[ВХОД]

Главная | Содержание | Форум | Флуд | Файлы | Поиск | Контакт
NAVIG
О форуме
Резонансные генераторы
Магнитные генераторы
Механические центробежные (вихревые) генераторы
Торсионные генераторы
Электростатические генераторы
Водородные генераторы
Ветро- и гидро- и солнечные генераторы
Струйные технологии
Торнадо и смерчи
Экономия топлива
Транспорт
Гравитация и антигравитация
Оружие
Нейтронная физика
Научные идеи, теории, предположения...
Прочие идеи (разные)
Новые технологии
Коммерческие вопросы
Барахолка
Патентный отдел
Сделай сам. Советы.
Конструкторское бюро
мобильная версия
Печатать страницу
Поделиться...

Яндекс.Директ
Форум - Резонансные генераторы - Прочие резонансные генераторы - Эффективный источник питания индуктивной нагрузки - Стр.1
[ 1 | 2 ][>
Модератор: asidalv
asidalv | Post: 219215 - Date: 24.12.09(10:11)
Итак, ставилась следующая задача. Запитать индуктивность нашего
будущего электродвигателя таким образом, чтобы при каждом насыщении ее
энергией забирать эту энергию (точнее ее большую часть, за минусом потерь)
за счет использования ЭДС самоиндукции т.н. "КонтрЭДС" или Back EMF (как
вам это больше нравится). Напомню, что данная сила возникает в _любой_
катушке индуктивности в тот момент, когда ее поле начинает коллапсировать т.е.
когда на катушку прекращается подача тока. По сути дела, ЭДС симоиндукции
и есть мера _индуктивности_ катушки. Также, в момент прекращения подачи тока
на катушке меняется полярность напряжения (т.к. она в этот момент сама
становится источником энергии) но НАПРАВЛЕНИЕ протекующего тока в цепи
не изменяется. Для нас это очень важно.

Также, схема должна обеспечивать:

1. Запитку индуктивности мощными импульсами с возможностью плавной
регулировки частоты их следования от 0 до 100 Гц.
2. Сбор обратной ЭДС в широком дапазоне нагрузок двигателя (т.е. изменения
индуктивности обмотки в процессе его работы).
3. Возможность сбора генераторной ЭДС в будущем.

При этом, каким-то образом необходимо измерить количество полученной
механической работы, которую способно совершить создаваемое таким образом
магнитное поле. После того, как схема была собрана результат превзошел
все ожидания. В качестве катушки индуктивности использовался сердечник
от трансформатора ТС 280 с одной катушкой. Параметры катушки:

530 витков провода ПЭВ 0.6 мм.
Сопротивление 5.5 Ом.
Индуктивность
при сжатом полностью сердечнике (замкнутом магнитном потоке) 350 мг.
при отсутствии сердечника около 2 мг.
при зазоре 1 мм 60 мг.
при зазоре 0.2 мм 180 мг.
Данные по индуктивности примерные. Измерение проводилось прибором VC 9808+
Под нагрузкой, понятное дело, значения индуктивности будут отличаться.

Самый важный параметр: вес сердечника около 1.5 кг (обоих половинок вместе).
Материал: электротехническая сталь в виде пластин толщиной 0.35 мм
загнутых в П образную форму.

При работе установке наблюдается очень мощный шум от ударов половинок
сердечника друг об друга. При этом создается значительная вибрация.
Трансформатор ползает по столу, вибрация распостраняется также по полу
и стене. Такое впечатление, что работает перфоратор. Усилие, с которой
стягиваются половинки сердечника такое, что в полностью притянутом состоянии
разорвать их руками невозможно. Если расстояние 1 мм сила притяжения
их друг к другу составляет около 2 кг.

При этом от батареи 12 V потребляется ток не превышающий 0.5 A при максимальной
(около 70 гц) частоте следования импульсов. На основании всего вышесказанного
я делаю следующий вывод:

Такой способ запитки катушки индуктивности эффективен и требует дальнейшего
изучения. На данный момент не существует серийно выпускаемых устройств,
используюших эффект сбора обратной ЭДС для последующего его использования.

Чтобы развеять сомнения скептиков и сомневающихся привожу фото и схему
установки, осцилограммы. Также описание работы схемы. Информация
предоставляется в полностью открытом виде -- ничего не скрывается.








У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
asidalv | Post: 219219 - Date: 24.12.09(10:23)
Фото и сигналограммы.

Важно: на сигналограмме с1 отверткой показан участок, где идет _потребление_ энергии от инвертора т.е. ЗАРЯД с1 до нужного значения. Инвертор не питает напрямую нагрузку! Он только помпенсирует потери в контуре. Потери зависят ТОЛЬКО от добротности контура. Это - центральная идея всей установки.


У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
- Правка 24.12.09(10:35) - asidalv
nafanya_embrulia | Post: 219234 - Date: 24.12.09(11:51)
....При работе установке наблюдается очень мощный шум от ударов половинок
сердечника друг об друга. При этом создается значительная вибрация.
Трансформатор ползает по столу, вибрация распостраняется также по полу
и стене. Такое впечатление, что работает перфоратор. Усилие, с которой
стягиваются половинки сердечника такое, что в полностью притянутом состоянии
разорвать их руками невозможно. Если расстояние 1 мм сила притяжения
их друг к другу составляет около 2 кг.

При этом от батареи 12 V потребляется ток не превышающий 0.5 A при максимальной
(около 70 гц) частоте следования импульсов....


Здрасте,
можна задать вопрос?
А если просто прицепить 12вольт к этой катухе, сила притяжения
половинок сердечника друг к дружкке какая буде?

Респект..

asidalv | Post: 219235 - Date: 24.12.09(11:56)
Описание схемы.

На вложенном рисунке -- упрощенная (без тиристоров) схема силовой части. Это действующая модель для понимания процессов происходящих в реальном устройстве. Работает схема следующим образом. Напряжение из электросети, через лампу, которая выполняет функцию защиты от КЗ попадает на умножитель, где на выходе получается около 550 вольт. Напряжение особо не важно, но лучше больше т.к. лучше ощущается эффект механической работы магнитного поля. Сначала нажимаем кнопку "заряд" и доводим напряжение на с3 до нужного значения. Далее, отпускаем кнопку заряда и нажимаем кнопку "Импульс". При этом, переключатель "Такт" должен стоять так, чтобы образовывалась цепь:

- С1
- Кнопка
- Диод с переключателем, меняющем полярность диода
- ИНДУКТИВНОСТЬ
- С2

При нажатии кнопки "Импульс" происходит следующее. с1 разряжается через диод на индуктивность. Вокруг индуктивности создается магнитное поле, которое МОЖЕТ совершить механическую работу. В нашем случае - громко щелкают половинки сердечника. Далее, магнитное поле начинает разрушаться т.к. энергия с1 иссякла, но при этом, оно (поле) никуда пока не делось и начинается процесс генерации ЭДС _самоиндукции_ катушки, который приводит к тому, что с2 начинает заряжаться. После того, когда энергия поля иссякла окончательно на с2 присутствует около 80% от начального напряжения на с1 причем с _тем же знаком_ (это главная фишка этой схемы).

Поскольку _не вся_ энергия конденсатора с1 была поглощена индуктивностью (увы, наш мир несовершенен) что-то на нем еще осталось -- это примерно 15-20% от исходного напряжения на с1 этот заряд можно сбросить куда-нибудь (лучший вариант - назад в батарею) или просто замкнуть на землю. Для чего в схеме сделана кнопка "Сброс".

Далее, поворачиваем тумблер "Такт" в другое положение и нажимаем снова кнопку "Импульс". Происходит обратный процесс. с2 разряжается на ИНДУКТИВНОСТЬ, которая своим КонтрЭДС заряжает с1 до 50% (не менее) от напряжения питания. И при этом, как и в первом случае, поле

МОЖЕТ СОВЕРШИТЬ ПОЛЕЗНУЮ МЕХАНИЧЕСКУЮ РАБОТУ!

Таким образом, истоник питания не питает напрямую нагрузку, а лишь обеспечивает подкачку контура порциями энергии, необходимыми для его работы. А теперь представьте, что коммутация происходит 50 - 100 раз в секунду -- что, собственно, и честно делает основная схема. Процесс этот я называю таймингом.
Почувствовали куда я клоню? Или дальше будем крутить Фарадеевы рамки с током? Хватит, наверное, уже

Я не верю в OU устройства! НО.

1. Так (пока) не запитывает индуктивную нагрузку никто.
2. Все существующие двигатели вообще не способны собирать обратный ЭДС обмоток.
3. Данная схема (при некторой доработке) позволит собрать еще генераторную ЭДС.

Все эти весчи должны дать очень интересные разультаты. И требуют дальнейших исследований...



У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
asidalv | Post: 219239 - Date: 24.12.09(12:04)
nafanya_embrulia Пост: 219234 От 24.Dec.2009 (11:51)
....При работе установке наблюдается очень мощный шум от ударов половинок
сердечника друг об друга. При этом создается значительная вибрация.
Трансформатор ползает по столу, вибрация распостраняется также по полу
и стене. Такое впечатление, что работает перфоратор. Усилие, с которой
стягиваются половинки сердечника такое, что в полностью притянутом состоянии
разорвать их руками невозможно. Если расстояние 1 мм сила притяжения
их друг к другу составляет около 2 кг.

При этом от батареи 12 V потребляется ток не превышающий 0.5 A при максимальной
(около 70 гц) частоте следования импульсов....


Здрасте,
можна задать вопрос?
А если просто прицепить 12вольт к этой катухе, сила притяжения
половинок сердечника друг к дружкке какая буде?

Респект..


Естественно, это было сделано в первую очередь. Если просто подцепить будет нагрев, а спустя несколько секунд - дым. Сердечник щелкнет 1 раз. Ток составит 12V/5.5Ом = 2.1 А

Если через резистор для ограничения тока в пределах 0.3 ... 0.5 А (т.е. сколько потребляет устройство) не будет ничего. Немного притянется, половинки легко растянуть рукой.

Если через ключ, который будет просто питать индуктивность (без сбора КЭДС) такими импульсами с таким током тоже не будет ничего похожего с тем, что делает данное устройство.

Однако, все это гадания на кофейной гуще. Только построив двигатель можно оценить на что способно это устройство.




asidalv | Post: 219249 - Date: 24.12.09(12:45)
Теперь, собственно, описание схемы. Зная принцип коммутации (см. выше) можно рассказать о самой схеме. Несколько слов о ТИРИСТОРАХ.

Эти электронные приборы уникальны тем, что открыв их ИМПУЛЬСОМ закрыть их уже невозможно, пока протекает ток через анод-катод тиристора. Это очень важное свойство! В схеме осуществляется только их "поджиг" (аналогично трубкам Грея) через импульсные трансформаторы ТИ1 - ТИ4 что, обеспечивает такты работы устройства. Закрываются тиристоры САМИ при истощении источника энергии т.е. при прекращении тока в цепи. Второе важное свойство тиристоров -- они способны пропускать ток только в ОДНОМ направлении. Это предотвращает возникновение гармонических колебаний, которые нам испортили бы всю "малину"
Еще момент. Все устройство -- импульсное.


Устройство представляет из себя три отдельных блока.

1. Силовая часть, коммутирующая индуктивную нагрузку.
2. Инвертор DC-DC 12 -> 500 (500 В это на холостом ходу).
3. Блок управления, формирующий необходимые тайминги.

Рассмотрим каждый блок отдельно. Силовая часть уже рассмотрена, следует добавить, что номера тиристоров даны в соответствии с порядком тактов коммутации т.е. тиристор 1 это первый такт, далее пауза, затем тиристор 2, 3 и 4. Далее снова 1 и так по кругу Обмотки импульсных трансформаторов должны быть включены между КАТОДОМ и управляющим электродом тиристора, причем важно добиться того, чтобы импульс положительной полярности (при его поступлении с блока управления) попадал в управляющий электрод тиристора, а не в катод т.е. начала обмоток (точки) должны соответсвовать схеме. Диоды, шунтирующие зарядный и разрядный конденсаторы нужны для предотвращения всякого рода выбросов, связанных с тем, что в схеме МОГУТ все-же возникнуть гармонические колебания (на начальной фазе открытия тиристора). Подстроечный резистор в цепи тиристоров 2-4 нужен для рассивания мощности выделяемой при сбросе остатка заряда конденсаторов -- без него может выйти из строя тиристор от превышения импульсного тока (один у меня уже сдох от этого). В схеме не ставилась цель сбора этой энергии, схема учебная, поэтому стоит резистор. Вместо него подойдет лампа на 220V 40-75 Вт. В реальной схеме контроллера двигателя, естественно, нужно ставить обратноходовый преобразователь для грамотной утилизации этой ЭДС.
Тумблер "Контроль" (на фото он над микроамперметором), неонка, сам микроамперметр предназначены для мониторинга работы устройства. Поскольку мы имеем дело с импульсами одной полярности, выпрямительный диод в цепи микроамперметра не требуется. Следует учитывать, что напряжение будет показываться примерно среднее между min и max. Резистор, обозначенный * ограничивает ток в цепи микроамперметра. Назначение амперметра и предохранителя надеюсь всем понятно. Тумблеры "Генератор" и "Высокое" нужны для управления устройством.


Продолжение следует.





Yarston | Post: 219277 - Date: 24.12.09(13:49)
дубль. к удалению.

- Правка 24.12.09(13:51) - Yarston
Yarston | Post: 219278 - Date: 24.12.09(13:49)
ИМХО, вот так то же, но проще. Импульсы в катухе разнополярные, с частотой сети (можно, конечно, иначе сделать). Питание от сети.
А вообще, для чего это вообще надо? Для поиска СЕ, или есть какое-то прикладное назначение у сей штуковины?
P.S. Вряд ли целесообразно рассказывать тут про тирики, а схемы лучше в *.gif выкладывать.

У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
asidalv | Post: 219294 - Date: 24.12.09(14:26)
Инвертор 12 -> 500

Данное устройство представляет из себя высокоэффективный импульсный преобразователь, работающий на частоте около 100 кГц. В схеме приняты меры для повышения КПД до максимально возможного. Измерения показали, что КПД этого преобразователя составляет не менее 95% при нагрузке не более 15 Вт. При увеличении нагрузки до 40 Вт КПД падает где-то до 75-80%, но нам это не страшно т.к. устройство "поедает" от батареи 0.5 А максимум, что соответсвует мощности 12.6 В * 0.5 А = 6.3 Вт, не больше. На основании этого, можно считать, что схема преобразователя оптимальна. Преобразователь выполнен на микросхеме TL 494. Микросхема представляет из себя универсальный ШИМ контроллер широкого применения, в частности, эта микросхема применяеться в АТХ блоках питания компьтеров. Ее низкая стоимости, возможность внешнего управления шириной импульсов (разными способами) делает ее применение целесообразным в данной конструкции.

Обвязка микросхемы заставляет ее генерировать нужные импульсы, которые поступают на затворы мощных полевики IRF 1010. Многим может показаться, что биполяпные транзисторы в цепи затворов полевиков это драйверы, однако это не так. Эти транзисторы сбрасыват потенциал емкости затвора полевика при прекращении импульса, что важно т.к. такие полевики обладают значительной емкостью затвора. Однако их сопротивление канала составляет всего 12 миллиом, что для нас очень важно т.к. мы имеем дело с низким напряжением батареи - всего 12 вольт, поэтому каждый миллиом на счету.

Цепь, подключенная к выводу 4 задает ширину импульсов преобразователя, что позволяет в широких предалах управлять выходным напряжением (резистор "Мощность", а значит -- и мощностью всего устройства. Подача на вывод 4 этой лог. 1 (около +9 В) полностью отключает преобразователь (длительность импульсов становится = 0). Этот сигнал приходит с контроллера управления (цепь с диодом VD 5), когда нужно запретить подкачку контура энергией. На осцилограмме "с1" хорошо видно, что преобразователь включается кратковременно, всего на 1 такт цикла коммутации. Это позволяет подзарядить зарядный конденсатор до нужной "кондиции", все остальное время (3 такта) преобразователь отдыхает. Поскольку преобразователь работает на очень высокой частоте, такой способ управления им никак не влияет на эффективность его работы. Светодиод "ИОН" показывает работу источника внутреннего опорного напряжения TL 494. Конденсаторы 0.22 и 1000 мкф обязательны, они предохраняют цепь питания от опасных выбросов высокочастотных токов, которые могут возникать от ЭДС самоидукции обмоток трансформатора преобразователя. Цепочки по 5 и 6 выв. TL 494 задают частоту генератора. В нашем случае это около 100 кГц.

Трансформатор сделан на базе "железа" трансформатора от компьютерного БП. Все старые обмотки с трансформатора удаляются. Вторичная обмотка содержит 60 - 70 витков провода ПЭВ 0.5 мм, первичная 3 + 3 витка провода ПЭВ 1 мм.

Диоды выпрямителя - HER 308. Можно использовать наши КД 213 А, у них почти 2х кратный запас по напряжению, в этой схеме они будут работать нормально. С целью снижения радиопомех, провода от вторичной обмотки до диодов должны быть как можно короче.


Продолжение следует.


asidalv | Post: 219298 - Date: 24.12.09(14:31)
Yarston Пост: 219278 От 24.Dec.2009 (13:49)
ИМХО, вот так то же, но проще. Импульсы в катухе разнополярные, с частотой сети (можно, конечно, иначе сделать). Питание от сети.
А вообще, для чего это вообще надо? Для поиска СЕ, или есть какое-то прикладное назначение у сей штуковины?
P.S. Вряд ли целесообразно рассказывать тут про тирики, а схемы лучше в *.gif выкладывать.


Питать подобные устройства от сети бессмысленно в принципе. В сеть невозможно (с пользой) осуществлять рекурперацию любой энергии. Питание имеет смысл только от батарей т.к. в батарею рекурперация возможна. При этом, нужно делать именно двигатель, с которого следует снимать механическую работу (с вращающего вала). Эту работу нужно измерить, а ее результат можно направить на что-то полезное. Вот в этом есть смысл и ради этого весь огород.



MSN | Post: 219306 - Date: 24.12.09(14:55)
Ну что, могу только поздравить. В чём фишка, вы уловили. Дальше остается собирать двигатель.
НО будут нюансы, которых вы пока не знаете. Генераторную ЭДС вы вряд ли соберете. От нее лучше избавляться.
Подсказка по схеме: между мостиком на HER 30 и схемой заряд-разряд вам следует поставить дроссель, иначе КПД вашей схемы подзарядки не выйдет за 50%. Успехов.

_________________
Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно. 99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
- Правка 24.12.09(16:47) - MSN
mihalich | Post: 219311 - Date: 24.12.09(15:30)
asidalv Пост: 219239 От 24.Dec.2009 (12:04)


Однако, все это гадания на кофейной гуще. Только построив двигатель можно оценить на что способно это устройство.


"- Безумству храбрых поём мы песню,
Безумство храбрых - вот мудрость жизни"
....................... Песня о соколе. М Горький.

Тем не менее, лучше сперва считать, а потом делать.
Что мы выиграем в случае полной удачи? :
Известно , что КПД промышленного трёзфазного 380вольтового двигателя ~96%; Более высоковольтныё 500 вольтовые имеют и 98%;
Резерв еще есть: Можно применить сверхпроводимость, магнитные подвесы
вместо подшипников, и создать в статоре вакуум,
тогда КПД будет почти 100% ! НО НА ВЕС ЗОЛОТА ? !!!!!!!!!!
Где тот резерв , который может реализовать новая конструкция
Вашего будущего двигателя, в случае полной удачи.
На какие доли процента он ещё повысит КПД ? на одну десятую ,или на пару сотых. А других то уже нету. Или вы из тех кто надеется на КПД
в 150-200 % ????????? Тогда и вопросов больше нет.




asidalv | Post: 219312 - Date: 24.12.09(15:35)


У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
asidalv | Post: 219313 - Date: 24.12.09(15:35)
MSN Пост: 219306 От 24.Dec.2009 (14:55)
Ну что, могу только поздравить. Фишку вы уловили. Дальше остается собирать двигатель.
НО будут нюансы, которых вы пока не знаете. Генераторную ЭДС вы вряд ли соберете. От нее лучше избавляться.
Подсказка по схеме: между мостиком на HER 30 и схемой заряд-разряд вам следует поставить дроссель, иначе КПД вашей схемы подзарядки не выйдет за 50%. Успехов.


Дроссель есть в первом патенте, я думал его поставить. Однако схема работает и без него весьма впечатляюще. Сегодня попробую.

Что касается генераторной ЭДС. Это хорошо тем, что генератор будет в одном корпусе с двигателем, что снижает количество слесарных работ. Мне проще сделать хитрую коммутацию, чем железо.

Также, когда двигатель работает в холостую, эта работа может быть пущена на генерацию энергии. Когда двигатель работает с нагрузкой, обороты его снижаются, генераторная ЭДС тоже (т.к. обороты упали).

Пока цель собрать двигатель. Сейчас я думаю, где заказать пластины для ЭМ ротора и статора.

Я понимаю, что это только начало. Самое сложное еще впереди...
Спасибо за поддержку.




У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
mihalich | Post: 219314 - Date: 24.12.09(15:40)
asidalv Пост: 219239 От 24.Dec.2009 (12:04)


Однако, все это гадания на кофейной гуще. Только построив двигатель можно оценить на что способно это устройство.


"- Безумству храбрых поём мы песню,
Безумство храбрых - вот мудрость жизни"
....................... Песня о соколе. М Горький.

Тем не менее, лучше сперва считать, а потом делать.
Что мы выиграем в случае полной удачи? :
Известно , что КПД промышленного трёзфазного 380вольтового двигателя ~96%; Более высоковольтныё 500 вольтовые имеют и 98%;
Резерв еще есть: Можно применить сверхпроводимость, магнитные подвесы
вместо подшипников, и создать в статоре вакуум,
тогда КПД будет почти 100% ! НО НА ВЕС ЗОЛОТА ? !!!!!!!!!!
Где тот резерв , который может реализовать новая конструкция
Вашего будущего двигателя, в случае полной удачи.
На какие доли процента он ещё повысит КПД ? на одну десятую ,или на пару сотых. А других то уже нету. Или вы из тех кто надеется на КПД
в 150-200 % ????????? Тогда и вопросов больше нет.

Но, поскольку я всегда симпатизирую ДЕЛАЮЩИМ а не просто болтающим,
то качественное трансформаторное железо в нужном количестве готов предоставить ( в Киеве)




- Правка 24.12.09(15:58) - mihalich
[ 1 | 2 ][>
У Вас нет прав отвечать в этой теме.
Форум - Резонансные генераторы - Прочие резонансные генераторы - Эффективный источник питания индуктивной нагрузки - Стр 1

Главная | Содержание | Форум | Флуд | Файлы | Поиск | Контакт
Valid XHTML 1.0 Transitional Valid XHTML 1.0 Transitional
Генерация страницы: 0.008 сек