Post:#272132 Date:21.10.2010 (11:49) ... "Не крошите булку на Ньютона..." Пока такое рабочее название темы. Дальше видно будет. Хотя ветка - больше про электродинамику. И чуть меньше - про Ньютона. Но ведь Ньютон же не виноват, что в его время электродинамики не было. Вернее, она ещё не знала, что её зовут электродинамикой. Попытаюсь в этой ветке с вашей помошью разобраться с ВД/СЕ по алмастеру, по Капанадзе, по богатырю, мож ещё по кому-нить. Т.е. я коснусь и попробую обьяснить возможные утилитарные варианты для обозначенных в материалах скифа схем. Покажу, так же, "косячки" в моих, более ранних схемах, которые я специально в них закладывал, для выявления лиц, разбирающихся в данных вопросах.
Гравио трогать я, конечно же, не посмею - куда мне до него...
Начну с пары-тройки новых (для вас) своих схем.
Итак, приступим:
И на рис.9 этот же случай размещения индукционной емкости при разряде пластин. Токи в этом случае притягиваются, значит пластины необходимо разрядить за мгновение до достижения ими горизонтальной оси.
На схеме «Тестатика» в интернете я обратил внимание на диск (униполярный генератор) Фарадея. Несомненно, его можно использовать для заливки индукционных ёмкостей на «пусковом» этапе работы машины. То есть, вращая диск «кривым стартером» или от аккумулятора, через схему параллельного заряда и последовательного разряда группы конденсаторов, можно зарядить две уединённые ёмкости которые и будут создавать электрополе в индукционной зоне.
Но, на мой взгляд, лучше использовать схему по типу «электрошокера» или «фотовспышки».
То есть, от аккумулятора при запуске запитать индукционные ёмкости через схемы, подобные схемам этих приборов. Имеются так же и другие способы зарядки уединённых ёмкостей до очень высоких потенциалов.
Попытаюсь рассмотреть «Типатрансгенный» вариант как одну из компиляций под богатыря. На сёдняшний день это ИМХО наиб. соотв. , точнее, «ложится» на все высказ. Богатыря. Конечно, есть тут и немало домысла, если учесть ещё, что богатырь достал, слегка, своей «архизагадочностью». Мне лично нравится. И делается легко. Практически - на шару.
Пока даже не знаю, что именно рисовать. Попробую на словах. Вроде все грамотные. Кто в чём - руки набиты. Многие даже "понимай" иногда... Осталось только глаз набить, вернее "размылить"...
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Я отталкивался от режима КЗ первички. То есть, напряжение на первичке должно быть безопасным для неё в случае снятия с неё полностью активной мощности (то есть, когда эту самую первичку растянуть в провод и подключить к обоим концам постоянку). Либо к ней необходимо будет подключать последовательно полезную активную нагрузку. Может ещё кто сообразит какие варианты.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Вот сейчас будет трудный для понимания материал, поэтому, если кто хочет понять, о чём будет речь в дальнейшем - он должен сосредоточится...
Думаю, понятней всего донести свою мысль с помощью такой категории, как "ампер-витки" - наиболее близкие к реальности и легко сравниваемые по кратности определения, касающиеся МП. То есть, нас на данном этапе не интересуют ни физические (материал, сечение, длина, число витков), ни электрические (сопротивление-напряжение-ток) параметры обмоток. Нас интересуют, в первую очередь, их реальные полевые проявления.
Мы можем утверждать, что в любой момент времени, при любом режиме работы трансформатора, ампер-виток первички равен (по модулю) ампер-витку ХХ плюс ампер-виток вторички. Или, что сумма (векторно) (точнее - разность, т.к. они противоположны) ампер-витков первички и вторички равна ампер-витку ХХ.
Итак, по условиям задачи, на первичку подано напряжение, безопасное для проводника в режиме КЗ.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
В режиме ХХ первичная обмотка обладает достаточно высоким индуктивным сопротивлением и по ней течёт ток, предположим, составляющий 10% от тока КЗ. Именно этот ток создает тот самый «магнитный поток», который «наводит» ЭДС в каждом витке вторички.
А теперь мы будем не «включать» вторичку, а – внимание – «наматывать» её, замкнутую накоротко, на сердечник, виток за витком.
(Для сведения - при этом ток проводимости короткозамкнутой вторички расти не будет: E/r=wE/wr)
Нам необходимо обратить внимание на то, что в случае замкнутой накоротко вторички с каждым намотанным витком её мы увеличиваем значение ампер-витка вторички. При этом на то же значение увеличивается и ампер-виток первички. Происходит это за счёт снижения индуктивного сопротивления первички из-за «бифилярного» влияния на неё вторички и, соответственно, увеличения тока проводимости в первичке.
Данное увеличение ампер-витков вторички и первички при добавлении физических витков вторички (при неизменном суммарном ампер-витке) длится до определённого момента. А именно до момента, когда напряжение, подведённое к первичке, не сможет уже обеспечивать рост тока проводимости в ней.То есть, "бифилярное" влияние вторички "съест" всю индуктивность первички и её (первички)сопротивление будет почти полностью активным. Это и есть «режим КЗ».
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
То есть, если мы после этого момента продолжим дальше наматывать витки нашей замкнутой накоротко вторички, то это, в свою очередь, будет вызывать уменьшение (одновременное) стабильного потока ХХ, который ответственен за генерацию ЭДС во всех витках вторички. Как следствие, ЭДС и ток проводимости в каждом витке вторички уменьшатся, - и всё возвратится на круги своя в обратной последовательности.
То есть, сколько бы физических витков вторички мы бы не наматывали после достижения режима КЗ первички, ампер-виток вторички (и, разумеется, соответственно - первички) мы уже не изменим. Только будем уменьшать ЭДС (и ток проводимости) в каждом витке вторички с каждым намотанным физическим витком.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Точнее и подробнее это происходит следующим образом: рост ампер-витка вторички вызывает уменьшение (одновременное) суммарного ампер-витка вторички и первички, так как в первичке ток проводимости уже не может нарастать. Одновременно с уменьшением суммарного ампер-витка (всегда равного ампер-витку ХХ и наводящему ЭДС во вторичке) падает ЭДС (и ток проводимости) в каждом витке вторички. А ампер-виток и суммарная ЭДС вторички остаются прежними (как в момент достижения КЗ) за счёт добавленных физических витков. То есть, суммарный ампер-виток первички и вторички по прежнему, как и в режиме "до КЗ" не изменяется.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
То есть, после достижения режима КЗ мы можем добавлять сколько угодно витков, других вторичных обмоток, или уменьшать активное сопротивление вторичных обмоток, делая их в виде одного сплошного широкого и толстого витка-"короба" (этот случай требует в дальнейшем особого рассмотрения) - роста тока проводимости в первичке мы не добъёмся и суммарный ампер-виток не изменим по определению. Мы будем только уменьшать ЭДС (и ток проводимости) во всех витках всех вторичек. (В случае же уменьшения активного сопротивления одного массивного витка и ток проводимости будет неизменным, но, повторяю, это отдельный случай)
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Продолжим.
Итак, наша первичка - в режиме КЗ. А мы продолжаем наматывать вторичку дальше, виток за витком. И наматываем её вдвое после КЗ. То есть, после наступления режима КЗ мы намотали ещё столько же, сколько и до КЗ. Тем самым мы уменьшили ЭДС и ток проводимости в каждом витке вторички вдвое. Ампер-виток же вторички и суммарная ЭДС всех её витков остались на уровне КЗ именно за счёт удвоенного количества физических витков.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Подытожим.
(Желающие могут в этом посте вместо ампер-витка читать "поток", или ещё что-нибудь - оно всё из одной бочки...).
Мы довели ампер-витки вторички и первички до режима КЗ, наматывая короткозамкнтую вторичку виток за витком. При этом ампер-виток первички состоит из двух (абстрактных - на всякий случай замечу, вдруг кто поймёт буквально...) частей. Одна часть - это пресловутый ампер-виток ХХ, вторая составляющая - это ампер-виток, обусловленный влиянием вторички на первичку (уменьшением индуктивного сопротивления первички). Этот "обусловленный", "второй" кусок ампер-витка первички по моду равен ампер-витку вторички, по вектору - противоположен. Суммарный ампер-виток вторички и первички по величине и направлению совпадает с ампер - витком ХХ. Во всех режимах работы трансформатора он остаётся стабильным и проявляется в электродинамическом и Ньютоновом пространствах.
Наматывая короткозамкнутую вторичку после КЗ дальше, виток за витком, и, например, удвоив витки вторички, мы, тем самым, уменьшим ЭДС (и, соответственно, ток проводимости) в каждом витке вторички вдвое против момента наступления режима КЗ (см.посты 273859,274016,274022). Суммарный же ампер-виток вторички и сумма ЭДС всех её витков останутся неизменными с момента наступления режима КЗ за счёт удвоения числа физических витков вторички.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Итак, наша короткозамкнутая вторичка намотана вдвое больше, чем необходимо для достижения первичкой режима КЗ. И если мы добавим в контур вторички сопротивление полезной нагрузки, например, равное активному сопротивлению вторички, (то есть, увеличим сопротивление контура вдвое) то ЭДС во вторичке вырастет вдвое при том же токе. И, казалось бы, вот она, халява, как на рисунках миссионера! Но, увы - простая арифметика разбивает сладкие мечты. Во сколько крат мы бы не превышали намоткой вторички режим КЗ первички, мы никогда не получим, увеличивая во столько же крат сопротивление вторички полезной нагрузкой, мощность, превышающую потребу первички. Мы можем снимать во вторичке только мощность, бесконечно приближающуюся к мощности, потребляемой первичкой.
Пока не буду грузить математикой. Желающие могут попытаться рассчитать самостоятельно. Если кто усомнится в моих выводах - позже представлю расчёты.
Здесь есть другая возможность СЕ. Почему я и написал миссионеру, что его рисунок неполный. Об этом чуть позже.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Наверное, надо вернутся к посту: [ссылка]
При относительном движении индуктора и якоря (магнита и провода) на заряды действует сила. Причём на оба заряда. Она на них действует, даже если заряды и "не подчиняются" ей. При этом, если заряд не отклоняется вдоль тока, а движется строго поперёк (90) относительно тока индуктора, то не возникает сила магнитного противодействия движению. Т. е. в данном случае сила на заряд действует, а тока проводимости в якоре вдоль тока индуктора не возникает. |F|=|-F|.
То есть, в противоположном направлении действует сила на индуктор. Или если она не действует на него, то это ещё интересней. Но думаю - вряд ли. Если индуктор дискообразный (цилиндрический), то ничто не мешает ему вращаться вокруг своей главной оси вращения, абсолютно ничего не меняя в пространстве. То есть, индуктор может смело "подчинятся" силе Лоренца, и вращаться в направлении её действия. При этом не будет противодействия относительному перемещению индуктора (магнита) и якоря (заряда).
Думаю, все понимают, что при электродинамических взаимодействиях в электрических машинах присутствует разное количество сил в разных режимах. В режиме ХХ СИЛА ДЕЙСТВУЕТ на заряды, но не приводит к их перемещению. И ТОЧНО ТАКАЯ ЖЕ сила действует на индуктор в противоположном направлении. В рабочем режиме возникает ещё одна сила - препятствующая относительному перемешению индуктора и якоря. И в этом случае на заряды и на индуктор действуют уже по две силы. И одна действует всегда, во всех режимах, я именно её называю "силой Лоренца" (или ЭДС вихревого электрополя - при движении индуктора), а другая - "сила Ампера" (или "вторая составляющая" ) - только при токах в якоре. Причем, величина этой с.А. напрямую зависит от угла расположения токов, а с.Л. при любом угле движения (захода) заряда на ток действует в полную силу. Чего не скажешь для случая захода индуктора на заряд. Если индуктор будет вращаться вблизи заряда - силы не будет вообще, а если заряд будет обращаться вокруг индуктора вдоль тока индуктора - сила будет одинакова как и при любом другом угле захода заряда на ток. То есть можете смело занести случай в реестр нарушений "принципов" относительности.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Наверное, надо завершать "богатырёвский" трансген.
Итак, наш транс работает в режиме КЗ. Вторичка, допустим, намотана вдесятеро больше по числу витков против момента КЗ. Для чего именно КЗ первички и для чего вторичка превосходит по количеству витков момент КЗ. Первичка в режиме КЗ, это почти полностью активное сопротивление, по сути - просто кусок провода. В параллельном КК, например. А избыточной намоткой вторички мы определяем напряжение и сопротивление полезной нагрузки, т.е. снимаемую нами мощность. Т.е., если вторичка вдесятеро превосходит режим КЗ первички, мы увеличиваем сопротивление контура вторички вдесятеро, добавив полезное сопротивление (полезную нагрузку), вдевятеро превосходяшее активное сопротивление всех витков вторичной обмотки. Тем самым мы увеличиваем ЭДС во вторичке в 10 раз. Соответственно, напряжение на полезной нагрузке 9/10 от ЭДС, падение на витках вторички 1/10 от ЭДС.
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
[ссылка]
Не выходит, т.к. увеличивая ЭДС в каждом витке вторички, повышая частоту (уменьшая dt), или же, увеличением числа физических витков первички, повышая дельту потока dФ, мы, и тем, и другим действием, повышаем "противоЭДС" первички. Называя её "противоЭДС", я имею ввиду направленность этой силы именно против приложенного внешнего напряжения. И эта возросшая "противоЭДС", складываясь с приложенным внешним напряжением, уменьшает суммарное напряжение в первичке.
Я надеюсь, все понимают, что в случае активной нагрузки вторички, первичка так же "смещается" в активную область. И график этой "противоЭДС" при этом в ПРОТИВОФАЗЕ к приложенному внешнему напряжению.
То есть
1. Увеличивая количество физических витков первички в попытке получить больший поток, мы, тем самым, пропорционально увеличим и индуктивное сопротивление первички. И, в случае активной нагрузки вторички, вырастет антифазная "противоЭДС" первички. То есть, напряжение (и ток) в первичке упадёт пропорционально увеличению числа витков. А ампер-виток ХХ первички останется прежним.
2. Наращивая частоту приложенного к первичке внешнего питающего напряжения, мы, тем самым, также увеличиваем индуктивное сопротивление первички. И, в случае активной нагрузки вторички, вырастет антифазная "противоЭДС" первички. То есть, напряжение (и ток) в первичке упадет уже пропорционально увеличению частоты. Ампер-виток ХХ первички ("ответственный" за генерацию "противоЭДС" в первичке и ЭДС во вторичке) уменьшится, и время периода (dt в знаменателе) уменьшится пропорционально.
То есть в обоих возможных случаях, пытаясь достичь желаемого увеличения ЭДС во вторичке, мы, тем самым, увеличиваем и "противоЭДС" в первичке. Что сводит на нет наши поползновения....
Такие пропорции:
E1/w1=E2/w2
I1/w2 = I2/w1
Откуда:
E1*w2=E2*w1
I1*w1 = I2*w2
И далее:
E1w2I1w1=E2w1I2w2
приводят к классике:
E1I1=E2I2
То есть, помимо всего прочего, мы ну никак не можем сбросить из уравнений для транса миссионера соотношения витков (разумеется, для НЕ холостого хода). И получается, что этот принцип соотношения витков при рассчёте k транса подтверждается физически и математически.
Но миссионер вплотную подошёл к постановке задачи - в каком узком месте собака порылась?
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
Попробую продолжать без рисунков.
При работе обычного трансформатора ток, проходящий по первичке, "тормозит" питающий генератор. Думаю, большинству не надо пояснять причины данного эффекта. В режиме КЗ первичка превращается просто в кусок провода. Со всеми вытекающими. Параллельный колебательный контур (пока говорим об идеальном) совсем не "тормозит" питающий генератор - в питающей цепи тока нет. Контур, помимо ёмкости и индуктивности, состоит часто и из соединяющих эти детали проводов (именно этот случай нас интересует). Так вот, первичка в режиме КЗ и есть наш искомый кусок провода. На участке между одним питающим контактом и одной из деталей контура. А при желании - четыре первички на четырёх подобных участках. Добротность контура будет снижаться только активным сопротивлением первички. Собственно, это и будет наш "расход" генераторной мощности. Тут я хочу обратить внимание на интересный, ИМХО, фактик. При сопротивлении, допустим, той же первички обычного транса, стремящемся к нулю, ток в якоре питающего генератора стремится к бесконечности. А если стремится к нулю сопротивление в контуре, то и ток питающего контур генератора стремится к нулю.
То есть, вторичка, как ей и положено, по-прежнему "влияет" на первичку. Но в случае, если эта первичка - соединительный провод в КК, то это влияние будет положительным для добротности этого КК. В случае, если вторичка "доведёт" первичку до режима КЗ, оставив ей только активное сопротивление. А вот многократная, избыточная, "перемотка" (дополнительная намотка) вторички после достижения режима КЗ продиктована арифметикой. Просто "одноразовая" КЗ намотка вторички не позволит использовать её с дополнительным сопротивлением (полезной нагрузкой), и нам придется оставить её короткозамкнутой. Двухразовая избыточная перемотка вторички позволит использовать половину мощности, циркулирующей в КК. Десятикратная перемотка - девять десятых от мощности в КК. И т.д. То есть, всегда умножается на n-1/n (n - кратность превосходящей КЗ избыточной "перемотки" вторички).
То есть, и тут, как в обычном трансе, мы имеем налицо все прелести ЗСЭ (и слава Богу!), и никакой эфир не "колеблем продольно", и превышения первичной мощности во вторичке не наблюдаем (Боже упаси!)
_________________ Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.
![[ссылка]](https://www.skif.biz/files/c98444.jpg){kind=link}