Первый пост темы: sharp Post: #532085 От:16.03.2017 (14:39) Тема о генераторе Хаббарда развивается вяло.
Тема сама по себе интересная, древняя, и вроде бы простая, судя по времени создания устройства, но результатов пока нет. Кое кто утверждает, что получил результат, но это всего лишь слова.
Я решил придать некоторую динамику этому интересному направлению, украсив треп и размышления о токе с напряжением реальными экспериментами.
Все лишнее естественно нужно удалять, но модераторы соответствующих веток давно ими не занимаются, поэтому позвольте создать новую ветку.
Прошу всех включаться в работу.
street Пост: 548491 От 23.Jun.2017 (13:15)
О чём ты? Какой кпд? Что ты собрался считать? Часом не адекватности ли кпд?
Я предлагаю обратить внимание и исследовать ЯВЛЕНИЕ ПРИРОДЫ. Как дождь или снег... Какой кпд?
А зачем тогда исследовать то, что и так уже исследовано сто лет назад?
Я-то думал, что мы тут электродвигатель сверхэкономичный изобретаем.
Я уже говорил. Ты не внимателен. В кондёр. Тот самый случай, когда выгодно лезть в киловольты.
Так в том-то и дело, что или киловольты, или медленный спад намагниченности. Это понятно? Или дополнительные доказательства нужны?
Ну и что с того? Этот опыт, думаю, всем в школе показывали. Что в нем говорит о сверхединичности? Это одна из наглядных иллюстраций работы обратноходового преобразователя напряжения, в котором, как известно, СЕ не наблюдается, а вот получить отсутствие обратной связи нагрузки от источника питания- очень даже запросто.
Какое это имеет отношение к твоей системе выдергивания клина из магнитного зазора?
Этот опыт, думаю, всем в школе показывали. Что в нем говорит о сверхединичности?
В том ролике о сверхъединичности ничего не говорит.
Какое это имеет отношение к твоей системе выдергивания клина из магнитного зазора?
Там говорит об отсутствии надобности в микроконтроллерах при проведении опытов. Там и осциллоскоп не используется, только лампочки и этого достаточно.
А зачем тогда исследовать то, что и так уже исследовано сто лет назад?
Ты снова невнимателен...
street Пост: 548219 От 21.Jun.2017 (12:06)
Твоё утверждение , что изменится только время - безосновательно, потому, что форма зависит от скорости втягивания и не только. Сравнить оную с подвижным сердечником. Этой формы нет в доступных источниках. Я не нахожу. Так же как нет сведений о индукции тока в обмотке намотанной на магнит. Нет. Просто нет. Как нет и сравнения формы этого тока с такой же обмоткой на железе. Как нет и опыта на правило Ленца для случая с железным кольцом, несмотря на то, что железко тож проводник. Нет нигде. Только медь и аллюминий. А вот железное колечко на коромысло никто не вешает. Печалька.😊
И сведений по индукции на заряд электроскопа тоже нет.
Ты меня не слышишь. Я спрашиваю тебя о том, КАК должна выглядеть реальная установка для проверки ТВОИХ предположений. Не абстрактно- "коромысло там, магнитик, колечко, железко, проводки и все это соединить", а хотя бы в общих чертах схему установки. Чтобы без микроконтроллеров уловить эти милисекунды и миливольты (или киловольты и секунды, пока не знаю).
На лампочках было бы вообще замечательно, а не непонятных Мышах
А насчет опыта Ленца с кольцами- так потому и не проводят опыты, что железное колечко в любом случае будет притягиваться к магниту, хоть с разрезом, хоть без. Для полновесного опыта, конечно, нужно бы включить амперметр в разрыв железного кольца, хотя сомневаюсь, что он что-то существенное покажет.
Классический опыт Ленца с коромыслом Размер: 41.93 KB
SIM Пост: 548502 От 23.Jun.2017 (14:35)
Я спрашиваю тебя о том, КАК должна выглядеть реальная установка
Как угодно она может выглядеть. Установка должна отвечать заданным условиям:
1. минимально-возможные потери на тепло в обмотке.
2. отключение питальника в момент начала движения подвижной части сердечника.
3. подвижность сердечника после закорачивания обмотки с током.
4. контроль тока в обмотке.
Этим условиям может отвечать втягивающее реле стартера легкового авто. Ищется на разборке или в автосервисе по ремонту стартеров. Подойдёт с убитым пятаком ибо в этом случае малоценно для автомобилиста, соответственно приобретается даром. Там две обмотки и подвижный сердечник.
Чтобы без микроконтроллеров уловить эти милисекунды и миливольты (или киловольты и секунды, пока не знаю).
На лампочках было бы вообще замечательно, а не непонятных Мышах
В мышах есть микропереключатель. Внедрив его в базу транзистора, можно отключать питальник в момент начала движения подвижной части сердечника. Микрик от мыши в базу дарлингтона, а его через тумблер к питальнику. Обмотку замкнуть диодом с низким сопротивлением перехода. Под собственным весом якорь втягивающего реле замыкает микрик и при подаче питания в обмотку пойдет ток, как только якорь начнёт втягиваться, микрик разомкнётся и выключит дарлинга, а влетевший в обмотку ток замкнётся диодом.
Длительность процесса и эффективность установки зависит от теплопотерь в обмотке и силы создаваемого обмоткой поля. Чем сильнее поле, тем большую массу подвижной части сердечника разгонит поле.
Для полновесного опыта, конечно, нужно бы включить амперметр в разрыв железного кольца, хотя сомневаюсь, что он что-то существенное покажет.
то-то и оно... Тебе это не нужно...😊
На рисунке я несколько изменил условия. Второй магнит закреплён позади кольца и близко к нему. Куда пойдет кольцо на коромысле?
Также , как и раньше(без второго, неподвижного магнита)?
Как думаешь?
Ничего не напоминает? Кривая белым - нарисована мной аналогично такой в обмотке электромагнита по данным учебника. Зелёная - ток через диод от первого питальника.😊
Сходство явно присутствует. Цель эксперимента - ответ на вопрос об участии питальника в генерации энергии при втягивании сердечника. Участвует ли питальник, своим приложенным напряжением в процессе генерации энергии при втягивании сердечника?
Отключив питальник на время втягивания, обеспечив контроль тока в обмотке можно ответить на этот вопрос однозначно.
Что будет с током в КЗ-обмотке при втягивании сердечника? Он будет расти? Он не изменится? Он будет падать? Насколько падение обусловлено теплом, а насколько втягиванием?😊
Допустим, ток вырастет...
Тогда, из-за увеличившейся индуктивности, при втягивании внутрь сердечника...
Энергия вырастет , как по току , так и по индуктивности. Неплохо.😊
street Пост: 548530 От 23.Jun.2017 (22:12)
На рисунке я несколько изменил условия. Второй магнит закреплён позади кольца и близко к нему. Куда пойдет кольцо на коромысле?
Также , как и раньше(без второго, неподвижного магнита)?
Опыт поставлен некорректно. Какой магнит будет поднесен к железному кольцу первым, к тому магниту это кольцо и притянется. Если же эти магниты будут поднесены к кольцу одновременно (опущены сверху или точно перемещены на одинаковое расстояние вдоль оси колечка), то при идеальных условиях кольцо останется на месте, т.к. действия сил притяжения и внутренней индукции будут скомпенсированы от левого и правого магнитов. Если же начать отодвигать один из магнитов, то кольцо быстро притянется к оставшемуся неподвижному магниту, т.к. он будет ближе, и суммарная напряженность магнитного поля от неподвижного магнита превысит напряженность, индуцированную в самом кольце.
В любом случае, сила магнитного поля, наведенная в кольце от внешнего магнитного поля, будет намного меньше (по меньшей мере в несколько раз), чем сила притяжения от этого же внешнего магнита к этому же стальному колечку, вне зависимости от того, разомкнутое оно или нет.
Задачка эта, в принципе, достаточно легко решается в курсе расчета магнитных цепей, поэтому не думаю, что тут есть какие-то лазейки типа СЕ.
А теперь - несколько опытов по исследованию поведения мощной катушки индуктивности с шунтирующим диодом и без.
В качестве донорской катушки я использовал исполнительный электромагнит от какой-то автоматики, имеющий 960 витков провода диаметром 0,38 мм и сердечник из шихтованного трансформаторного железа. Индуктивность при втянутом ярме 1,15 Гн, при полностью вытянутом- 86 мГн, сопротивление обмотки 17 Ом. В качестве микропереключателя хорошо подошла контактная группа от мощного реле РП-21 на 12 вольт. Так как контакты реле достаточно мощные (ток по номиналу 10 ампер), то заморачиваться схемами с ключевыми транзисторами не стал- просто включил последовательно с обмоткой электромагнита нормально замкнутый контакт реле, и уже так схему эксплуатировал.
Ход ярма электромагнита от ограничителей до полного замыкания магнитопровода- 5-7 мм, я поставил болтик М6 в роли тяги и упер его в контактную группу реле. Шток электромагнита ходит свободно, под собственным весом, никаких дополнительных пружин я не ставил, поэтому пришлось всю конструкцию перевернуть, как показано на видео.
В качестве шунтирующего диода Шоттки применил диодную сборку из компьютерного блока питания- падение напряжения на этом диоде было минимальным из того, что у меня было- 220 мВ.
Первый опыт провел без включения диода. Выбросы были высоковольтными, как и ожидалось, хотя максимальная амплитуда меня несколько озадачила- на высоковольтном вольтметре фиксировалась амплитуда под 10000 вольт (внешний делитель 1 к 100). Ток потребления при этом был мизерным, по приборам менее 50 мА, осциллографом не лез в эти импульсы по понятным причинам. Вот ссылка на видео
Потом подключил диод Шоттки. Ток потребления всей системы при этом ощутимо вырос, хотя амплитуда движения штока тоже сильно увеличилась. Более того, увеличение подаваемого напряжения линейно увеличивает и амплитуду механических колебаний штока. Получается эдакий вибростенд, причем практически без искрения контактов. Видео работы и осциллограмма
Блок питания у меня с обычным двухполупериодным выпрямителем без фильтрующего конденсатора, поэтому на осциллограмме видны пульсации синусоиды 50 Гц на катушке. Собственно, для более чистого эксперимента я потом подключил аккумулятор на 12 вольт к системе, и импульсы скважностью почти 50% (частота самогенерации 40 Гц при 12 вольтах) стали уже красиво-прямоугольными. Вот видео
В общем-то, эксперименты красивые, но тут не видно, появляется ли тут СЕ. Да, еще надо бы провести опыт с фиксацией тока через обмотку электромагнита (осциллограф на шунте), но не думаю, что это даст какие-то новые данные. Ток в обмотке после ее отключения не превышает значения, зафиксированного в момент разрыва питающей цепи, и дальше будет только спадать ввиду неидеальности конструкции, тем более, что при втягивании штока в электромагнит значительно увеличивается индуктивность этой катушки, что опять-таки уменьшает ток через обмотку. И опять потери на нагрев проводника обмотки. Хотя да, сердечник при этом втянется глубже в ярмо. Но, думаю, все пропорционально среднеквадратичному току потребления всей конструкции.
SIM Пост: 549010 От 27.Jun.2017 (11:06)
Сперва отвечу вот на этот вопрос
street Пост: 548530 От 23.Jun.2017 (22:12)
На рисунке я несколько изменил условия. Второй магнит закреплён позади кольца и близко к нему. Куда пойдет кольцо на коромысле?
Также , как и раньше(без второго, неподвижного магнита)?
Опыт поставлен некорректно. Какой магнит будет поднесен к железному кольцу первым, к тому магниту это кольцо и притянется.
Неужели я столь непонятно изъясняюсь?
На том рисунке классический опыт из учебника и кольцо там из меди или алюминия, как и обмотки катух. Про железное кольцо я помянул в свете свойства железа быть проводником электротока, а посему надо бы в рамках этого опыта давать пояснения по факту неиспользования в опыте железа, несмотря на его электропроводность, ведь опыт демонстрирует поведение проводника в поле движущегося магнита.
Если же эти магниты будут поднесены к кольцу одновременно (опущены сверху или точно перемещены на одинаковое расстояние вдоль оси колечка), то при идеальных условиях кольцо останется на месте, т.к. действия сил притяжения и внутренней индукции будут скомпенсированы от левого и правого магнитов.
Верно, причём в этом случае точно также будет вести себя и кольцо из железа, но только гипотетически, поскольку на практике реализовать идеальные условия в таком опыте не удастся.
Если же начать отодвигать один из магнитов, то кольцо быстро притянется к оставшемуся неподвижному магниту, т.к. он будет ближе, и суммарная напряженность магнитного поля от неподвижного магнита превысит напряженность, индуцированную в самом кольце.
Верно. И, опять же, так же точно будет вести себя и кольцо из меди или алюминия?
В любом случае, сила магнитного поля, наведенная в кольце от внешнего магнитного поля, будет намного меньше (по меньшей мере в несколько раз), чем сила притяжения от этого же внешнего магнита к этому же стальному колечку, вне зависимости от того, разомкнутое оно или нет.
В любом случае, в заданных и идеальных условиях, железное кольцо будет вести себя точно так же , как и медное и алюминиевое?
Задачка эта, в принципе, достаточно легко решается в курсе расчета магнитных цепей, поэтому не думаю, что тут есть какие-то лазейки типа СЕ.
Ну , а теперь для случая с медью или алюминием.... И? А всё также точно? До тех пор пока не заменить один из магнитов куском железа. И вот тут начнутся отличия. Если ближе к кольцу из меди или алюминия находится железо, а не магнит, то кольцо ведёт себя так же , как если б железа не было вообще, а если ближе находится магнит, то кольцо ведёт себя с точностью до наоборот.
Т.е. если обмотка намотана на железе и и к этой железке притягивается магнит, то индуцированный ток создаёт поле против поля приближающегося магнита, ОСЛАБЛЯЯ силу ПРИТЯЖЕНИЯ и УСКОРЕНИЕ массы притягивающегося магнита. А вот если обмотка намотана на магнит и к магниту притягивается кусок железа, то индуцированный в обмотке ток создаёт поле СОВПАДАЮЩЕЕ с полем магнита, тем самым УВЕЛИЧИВАЕТ силу ПРИТЯЖЕНИЯ и УСКОРЕНИЕ массы куска железа.
Потом подключил диод Шоттки. Ток потребления всей системы при этом ощутимо вырос, хотя амплитуда движения штока тоже сильно увеличилась.
Собственно, для более чистого эксперимента я потом подключил аккумулятор на 12 вольт к системе, и импульсы скважностью почти 50% (частота самогенерации 40 Гц при 12 вольтах) стали уже красиво-прямоугольными. Вот видео
Маладецс😊. До "хороших" прямоугольникам далеко, иначе бы сердечник не вибрировал. Ток падает.
Где сравнение формы прямоугольника со случаем, когда движение сердечника ограничено ходом контактов?
В общем-то, эксперименты красивые, но тут не видно, появляется ли тут СЕ.
А как ты увидишь? С чем сравнивать?
Да, еще надо бы провести опыт с фиксацией тока через обмотку электромагнита (осциллограф на шунте)
Переход диода и есть шунт. Не думаю , что твой осциллоскоп показывает влияние тока емкости перехода.
Ток в обмотке после ее отключения не превышает значения, зафиксированного в момент разрыва питающей цепи,
А вот это из приведённых осцилок не видно.
и дальше будет только спадать ввиду неидеальности конструкции, тем более, что при втягивании штока в электромагнит значительно увеличивается индуктивность этой катушки, что опять-таки уменьшает ток через обмотку.
Где сравнение с формой при ограничении хода штока ходом контактов? Ты делаешь вывод о падении тока из-за индуктивности , но для этого надо вычесть падение на омическом. Откуда уверенность в падении на росте индуктивности? Где скорость(форма тока) падения на омическом при равенстве энергии в реактивке сразу после размыкания?
И опять потери на нагрев проводника обмотки. Хотя да, сердечник при этом втянется глубже в ярмо.
Т.е индуктивность возрастёт ещё больше, но ты говоришь, что втянется глубже. Так, чем же обусловлено падение?
Омическим или индуктивным? Или обоими? Насколько каждым из них?
В случае кольца из немагнитного материала поведение, думаю, будет таким - если магниты стоят по разные стороны от кольца, то удаление одного из магнитов должно повлечь за собой притяжение вслед за удаляющимся магнитом самого кольца, т.е. кольцо должно стремиться занять геометрически равноудаленное от магнитов положение. Но- это надо проверить на практике, как и случай, когда с одной стороны кольца – постоянный магнит, а с другой- просто железная болванка такого же размера.
Где сравнение формы прямоугольника со случаем, когда движение сердечника ограничено ходом контактов?
Так ограничителей хода контактов нет- лишь свои релейные контакты. При небольшом напряжении там могут быть какие-то доли миллиметров- разомкнулись контакты, и все, питальник отключился. Сердечник электромагнита при этом подпрыгивает намного выше, чем поднялись контакты. И чем выше напряжение питания, тем выше взлет сердечника, но и выше ток потребления. Возможно, там не линейная, а, скажем, квадратичная зависимость напряжения питания от величины подпрыгивания, но это уже дело дальнейших опытов.
Ток в обмотке после ее отключения не превышает значения, зафиксированного в момент разрыва питающей цепи
А вот это из приведённых осцилок не видно.
А это разве не очевидно? С какой стати ток в индуктивности при отсутствии внешнего питания или внешнего источника изменяющегося магнитного поля будет увеличиваться?
У нас ведь параметрическая индуктивность получается, в которой граничные условия - это изменение индуктивности от 1 Гн при замкнутом магнитопроводе до 86 мГн при разомкнутом. Когда сердечник втягивается в катушку, то индуктивность возрастает, соответственно индуктивное сопротивление увеличивается, а значит, и ток через это увеличивающееся сопротивление будет уменьшаться. Тем более, что у нас циклический процесс идет с достаточно высокой частотой коммутации.
Омическое сопротивление у нас постоянно, хоть для переменного тока, хоть для постоянного- это 17 Ом в моем случае. А вот индуктивное сопротивление скачет в больших пределах – для частоты 40 Гц разлет составляет величину от Х1=2*3,14*40*0,086=21 Ома до Х2=2*3,14*40*1= 251 Ома, т.е. более чем в 10 раз. И если в начальном этапе сопротивление индуктивное соизмеримо с омическим, то по мере втягивания штока в ярмо «первую скрипку» все же будет играть увеличение именно индуктивного сопротивления.
Мне в этих электромеханических системах интересен лишь один аспект - КПД преобразования потребленной электрической энергии в произведенную механическую работу. Вот когда расчеты покажут, что на перемещение стальной болванки сердечника было затрачено, скажем, 1 Джоуль энергии, а из питальника при этом потребилось 0,5 Джоуля элекроэнергии, тогда и можно будет говорить о сверхединице.
SIM Пост: 549065 От 27.Jun.2017 (14:30)
В случае кольца из немагнитного материала поведение, думаю, будет таким - если магниты стоят по разные стороны от кольца, то удаление одного из магнитов должно повлечь за собой притяжение вслед за удаляющимся магнитом самого кольца, т.е. кольцо должно стремиться занять геометрически равноудаленное от магнитов положение. Но- это надо проверить на практике, как и случай, когда с одной стороны кольца – постоянный магнит, а с другой- просто железная болванка такого же размера.
Проверь. Это быстро. Магниты и железки у тебя есть. Коромысло необязательно , можно подвесить на пару ниточек, кольцо - из толстого провода. Для ислючения неоднозначности толкования неподвижный элемент фиксируй надёжно, но там не ошибёшься. Уж очень явно всё.
Где сравнение формы прямоугольника со случаем, когда движение сердечника ограничено ходом контактов?
Так ограничителей хода контактов нет- лишь свои релейные контакты.
Нужен не ограничитель хода контактов, а ограничитель хода сердечника на длину хода контактов. Чтоб сравнить время спада тока при одинаковой реактивке после размыкания контактов.
У тебя будет два тока , а все прочие равные, кроме динамики индуктивности. Используй клин - ограничитель хода сердечника, так , чтоб контакты разомкнулись, а сердечник дальше не пошёл, упёрся в клин.
При небольшом напряжении там могут быть какие-то доли миллиметров- разомкнулись контакты, и все, питальник отключился.
Вот и выйди на эту ситуацию, но не уменьшением напряжения, поскольку так ты меняешь реактивку, а ограничением хода сердечника и, тем самым, ограничением изменения индуктивности. Будет , что сравнить.
Сердечник электромагнита при этом подпрыгивает намного выше, чем поднялись контакты. И чем выше напряжение питания, тем выше взлет сердечника, но и выше ток потребления.
Подбери напр при котором подпрыгивает максимально, потом вставь клин-ограничитель. Получишь падение тока по теплу. Не меняя напр , вытащи клин-ограничитель, получишь падение тока для сравнения.
Возможно, там не линейная,
Вот и выяснишь точно.
А это разве не очевидно? С какой стати ток в индуктивности при отсутствии внешнего питания или внешнего источника изменяющегося магнитного поля будет увеличиваться?
Хороший вопрос.
Когда сердечник втягивается в катушку, то индуктивность возрастает, соответственно индуктивное сопротивление увеличивается, а значит, и ток через это увеличивающееся сопротивление будет уменьшаться.
Тут могут быть варианты.😶
Тем более, что у нас циклический процесс идет с достаточно высокой частотой коммутации.
Это конечно не камильфо, но чтоб помедленнее - надо больше железа и меди или более удобный осцилл.
для частоты 40 Гц разлет составляет величину от Х1=2*3,14*40*0,086=21 Ома до Х2=2*3,14*40*1= 251 Ома, т.е. более чем в 10 раз. И если в начальном этапе сопротивление индуктивное соизмеримо с омическим, то по мере втягивания штока в ярмо «первую скрипку» все же будет играть увеличение именно индуктивного сопротивления.
Нормально. Сделаешь всё правильно , увидишь то , что нельзя не заметить.
Мне в этих электромеханических системах интересен лишь один аспект - КПД преобразования потребленной электрической энергии в произведенную механическую работу. Вот когда расчеты покажут, что на перемещение стальной болванки сердечника было затрачено, скажем, 1 Джоуль энергии, а из питальника при этом потребилось 0,5 Джоуля элекроэнергии, тогда и можно будет говорить о сверхединице.
Сначала надо получить вводные данные. Которые станут исходными.
SIM, удалось установить падение тока на динамике индуктивного сопротивления?
Ток падает именно из-за роста индуктивности?
Тем более, что у нас циклический процесс идет с достаточно высокой частотой коммутации.
Мобыть воспользоваться кондёром вместо акка? Варьируя величину заряда кондёра(ёмкость, напряжение) определить удобное для срабатывания значение, питальник у тебя вроде регулируемый.
Да и величина энергии будет примерно известна. Её легко посчитать для кондёра.
по этой ссылке можно глянуть Я тогда толком не разобрался , как у него оно могло быть. После опыта на правило Ленца с магнитом и железкой - дошло.
April14 Пост: 549441 От 29.Jun.2017 (00:43)
Да тут уже не раз выкладывали как проверить!
Так что в этой схеме такого уж интересного? Ну я проверял, действительно работает. Но мощность искры справа HS2 визуально резко ниже, чем первой искры в свече HS1. Опыт легко воспроизводим и на катушках зажигания, и на ТВС-110 от ламповых телевизоров.
Повышения мощности искрения с каждым последующим каскадом все ниже и ниже. Да, при объединении магнитопроводов сердечников катушек зажигания мощность несколько возрастает, но никакого превышения в следующем каскаде я не заметил.
В чем тут может быть СЕ?
street |
Post:548498 - Date: 23.06.17(13:48)
e29489.tif
