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Calcul bobine haute tension



  1. #1
    lambretta12

    Calcul bobine haute tension


    ------

    Bonjour, je suis dans la panade! Je cherche à fabriquer une bobine d'allumage haute tension pour moteur deux temps. J'ai mis au point une machine assistée par ordinateur pour effectuer le bobinage.
    Voilà mon problème:
    Je sais que l'enroulement primaire de la bobine est constitué d'un fil de 0.7mm de diam, 13.6m de long. Ce fil est bobiné sur noyau ferrite à raison de 5 couches de 60 spires. Pour le secondaire, je sais qu'il est constitué d'un fil de 0.05mm de diam. Par contre j'ignore le nombre de spires qu'il est nécessaire de mettre????
    Pouvez vous m'aider?

    Pour information, le condensateur utilisé est de 25 micro farad, le volant magnétique comporte 4 aimants permanents et la vitesse de rotation du moulin est de 5000 tours/mn maxi.

    -----

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  3. #2
    f6bes

    Re : Calcul bobine haute tension

    Bjr Lambretta.
    Reste à connaitre la valeur de la haute tension à obtenir et connaitre aussi
    la valeur de la tension de l'enroulement primaire.
    Ex: si 10 volts au primaire avec 100 tours, pour atteindre 1000 volts au secondaire,
    il faut mulitiplier la tension primaire par le rapport 1000/10=100.
    Le rapport des tours est donc égal à 100.
    100x100=10000 tours au secondaire.
    Vous connaissez le nombre de tour primaire, il vous faut aussi la tension au primaire.
    Et enfin savoir la tension à obtenir.
    A vous de faire vos calcul suivant l'exemple.
    Mais bobiner du 0.05 sur qq milliers de tours SANS le casser, faut avoir la foi !!!!!
    Faaire ausi ATTENTION à l'isolement entre début et fin du bobinage secondaire.
    Si pas de précaution,risque de claquage !!!
    Cordialement

  4. #3
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    J'allais oublier un paramètre qui a son importance. D'aprés les infos que j'ai pu collecter, la puissance développée doit être de 0.2 joules. Une trop forte puissance aurait tendance à manger les électrodes de la bougie!

  5. #4
    Démostène

    Re : Calcul bobine haute tension

    Salut,
    Ca me semble en effet un defi !!
    Si tu as 300 tours primaire, et une tension de (12 à 24)v,
    le rapport pour obtenir environ 10 à 15 Kv secondaire est assez élevé , de l'ordre des mille ! soit 300.000 tours !!
    Ce ne serait pas plus simple d'utiliser qq chose d'existant ?
    @+ et bon WE.
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

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  8. #5
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Merci tout d'abord de vos débuts de réponse. Pour fixer les idées..... A priori et de ce que j'en sais, ce type de bobine comporte en général de l'ordre de 200 à 300 spires au primaire et de l'ordre de 6000 à 20 000 spires au secondaire.
    La tention finale obtenue est de l'ordre de 10 000V. J'ai longtemps pensé comme vous que c'était simple... rapport entre le nombre de spires du primaire et du secondaire..... mais apparemment, ce doit être bien plus complexe que cela. Aprés avoir démonté une bobine d'époque, je pense avoir dénombré environ 23 couches au secondaire soit approximativement 15 000 spires. Le rapport est alors de l'ordre de 50. A priori, le primaire donne 6V.... hors, 6*50 = 300V..... On est bien loint du compte. Je tiens à signaler en outre, que je ne suis pas à mon premier coup d'essais en la matière. J'ai déjà réalisé une bobine de ce type en mettant 20 000 spires au secondaire. La bobine a fonctionné un certain temps ( défaut d'isolation)!
    Bref, il y a la dedans des histoires de charge de la bobine primaire et du condensateur ou je ne sais quoi....
    Pour ce qui est de pouvoir bobiner autant de spires sans casse, j'en ai fait mon affaire en mettant au point une bobineuse assistée par ordinateur permettant des déplacements de l'ordre de 0.01 mm et qui détecte automatiquement des tensions dans le fil susceptible de le casser.... photo ci dessous!

    J'allais oublier..... il existe deux ou trois entreprises en france qui savent faire ce genre de job..... mais vous l'aurez compris, je suis un acharné et je tiens absolument à faire ce travail moi même.... c'est un défi!
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  9. #6
    curieuxdenature

    Re : Calcul bobine haute tension

    Bonjour,

    dans une bobine d'allumage 12 Volts pour une voiture à moteur 4 temps le rapport de transformation est de 60.
    ça ne parrait pas enorme, mais avec la surtension au primaire cela suppose environ 200 volts pour l'extra courant de rupture et 12 kV au secondaire, ce qui est tout à fait raisonnable.

    La puissance de chaque etincelle dépend de la resistance du primaire et de son inductance. Mais puisque tu as les nombres de spires...
    L'electronique, c'est fantastique.

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  11. #7
    Ranius

    Re : Calcul bobine haute tension

    Bonjour

    Démostène
    On n'est pas en alternatif et on ne veut pas la HT en permanence, seulement au moment de la rupture.
    Sur une voiture avec du 12 V (continu) et un transistor à la place du rupteur (sans condensateur) je depassais largement les 400 V au primaire.
    J'ai du le limiter à cette valeur à l'aide de zeners

    lambretta12
    Je crois que tu est proche de la solution
    Ces bobines sont remplies d'huile ....non?

    Cordialement

  12. #8
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Bon, on est sur la piste..... avec ce rapport de 60.... On retombe bien dans les valeurs que j'ai mentionné ci dessus.... 300 spires au primaire et 18 000 au secondaire. Mais n'y a t'il pas moyen de déterminer tout ceci de manière plus scientifique????

    Il existe effectivement des allumeurs de scoot dit à bobine externe. Le primaire se trouve alors dans le volant et le secondaire en dehors sous forme de bobine à huile...exact.
    Moi, je souhaite faire l'autre type de bobine... à savoir le secondaire enroulé autour du primaire comme sur une vieille mob
    Autre fait important, contrairement aux voiture, il n'y a pas de batterie! Je crois savoir que c'est une histoire d'auto induction du primaire ou je ne sais quoi!
    Dernière modification par lambretta12 ; 06/01/2006 à 17h11.

  13. #9
    Ranius

    Re : Calcul bobine haute tension

    Curieuxdenature

    Oups j'avais pas vu ton message, mais bon çà va dans le même sens

    Cordialement

  14. #10
    Ranius

    Re : Calcul bobine haute tension

    Pourquoi, l'expérimentation c'est pas scientifique ??

    Il faudrait mesurer dV/dt...prendre en compte le condensateur, L'oscillation amortie qui se produit avec la bobine.....

    Extra courant de rupture (la bobine n'aime pas ce qui change!)
    Dernière modification par Ranius ; 06/01/2006 à 17h17.

  15. #11
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Le problème de l'expérimentation, c'est que primo:
    - le résultat est souvent perfectible
    - cela demande des moyens!
    A titre indicatif, il m'a fallut 6 heures pour bobiner ma première bobine haute tension à l'aide de ma machine. D'autre part, j'ai utilisé un papier spécial enrichi en mica ( isolant haute tension) entre chaque couches de spires.... malheureusement, je n'ai que trés peu de papier... car obtenu en guise d'échantillon..... Pour en acheter, c'est minimum 1 kg soit prés de 80 euros! Enfin, le fil c'est pareil, pas donné la petite bobine de 0.05mm de diam..... Je n'ai trouvé que conrad qui vends cela en bobines de 1500m.... tout juste suffisant pour faire une bobine!

  16. #12
    curieuxdenature

    Re : Calcul bobine haute tension

    il me semble aussi que 25 µF pour le condo c'est énorme. 0,25µF non polarisé tenant 1kV, au papier (ça tient mieux en température) semble plus conforme à mes souvenirs de bricoleux(si si c'est un x).

    Pour le calcul du primaire, il faut mettre en oeuvre une inductance de W=1/2 L * I2
    tu prévoies une perte de 10%.
    La difficulté est que sans batterie on ne peux pas determiner l'intensité au primaire. Dur de savoir sans essais...

    L'intensité au primaire doit être d'au moins 10 ampères avec une self de 2 mH, ça donne une étincelle de 0,2 Joule. C'est très bien dimensionné pour un minimum théorique de 80 mJ et il faut prévoir les pertes par l'encrassement des bougies.
    A 6000 tours minutes ça fait environ 200 décharges seconde soit 40 watts maxi à fournir par le générateur.
    La moitié pour un 2 temps.

    Je pense que la mise au point necessite un inductancemètre.
    Bon courage.
    L'electronique, c'est fantastique.

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  18. #13
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Oula, cela se précise et on est précisement en train de tomber dans ce que je ne suis plus capable de faire... déjà que le vocabulaire m'est peu famillier! D'origine, je suis ingénieur en Travaux Publics..... alors pour moi, inducatnce, self et compagnie cela me demande un terrible effort! Mais au passage, c'est exact, les condensateurs utilisés sont bien de 0.25microfarad!

    Je pensais qu'avec ses données et vu que je connais trés précisemment le primaire, il serait un jeu d'enfant de déterminer le nombre de spires du secondaire! Il semble que non???

  19. #14
    curieuxdenature

    Re : Calcul bobine haute tension

    si c'est bien 0,25 µF, c'est un allumage classique, si tu es certain du primaire, avec 12 Volts induits tu peux multiplier par 60, si c'est 6 Volts, tu passes à 120, comme dans les anciennes voitures à pépére.
    Au moins, ça marchait.
    L'electronique, c'est fantastique.

  20. #15
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Oui, c'est bien un allumage classique puisque destiné à un scooter des années 1950! Il se compose simplement d'une bobine ( dotée du primaire et du secondaire sur le même noyau), d'un rupteur et d'un condensateur. Mais pour autant que je sache, 13.60 de fil au primaire soit 300 spires donnent 6V. Si on part sur un rapport de 120 comme tu le suggères, alors cela donnerait 36 000 spires au secondaire ??? Cela représenterait 51 couches de spires.... impossible à mettre vue la taille de la bobine! Par contre, si le rapport s'applique sur la longueur du fil, 120*13.6 = 1632m.... là, c'est beaucoup plus crédible car cela représente environ 30 couches de spires....
    Les calculs vus sur le web font souvent apparaitre le rapport entre le nombre de spires...... est ce que dans ces formules on utilise pas N car plus facil à compter que la longueur du fil???? En sous entendant que les spires sont de longueur égale??? Faisant ainsi une erreur d'approximation.... qui dans mon cas est importante! En effet, la spire la plus petite a un périmètre de 80mm alors que la plus grande a un périmètre de 100 mm.... soit 2cm de plus......20% d'écart!

  21. #16
    f6bes

    Re : Calcul bobine haute tension

    Bjr Lambretta....
    Longueur ou nombre de spires c'est au choix.
    Si nombre de spires rien à calculer.
    Si longueur faut faire la circonférençe de la spire
    MOYENNE et mutiplier etc... N spires.
    Un truc que je pige pas dans ton message n°8.
    "Primaire dans volant et secondaire à l'extérieur"
    Comment peut se faire l'INDUCTION si le noyau
    magnétique n'est pas commum !!!!
    il faut forçément que les 2 Bobinages soient
    "ensemble" sur le meme noyau.
    Cordialement

  22. #17
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Il existe deux types d'allumages ( sans batterie):
    - deux bobines distinctes: le primaire dans le volant, le secondaire endehors ( bobine à huile).... d'aprés ce que j'en sais, la bobine primaire se charge lorsque le volant tourne puis se décharge dans le secondaire à l'ouverture des vis.
    - une seule et même bobine sur même noyau où l'on trouve le primaire puis le secondaire.

  23. #18
    curieuxdenature

    Re : Calcul bobine haute tension

    Bonjour Lambretta12,

    je ne connais pas la lambretta, mais ne serait-il pas possible d'utiliser la 2eme méthode, comme sur les mobs, utiliser une bobine d'allumage externe ?
    ça te permettrais de grossir un peu le diametre du fil du primaire pour limiter les pertes.
    Peut-être au moyen d'une bobine de deudeuche.
    Je dis ça, je ne sais pas si la place le permettrait.
    L'electronique, c'est fantastique.

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  25. #19
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Ce que tu expose là, c'est typiquement le premier type d'allumage que je t'ai décrit... à savoir, primaire dans le volant et secondaire en dehors!
    Le problème n'est pas là..... je suis un pro de la restauration de ce genre de scooter. Par habitude, je fait rebobiner les bobines Haute tension par un professionnel.... Cependant, je suis également un acharné de technologie et je ne vois pas pourquoi je devrais systématiquement passer par un pro pour refaire mes bobines d'allumage! JE SOUHAITE REFAIRE MOI MEME MES BOBINES..... à savoir, des bobines dites internes ( primaire et secondaire sur même noyau)..... c'est tout! Pour ce qui est de la bidouille, transitoriser un allumage ou autre, je n'ai besoins de personne! Moi ce que je veux, c'est faire dans l'authentic! Je ne suis pas interressé pour le moment dans les allumages programables et autres.... je veux simplement retrouver les geste et calculs des anciens ( ce qui au passage n'a pas l'air d'être simple....).... Alors avant de transistoriser, il y a du travail

  26. #20
    Démostène

    Re : Calcul bobine haute tension

    Salut,
    Ah!! c'est pour de la réstauration d'Antiques !!!
    Voici dejà un petit lien :
    http://www.waltercedric.com/Scooters...MBRETTA-54.htm
    (P.S. en Grèce, j'ai récement vu des motos antiques qui roulaient encore !!)
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  27. #21
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Merçi, mais je connais déjà ce lien qui n'est malheureusement que de la vulgarisation et qui ne m'aide en rien dans les calculs théoriques d'une bobine d'allumage....
    J'ai récemment couper en deux une bobine d'époque et j'ai scanné le tout ce qui m'a permis de déterminer le nombre exact de spires......, les épaisseurs d'isolants etc.... Ceci étant, j'aurais bien aimer démontrer tout cela par le calcul......

  28. #22
    Démostène

    Re : Calcul bobine haute tension

    Salut
    Dans ce cas là, le plus gros problème, ce serait de retrouver les carractéristiques exactes dans les cahiers de charge echangés entre les constructeurs Lambretta et leur sous traitants qui ont fabriqué les allumages...
    Avec beaucoup de chance, mais alors vraiment un gros paquet, retrouver ces documents là....
    Parce que bien des choses entrent en jeu, depuis la qualité des tôles du "noyau", les isolants, la qualité des vernis etc. ensuite il est possible que les versions se soient modifiées au cours des ans et donc des paramètres ont du changer aussi.

    Je ne vois que retrouver un ancien manuel théorique de l'époque pour resituer la technologie dans le temps et essayer de retrouver des matériaux équivalents, C'est de l'Archéotéchnologie !!
    En tout cas, bon courrage à toi et pi ta bobineuse à l'air pas mal du tout !
    P.S. c'est normal que mon éstimation du nombre de spires était incorrect, j'avais oublié que ce sont des bobines d'induction, pas de simple transformateurs, peut-être chercher de ce coté là ???
    @+
    Dernière modification par Démostène ; 18/01/2006 à 14h32.
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  29. #23
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Oui, tout a fait exact, bobine d'inductions..... Heureusement, avec mon scanner et les logiciels DAO qui vont bien j'ai pu identifier le nombre de spires au secondaire, l'épaisseur d'isolant inter couche..... Je pense même avoir déterminé le type d'isolant qui à mon avis doit être de la résine phénolique.... sorte de colophane..... Ci dessous une vue partielle et légèrement agrandie du scan..... On y voit en haut les spires du primaire de diam 0.7mm ( 257 spires). Une couche d'isolant papier / résine entre secondaire et primaire de 8/10° de mm... (en fait, 3 couches fines). Puis enfin les 25 couches du secondaire en fil 0.05mm pour un total de 10300 spires séparées par 7/100° d'isolant sous forme de résine phénolique..... On peut également distinguer la jonction entre primaire et secondaire par un fil de diam intermédiaire de diam 0.3mm pour 20 cm de long.... j'ai compris son utilité lors de la réalisation de mon premier proto! C'est purement induit par le procédé de bobinage..... aucune utilité magnétique!
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  30. #24
    Démostène

    Re : Calcul bobine haute tension

    Salut,
    Excellent, ce fil, ça donne envie de chercher
    Je vais voir si je trouve qq chose dans mes vieux bouquins....
    L'application d'anciennes technologies est riche en enseignements, car souvent, les "particularités " de réalisation ne sont pas connues, tout ce qu'on a, quant on les a, ce sont des données théoriques.
    Sais tu si ces bobines étaient imprégnées sous vide ?
    Si tu glanes d'autres informations, n'hésites pas à les poster !
    @++
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

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  32. #25
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Non, je ne pense pas qu'elle étaient imprégnées sous vide car:
    comme précisé dans mon précédent post, il existe une isolation inter couche au secondaire de l'ordre de 8/100 de mm. Cette isolation est manifestement obtenue à partir de résine ( pas de papier c'est une quasi certitude). Mes premiers essais de bobinage ont démontré qu'il est impossible de faire ce genre d'isolation si la résine ne durcit pas trés rapidement..... Avec une résine ordinaire, la faible viscosité fait que les couches sont quasi à touche touche. De fait, le courant saute d'une couche à l'autre à cause de la différence de potentiel qu'il existe à l'extrémité des couches.... d'où ruine de la bobine! Bref, j'en ai déduit que cette résine était à base de colophane ( résine de sapin)... cette résine a la particularité d'être solide à température ambiante mais trés visqueuse si chauffée au bain marie par exemple. Dés lors, il est possible d'isoler la couche trés rapidement car la résine refroidie trés vite.... au contact du fil qui est froid!
    De plus, ces bobines étaient réputées pour leur vulnérabilité vis à vis de l'humidité ce qui ne serait pas le cas si imprégnées sous vide.
    Je n'ai pas trouvé jusqu'ici ce type de résine mais cela doit bien exister. Perso, je suis en train de faire une demande de devis chez MICEL pour obtenir du Nomex Bond Epoxy 2CB5. Cet isolant est un isolant papier enrichi en mica ayant un super comportement dielectrique ( 26kv/mm) et résistant bien aux effets coronas. Il est de plus pré imprégné de résine sur ses deux faces... ce qui nécessitera une petite cuisson dans le four de madame!
    Ceci étant.... et juste pour voir, je vais également faire un essai avec autre chose...... de la colle en baton ( la jaune).... elle sent bon la résine de sapin.... couleur colophane, et à prise instantanée pour deux francs et six sous!

  33. #26
    Démostène

    Re : Calcul bobine haute tension

    Salut,
    Merci de ces expliquations, c'est cool!
    Il me vient une idée, ne serait-ce pas du vernis à l'alcool qui aurait été utilisé ? Il me semble me rappeler que ça sèche très vite ( C'était aussi employé pour "colorer" les lampes ordinaires afin de faire des guirlandes comprennant plusieurs couleurs )
    Si tu connais un vrai droguiste, pas un "vendeur de savon", il doit certainement pouvoir de donner les formules de différents vernis anciens, comme celui à l'alcool Celà faisait partie de leur formation de connaitre ce genre de choses.
    Si tu ne trouves pas, je connais un droguiste à qq Km de chez moi qui doit avoir ces renseignements.( le seul vrai droguiste qu'il reste à Bruxelles !!! )
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  34. #27
    PA5CAL

    Re : Calcul bobine haute tension

    Citation Envoyé par Démostène
    Si tu connais un vrai droguiste, pas un "vendeur de savon", il doit certainement pouvoir de donner les formules de différents vernis anciens, comme celui à l'alcool
    Les vernis "communs" étaient généralement plus ou moins constitués de colophane. Mais là on risque de tourner un peu en rond...

    Pour info, j'ai retrouvé une recette de vernis qu'on utilisait pour isoler les fils des bobines dans les postes à galène:
    - 300g de colophane
    - 250g de copal de Manille tendre
    - 90 g de Térébenthine
    - 1 litre d'alcool
    Mais je ne sais pas ce que ça vaut vraiment sur la question de la résistance à la chaleur et de la tenue aux hautes tensions...

  35. #28
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    C'est trés interressant cette formule.... reste à savoir si le temps de séchage est rapide.... Comme décrit dans mon post précédent, il est impératif de pouvoir former un film de 8/100 soit pour arrondir 1/10° en un temps record sous peine de devoir interrompre le bobinage.... Pour bien faire, ce film doit être "sec" en moins d'une minute. J'entend par sec, suffisament solide pour que le bobinage puisse reprendre sans avoir de problème d'isolation!
    J'attends tout de même avec impatience le devis de chez Micel en matière d'isolants.....

  36. #29
    lambretta12

    Re : Calcul bobine haute tension

    Aprés une petite recherche, il s'avère que ta formulation est bien connue notamment des ébennistes et peintres! Elle aurait notamment deux particularité essentielles:
    - temps de séchage trés réduit ( on y est)
    - liquéfaction aux alentours de 75° ( ce qui explique les problèmes d'époque... de fonte de certaine magnéto et de blocage de leur induit)

    Merci mille fois pour ce précieux renseignement.... je pourrait désormais faire de la bobine authentique et de la bobine améliorée grace aux papiers spéciaux!

    C'est marrant parcequ'en cherchant à colophane, j'avais rien trouvé de convainquant.... pourtant, j'étais persuadé qu'il y en avait dedans mais la piste était bien maigre... tant d'un point de vue fournisseur que détail des applications. Le mot magique qu'il fallait taper c'est copal de manille..... Cela m'a mené sur de trés sérieuses pistes.... de fournisseurs et de formule de résine!

    Tu ne peux savoir à quel point je suis heureux! Cela fait maintenant 1 an que je mène des recherches sur le bobinage haute tension, que je fait mes plans de machine etc....
    Allé pour la route, le plan 3D de ma machine, la machine et une bobine en cours de réalisation
    Images attachées Images attachées

  37. #30
    Démostène

    Re : Calcul bobine haute tension

    Salut,
    Content de retrouver aussi cette ancienne formule !
    Il me semble que la gomme laque aussi entrait dans la composition de vernis.....
    Pour faciliter le séchage, je suggère d'utiliser un ventilateur et l'air à température ambiante afin d'éviter les bulles qui se formeraient certainement si on utilisait de l'air chaud.
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

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