Schönen Gruß,
Ecki
Ecki
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Registriert: 23.06.2018, 20:58

19.02.2019, 23:31

Schönen Abend,

habe mir überlegt, ich sollte nicht mit so vielem auf einmal anfangen.
Daher möchte ich zunächst meine Schaltung aus meiner momentanen Sichtweise beschreiben.
 
Die Anordnung ist kapazitiv sowie induktiv verkoppelt, ist ja sowieso klar. ;)
Daß die kapazitive Kopplung sehr wirksam sein kann, haben mir meine ersten Experimente gezeigt.

Induktiv betrachtet ist es eine seltsame Art von Spartransformator.
Der Plattenkreis bildet 2 Windungen, verteilt auf 4 halbe Windungen auf den 4 Ebenen.
Ich hab mal alles aus der Zeichnung herausgelöscht, was nicht für die Induktion im Plattenkreis wichtig erscheint.

Plattenkreis.jpg
Plattenkreis.jpg (51.37 KiB) 4 mal betrachtet

Das hintere Ende der untersten Platte ist mit dem vorderen Ende der übernächsten Platte verbunden. Es sind so 2 halbe Windungen in Reihe geschaltet.
Dann geht es durch die Lampe und umgekehrt genauso wieder zurück, wieder 2 halbe Windungen.
Ganz unten stellt die Batterie "o" für die HF kaum ein Hindernis dar, also Durchgang. Bei meinem Aufbau ist es dazu noch der Erdungspunkt.
Die zwei Windungen ergeben eine kleine Impedanz, ideal zum Betrieb einer Niedervoltlampe.

Ich musste bei meinen 4 Platinen auf jeder Seite eine Verbindung außen herum von einem Plattenende zum übernächsten "Anfang" legen.
Das war nicht ganz ohne, die Drähte sollten in der richtigen Höhe und mit einigen Zentimetern Abstand verlegt werden, sonst wird eine Gegenspannung induziert.
Daher ist auf meinem Foto weiter oben eine HF-Litze so dekorativ auf einer leeren Valvo-Schachtel zu sehen; das ist nicht nur Deko, die Schachtel passt genau.

Wenn man den Spulenkreis aus den 4 Flachspulen von der Seite der Batterie "e" aus betrachtet, und diese Batterie wieder als Durchgang für HF anschaut,
dann ist es das Ende von zwei parallel wirkenden Flachspulen, diese in Serie mit wieder 2 parallelen Flachspulen.
Bezogen auf meinen Erdungspunkt tritt hier die weitaus höchste Spannung auf, hier leuchten Entladungslampen. Kein Glimmen, sie "brennen".

Die Batterie "e" wäre daher sehr "heiß" im Betrieb, läge komplett auf dem Potenzial der hochgespannten HF.  Hat Coler deshalb immer gesagt: "Finger weg" ?

Habe auch hierfür ein stark reduziertes Schaltbild:

Spulenkreis.jpg
Spulenkreis.jpg (90.98 KiB) 4 mal betrachtet

Wenn ich in die Spulenenden von der Seite des Plattenkreises hineinschaue (oben), sehe ich zwei gleiche Windungsanfänge,
für Spannungen zwischen den Anschlüssen zeigt sich der Spulenkreis bifilar.
Hier bildet sich sozusagen eine Schieflage, weil ein "Halbwindungsstrang" des Plattenkreises seriell zu seiner Flachspule geschaltet ist,
der andere aber verläuft gegensinnig zur angeschlossenen Flachspule.
Das zeigt sich auch am Unterschied der gegen Erde gemessenen Spannungen an den Lampenanschlüssen.

CH1 (gelb) = Generatorsstrom; Ch2 (blau) = Generatorspannung, beide in die Spule der 5. Platine.
CH3 (violett) = Signal an La1, klein; CH4 (grün) = Signal an La1, groß.
MATH (rot) berechnet die Differenz zwischen beiden Anschlüssen, schöne 24 Veff an die Lampe La1.


Sig. La1.JPG
Sig. La1.JPG (153 KiB) 4 mal betrachtet


Mir kommt das momentan so vor, als dass der Plattenkreis wirkungslos in das bifilare Ende des Spulenkreises "hineinheizt".
Bisher erkenne ich noch keinen Sinn darin, es schadet und es nützt meinem Aufbau nicht.

Baldigst liefere ich mehr Details; die Beschreibung wird so umfangreich wie ich insgeheim befürchtet hatte, daher mache ich lieber Fortsetzungen.

Schönen Gruß,
Ecki
 
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