Мотор-генератор з маховиком-ротором
Кілька років тому індонезійський ютубер NGOMBE опублікував проєкт безкоштовної енергії, у якому маховик використовувався як ротор для приводного двигуна, а той самий ротор — для модуля генератора.
Канал автора на YouTube наведено посилання тут: https://www.youtube.com/@NGOMBE99/videos
Блог автора наведено посилання тут: https://mbahtedjovoltage.blogspot.com
Фінальне відео: Драйвер маховика 24V https://www.youtube.com/watch?v=1A2apwtekrc&t=924s
Перше відео проєкту: [LIVE] Доказ надоб'єднання частина1 - Проект генератора вільної енергії
Моя перша публікація з аналізом проєкту автора: Free Energy Generator Project (16 березня 2021)
Якщо розглянути звичайний трансформатор і простий безщітковий двигун із системою збудження push-pull, де ротор з магнітами є обертовим елементом, порівняння прояснить концепцію. Звичайний ротор замінили на масивний магнітний ротор із магнітами великого радіуса. Я точно не знаю, що саме автор реалізував, але бачив саме цю версію. Усі компоненти показані на слайді. Він зображує трансформатор із первинною збуджувальною обмоткою типу push-pull і вторинною обмоткою з двома витками. Як ці елементи перетворюються на мотор-генератор з масивним ротором і полюсами, що складаються з постійних магнітів?
Ви можете самостійно ознайомитися з матеріалами автора. Пізніше автор замінив кінцевий модуль генератора на P-ядро з повноцінним однофазним генератором на осі з постійним магнітним збудженням. Особисто я вважаю, що автор не розвинув цю ідею у практичний продукт.
Перший недолік полягає в тому, що двигун повинен мати два, а ще краще — три модулі прискорення з чергуванням зсувів приводу. Крім того, немає потреби зменшувати струм у імпульсі збудження котушок модуля прискорення. Чим менший струм [I], тим менша електромагнітна сила [F = BLI], що керує ротор-маховиком з радіусом маховика [R]. Крутний момент на валу маховика для модуля прискорення розраховується за формулою T = FR.
Другий генераторний модуль з U-подібним сердечником не використовує електромагнітну індукцію, яка виникає, коли провідник рухається крізь магнітне поле. Для такої обмотки слід використовувати формулу ЕРС [E] трансформатора Е = 4,44Фf.
Модуль генератора NGOMBE, який використовується, є найпоширенішим типом електромагнітного генератора з замкненими магнітними ланцюгами. Перший варіант є найпростішим, тоді як другий генератор, розташований на осі ротора-маховика, також належить до цього типу генераторної машини. Магнітні лінії сили фізично не перетинають обмотку генератора.
Основне правило будь-якого електромагнітного генератора — зменшувати опір обмотки та збільшувати переріз дротів, що використовуються для обмотки. Для досягнення необхідної ЕРС необхідно збільшити частоту перемикання та максимальну магнітну індукцію. На основі формули E = 4,44Φf, де Φ = BS. Логічно система NGOMBE вимагала збільшення магнітної індукції за рахунок використання потужніших роторних магнітів. Однак автор збільшив кількість витків і зменшив переріз дроту. Збільшення комбінованого активного та пасивного опору обмотки суттєво зменшило здатність генерувати струм у колі. Виходячи з рівняння та використання двох формул закону Ома для повного кола та його секції, струм має мати однакове значення. E — це загальна ЕРС, U — ефективна напруга на клемах генератора та на клемах навантаження з опором R, а r — опір джерела та елементів схеми.
E / (R + r ) = I = U / R
Якщо ви подивитеся на запропоноване рішення для шкільної освіти, ви можете не зрозуміти головне: який фактор і причина, величина струму у замкненому колі.
Закон Ома для повного електричного кола
Дозвольте навести простий приклад: короткий струм і напруга однофазного генератора. Ось що ви знайдете у запропонованій освітній системі:
Загальна формула для обчислення струму короткого замикання задається як Isc = V / Z, де Isc — струм короткого замикання V — напруга до несправності Z — загальний імпеданс Формула струму короткого замикання для генераторів задається як Isc = Номінальний струм генератора / Імпеданс шляху короткого замикання
Запевняю, що з генератором, де магнітний ротор має постійні магніти, виникне розбіжність. Причина проста: короткий замикаючий струм має фактори високого струму та майже повного падіння напруги (ЕРС) на фазових клемах. Отже, правильна формула для розрахунку струму короткого замикання: Isc = E / r. Це свідчить про те, що весь розмір ЕРС перетворюється на струм. Отже, наведено наступне рішення.
Струм I пропорційний падінню ЕРС [Е] . За законом Ома падіння напруги визначається формулою: ΔU = IR. Це падіння в замкненому колі також можна виразити відносно ЕРC:
ΔU = E - U
Отже, наше рівняння можна записати так які тотожні:
(E - U) / (R + r ) = I = U / R
ΔU / (R + r ) = I = U / R
ε / (R + r ) = I = U / R
Більш детальне розв'язання цього рівняння, включаючи приклад розрахунку для реального генератора з ротором з постійним магнітом, можна знайти в моїй іншій публікації:
Wise Eye & OverUnity: EMF, CURRENT, VOLTAGE, RESISTANCE
Чому я підняв питання розрахунку струму в колі, де джерелом напруги є фазова обмотка генератора? Це важливий момент, який слід враховувати при розрахунку генераторного модуля. Наприклад, розрахунок струму заряджання 12-вольтової батареї (повний заряд 14,4 В) — це одне з питань. Але обчислення струму для джерела (фазова обмотка), де батарея підключена до замкненого кола з навантаженням, вимагає іншого підходу. Потрібно використовувати робочу (діючу)напругу схеми, U(circuit) = 14 В. Опір розраховується за формулою:
R [Загальний опір] = R [НАВАНТАЖЕННЯ] + r [0]
Тому потрібно розрахувати систему генераторних модулів для загального навантаження потужністю 50 ват. Припустимо, нам також потрібно врахувати навантаження наддувного модуля R [m], тому додаємо опір моторного модуля до формули загального опору. Однак розрахунок загального навантаження буде іншим: зовнішнє навантаження, навантаження двигуна та акумулятора з'єднані паралельно. Згідно з правилом розрахунку опору, ці навантаження мають розраховуватися за формулою:
R [Загальний опір] = (1/ R [корисне] + R [m] + r [Bat.]) + r [0]
Загальне рівняння струму (I) виглядатиме так, але завжди динамічно змінюється під час роботи.
(E - U(c) / (1/ R [корисне] + R [m] + r [Bat.]) + r [0] = I = U(c) / (1/ R [корисне] + R [m])
Візьмемо, наприклад, обчислення параметрів генератора для забезпечення самообертання. Автор показав приклад системи, яка показує напругу та струм живлення двигуна при повному обертанні ротора маховика.
Потужність двигуна становила W = IU = 1,11A * 23,1V = 25,6W. Потрібно обчислити опір для цієї потужності: Rm = U/I = 23,1V / 1,11A = 20,8Ω. Припустимо, акумулятор заряджений і не приймає зарядний струм.
Раніше я оцінював обмотку генератора, коли автор її створював:
16 котушок приблизно 35-40 витків кожна, дріт лакований приблизно 1,5-2 мм. Зупинимося на 1,8 мм. Ширина (товщина) Статорне залізо приблизно 30 мм, товщина зубів — 10 мм, тобто основи основи 30x10 мм, тобто довжина першого оберту — 80 мм.
0,08 * 40 *1,5 = 4,8 метра (фаза 4,8*16= 76,8 метра) 76,8 * 0,00692 Ω/м = 0,531Ω фаза
Ми розрахуємо необхідну ЕРС для виконання умови саморуху. Напишемо рівняння для рівноваги пропорцій рівняння закону збереження енергії:
(E - U(c)) / (Rm + r0) = I = U / Rm
(E(?) - 23.1V) / (20.8Ω + 0.531Ω) = 1.11A = 23.1V / 20.8Ω
Залишилося знайти загальний EMF [E-?]. За формулою I = ΔU / (R + r) отримуємо значення дропу EMF (ΔU)..
ΔU = I (R + r) = 1,11A * (20,8Ω + 0,531Ω) = 23,67V
Далі ми знаходимо загальну ЕМП:
E = U(c) + ΔU = 23,1V + 23,67V = 46,77V
Щоб бути справедливим, автор намагався підвищити напругу генератора, але при цьому порушив золоте правило генератора: опір обмотки генератору [r] має наближатися до нуля, а ЕРС — до максимуму. Він перемотав генератор і отримав підвищену напругу.
Відео автора: Проєкт безкоштовного генератора енергії
На перший погляд він зменшив поперечний переріз залізного штурма статора (S), зменшив переріз провіду намотки з 0,5 мм до 0,35 мм і збільшив кількість витків в одній котушкі до 100. Перша помилка — це переріз магнітної схеми (S), який визначає номінальний магнітний потік Ф = BS. Можливо, він не зменшив поперечний переріз, а прибрав елементи кріплення кутів статора, щоб уникнути вихрових струмів. Однак поперечний переріз ярма ротора (до якого кріпляться магнити) залишається вдвічі меншим за розмір ярма статора. Отримана ЕРС буде розрахована на основі найменшого перерізу магнітного кола: E = 4,44Фf
Фазовий опір 128 метрів * 0,177 Ом = 22,66 Ом. Максимальна можлива пропускна здатність дротяного сердечника становить 0,99 ампер.
Як бачите, дорогий читачу, хоча автор досягнув дуже продуктивного інерційного прискорення, параметри генератора залишаються викликом. Проєктування генераторів в електротехніці є вершиною електромеханічної інженерії.
Ідея масивного інерційного ротора або елемента передачі не є новою. В інтернеті є відео, яке демонструє схожий дизайн. Магніти також розташовані вздовж зовнішнього діаметра маховика і виконують функції магнітної трансмісії для високошвидкісного електродвигуна. Осьовий генератор без сердечника з ротором, що використовує постійні магніти, розташований на осі інерційного колеса, подібно до описаної вище конструкції. На жаль, творці демонстрації не публікують і не показують жодних вимірювань.
Video: Вільна енергетична система 100% працює
У цьому випадку ніхто не забороняє використовувати модуль розгону, запропонований NGOMBE, у проєкті, який ми обговорювали вище.
Щоб спланувати систему, я намалював версію для реалізації.
Для більш ефективного експерименту я розробив PUSH-PULL з додатком для модуля розгону. Проблема модуля, використаного в експерименті, полягає в слабкому магнітному полі. Магнітне поле складається з амперних обертів: I (A) * N (w). Отже, у запропонованій автором схемі споживання потужності від джерела є незначним, що впливає на електромагнітну силу взаємодії ротора і статора. Другий фактор — це швидкість перемикання (частота). У цій схемі ми додаємо шунтовий контур із баластним конденсатором. Я також пропоную використовувати композитний транзистор з відповідним струмом. Симуляція показує, що при низьких напругах 4-5 В, при індуктивності обмотки 1 мГн, можна отримати струм 1 А, що призведе до пікового навантаження двигуна 5 ват, проти 25 ват у автора.
Як бачите, мій попередній проєкт модулювання [ https://tinyurl.com/2gkx9r9l ] дав пікову імпульсну потужність 3,8 вата, з провідним струмом 1,2 А. Це та сама схема керування PUSH-PULL, з парною обмоткою обмотки сердечника двигуна, як у автора але з додаванням ланцюгу взаємної індукції кожної обмотки.
Це була перша частина історії «як це зробити правильно», доступна для всіх. Усі наступні матеріали будуть платними на каналі Wise Eye OverUnity | Patreon та безкоштовними для платних підписників каналу Patreon .
Плануємо, окрім звичайного двотактного керування, повномостовий варіант з біфілярною обмоткою. Додамо функцію рекуперації для зменшення живлення модуля прискорення від джерела, для ротора - маховик з постійними магнітами. Також розглянемо варіант без магнітів, створення параметричного електромагнітного прискорювача ротор-маховик. Розберемо особливості - Як спроектувати генератор. Розглянемо всі аспекти підходу до проектування цієї системи двигун-генератор з інерційним ротором великого діаметра.
З повагою!
СЛАВА УКРАЇНІ! ГЕРОЯМ СЛАВА!
Немає коментарів:
Дописати коментар