Der Hendershot-Konverter

Inhalt

 

1. Grundlagen

1.1 Wichtige Hinweise vor dem Bau

2. Youtubevideo Hendershotgenerator (Russ.)

3. Schaltplan

4. Bauteile und Materialien laut Video

4.1 Spulen

4.1.1 Korbspulen L1-2/L5-8

4.1.1.1 Bohrschablone für Korbspulen

4.1.1.2 Berechnung der Korbspulen

4.1.2 Spulengerüst

4.1.2.1 Spulengerüst Bilder

4.1.3 Korbspulen flechten

4.1.3.1 Wickelrichtung

4.1.3.2 Korbspulen - Anzahl der Wicklungen

4.1.3.3 Wickelreihenfolge

4.1.3.3.1 Korbspule 1. Lage (L1/L2)

4.1.3.3.2 Korbspule 2. Lage (L7/L8)

4.1.3.3.3 Korbspule 3. Lage (L5/L6)

4.1.3.3.4 Fertige Korbspulen

4.1.3.3.5 Stab bricht - Was tun?

4.1.4 Resonatorspulen L3, L4

4.1.4.1 Einfluss der Wickelrichtung auf den Magnetfluss

4.1.4.2 Spulen anfertigen L3, L4

4.2 Trafo

4.2.1 Trafo - Bildergalerie

4.2.2 Trafo - Phase ermitteln

4.3 Kondensatoren

4.4 Magnet

5. Weitere Aufbau

5.1 Resonator

5.2 Grundplatte

5.2.1 Grundplatte mit Modulen

5.3 Aufputzsteckdose

5.4 Bauteilewerte und Anschlüsse

5.5 Verschaltung

6. Messungen

6.1 Erste Probelauf

6.2 Weitere Versuche

6.3 Schwingverhalten prüfen

6.3.1 Messung mit M-Kerntrafo

6.3.2 Messung mit Ringkerntrafo

6.3.3 Erste Fazit - Trafos

6.4 Weitere Tests

9. Quellen

 

 

 1. Grundlagen

 

Lester J. Hendershot stellte in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts in einigen Zeitungen ein Gerät vor, von dem er behauptete das es mit Hilfe des Magnetfeldes der Erde Strom auskoppeln kann.

 

Hendershot war kein Ingenieur sondern Bastler. Er ist vermutlich bei Radiobasteleien durch Zufall auf das Phänomen gestossen, und hat es Zug um Zug verbessert.

 

Hendershot hat mehrere dieser Geräte gebaut und nach eigenes Aussage zum funktionieren gebracht. Sein Sohn hat berichtet, dass er selbst als Kind beim einstellen der Geräte geholfen hat. Nach dem Tod des Vaters führte der Sohn die Forschungen bis 1995 selbst weiter. Er hat Geräte gebaut, die funktionierten aber nach eigener Aussage nicht die gleiche Leistung wie das Original hatten.


Das Gerät besteht aus mehreren kapazitiven- und induktiven Bauteilen
die, bei näherer Betrachtung, nicht sinnvoll miteinander verbunden sind.

Die Leistung soll bei 200-300W bei einer Ausgangsspannung von 110V liegen.

Der Reiz am Hendershotgenerator liegt an dem einfachen Aufbau, der aus handelsüblichen Bauteilen besteht, die überall gekauft werden können.
Die Leistung des Gerätes ist abhängig von der Ausrichtung des Gerätes am Magnetfeld der Erde (Nord-Südausrichtung) und von der Magnetfeldstärke, die am jeweiligen Standort vorhanden ist.

Aktuell ist der Hendershotgenerator aufgrund eines russischen Youtubevideos und einer Bauanleitung wieder im Gespräch. Die Anleitung und das Video zeigen sehr anschaulich, wie ein Nachbau durchgeführt werden kann.

Hendershot-Bauanleitung auf Deutsch übersetzt

Der dort angegebene Schaltplan unterscheidet sich vom Schalpltan der z.B. bei Borderlands angegeben wird. Der wichtigste Unterschied ist der, das es 2 Spulen weniger gibt. Mehr dazu im folgenden Kapitel "Bauteile".

 

Auf diesen russichen Nachbau wird nachfolgend näher eingegangen.

 

 

1.1 Wichtige Hinweise vor dem Bau

 

Falls Sie vorhaben den Hendershot zu bauen,  empfehle ich Ihnen im OU-Forum die dortige Konversation zum Hendershot durchzulesen. Fuchs hat im Forum eine gute Zusammenfassung zum Hendershot-Generator als Word-Dokument hinterlegt und Segelohrenbob einige Videos als Link dort hinterlegt, in denen er angefangen hat diesen Aufbau umzusetzen.

 

Es gibt viele Nachbauer die sich an verschiedenen Hendershotaufbauten versucht haben. Bisher ist mir von keinem funktionierenden Nachbau bekannt.

 

Dieser Aufbau wurde noch nicht von mir ungesetzt. Daher sind alle Angaben zum Aufbau aus der Analyse des Videos und weiteren Hintergrundinformationen zum Hendershot-Konverter aus dem Netz abgeleitet. Keine Garantie auf Richtigkeit der Angaben, Nachbau auf eigenes Risiko.

 

 

2. Youtubevideo Hendershotgenerator (Russ.)

 

 

Der Hendershot-Konverter besteht aus mehreren Kondensatoren (Kapazitäten) und Spulen (Induktivitäten), sowie zwei Transformatoren mit dem Übersetzungsverhältnis 1:5 und einer Spannung von ca. 120V.

 

Die Kondensatoren und Transformatoren im Video sind Standardbauteile, während die Spulen alle von Hand gewickelt werden müssen.

 

 

3. Schaltplan

 

Der Schaltplan der auf der russischen Seite angegeben wurde, kann dem folgenden Bild entnommen werde. Das einzige was angepasst wurde, sind die Polungen an C4-C6, die sich aus dem Schaltplan nach Hendershot selbst ergeben.

 

Hendershot-Konverter Schaltplan
Hendershot-Konverter Schaltplan

 

4. Bauteile und Materialien laut Video

 

Für den Nachbau werden folgende Materialien erwähnt:

 

Werkzeuge:

  • Lineal (30 cm lang)
  • Bleistift
  • Permanent-Marker
  • Zange
  • Schraubendreher
  • Bohrmaschine
  • 3-mm-Bohrer
  • Isolierband
  • Epoxykleber
  • 10 x selbstschneidend Metallschrauben, 2 cm
  • Doppelseitiges-Klebeband
  • 12 x 2 cm lange Schrauben für Kondensatoren (nur, wenn die Befestigungslöcher an den Kontakten anliegen) legen
  • Lötkolben
  • Lötzinn (mit Flussmittel)
  • Ggf. noch Flussmittel für das Löten
  • Schraubenschlüssel (falls die Kondensatoranschlüsse diese benötigen)
  • Messer

 

Material:

  • 1 x 100cm/60cm Holzplatte (Sperrholz oder Spanplatte)
  • 120 x Holzstäbe (3 mm Durchmesser - Tipp Schaschlikspiesse)

 

Bauteile:

  • 2 x Kondensatoren 500µF [C1,C2] (ca. 120V) vermutlich bipolare Elko's
  • 4 x Kondensator 1000µF [C3-C6] (ca. 250V) vermutlich normale Elko's
  • 2 x Trafo/Übertrager 1:5 [Tr1, Tr2] (M-Kern + ca. 24V/115V)
  • 1 x Aufputzsteckdose 230 Volt [Output]
  • 1 x Stabmagnet (rechteckig oder zylindrisch), 10 cm lang + 1,5 cm Durchmesser

 

Material für anzufertigende Bauteile:

  • 1 x Spule aus Kupfer Lackdraht 50 Meter lang, 1 mm Durchmesser der Kupferseele [L7,L8, L3, L4]
  • 2 x Stücke aus Kupfer PVC isolierten Draht, 18 m lang, 1,5 mm² Querschnitt (die erforderlichen Stücke mit verschiedenen Farben der Isolierung) [L1,L2,L5,L6]
  • 1 x Stück Kupferdraht in PVC-Isolierung, 10 m lang, 1,5 mm² Querschnitt [Anschlussdraht]
  • 1 x Stück Plexiglas oder Holz (nicht aus Metall), 10 cm x 10 cm [Halteplatte für die beiden fertigen Spulen L3, L4]
  • 2 x Führungsschienen für Schubladen [Für bewegliche Spulen L3, L4]
  • 2 x Zylindrische Stange aus Stahl (Weicheisen), 2 cm Durchmesser, 8/10 cm lang [Spulenkörper für L3, L4]
  • 1 x rechteckige Stahlstange (Weicheisen), 10 cm x 0,5 cm x 2 cm [vor Magneten - Edelstahljoch]

 

Die einzelnen Bauteile werden nachfolgend im Detail beschrieben

 

 

4.1 Spulen 

 

Das Gerät besteht aus selbst gewickelten Korbspulen, Spulen auf einer Metallstange (L3,L4) und fertigen kleinen Transformatoren (Tr1,Tr2).

 


4.1.1 Korbspulen L1-2/L5-8

 

Die wohl markantesten Bauteile sind die beiden großen runden Spulenaufbauten rechts und links. Sie bestehen aus 3 Spulen übereinander, aus folgenden Materialien:

 

  1. Kupferlackdraht (1mm Durchmesser)
  2. Kupferdraht isoliert (1,5mm²) in zwei Farben z.B. blau und blau

Im folgenden Bild sehen sie die Drähte die verwendet werden:


Korbspulendrähte
Korbspulendrähte

Der Radius der Korbspulen beträgt 7,5 cm, was einen Durchmesser von 15 cm ergibt. Die Angaben zu den Korbspulen gehen aus den Patent und den Informationen bei Borderlands hervor.

 

Die beiden Spulen müssen symmetrisch auf dem Board aufgebaut werden.  

 

Die Werte des Spulengerüstes sind:

  • Spulendurchmesser = 15cm
  • Spulenradius = 7,5cm
  • Spulenabstand (Mitte/Mitte) = 50-60cm

 

Die beiden Korbspulen können mit den genannten Angaben aufgebaut werden. Für jede Korbspule werden 57 Einzellöcher benötigt, um die Holzstäbchen zu befestigen. Wie kann ich die Löcher richtig bohren?

 

  1. Im Kapitel 4.1.1.1 finden Sie eine Bohrschablone, die sie nur auf das Holzbrett auflegen müssen, mit Klebeband aufkleben und danach nach Schablone bohren können.
  2. Im Kapitel 4.1.1.2 finden Sie alle nötigen Formeln um selbst alle Bohrlöcher auf dem Brett anzuzeichnen.

 

Kleiner Tipp. Das Bohren nach Bohrschablone ist am einfachsten und daher hier zu empfehlen.

 

 

4.1.1.1 Bohrschablone für Korbspulen

 

Um die Löcher der Korbspulen richtig zu bohren, finden Sie unter dem folgenden Link eine fertige Bohrschablone für die Korbspule als Pdf. Diese müssen sie nur auf A4 ausdrucken, auf das Brett aufkleben und nach Vorgabe bohren. Sie hat genau 57 Markierungen für die Holzstäbe im richtigen Abstand zueinander angeordnet:

 

A4-Korbspulen-Bohrschablone


Achten Sie beim Ausdrucken darauf, das im Druckermenue mit der "Tatsächlichen Größe" ausgedruckt wird. Wenn die Schablone ausgedruckt wurde, messen Sie zur Sicherheit noch einmal nach. Wenn Sie auf der ausgedruckten Schablone einen Durchmesser der Spule von 15 cm haben, war der Ausdruck richtig. Ansonsten nochmal die Druckeinstellungen überprüfen und anpassen.

 

Nach dem auflegen und fixieren der Bohrschablonen auf dem Holzbrett, können Sie die Löcher mit einem 3mm Holzbohrer bohren. Danach mit Kapitel 4.1.2 weitermachen.

 

 

4.1.1.2 Berechnung der Korbspulen

 

Wenn Sie nicht die Schablone aus Kapitel 4.1.1.1 nutzen möchten, können Sie mit den folgenden Angaben alle benötigten Striche selbst anzeichen. Zuerst müssen Sie die beiden Korbkreisspulen mit je 15 cm Durchmesser und im richtigen Abstand anzeichnen. Danach werden auf den angezeichneten Kreisen je 57 Teilstriche angezeichnet. Der Abstand der Teilstriche zueinander sollte annähernd gleich sein.

 

Wie gross ist der Abstand der Teilstriche zueinander?

 

Dazu muss zuerst der Kreisumfang berechnen werden:

 

π = Kreiszahl Pi

d = 15cm

r = 7,5cm

 

U = π*d = 2*π*r

U = π*15cm = 3,1415927*15cm = 47,12cm = 471,2mm

 

Daraus kann der Abstand der 57 Teilstriche zueinander errechnet werden:

 

Abstand Teilstriche zueinander = 471,2mm / 57 = ca. 8,3mm

 

Hendershot Korbspulengeruest
Hendershot Korbspulengeruest

Die roten Markierungen im Bild sind nicht maßstabsgetreu zu den 57 Löchern, die gebohrt werden müssen!

 

Nach dem Anzechnen aller Bohrlöcher, können Sie jetzt alle Löcher mit einem 3mm Holzbohrer bohren.


 

4.1.2 Spulengerüst

 

Wenn alles fertig gebohrt wurde, besteht das Grundgerüst des Spulenkörpers aus zwei Kreisen mit dem Durchmesser von 15 cm und 57 Bohrungen mit 3 mm.

 

Für die nun benötigten Holzstäbchen eignen sich hervorragend Schaschlickspießchen, die es im 120er Pack im Laden gibt. Vor dem einsetzen der Holzstäbchen, müssen Sie noch gekürzt werden. Ich würde empfehlen die Stäbchen vor dem einbauen im Holzbrett zu kürzen. Die Holzstäbe sollten eine Länge von ca. 8cm + Lochtiefe im Brett haben. Bei 2cm tiefen Löchern im Brett, müssen die Stäbe auf 10cm kürzen. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Stäbe zu kürzen.

 

  1. Wenn Sie eine Dekupiersäge haben, legen Sie alle Stäbchen nebeneinander auf ein flaches Brett und zeichen mit einem Bleistift die passende Länge an. Danach die Holzstäbchen nacheinander an der Dekupiersäge kürzen und danach ggf. noch die Schnittkante mit Schleifscheibe oder -papier glätten.
  2. Stecken Sie die Holzstäbe ungekürzt wie nachfolgend beschrieben in das Brett, und kürzen die Stäbe später mit einer Kneifzange auf die richtige Länge.

 

Wie befestige ich die Holzstäbchen im Brett?

 

Es gibt zwei Möglichkeiten, die ich empfehlen kann:

 

  1. Wenn die Löcher mit einer Ständerbohrmaschine exakt gerade gebohrt wurden, und die Holzstäbe dort genau reinpassen. Stecken Sie die Holzstäbchen in das Loch und hämmern Sie bis zum Anschlag vorsichtig rein. - Ich würde diesen Aufbau empfehlen, da so bei Bedarf einzelne Stäbe die während des wickeln abbrechen ausgetauscht werden können. (Siehe auch Kap. 4.1.3.3.5)
  2. Wenn die  Löcher nicht genau gerade sind oder die Holzstäbe in den Löchern wackeln, nehmen Sie Heißkleber und verkleben die Holzstäbe einzeln in den Löchern. Später können schiefe Holzstäbchen noch mit einem Heißluftfön gerade gerückt werden. So wird es auch im russischen Video gezeigt.

 

 

4.1.2.1 Spulengerüst Bilder

 

Nachfolgend sehen Sie zwei Korbspulen, die auf Einzelplatten angefertigt wurden. Es wurde ein 3mm Holzbohrer verwendet. Die Holzstäbchen haben eine Länge von 9,5cm (Bohrtiefe 1,5cm + 8cm Länge auf dem Brett)

 

 

4.1.3 Korbspulen flechten

 

Jettz können alle Spulen (bis auf L3, L4) auf den beiden Spulenkörpern übereinander "eingeflochten" werden. Wie genau, zeigt das Beispiel eines Bastkorbes:

Bastkorb geflochten
Bastborb geflochten

 

4.1.3.1 Wickelrichtung

 

Im Video ist zu sehen, das die Korbspulen rechts herum gewickelt werden. Bei den folgenden Bildern wurden Sie, entgegen dem Video, rechts herum gewickelt.

 

 

4.1.3.2 Korbspulen - Anzahl der Wicklungen

 

Aus dem Video (5:24min Detail) gehen folgende Wicklungszahlen hervor:

  • L1/L2 = 12 Windungen
  • L7/L8 = 6 Windungen
  • L5/L6 = 6 Windungen

 

Der Anfang und das Ende einer Spule überlappen sich um 3 Stäbe. Das heisst, dass z.B. die Spule L1 mit 12 Windungen weit gewickelt werden muss, und danach noch den Anschlussdraht um 3 Stäbe überlappend weiterwickeln.

 

 

4.1.3.3 Wickelreihenfolge

 

Die Korbspulen werden nacheinander in 3 Lagen gewickelt:

  1. L1/L2 = 12 Windungen
  2. L7/L8 = 6 Windungen
  3. L5/L6 = 6 Windungen

 

4.1.3.3.1 Korbspule 1. Lage (L1/L2)

 

Als erstes wird auf das eine Korbgerüste die Spule L1 und auf das andere die Korbspule L2 (Kupferlackdraht 1mm) eingeflochten. Diese Lage ist noch relativ einfach zu wickeln. Achten Sie beim wickeln darauf, den Draht vorsichtig durch die Stäbe zu führen, und erst weiter unten durchzufädeln. So wird der Hebeldruck an den Stäben minimiert und die Gefahr verkleinert, das einer der Stäbe bricht. die folgenden Bilder zeigen die fertig gewickelte erste Lage. Wenn ein Stab bricht finden Sie Tipps zur Reparatur im Kap. 4.1.3.3.5.

 

Es werden 12 Wicklungen gewickelt. Achten Sie darauf, nach der letzten (12. Wicklung) den Draht um 3 Stäbe überlappen zu lassen. Siehe auch Details im folgenden Bild.

 



4.1.3.3.2 Korbspule 2. Lage (L7/L8)

Als nächstes werden auf dem einen Korbgerüst die Spule L7 und auf dem anderen die Spule L8 gewickelt. Diese Korbspulen werden später an den Kondensator innerhalb der Korbspulen angeschlossen.

 

Es hilft, wenn Sie den stabilen 1,5mm²-Draht, wie rechts zu sehen Vorbiegen, damit er direkt über die ersten 3 Stäbe geschoben werden kann.

 

Starten Sie mit Dieser Wicklung 5-6 Stäbe rechts vom Anfang der vorherigen Wicklung. So verhindern Sie eine Welle in der Korbspule.

 

Grund: In dem Bereich indem Sie mit der Wicklung starten und Enden ist die Höhe der Wicklung auf dem Gerüst etwas Höher. Wieso genau, zeigt die folgende Darstellung

Korbspule - Erklärung wieso überlappend gewickelt werden sollte
Korbspule - Erklärung wieso überlappend gewickelt werden sollte


Die nachfolgenden Bilder zeigen die 2. Lage mit 1,5mm² Kupferdraht.


 

4.1.3.3.3 Korbspule 3. Lage (L5/L6)

 

Zum Schluss werden noch die Spulen L5 und L6 je auf einem Korbgestell gewickelt. Achten Sie diesmal darauf, das Sie 5-6 Stäbe links von der ersten Wicklung starten.

 

4.1.3.3.4 Fertige Korbspulen


Die Korbspulen sind nun fertig gewickelt.

Wundern Sie sich nicht, wenn am Ende die Korbspulen oben leicht auseinander gehen.

Nehmen Sie jetzt normales Isolierband und umwickeln die Stäbe im oberen Bereich. Dadurch werden die Korbspulen oben wieder etwas in Form gebracht und geschützt, wenn Sie später etwas in der Mitte der Korbspulen ablegen.

 



4.1.3.3.5 Stab bricht - Was tun?

Korbspule reparieren 1
Korbspule reparieren 1

Wenn Ihnen beim wickeln einer Lage einer der Stäbe bricht, können Sie Diesen einfach wechseln, wenn die Stäbe NICHT verklebt sind.


Nehmen Sie eine Flachzange und ziehen den kaputten Stab vorsichtig gerade nach oben heraus.


Korbspule reparieren 2
Korbspule reparieren 2

Nehmen Sie einen neuen Schaschlikspieß. Kürzen Sie nun mit einer Kneifzange ca. 2/3 der Spitze ab, und stecken anschließend den Stab, mit der Spitze voran, vorsichtig in das freigewordene Loch.

Korbspule reparieren 3
Korbspule reparieren 3

Noch mit einem Hammer vorsichtig reinklopfen.


Zum Schluss, kürzen Sie den zu langen Stab mit der Kneifzange auf die gleiche Länge wie die umliegenden Stäbe.

Korbspule reparieren 4
Korbspule reparieren 4

Die Reparatur ist beendet.

Jetzt können Sie weiterwickeln.

 

4.1.4 Resonatorspulen L3, L4


Der erste Resonanzkreis (Resonator) besteht aus den beiden Spulen L3, L4, einem Eisenjoch aus Weicheisen und einem Dauermagneten. Bevor auf die Wicklung der Ankerspulen im Kap. 4.14.2 eingegangen wird, folgt eine kurze Erklärung zum Magnetfluss in Spulen, am Beispiel des Resonanzkreises.

 

 

4.1.4.1 Einfluss der Wickelrichtung auf den Magnetfluss


Welcher Magnetfluss sich im Resonator ergibt, wenn die Spulen Links- und Rechtsherum, oder nur in einer Richtung gewickelt wurden, zeigen die beiden folgenden Bilder:

 

 

4.1.4.2 Spulen anfertigen L3, L4

 

Die Resonatorspulen sollen mit 0,85mm Kupferlackdraht auf die beiden Metallstangen (Weicheisen, rund, 2cm x 8/10cm) gewickelt werden. Damit es nicht aus versehen zu einem Kurzschluss zwischen dem Kupferlackdraht und der Eisenstange kommt, sollte auf die Eisenstange noch eine Lage Papier oder Kunststoff geklebt werden. Es eignen sich dazu beschreibbare Papier-Klebe-Etiketten aus dem Haushaltsbedarf oder Tesafilm.

 

Die Spulen L3 und L4 sollen mit 40 Windungen gewickelt werden. Wenn man das Video analysiert, könnten es auch 70-80 Windungen sein! Im Video scheint es so, als ob Spule1 rechts herum und Spule 2 links herum gewickelt wurde. Nach der Erklärung der Magnetfelder im vorigen Kapitel, sollte es durch andere Verschaltung auch möglich sein, beide Spulen mit der gleichen Wickelrichtung zu wickeln. Was stimmt wird die Praxis zeigen.


Die folgenden Bilder zeigen wie zwei Resonatorspulen L3/L4 mit 0,85mm-Kupferlackdraht und 80 Wicklungen gewickelt werden.

 

Die beiden Spulen können auch von Hand gewickelt werden. Wer eine Spulenwickelmaschine mit Bohrfuttern hat, kann sich für die beiden 20mm Weicheisenstangen einen einfachen Adapter (Kapitel 4) selbst bauen.

 

Es wurde folgendes durchgeführt:

  1. Weicheisenstangen 20 x 100mm mit Aceton gereinigt.
  2. Weicheisenstangen mit einer Lage Tesafilm (überlappend) umwickelt. Dies dient der Isolation der Eisenstange dem Kupferlackdraht gegenüber.
  3. Weicheisenstangen mit Kupferlackdraht 0,85mm und 80 Windungen wickeln.
  4. Fertige Resonatorspulen mit einer weiteren Tesafilmschicht umwickelt, damit de Kupferwicklungen fest auf dem Weicheisenkern sitzen.

 

 

4.2 Trafo

 

Im Gerät sind zwei Transformatoren oder möglicherweise Übertrager eingebaut. Ein Transformatoren wird normalerweise genutzt um möglichst effektiv Energie einer bestimmten Frequenz zu transformieren.


Der Übertrager dagegen ist dafür ausgelegt, ein angelegtes Audiosignal im vollen Frequenzspektrum gut zu übertragen.

 

Es gibt Übertrager 1:5 die mit einer Primärspannung von 24V arbeiten. Sekundär können so 120V anliegen. Nur ist ein Übertrager nicht unbedingt für hohe Lasten ausgelegt.

 

Alternativ kommt ein Trafo in Frage der z.B. aus 115-120V Eingangsspannung 24V am Ausgang bereit stellt (24:120 = 1:5)

 

Ich würde mit einem Trafo 120V/24V oder wenn nicht anders vorhanden 115V/24V anfangen.

 


4.2.1 Trafo Bildergalerie

 

Für den hier gezeigten Hendershotaufbau wurden zwei Transformatoren mit M-Kern und 2x115V IN zu 24V OUT verwendet.

Die Trafoanschlussbelegung vom oberen letzten Bild ist die Richtige!

 

 

4.2.2 Trafo - Phase ermitteln

 

Es ist wichtig bei dem verwendeten Trafo herauszufinden, an welchem Ausgangsanschluss die positive Signalflanke kommt, wenn am Eingang das Signal ebenfalls gerade eine positive Flanke hat. Anders ausgedrückt, wenn ich einen Frequenzgenerator an den Trafo anschließe, sollten am Oszilloskop messbar, die Signale vom Eingang und Ausgang Phasengleich übereinander liegen.

 

Bei dem hier verwendeten Trafo wird auf dem Typenschild angegeben, das der Eingang an Pin 1+3 angeschlossen wird. Der Ausgang soll am Pin 9+13 angeschlossen werden.

 

Mit einem Versuchsaufbau wurde ermittelt, das am Pin1 die Phase angeschlossen wird und am Ausgangspin 13 die Phase in der gleichen Lage anliegt.

 

=> IN :   Pin 1 (Plus) + Pin 3 (Minus)

=> OUT: Pin 13 (Plus) + Pin 9 (Minus)

 

 

 

4.3  Kondensatoren

 

Die Kondensatoren dienen im Aufbau als Energiespeicher- und Schwingkreiselemente. C1/L7 und C2/L8 scheinen hier die wichtigen Schwingkreise zu sein. Die Kondensatoren C4-C6 scheinen als Energiespeicher genutzt zu werden.

 

Die Spannungen an denen die Kondensatoren anliegen, liegen wahrscheinlich bei ca. 120V.

 

 

4.3.1 Kondensatoren C1 + C2

 

Da die Kondensatoren C1+C2 direkt als Schwingkreisbaustein eingesetzt werden, sind sie keine normalen Elko's.

 

Elko's sind Kondensatoren bei denen auf die Polung geachtet werden muss. Sie dürfen nur an Gleichstrom angeschlossen werden, da ansonsten bei einer negativ angelegten Spannung (Umpolspannung) die Oxdischicht und damit der Kondensator zerstört werden kann. Eine Ausnahme sind bipolare Elko's, die es für die Audiotechnik gibt.

 

Daher vermute ich, dass hier "Bipolare Elko's" verwendet wurden. Der Wert zu dem russischen Video liegt für C1 und C2 bei 1000µF.

 

Dieser Wert ist weit über dem was z.B. bei Borderlands angegeben wird. Hier ist die Rede, das Hendershot einen normalen Elko zerlegt und auf einem Metallrohr neu gewickelt hat. Wie hoch der kapazitive Wert dieses Eigenbau's ist, kann nur geraten werden.

 

Im hier gezeigten Nachbau werden bipolare Hochfrequenzelkos mit 470uF von VISATON verwendet.

 

 

4.3.2 Kondensatoren C3-C6

 

Die Kondensatoren C3-C6 werden in der Bauteileliste ebenfalls als "bipolare Elko's" angegeben. Möglicherweise können auch normale Elko's genommen werden, die an Gleichspannung angelegt werden dürfen. Darauf deutete auch das Schaltbild bei Borderlands hin. Nach diesen Originalplänen von Hendershot ist ein "+" neben diesen Elkos zu sehen.

 

Der Wert nach dem russischen Video beträgt für diese Kondensatoren 500µF. Auch hier werden bei Borderlands andere Werte angegeben, die bei maximal 40µF liegen.


Im folgenden Aufbau wurden normale Elkos mit 1000uF genommen, siehe Kap. 4.3.3



4.3.3 Kondensatorbänke


Im hier gezeigten Aufbau wurden Standardelkos mit 4 x 1000uF/250V verwendet. Den Aufbau der 2 Kondensatorbänke zeigen die folgenden Bilder.

 

4.4  Magnet

 

Als Magnet wird ein Stabmagnet verwendet, wie er auch bei Schulversuchen genommen wird. Die Magnetisierung ist in Längsrichtung. Die Pole befinden sich an den Enden des Magneten. Es wurde angegeben, dass der Magnet rund oder eckig sein kann.

 

Als Maße für den Magneten wurden 100x15mm angegeben. Im Handel gibt es eckige Stabmagnete mit 15mm Breite und einer Länge von 100mm. Eine runde Variante mit 100x15mm wäre der HIER.

 

Für den hier gezeigten Aufbau wurde ein rechteckiger AlNiCo-Stabmagnet mit den Maßen (100x10x15mm) verwendet.

 


5.  Weitere Aufbau

 

Nachfolgend wird der weitere Aufbau des Generators beschrieben.



5.1 Resonator

 

Der Resonator besteht aus den beiden gewickelten Spulen L3, L4, dem Stabmagneten und einem Eisenjoch. Beim Aufbau werden die Spulen beweglich auf eine verschiebbare Platte befestigt. Der Dauermagnet mit dem Eisenjoch wird fest auf einer Platte befestigt.

 

Als Materialien für den folgenden Aufbau wurden verwendet:

 

  • Resonatorgrundplatte (Sperrholz beschichtet / 40x12cm, Dicke 12mm)
  • Magnet+Jochplatte (Sperrholz beschichtet / 10x12xm, Dicke 12mm)
  • Spulengrundplatte (MDF-Platte / 28x12cm, Dicke 13mm)
  • 2 x Schubladenschienen (18,5cm / Breite ca. 18mm)
  • Vierkantholz (Buche, 10x1,5x1,5cm)
  • Schaschlikspieß 3mm
  • Kunststoffgewindestange 15cm x M5
  • 2x Kunststoffunterlegscheiben M5
  • 2 x Kunststoffmutter M5

+

  • Resonatorspulen L3+L4
  • Dauermagnet AlNiCo
  • Eisenjoch (20x5x1cm)
  • Lüsterklemme (3-polig)

 


Zuerst wird die Magnet+Jochplatte am unteren rechten Ende auf die Resonatorgrundplatte aufgeleimt. Wenn die Platten wie hier beschichtet sind, müssen sie vorher mit Schleifpapier angerauht werden.



Danach verschrauben Sie die beiden Hutschienen zuerst auf der Spulengrundplatte, in einem Abstand von ca. 9,5cm (Lochabstand Schiene1 zu 2)

Danach verschrauben Sie die Spulenplatte mit zwei Schrauben erst oben, dann unten auf der Resonatorgrundplatte.


Wenn die Spulenplatte an die Magnet+Jochplatte herangeschoben wird, liegt die Spulenplatte hier fast genau auf einer Höhe. Wenn das bei Ihnen nicht der Fall ist gleichen Sie die Höhe zueinander aus. Später sollen die beiden Spulenkörper (Stahl) von der Höhe her, mittig an dem Eisenjoch  anliegen. Damit das Eisenjoch zwei Schaschlikstäbe hat, an die es angelegt werden kann, wurden hier 2x3mm Löcher im Abstand von 9,4cm zueinander auf die Magnet+Jochplatte gebohrt. Ein Schaschlikspieß reingedrückt und in einer Höhe von 20mm abgeknipst.

Zeichnen Sie nun auf der Spulenplatte die Mitte an, und dann im cm-Abstand rechts und links zur Mitte mehrere Striche. Die Striche dienen dazu, die beiden Resonatorspulen L3+L4 genau auszurichten.

Nun können Sie die beiden Spulen auf die Spulenplatte mit Heißkleber verkleben. Beim hier gezeigten Aufbau wurde ein Spulenabstand von 4cm gewählt.

Im Bild rechts zu sehen sind die beiden fertig aufgeklebten Spulen. Die Spulen sind beide mit einem Überhang von 2mm zur Spulenplatte verklebt.

 

Hier im Bild wurde das Eisenjoch an die Schaschlikspießstäbchen gelegt, um den Spulenabstand richtig ermitteln zu können.

Als nächstes kommt ein fleixibler Aufbau um den Dauermagneten und das Eisenjoch zueinander zu verklemmen.

 

Dazu, wie im Bild rechts zu sehen, zuerst beide Buchenholzstangen mit einem 5mm Loch mittig mit einem Abstand von 12mm von links aus betrachtet durchbohren.

 

Danach die eine Buchenholzstange oben auf der Magnet-Jochplatte mit Leim verkleben. Der Abstand zum oberen Schaschlikstäbchen betrögt ca. 2mm.

Wenn die erste Buchenholzstange fest verklebt ist, kann der restliche Aufbau zusammengesetzt werden.

 

Dazu schrauben Sie auf die Kunststoffgewindestange eine M5-Mutter auf, und schieben eine Unterlegscheibe auf die Stange. Danach die Kunststoffstange durch die Buchenholzstange schieben.

 

Danach das Eisenjoch an die Schaschlikspieße anlegen. Den Magneten auf die andere Kunststoffstangenseite anlegen, und alles mit der zweiten Buchenholzstange+Unterlegscheibe + Mutter verschrauben.


Bei Bedarf kann später bei den Versuchen jederzeit die Mutter gelöst, und ein anderes Eisenjoch eingelegt werden, oder der Magnet in einem größeren Abstand zum Eisenjoch verschraubt werden.

Die folgenden Bilder zeigen den fertig aufgebauten Resonator. Die Spulenenden wurden hier so verschaltet, wie es im Kap. 4.1.4.1 (Spulen, gleiche Wickelrichtung) beschrieben wurde. Beide unteren Spulenenden sind miteinander verbunden.

 

5.2 Grundplatte

 

Die bisher gezeigten Einzelteile wie Korbspulen, Trafos, Kondensatorbänke und der Resonator wurden als Einzelmodule auf kleineren Platten aufgebaut.

 

Der Gesamtaufbau wird auf einer MDF-Platte mit 100x60cm und einer Dicke von 16mm umgesetzt.


 

5.2.1 Grundplatte mit Positionierungsangaben

 

Die folgende Grafik zeigt, wie die Einzelmodule auf der Grundplatte angeordnet werden können, wenn Sie mit 50cm oder 60cm Abstand zueinander auf der Platte angeordnet werden.

 

Hendershot Grundplatte - Maßangaben
Hendershot Grundplatte - Maßangaben

 

Damit die Einzelmodule besser positioniert werden können, wurden neben den Hauptlinien auf der Grundplatte, noch an jedem Einzelmodul (Holtplatte) die Mitte angezeichnet.

 

Im folgenden Bild wurden alle Einzelkomponenten im Abstand von 50cm zu einander aufgesetzt.

Hendershot-Gesamtaufbau ohen Kabel
Hendershot-Gesamtaufbau ohen Kabel


5.3 Aufputzsteckdose

 

Wie oben zu sehen, wird oben links am Rand der Hauptplatte (100x60cm) noch eine Steckdose aufgeschraubt. An Dieser werden später die Verbraucher angeschlossen.

 


5.4 Bauteilewerte und Anschlüsse

 

Die folgende Grafik zeigt die ermittelten Bauteilewerte und welcher Anschluss vom Schaltplan sich wo an den Bauteilen befindet.

Hendershot - Schaltplan+Bauteilwerte+Anschlüsse
Hendershot - Schaltplan+Bauteilwerte+Anschlüsse

 

5.5 Verschaltung

 

Vor dem Verschalten der Module, empfiehlt es sich alle Modulanschlüsse wie im oberen Schaltplan angegeben zu Nummerieren. Dadurch fällt der Aufbau später leichter.

 

Nun müssen alle Bauteile, wie im Schaltplan Kap. 5.4 angegeben, miteinander verkabelt werden. Vor den Arbeiten achten Sie darauf, dass die Spulenplatte mit L3, L4 ganz ausgefahren und weit vom Magneten weg fixiert ist.

 

Die beiden Bipolaren Kondensatoren C1, C2 sind bereits in den Korbspulen verlötet.


Nachdem alle Module auf der Platte richtig zueinander angeordnet sind, fängt man am besten mit dem linken Teil "A" an, und verschaltet die Kondensatorbänke mit den Korbspulen und dem Trafo1.

 

Im 2. Schritt alle Bauteile vom rechten Teil "B" miteinander verschalten. Zum Schluss würde ich den Resonator über 0,85-1mm Kupferkabel mit dem Teilen "A" und "B" anschließen.

 

Zum Schluss noch einmal alle Verbindungen mit dem Schaltplan vergleichen. Wenn alles richtig angeschlossen ist, sollten Sie den gesamten Hendershotaufbau längs des Magneten nach Norden ausrichten. So stehen auch die beiden Korbspulen in einer Linie von Nord nach Süd.


Das folgende Bild zeigt den fertigen Hendershotaufbau mit einem Verbraucher. Hier eine 60W "Glühbirne"

Hendershot - Fertig verschaltet mit Verbraucher
Hendershot - Fertig verschaltet mit Verbraucher


6. Messungen

 

6.1 Erste Probelauf

 

Nun können Sie mit den ersten Test beginnen. Schieben Sie die Resonatorplatte mit den beiden Spulen Richtung Eisenjoch. Wenn Sie Glück haben, fängt Ihr Hendershot an zu arbeiten und die Glühbirne leuchtet. Im dem Fall "Herzlichen Glückwunsch", sie haben es geschafft. Freuen Sie sich und hängen Dies nicht an die große Glocke.

 


6.2 Weitere Versuche

 

Bei dem hier gezeigten Hendershot war Dies bisher nicht der Fall. Es wurde bisher folgendes ausprobiert um ihm zum schwingen zu bringen:

 

  • Nach Nord-Süd und ohne Ausrichtung getestet
  • Richtung des Magneten geändert

 


6.3 Schwingverhalten prüfen

 

Um das Schwingverhalten des Hendershot mit unterschiedlichen Trafos zu prüfen, wurde der Hendershot wie folgt neu ververschaltet.
 

Hendershot - Trafomessaufbau
Hendershot - Trafomessaufbau

Bei dem Versuch wurde das Signalverhalten des linken Hendershotaufbaus "A" mit unterschiedlichen Trafos geprüft. Es wurden einmal Messungen mit dem verbauten M-Kerntrafo, und einmal mit einem Ringkerntrafo durchgeführt.

 

Dazu wurde an den Anschlüssen "Gnd" + "SG1" ein Signalgenerator angeschlossen, der ein Wobbelsignal an die Schaltung sendet das von 0-25MHz hin- und herschwingt.


Gleichzeitig wurde mit einem Digitaloszilloskop an den Ausgängen "M1" - "M3" das Signalverhalten der Schaltung gemessen.

 

 

6.3.1 Messung mit M-Kerntrafo

 

Das folgende Bild zeigt das Frequenzverhalten des Aufbaus mit dem hier gezeigten M-Kerntrafo

Hendershot - Messung mit M-Kerntrafo
Hendershot - Messung mit M-Kerntrafo

Im Bild sehen sie eine Spitze (türkis). Hier startet der Signalgenerator mit 0Hz und erhöht die Frequenz bis auf 25Mhz. Wenn Sie das Signal sehr weit rechts betrachten, sehen Sie, dass das Signal flacher wird. Weit rechts ist im gelben Bereich eine Einbuchtung zu erkennen. Hier verändert der Signalgenerator die Frequenz wieder von 25MHz und geht Richtung 0Hz.

 

Beim Aufbau der Schaltung mit M-Kerntrafo ist zu erkennen, das es keine Dämpfung im unteren Hertzbereich gibt. Die Schaltung schwingt frei. Erst bei höheren Frequenzen im kHz-Bereich tritt eine Dämpfung ein.

 

 

6.3.2 Messung mit Ringkerntrafo

 

Im folgenden Bild wurde statt des M-Kerntrafos ein Ringkerntrafo eingebaut.

Hendershot - Messaufbau mit Ringkerntrafo
Hendershot - Messaufbau mit Ringkerntrafo

Hier zu erkennen, das die gleiche Schaltung mit Ringkerntrafo (115V/24V) im unteren Hertz-Bereich eine starke Dämpfung hat. Die Dämpfung nimmt bei Frequenzen im kHz-Bereich ab und danach wieder zu.



6.3.3 Erste Fazit - Trafos


Wenn wir davon ausgehen, das der Hendershot im unteren Hertzbereich schwingen soll, ist ein M-Kerntrafo für den Aufbau sinnvoller. Die Schaltung hat hier fast gar keine Dämpfung. Wenn ein Ringkerntrafo verbaut wird, tritt im niedrigen Hertzbereich eine so starke Dämpfung auf, das der Hendershot nicht in diesem Frequenzbereich arbeiten kann.



6.4 Weitere Tests


Der Trafotest war ein erstes Ergebnis. Es fehlen viele weitere genaue Messungen um herauszufinden, an was noch gedreht werden muss, damit der Hendershot im Schwingung kommt.