Суббота 20 Июль 2019
Войти Регистрация

Login to your account

Username
Password *
Remember Me

Create an account

Fields marked with an asterisk (*) are required.
Name
Username
Password *
Verify password *
Email *
Verify email *

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11

Импульсный двигатель-генератор

Импульсный двигатель-генератор

 

 

Двигатель Эдвина Грея 1975г., США

Двигатель Кохей Минато 1995г., Япония

Двигатель Джона Бедини 2005г., США

Модель импульсного двигателя. Юный техник. 2010г. Россия

Наши эксперименты

 

Двигатель Эдвина Грея 1975г., США

 

Заголовок статьи в СМИ США "Изобретатель создал двигатель, который не потребляет топлива; Это изобретение может изменить историю с 1984 года". Статья начиналась со следующих слов:

"Калифорнийский изобретатель нашёл способ производить неограниченное количество электрической энергии без использования топлива, что, потенциально является величайшим открытием в истории человечества. Эдвин Грей старший, 48-и лет, создал работающие устройства, которые могут вечно питать энергией любую машину, поезд, грузовик, лодку и самолёт в этой стране; обогревать, охлаждать и обслуживать каждый американский дом без прокладки передающих линий; давать бесконечное количество энергии для могучей национальной промышленной системы во веки вечные, и всё это - без малейшего загрязнения окружающей среды."

Первый патент Грея, полученный в июне 1975 г., был озаглавлен "Электродвигатель, работающий на пульсирующем разряде конденсатора".

Первая демонстрация показала, что Грей использует полностью отличную форму электрического заряда - мощную, но "холодную" форму энергии.

Автомобильный аккумулятор на 12 Вольт покоился на столе. Соединительные провода шли от батареи к группе конденсаторов, которые являются ключом к открытию Грея. Вся система была присоединена к двум электромагнитам, каждый весом по 570 г. "Теперь, если вы попытаетесь подключить эти два магнита от той батареи, и сделать с ними то, что я собираюсь сделать, вы разрядите батарею за 30 минут, и магниты станут экстремально горячими", - объяснил Грей. - "Смотрите, что получится". Когда он подключил батарею, стрелка вольтметра постепенно дошла до отметки 3000 Вольт. В этот момент Грей замкнул переключатель и раздался громкий хлопок. Верхний магнит рванулся в воздух с огромной силой. Говорилось об удивительном новом типе электродвигателя, который питался от системы Грея: "Бесшумный, не загрязняющий окружающую среду электромагнитный двигатель восстанавливает затраченную в нём энергию и может работать неопределённо долгое время. Прототип Грея работает на четырёх 12-ти вольтовых батареях, которые "скорее износятся, чем разрядятся".

Хакенбергер, специалист по электронике, объясняет, - "В нашей цепи вырабатывается серия высоковольтных импульсов энергии. Эти порции энергии передаются в контрольное устройство, которое работает как распределитель зажигания в двигателе внутреннего сгорания. Каждый раз, когда магнит заряжается, большая часть энергии возвращается назад в батарею без потерь".Далее в той же статье: "Такого двигателя в мире больше нет", - сказал доктор Челфин. - "Обычные электродвигатели используют продолжительный во времени ток и постоянно тратят энергию. В этой системе энергия используется лишь в малую часть миллисекунды. Неиспользованная энергия возвращается в добавочную батарею для повторного использования". "Он абсолютно холодный", - добавил доктор Челфин, кладя свою руку на мотор. - "В этой системе нет потери энергии".

Чтобы разобраться, как работает этот двигатель и почему аккумуляторные батареи могут работать продолжительно долгое время, обратимся к реферату Эдвина Грея:

Импульсный двигатель основанный на разряде конденсатора

Здесь раскрыта электрическая машина или двигатель, в котором ротор имеющий множество электромагнитов, который может вращаться в массиве электромагнитов, если фиксированные электромагниты находятся напротив подвижных. Катушки электромагнитов связаны через разрядную цепь конденсаторов, которые заряжают относительно высоким напряжением и разряжают через катушки электромагнитов, когда элементы статора и ротора выровнены друг с другом, или когда неподвижные электромагниты и подвижные электромагниты смежны. Разряд происходит через открытый искровой промежуток отрегулированный согласно предпочтительному положению подвижных и постоянных электромагнитов. Разряды конденсатора происходят одновременно через стационарные и подвижные катушки электромагнитов так, чтобы их соответствующие сердечники находились в полярности отталкивания, таким образом приводящие к принудительному движению подвижных электромагнитных элементов от стационарных электромагнитных элементов при разряде, таким образом достигая движения. Для поддержки непрерывного вращения в двигателе, разряд происходит последовательно через определенные промежутки. Конденсаторы перезаряжаются между последовательными совмещениями положения электромагнитов ротора и статора двигателя.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретатель утверждает:

 

1. Устройство электрического двигателя:

  • множество электромагнитов, однородно расположенных в указанном корпусе, для формирования статора;

 

  • клетка ротора закреплена на валу и способна вращаться в пределах указанного корпуса и в пределах указанного статора, указанная клетка ротора, имеющая раздельное множество электромагнитов, подобных указанным электромагнитам статора в количестве включающем часть числа электромагнитов в указанном множестве статора; каждый из электромагнитов указанных статора и ротора, имеющего намагничивающийся сердечник определенной конфигурации и имеющего обмотку с катушкой такой, что импульс однонаправленного электрического тока через указанную катушку намагничивает соответствующую лицевую часть сердечника ротора в такой магнитной полярности, с сочетающимися определенными сердечниками статора, намагниченными в той же самой полярности таким образом, что они имеют тенденцию отталкивать друг друга, один проводник каждой статорной и роторной катушки, подсоединен с общим контактом (земля), другой проводник каждой из указанных катушек, соединен с контактом искрового промежутка, контакты искрового промежутка указанных катушек ротора, находящихся на роторе и равные числу катушек и соответствуют положениям указанных электромагнитов ротора, контакты искрового промежутка указанного статора, являются равными числу статорных катушек и расположены однородно на указанном статоре соответственно положениям указанных электромагнитов статора в пределах указанного корпуса;

 

  • первое множество конденсаторов каждое имеет контакт с общим контактом катушки указанных электромагнитов статора, и каждого конденсатора, соединенного его другим контактом с контактом искрового промежутка выстраивая смежный контакт искрового промежутка электромагнита, связанного с этим;

 

  • второе множество конденсаторов, каждый имеющий контакт с общим проводом с общим контактом указанных катушек электромагнитов ротора, но равные числу конденсаторов в указанном статоре, другие контакты указанных конденсаторов во втором множестве, связанном с контактами искрового промежутка, выстраиваемыми в указанном корпусе, находятся в состоянии осевого выравнивания с указанными положениями контактов искрового промежутка статора и являющийся выровненными с указанными контактами искрового промежутка ротора, указанный ротор вращается в указанном корпусе, и соответствующие искровые промежутки указанных катушек ротора передают каждые вторые контакты искровых промежутков банка конденсаторов на определенном расстоянии от промежутка;

 

  • контакты искрового промежутка на указанном роторе, в количестве равном числу катушек электромагнитов ротора размещенные так, чтобы соответствовать позициям электромагнитов на указанном роторе, контакты искрового промежутка, имеющие возможность вращаться с указанным ротором, чтобы проходить вышеуказанную смежную катушку статора и связанный с конденсатором контакт искрового промежутка находящийся на определенном расстоянии от него;

 

  • множество зарядных цепей конденсаторов, связанные соответственно с вышеуказанными первыми и указанными вторыми множествами конденсаторов для того, чтобы зарядить каждый из указанных конденсаторов до определенного высокого напряжения

 

  • первый источник однонаправленного электрического напряжения, соединенный с каждым указанных конденсаторов зарядной цепью для того, чтобы возбуждать указанные заряженные цепи.

 

  • второй однонаправленный источник напряжения соединен с указанными электромагнитами ротора и статора в такой полярности чтобы принять заряд от ЭДС самоиндукции катушек электромагнита после разрушения ЭМ поля, после разряда каждого конденсатора через катушку электромагнита ротора или статора,

 

  • в связи с тем, что всякий раз, когда электромагнит ротора находится напротив электромагнита статора, контакт искрового промежутка катушки ротора того электромагнита - который напротив связанного с искровым промежутком второго множества конденсаторов, и контакт искрового промежутка указанного ротора расположенного напротив контакта искрового промежутка катушки электромагнита статора и связанного искрового промежутка первого конденсатора, конденсаторы разряжаются вслед за тем через искровые промежутки через связанные катушки электромагнитов, чтобы намагнитить их сочетающиеся сердечники электромагнитов, так чтобы заставить их отталкиваться друг от друга, таким образом выравнивая последующую пару электромагнитов ротора и статора для разряда конденсаторов через их соответствующие искровые промежутки, заставлять их отталкивать друг друга, приводя к вращению ротора в пределах корпуса, непрерывно сдвигающего последовательно и выравнивающего электромагниты статора и ротора для разряда конденсаторов таким образом, чтобы произвести непрерывное вращательное движение ротора на указанном валу ротора, пока энергия из указанного первого источника однополярного напряжения приложена к указанным зарядным цепям, чтобы перезарядить указанные конденсаторы после каждого разряда.

2. В электрическом двигателе, имеющем ротор, включающий электромагнитные катушки, способные вращаться в пределах статора, включающего подобные электромагнитные катушки, указано, что электромагнитная катушка должна быть поляризована для магнитного отталкивания;

 

  • конденсатор электрически соединенный через последовательный искровой промежуток к указанным определенным катушкам указанного статора и всех катушек указанного ротора;

 

  • зарядка средств, связанных с указанным конденсаторами для того, чтобы заряжать указанные конденсаторные средства до электрического потенциала достаточного для образования дуги через указанный искровой промежуток, приводящий к разряду указанных конденсаторных средств через электромагнитные катушки так, чтобы электромагнитные средства - катушки оттолкнули друг друга;

 

  • однонаправленный источник электроэнергии соединенный с указанным зарядным средством, возбуждает указанные зарядные средства, продолжая заряжать указанные конденсаторы после каждого разряда, в соответствии, с чем вращательное движение ротора указанного двигателя поддержано последовательными разрядами указанных конденсаторных средств через последовательный искровой промежуток в указанные электромагнитные средства-катушки.

 

Бросок ЭДС самоиндукции. от разрушающегося поля в катушках от разряда конденсатора используется, чтобы зарядить внешние батареи для сохранения энергии. Таким образом, восстановленная энергия сохраняется и может быть использована, для работы оборудования связанного с двигателем или в устройстве производящем механическую энергию.

Двигатель или электрическая машина в изобретении, как полагают, работает на принципе сохранения энергии, в которой, ток необходим только в момент разряда конденсаторов, как только достигнуто вращение, чтобы продвинуть ротор. Ротор перемещается в следующую точку разряда по инерции, благодаря действию отталкивания. Конденсатор перезаряжается в течение интервала и хранит энергию до разряда в момент следующего совпадения катушки статора ротора. Таким образом, новый двигатель производит вращающий момент и сохраняет избыточную энергию для последующего использования.

Заявленный двигатель включает использование его как электрического автомобильного двигателя, который является экономичным и который может восстановить часть потребляемой энергии, чтобы обеспечить энергию для других нагрузок в автомобильном электрическом транспортном средстве.

Последовательность однонаправленных импульсов накапливается на конденсаторе или конденсаторном банке до момента разряда. Разряд конденсаторного банка происходит через искровой промежуток дуговым разрядом. Интервал промежутка определяет напряжение, при котором происходит дуговой разряд. Множество промежутков создано неподвижными элементами в корпусе двигателя и движущимися элементами, помещенными на вал ротора. В момент, когда движущиеся элементы искровых промежутков помещены напротив неподвижных элементов, происходит разряд через выровненные катушки электромагнитов статора и ротора, чтобы произвести действие отталкивания между сердечниками статора и ротора.

На что стоит обратить внимание. Первое-это использование электрических импульсов для питания электродвигателя. Второе-рекуперация обратного выброса ЭДС. Третье-использование для питания 4-х аккумуляторных батарей.

Более подробно с работами можно ознакомиться в Интернете по ключевым словам: Двигатель Грея, Эдвин Грей мотор и на ю-тубе Грей мотор.

Двигатель Кохей Минато 1995г., Япония

 

Машина Кохей Минато и Японской Магнитной Компании крупное достижение изобретателя: электрический двигатель использует стационарные магниты для вращения, производит избыточную мощность. Глядя на ротор, мы видим, что он имеет более чем 16 магнитов, расположенных под углом - очевидно, чтобы приводить в движение двигатель Минато, расположение и угол магнитов являются критическими. После того, как ротор приходит в движение, оно продолжает вращаться, доказывая по крайней мере, что проект не страдает от магнитного коллапса. Приборы показывают мощность на входе и на выходе. Источник, мощностью 16 ватт приводит в движение устройство, которое должно получать по крайней мере 200 - 300 ватт для движения! Нобу объясняет нам, что это и все другие устройства используют электроэнергию только для двух электромагнитных статоров в любой стороне каждого ротора, которые используются, чтобы провернуть ротор мимо пункта коллапса на следующей дуге магнитов. Приборы показали, что на вход магнитного двигателя подается приблизительно 1.8 вольт и 150mA, а выход от мотора-генератора 9.144 вольт и 192mA !!!

1.8 x 0.15 x (2электромагнита) = 540mW вход, и 9.144 x 0.192 = 1.755W выход....

Минато объясняет, что он точно настроил расположение магнитов и выбор времени импульса на статоры, и по сути, отталкивание между ротором и статором является точно определенным.

Двигатели Минато потребляют только 20 процентов или меньше от мощности обычных двигателей с тем же самым вращающим моментом. Они работают без нагрева и не производят почти никакого акустического или электрического шума. Они значительно более безопасны и более дешевы (в смысле используемой мощности), и они чисты экологически. Значение этого огромно. Только в США, почти 55-процентов из потребляемого электричества используется электрическими двигателями.... С 1992, когда эффективность была введена законодательно в американскую федеральную норму, - и двигатели, экономящие 20 процентов на электрических счетах рассматриваются, как очень эффективные, Минато говорит, что средняя эффективность на его двигателях - приблизительно 330 процентов. Упоминание о подобном устройстве во многих научных кругах получит ледяной скептицизм. Но если Вы можете принять идею, что двигатель Минато в состоянии создать движение и вращающий момент через его уникальную, жизнеспособную стационарную систему отталкивающихся магнитов, тогда имеет смысл утверждение, что он в состоянии произвести больше энергии, чем получает для работы.

 

Патент Минато: Генератор на вращающихся магнитах

Патент США №5,594,289

Изобретатель: Минато, Кохей, Дата заявки: 14 декабря 1995. Выдан 14 января 1997

На роторе, закрепленном на вращающейся оси, закреплено множество постоянных магнитов, расположенных одинаковыми полюсами в направлении вращения ротора. На роторе также закреплены стабилизаторы, предназначенные для уравновешивания вращения ротора. Каждый из закрепленных на роторе постоянных магнитов расположенных под углом относительно радиального направления ротора. Возле внешней окружности ротора вплотную к нему расположен электромагнит, в котором, в зависимости от вращения ротора, периодически возбуждается электрический ток. Конструкция данного генератора на вращающихся магнитах дает возможность эффективного получения энергии путем вращения, совершаемого при помощи постоянных магнитов. Это достигается за счет максимального снижения тока, потребляемого указанным электромагнитом.

В двигателе-генераторе Минато можно видеть, что используются также кратковременные импульсы тока, подаваемые на электромагнит. Обращает внимание на себя коэффициент усиления электрической мощности-3,25. Подробных схем и описания у Минато нет. Также не указывается от какого источника питания запитывается двигатель.

 

Двигатель Джона Бедини 2005 г., США

Представьте, у вас есть всего один электрический мотор типа D.C. в вашей лаборатории, питающийся батареей 12 вольт. Представьте, что мы подключили к двигателю полностью заряженную батарею без других электрических подключений. Очевидно, что двигатель израсходует запас батареи и остановится, когда запас энергии иссякнет. А если я вам скажу, что двигатель будет работать бесконечно. Невозможно, скажете вы. Отнюдь.

 Это точно то, что Джон Бедини сделал, и такой двигатель работает сейчас в его цеху! Он работает не по законам электрической физики. Он работает не на правилах электродвигателей и генераторов, но он работает. И это осуществить будет достаточно просто, как только вы поймете основную идею. Для начала нам будет нужен большой аккумулятор или батарея аккумуляторов, чтобы держать много заряженных ионов в системе, которую мы хотим заставить колебаться. Нам нужно что-то, что имеет большую емкость, а также содержим много ионов. Обычная батарея наполнена электролитом. Хотя это и не является общеизвестным фактом, обычные кислотные аккумуляторные батареи имеют резонансную ионную частоту, значение которой, как правило, находится в пределах 1-6 МГц. Все что нам нужно будет сделать, это привести к вибрации ионы в электролите в резонансной частоте и отрегулировать триггер и сифон слива энергии правильно. Затем, если мы продолжим увеличение потенциала, мы можем заставить систему поддерживать саму себя и перевести ее на бесплатную электрическую энергию.

Допустим, что батарейка составляет 12 вольтов. Чтобы зарядить эту батарейку, нам нужно, как минимум, на 2 вольта выше, так нам нужны 14 вольт направленные в правильном направлении.

 

 

Смотря на рисунок 1, мы можем видеть, что у генератора 14 вольт, а батарея 12 вольт, так что мы имеем обратное условие потока в батареи, которое означает, что батарея находится в заряжающем положении. Если у генератора нет 14-ти вольт, а только 10.5 вольт, генератор будет работать подобно двигателю и только израсходует заряд батареи и присоединенный датчик показал бы разрядку.

Это еще только теория, как заряжать батареи – это все вы найдете в учебниках, за исключением некоторых книг, которые говорят вам, как сделать специальное электропитание, чтобы зарядить батарейки быстрее. Сейчас я собираюсь рассказать вам об устройстве, которое способно вскипятить батарейку, если оно должным образом не настроено. Давайте начнем с фактов. Ионы движутся назад при условии зарядки и вперед при условии разрядки батареи. Здесь мы вводим новое понятие. Предположим, что мы сконструировали машину, которая сможет обмануть батарею в пространстве и времени.

Просто, получится, что батарея никогда не делала никакой работы и она будет всегда заряжена полностью. Предположим что это возможно, потому что мы подключили контакты таким образом, что ионы в электролите батареи фактически будут возвращать себя назад.

Мы просто собираемся подавать на контакты батареи короткие импульсы, которые за мгновение восстановят силу батареи.

Сейчас сложная часть теории. Этого не было в учебниках – для того чтобы батарейка перезарядилась нужно подавать два колебательных сигнала одновременно на оба контакта батареи, то есть один на положительный контакт а другой на отрицательный. Отличное напряжение вызывает возврат ионов назад. Тоже происходило бы и для электронов. Наша машина будет выстреливать ионы в батарею после того как батарея выполнила действие.

 

Когда напряжение подается на батарею, электролит в ней резонирует на точно определенной частоте и это может также возвращать ионы назад в батарею. Нужно настроить батарею, мотор и генератор в одной частоте.

Принцип генератора переменного тока будет таким, как показано на рис. 11.

 

 

 

Более полно принцип работы двигателя представлен на схеме ниже:

 

Принцип работы двигателя Джона Бедини наиболее полно представлен в его видео лекциях. Обращаем внимание на использование аккумуляторных батарей, импульсов тока, а также на сброс накопленной энергии в конденсаторе. Схема работы отличается от мотора Эдвина Грея, но принцип сохраняется: Аккумуляторы, импульсное потребление энергии, разряд конденсатора.

 

 

Модель импульсного двигателя. Юный техник. 2010г. Россия

 

Магнитные двигатели, работающие за счет сил взаимодействия магнитных полей, с устройством управления (УУ) или синхронизации, для работы которых требуется внешний источник питания. Применение устройств управления позволяет получить на валу МД повышенную величину мощности. Этот вид МД легче в изготовлении и настройке на режим максимальной скорости вращения. В качестве подшипника для диска с магнитами использовался малогабаритный двигатель постоянного тока ДПР-25 - Н1-02, прикрепленный к поверхности стола снизу. На ось двигателя насаживается диск (ротор) МД. механическая система создает условия, при которых на магнит, закрепленный на диске (роторе) при его приближении к электромагниту, расположенному на столе (статоре), в нужной точке траектории вращения воздействует магнитная сила отталкивания. Так как магнитов восемь, то за один оборот диска, сила отталкивания будет возникать восемь раз, раскручивая диск до 500 об/мин. Эффект отталкивания постоянных магнитов достигается тщательным подбором места расположения электромагнита и геркона по отношению к вращающимся постоянным магнитам. Максимальная скорость вращения МД зависит от массы диска, величины магнитной индукции постоянных магнитов, напряжения, подаваемого на электромагнит, оптимально выбранного положения геркона и электромагнита по отношению друг к другу и к вращающимся магнитам.

Совокупность используемых элементов (электромагнита и геркона) автоматически создает в рассматриваемом макете МД, так называемое устройство управления УУ (синхронизации). При этом, время прохождения тока через электромагнит, должно быть как можно меньше. Временные параметры:

При скорости вращения диска (ротора) 500 об/мин (или 500/60 = 8,33 об/сек), период одного оборота (60 сек/500) составит 120 миллисекунд (мсек) или 0,12 сек.Ток через электромагнит проходить в течение 5 мсек, эта величина времени элементарно измеряется осциллографом.За время одного оборота ток протекает в течение 0,005*8 = 0,04 сек, а за 8,333 об/сек, т.е. в течение секунды, он протекает только 0,04*8,333 = 0,333 сек Следовательно:

В течении одного оборота длительностью 0,12 сек, диск магнитногодвигателя будет вращается без потребления тока устройством синхронизации в течение 0,08 сек, а потреблять ток только в течение 0,04 сек.

 

Длительность импульсов поступающих на электромагнит, как указывалось выше, = 5 мсек, поэтому период их повторения равен 0,12 сек/8 = 0,015 сек (15 мсек), а частота их повторения соответственно равна 66,66 Гц. В структуру МД введена индуктивность величиной порядка 12Гн. На выводах этой индуктивности, кроме импульсов положительной полярности (5-6В), присутствуют короткие импульсы отрицательной полярности, амплитудной до 100В, обусловленные явлением самоиндукции в моменты отключении цепи питания электромагнита, т.е. когда цепь геркон – электромагнит обесточена.Эти отрицательные импульсы используются для увеличенияскорости вращения МД, путем подачи их на двигатель - подшипник, в моменты, когда электромагнит отключен от источника питания. Цепь «катушка индуктивности – двигатель постоянного тока» образует т.н. положительную обратную связь, увеличивающую скорость вращения диска в моменты, отключения цепи питания устройства управления. В этот момент накопленная в течение 5 мсек индуктивностью электромагнитная энергия возвращается в двигатель постоянного тока, дополнительно подталкивая его, и соответственно диск, в нужном направлении.

Технические параметры МД 500 об/мин..

Число магнитов 8, 600Гс. .

Электромагнит 1 шт.

Радиус R диска 0,08м.

Масса m диска 0,75 кг.

Скорость вращения диска 500 об/мин.

Число оборотов в секунду 8,333 об/сек..

Период вращения диска 0.12 сек. ( 60сек/500 об/мин= 0,12сек).

Угловая скорость диска ω = 6,28/0,12 = 6,28/(60/500) = 52,35 рад./sec.

Линейная скорость диска V = R* ω = 0,08*52,35 = 4,188 m/сек.

Вычисление основных энергетических показателей МД.

Полный момент инерции диска:

Jпми = 0,5 * mкг *R2 = 0,5*0,75*(0,08) 2 = 0,0024[кг *m2].

Кенетическая энергия Wke на валу двигателя:

Wke = 0,5*Jпми* ω2 = 0,5*0,0024*(52,35) 2 = 3,288 дж/сек=

3,288 Вт*сек.

 

Получив результат вычисления кинетической энергии на валу диска (ротора) в Ваттах (3,288), для вычисления энергетической эффективности этого вида МД, необходимо вычислить мощность, потребляемую устройством управления (синхронизации).

- Мощность потребляемая устройством управления (синхронизации) в ваттах, приведенная к 1 секунде:

- В течение одной секунды устройство управления потребляет ток на протяжении 0,333 сек, т.к. за проход одного магнита электромагнит потребляет ток в течении 0,005 сек., магнитов 8, за одну секунду происходит 8,33 оборота, поэтому время потреблен ия тока устройством управления равно произведению:

0,005*8*8,33 об/сек = 0,333сек

- Напряжения питания устройства управления 12В.

- Ток, потребляемый устройством 0,13 А.

- Время потребления тока на протяжении 1 секунды равно - 0,333 сек.

Следовательно, мощность Руу, потребляемая устройством за 1 секунду непрерывного вращения диска составит:

Pуу = U* A = 12 * 0,13А * 0,333 сек. = 0,519 Вт*сек.

Это в (3,288 Вт*сек) /(0,519 Вт *сек) = 6,33 раз больше энергии потребляемой устройством управления. Очевидно, что магнитный двигатель, работающий за счет сил взаимодействия магнитных полей, с устройством управления (УУ) или синхронизации, для работы которого требуется внешний источник питания, а потребляемая им мощность значительно меньше мощности на валу МД, - позволяет существенно увеличить мощность МД подобного вида.

В этих случае мощность на валу МД (Wнв), может в 3 – 7 и более раз превышать мощность, потребляемую устройством управления (Wу.у.). Увеличение показателя эффективности МД (Wн в) / Wуу >>1)достигается правильным расположением магнитов друг относительно друга на роторе по отношению к электромагниту на и статоре МД, их количеством, увеличением их магнитной индукции до оптимальной величины, настройкой устройства управления (синхронизации) и увеличением диаметра и массы ротора.Кроме этого, для увеличения мощности на валу МД на одну ось насаживают несколько дисков с магнитами и элементами синхронизации.

Как мы видим, что даже в модели импульсного магнитного двигателя вычисленная механическая мощность в 3-7раз превышает потребленную электрическую мощность. Нарушается закон сохранения энергии и необходимо найти причину происходящего процесса или найти ошибку в вычислениях. Что служит источником энергии в вышеприведенных процессах? Общие сходства этих двигателей:

1)                 Импульсная подача тока на электромагниты.

2)                 Рекуперация обратной ЭДС при размыкании электроцепи.

3)                 Использование для питания аккумуляторов.

 

 

Наши эксперименты

Имея предпосылки вышеприведенных работ по импульсным двигателям-генераторам и изготовив первый рабочий образец (2010г. рис.1) открылась возможность для практических экспериментов.

 

Рис.1

Первое, что стоило проверить, это методику расчета потребленной электрической энергии в импульсном режиме. Она одновременно проста и сложна ввиду применения подходящих средств измерения и методик. Обычные вольтметры и амперметры, работающие в цепях импульсного тока, могут давать погрешность в показаниях. Поэтому при недостающих измерительных приборах можно действовать «приблизительно». Как показали точные измерения потребленной импульсной мощности, амперметр постоянного тока в цепи двигателя достаточно корректно показывает средний ток до импульсов с частотой 400-500Гц. Первые пуски двигателя от батареи 12 Вольт показали неплохие результаты. Вес ротора 9,5 кг., диаметр 0,7м, 50об/мин, потребление 12Вольт, 20мА. (Видео https://youtu.be/aIOmp4KFK0E).

Решено было изготовить импульсный двигатель мощностью до 1кВт и сняв вольт-амперные характеристики сравнить с механической мощностью развиваемой на валу.(рис2,3,4)

  

Двигатель запускался от блока питания и оптический прерыватель, но из-за несовершенства изготовления стальных магнитопроводов и электронного блока, который запитывался от бытовой сети(сеть 220Вольт,50 Гц), не удалось запустить двигатель на полную мощность. (Видео https://youtu.be/KhmDLCO1Jo8). Поэтому дальнейшие эксперименты шли на малых мощностях до 10-ти Ватт и питании от одного-двух аккумуляторов 12 Вольт.

Имея собранную модель, стоило проверить на работоспособность схему Джона Бедини о сборе обратной ЭДС в конденсаторе и об электрической мощности, которую можно снять с электрической цепи двигателя.


Характеристики двигателя:

  

Два контура по 12 катушек соединены последовательно.(общ. Кол-во 24 шт) Можно пользоваться только одним контуром 12 катушек. Индуктивность одной трехугольной катушки (Диам. провода 0,75) 1мГенри Индуктивность со стальным сердечником 2,2 мГенри

Масса ротора:

1)4,5кг алюминиевая болванка диам. 140 мм.

2)1 кг стальной вал в центре болванки

3)1,4 кг -24шт стальных магнитопроводов плюс вложенные в них магниты 48 шт 1,44 кг итого: 2,84 кг диаметром 233 мм.

4) Маховик на оси 1,7 кг диам. 160 мм

ИТОГО: 10 кг

Т.к. основная инертная масса расположена ближе к
оси, то принимаем среднее уменьшенное значение 8,3 кг и средний радиус 190 мм. Отсюда:

 Полный момент инерции ротора J =0.5*m*R2(квадрат)

J=0,5*8,3*0,036=0.14кг/м2

 

Кинетическая энергия вращения ротора W= J*0.5*(уголовая скорость)в квадрате.

Скорость вращения 400 об/мин

Число оборотов в сек 6,66

Период вращения 60сек/ 400=0,15

Угловая скорость=6.28/0,15 =41.86рад/сек

Запасенная кинетическая энергия ротора за время разгона 3-4сек =0.15*0.14*1752=122Дж/сек=122Вт

Рассчитав мощность, которая присутствует на валу двигателя равную 122 Ватта при потреблении на холостом ходу 12 Вольт, и средний ток 0,07А=0,84 Ватта, можно прийти к выводу, что дальнейшие эксперименты могут выявить возможность генерации энергии большей, чем мы забираем от первичного источника. Но задача заключается в том, как воспользоваться рассчитанной мощностью в 122Ватта? Вероятнее всего 122Ватта-это запасенная энергия, т.к. вначале пуска средний ток от источника в начальный момент разгона ротора превышает установившийся в 8-10раз на протяжении 4-5 секунд. И энергия 0,84Ватта расходуется на холостом ходу двигателя только на преодоление аэродинамического сопротивления и трение в подшипниках ротора.

1.   Измерения со старыми (тяжелыми 1шт-0,12кг * 24шт) магнитопроводами были не совсем корректными из-за низких скоростей вращения и биений ротора, но вот что показали замеры.

2.    В качестве резисторов во всех тестах применял лампочки накаливания 26 вольт., 0,12 А

Стоит обратить внимание на нелинейные характеристики омического сопротивления ламп накаливания и в дальнейшем учитывать этот фактор.

 

Питание (U)

Ток (A)

сопротивление (Ом)

шт

мощность (W)

13

0,08

160

1

1

13

0,16

80

2

2,08

13

0,24

54

3

3,12

13

0,3

43

4

3,9

13

0,37

35

5

4,81

13

0,45

28

6

5,85

13

0,55

23

7

7,15

13

0,6

21,6

8

7,8

13

0,68

19,1

9

8,84

13

0,75

17,3

10

9,75

 

Ротор вращали другим электродвигателем через ременную передачу.

Замеры на 182 об/мин.

Генерирование переменного тока от одного контура 12 катушек последовательно.

 

Об/минуты

мощность (W)

Шт. лампы

напряжение

сопротивление (Ом)

Ток (A)

182

 

 

18,9

Хол.ход

 

182

1,27

1

18,2

160

0,07

182

2,73

2

17,1

80

0,16

182

4

3

16,7

54

0,24

182

4,83

4

16,1

43

0,3

182

6,59

5

15,7

35

0,42

182

6,95

6

14,8

28

0,47

182

8,15

7

14,3

23

0,57

182

8,18

8

13,2

21,6

0,62

182

9,17

9

13,1

19,1

0,7

182

9,45

10

12,6

17,3

0,75

 

1)  С новыми облегченными магнитопроводами при подключении 12 Вольт к одному контуру (12 катушек последовательно) на ХХ имеем всего 91об/мин. Напряжение источника 12Вольт, на клеммах двигателя импульсное напряжение 1 вольт, средний ток- 0,07 А.

2)  Два контура (24 катушки) при напр.12 Вольт на ХХ 53об/мин, Ток- 0,05 А.

3)  Далее, чтобы увеличить обороты двигателя отпаивается 8 катушек и питание 12 Вольт подается на четыре последовательно соединенные катушки. Обороты возрастают до 209 об/мин, напряжение на двигателе 0,8 Вольт, 0,15А.

4)  Далее отпаиваем еще две катушки и подаем 12 вольт на оставшиеся две последовательно соединенные катушки. Обороты возросли до 478об/мин. Напряжение на двигателе 1Вольт, 0,42А.

W=0,42 Ватта холостого хода по показаниям вольтметра и амперметра.

Или W=5,04 Ватта рассчитанной по классической методике.

5)  Если на две катушки ( все катушки без стальных сердечников) подать 24 Вольта, то напряжение на двигателе 1,5 Вольта, 1 Ампер. Обороты достигли 978об/мин. Хол.хода.

Теперь схема №1 снятия генерируемого тока.

Показания приборов:

А1 -3 А

U1-4 вольта

А2 -0,3 А

U2-0,63 вольта

Обороты 57об/мин.

 

Эта схема убыточная на всех режимах работы при нагрузке от 160 Ом до 11 Ом.,т.е. составляя график входной и генерируемой мощности, мы всегда находимся ниже графика функции Y=X.

 


Если воспользоваться схемой №2,

 

то А1-1.3 А

 U1-2 Вольт

А2-0,5 А

U2-2.6 Вольт

Итого мощность в первой схеме потребляемая 36 Ватт; полезная 0,18 Ватт

Итого мощность во второй схеме потребляемая 15,6 Ватта; полезная 1,3 Ватта.

 При отсутствии нагрузки (схема№2) на конденсаторе напряжение возрастает от 0 до 600-1200 Вольт в зависимости от типа применяемых транзисторов в блоке прерывателя. Работа по схеме №2 определила, что горение лампочек происходит за счет кинетической энергии вращения ротора, т.к. если при вращении ротора снять питающее напряжение аккумулятора, то лампочки продолжают гореть, пока происходит вращение ротора с замедлением.

 

Итак, таблица при снятии характеристик по схеме №2 конденсатор 250 мкФ:

 

А1

V1

Мощность 1

Обороты/мин

сопротивление

А2

V2

Мощность 2

1,2

2

2,4

400

21,6

0,27

5

1,35

1,2

1,8

2,16

408

23

0,27

5,6

1,51

1,1

1,5

1,65

415

35

0,25

6,9

1,72

1,1

1,2

1,32

424

43

0,24

7,73

1,85

1

1,1

1,1

440

54

0,19

8,9

1,69

1

1

1

454

80

0,14

9,9

1,38

0,9

1

0,9

473

160

0,08

11,4

0,9

1,9

4

7,6

272

КЗконденсатора

1

–––––

–––––

 

таблица при снятии характеристик по схеме №2 конденсатор 1250 мкФ:

 

А1

V1

Мощность 1

Обороты/мин

сопротивление

А2

V2

Мощность 2

1,5

3

4,5

340

11

0,6

3,1

1,86

1,25

2,1

2,62

388

21

0,38

5,9

2,24

1,2

2

2,4

396

23

0,35

6,3

2,2

1,1

1,9

2,09

416

35

0,26

7,4

1,92

1,05

1,6

1,68

430

43

0,22

8,2

1,8

1

1,2

1,2

443

54

0,2

9

1,8

1

1

1

450

80

0,14

9,9

1,38

0,6

1

0,6

470

160

0,08

11,2

0,89

0,5

0,8

0,4

486

–––––ХХ

–––––

57

–––––

 

 

 

Показания осциллографа по схеме №2.

 

1)     Осциллограмма на нагрузке без конденсатора.

 

2)     Осциллограмма на нагрузке с конденсатором 250 мкФ

 

Самым показательным экспериментом явилось то, что импульсный двигатель, запитанный от аккумуляторной батареи, разряжал ее до напряжения 10,6 Вольт дольше в 2,5 раза, чем такая же нагрузка, но потребляющая энергию постоянно. Скважность импульсов в нашем случае была 1/3.

Т.е. избыточная мощность, возможно, связана именно с первичным источником питания (аккумулятором), а не с запасенной кинетической энергией ротора. Предварительные эксперименты и замер крутящего момента на валу двигателя показали, что и крутящий момент зависит от методики правильного расчета импульсной электрической мощности потребляемой двигателем. Если возможны погрешности и некорректные замеры крутящего момента, то однозначно в ходе исследований было доказано, что импульсное потребление энергии из аккумуляторной батареи превосходит величину энергии при постоянном потреблении такого же количества энергии. Возможна также совокупность обоих явлений, которые в итоге могут привести к созданию действующего образца автономного двигатель-генератора. Последующие испытания двигателя-генератора и невозможности проверки работы от бытовой сети из-за некорректного исполнения блока преобразователя 220Вольт переменного тока в 220 Вольт в постоянный пульсирующий ток и наличие положительного эксперимента с аккумуляторной батареей, было принято решение продолжить исследование в данном направлении.

Если не принимать во внимание генерацию и снятие электрической энергии с двигателя-генератора, а рассматривать только двигатель и механическую мощность на его валу, то можно уже сделать вывод о том, что применение данного импульсного двигателя на электромобилях вполне оправдано.

В частности преимущества сразу видны по сравнению с обычными двигателями постоянного тока. Как отмечал Эдвин Грей и это так же указано в описании мотора Кохей Минато, импульсный двигатель намного экономичней расходует электрическую энергию. В наших экспериментах двигатель проработал в 2,35 раза дольше при питании от аккумулятора 12В/60А/ч и в 1,33раза дольше при питании от аккумулятора 12В/4А/ч, чем тестовая нагрузка этой же мощности при питании постоянным током. Отсюда следует вывод: -емкость аккумулятора влияет на время, которое является «дополнительным», т.е.дополнительный коэффициент. На практике это может выразиться в том, что два одинаковых электромобиля, с одинаковым зарядом аккумуляторных батарей ,и имеющим один двигатель постоянного тока, другой импульсный такой же мощности, пройдут разное расстояние. Соответственно электромобиль, имеющий импульсный двигатель проедет на 33% или 125% большее расстояние на том же заряде батарей. Максимальная эффективность использования заряда батарей может быть определена только тестовыми испытаниями импульсного двигателя.

Уже на данном этапе исследований выявлено, что повышение напряжения питания до 500 и выше вольт, технически возможного до 2000 вольт, повышает эффективность импульсного двигателя. В то время как электродвигатели на электромобилях используют напряжение до 110 вольт. Повышение напряжения на импульсном двигателе вызывает прямое повышение оборотов притом же потреблении тока.

Действующей схемой снятия кинетической энергии и преобразование ее в электрическую, явилась вышеприведенная схема №2, при которой потребленная энергия от аккумуляторной батареи 12Вольт/60А/ч преобразовывалась в электрическую мощность с коэффициентом 1,85. В случае измерения напряжения вольтметром не на двигателе, а на источнике питания, приходится принять, что мощность потребляемая и двигателем и нагрузкой составляет 12Вольт* 0,7А(средний ток)=8Ватт. Вычитая полезную энергию(на лампах накаливания) 7,8Вольт*0,2А=1,56, получаем 6,44Ватта мощности рассеиваемой на двигателе.

Проводя эксперименты с мощностями до 10-ти Ватт, выявить какие-либо закономерности и выявить избыточные энергетические эффекты достаточно сложно. Общие потери в электрических цепях могут завуалировать общий процесс явления. Эксперимент на двух аккумуляторных батареях соединенных последовательно (12Вольт/60А\ч) показывает другой коэффициент преобразования-2,63. (Видео https://youtu.be/Ck0NvGSwx0). При питании 12-ю Вольтами этот коэффициент был, как указано выше -1,85. Отсюда следует,, что коэффициент является «плавающим». При повышении напряжения, числа оборотов, силы тока, скважности импульсов, мощности нагрузки и емкости аккумуляторных батарей, коэффициент может варьироваться как в большую, так и в меньшую сторону.

 

Попробуем выделить еще раз факторы влияющие на предполагаемый эффект генерации дополнительной энергии:

1)Напряжение питания.

2)Количество оборотов, от которых напрямую зависит частота импульсов потребления.

3)Крутизна силы тока в импульсе, которая зависит от индуктивности электромагнита.

4)Скважность импульсов.

5)Омическое сопротивление нагрузки (общая мощность дополнительной нагрузки).

6)Зависимость емкости источников питания(А/ч) и их тип (жидкий/гелеобразный электролит, кислотный/щелочной) от мощности потребления.

 

ИТОГО: для экспериментальной проверки мы имеем как минимум шесть переменных. Для постановки всех экспериментов по всем переменным это будет шесть- факториал. Т.е. 1*2*3*4*5*6=720экспериментов. Меняя параметры по два в один день, на это уйдет 1 год.

Так же необходимо исследовать каким образом, или какой электрической схемой лучше использовать избыточную энергию, чтобы в явном виде зафиксировать эту дополнительную мощность. Определение параметров, при которых мы можем иметь больший коэффициент преобразования, может растянуться на долгий период времени и привязке к конкретно исполненной машине. Чтобы сократить время проведения экспериментов и изначально выйти на минимальную потребительскую мощность, было решено спроектировать и изготовить 5-ти киловаттный двигатель-генератор провести пробные тесты и устранить недостатки прошлой модели в новой машине.

  

 

Лаборатория Экспериментальной Физики. Украина, Запорожье.

Руководитель проекта Хрищанович Андрей

E-mailmetro55@rambler.ru

Наши эксперименты