Hallo alle zusammen! Heute werden wir versuchen, über das Thema Generatoren nach dem Prinzip der unipolaren Induktion nachzudenken. Natürlich werden wir die Arbeit von Tesla untersuchen, und wir werden immer die geheime Frage im Auge behalten: „Wie hat Tesla seinen autarken Stromgenerator tatsächlich zu einem Perpetuum mobile gemacht?“ (Zum Beispiel diese Frage verlässt mich nie).
Schließen Sie zunächst dieses Dokument und öffnen und machen Sie sich mit einem anderen vertraut, das eine Übersetzung des Patents US 406968 enthält, d.h. das Design der unipolaren Tesla-Maschine.
US-Patent 406968
Herr der Drachen
Betrachten Sie noch eines der frühen Patente des großen Tesla - seine "Dynamo-Elektromaschine" oder anders
"Generator mit Selbsterregung", der auf dem Prinzip der unipolaren Induktion beruht. Genau
diese Erfindung soll den "Over-Unit-Generator" ersetzen, den Tesla angeblich erfunden hat.
Seltsamerweise, aber dieses "Elektroauto" ist wirklich einfach zu modifizieren
Vor " Perpetuum Mobile". Und der brillante Tesla, nicht angeblich, aber wirklich herausgefunden, wie man seinen eigenen macht
Generator über Einzel. Was genau am Gerät geändert werden muss - erzähle ich in einem separaten
Artikel "Geheimnisse der unipolaren Induktion" (finden Sie im gleichen Abschnitt). Es scheint, dass aus der Zeit
als Tesla seine Superantenne nicht fertigstellen durfte, um den Planeten mit kostenlosem Strom zu versorgen,
- er begann aktiv zu "grasen" und in besonders "gefährlichen" Fällen zu würgen. Aber trotzdem, Tesla
nur patentierte Elemente eines Geräts in verschiedenen Patenten, was auf den falschen Zweck hinweist, für den,
tatsächlich hat er dieses oder jenes Element erfunden. Außerdem fügen wir hier fragmentarische Informationen hinzu, die
Tesla "drückte" in seinen Artikeln (natürlich verschleiert). Es bleibt noch eine Gehirnwäsche, ein wenig
denken und aus verschiedenen Teilen ein einziges Ganzes zusammensetzen. Was wir tun werden (im angegebenen Artikel).
Sehen Sie sich in der Zwischenzeit das Patent selbst an, das die Grundlage für unsere weitere Argumentation ist.
Abrufen
Lassen Sie uns wissen, dass ich, Nikola Tesla aus Smiljan, Lika, an der österreichisch-ungarischen Grenze, ein Bürger des Kaisers von Österreich und ein Einwohner der Stadt New York, im Bundesstaat New York, etwas Neues und Nützliches erfunden habe Verbesserungen am selbsterregten Generator oder für elektrische Autos"Magneto", das sich aus der Spezifikation und den begleitenden Figuren ergibt.
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Klasse von elektrischen Generatoren, die als "unipolar" bekannt sind, bei denen eine Scheibe oder ein zylindrischer Leiter zwischen Magnetpolen angebracht ist, die geeignet sind, ein ungefähr gleichförmiges Feld zu erzeugen. Bei den oben genannten Geräten oder bei Maschinen mit Scheibenanker fließen in einem rotierenden Leiter induzierte Ströme je nach Vorzeichen der Magnetpole von der Mitte zur Peripherie oder umgekehrt, je nach Drehrichtung oder Kraftlinien . Diese Ströme werden durch Passieren von Fugen oder Bürsten reduziert, die an Punkten an ihrem Umfang und in der Nähe ihres Zentrums auf die Scheibe aufgebracht werden. Bei einer Maschine mit zylindrischem Anker werden die im Zylinder induzierten Ströme durch Bürsten reduziert, die an den Seiten des Zylinders an seinen Enden angebracht sind. Um die für praktische Anwendungen mögliche EMF-Effizienz zu erhöhen, ist es notwendig, den Leiter entweder mit sehr hoher Geschwindigkeit zu drehen oder eine Scheibe mit großem Durchmesser oder einen langen Zylinder zu verwenden; aber in jedem Fall wird es schwierig, ein Gut zu garantieren und zu erhalten elektrischer Kontakt zwischen den Schleifbürsten und dem Anker aufgrund der hohen gegenseitigen Geschwindigkeit.
Es wurde vorgeschlagen, zwei oder mehr Scheiben in Reihe zu schalten, um eine höhere elektromotorische Kraft zu erhalten; aber mit Verbindungen, die zuvor verwendet wurden, und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Festplattengrößen, die für die Bereitstellung erforderlich sind gute Ergebnisse diese Schwierigkeit ist immer noch empfindlich, um ein ernsthaftes Hindernis für die Verwendung dieser Art von Generator zu sein. Ich habe versucht, dies zu überwinden und zu diesem Zweck eine Maschine mit zwei Bereichen mit jeweils einem rotierenden Leiter zwischen den Magnetpolen konstruiert, aber nach dem gleichen Prinzip wie oben für beide Maschinenformen beschrieben, und da ich die Scheibenform bevorzuge, Ich werde hier beschreiben, ist nur so ein Auto. Die Scheiben werden wie Riemenscheiben mit Flanschen hergestellt und durch flexible leitfähige Bänder oder Bänder miteinander verbunden.
Ich ziehe es vor, die Maschine so zu konstruieren, dass die Richtung des Magnetismus oder die Richtung der Pole in einem Kraftfeld dem anderen entgegengesetzt ist, damit die Drehung der Scheiben in die gleiche Richtung Strom in einer Form von der Mitte zum Kreis und in ein anderer vom Kreis zum Mittelpunkt. Daher sehen die Kontakte an den Wellen, auf denen die Scheiben installiert sind, wie Klemmen aus und die elektromotorische Kraft auf sie ist die Summe elektromotorische Kräfte zwei Festplatten.
Ich möchte auf die offensichtliche Tatsache hinweisen, dass, wenn die Magnetismusrichtung in beiden Bereichen gleich ist, das gleiche Ergebnis wie oben erhalten wird, wenn die Scheiben gegenläufig gedreht werden und wenn die Verbindungsstreifen oder -bänder gekreuzt werden. Auf diese Weise wird die Schwierigkeit der Bereitstellung und Wartung guter Kontakt mit Festplattenperipherie und billig und langlebige Maschine getan, ist es für viele Zwecke nützlich - um Generatoren anzuregen Wechselstrom, für den Motor und für jeden anderen Zweck, für den die Maschinen selbsterregte Generatoren sind.
Die Spezifität der Maschinenkonstruktion, die ich gerade allgemein beschrieben habe, habe ich in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen - Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, meiner verbesserten Maschine ist. Fig. 2 ist ein vertikaler Schnitt derselben senkrecht zu den Wellen. 
Um ein Gehäuse mit zwei magnetischen Kraftfeldern herzustellen, habe ich eine Basis mit integrierten zwei Teilen des Magneten gegossen - Pole B und B'. Ich befestigte den Körper mit Schrauben E an Gussteil D, mit zwei ähnlichen und entsprechenden Teilen des Magneten - Pole C und C'. Polteile B und B' sind dazu ausgelegt, ein Kraftfeld einer bestimmten Polarität zu erzeugen, und Polteile C und C' sind dazu ausgelegt, ein Kraftfeld entgegengesetzter Polarität zu erzeugen. Die Steuerwellen F und G durchdringen die Pole und drehen sich in isolierten Lagern im Gussteil D wie abgebildet.
H und K sind Scheiben oder erzeugende Leiter. Sie bestehen aus Kupfer, Messing oder Eisen und sind an ihren jeweiligen Schäften befestigt. Sie werden mit einem breiten Umfangsflansch J geliefert. Selbstverständlich können die Scheiben bei Bedarf von ihren Wellen getrennt werden. Ein flexibles Metallband L verläuft durch die Flansche der beiden Scheiben und kann, falls gewünscht, verwendet werden, um eine der Scheiben zu drehen. Ich ziehe es jedoch vor, diesen Gürtel einfach als Leiter zu verwenden, und zu diesem Zweck kann dünnes Stahlblech, Kupfer oder ein anderes geeignetes Metall verwendet werden. Jede Welle ist mit einer Steuerscheibe M versehen, über die die Kraft von außen übertragen wird. N und N sind Terminals. Der Übersichtlichkeit halber sind sie mit P-Federn versehen dargestellt, die die Enden der Wellen berühren. Damit sich diese Maschine selbst erregt, können Kupferstreifen um die Pole oder jeder in den Abbildungen gezeigte Leitertyp verwendet werden.
Ich beschränke meine Erfindung nicht nur auf die hier gezeigte Konstruktion. So ist es beispielsweise nicht erforderlich, die angegebenen Materialien und Größen strikt einzuhalten. Außerdem versteht es sich, dass das leitfähige Band oder Band aus mehreren kleineren Bändern zusammengesetzt werden kann und dass die hierin beschriebene Verbindungsregel auf mehr als zwei Scheiben angewendet werden kann.
Ich patentiere folgendes:
1. Ein elektrischer Generator, bestehend aus einer Kombination mit zwei rotierenden Leitern, die in unipolaren Feldern montiert sind, einem flexiblen leitfähigen Band oder Band, das sich um den Umfang der Leiter erstreckt, wie hierin beschrieben.
2. Kombinationen mit zwei rotierenden leitfähigen Scheiben mit einem Flansch am Umfang, die in unipolaren Feldern montiert sind, eines flexiblen leitfähigen Bandes oder eines Bandes, das sich um die Flansche beider Scheiben erstreckt, wie formuliert.
3. Eine Kombination aus unabhängigen Sätzen von Feldmagneten, die angepasst sind, um unipolare Bereiche zu halten, leitfähigen Scheiben, die sich in bestimmten Feldern drehen, einem unabhängigen Übertragungsmechanismus für jede Scheibe und einem flexiblen leitfähigen Riemen oder Riemen, der wie formuliert um den Umfang der Scheiben läuft .
Nikola Tesla.
Das Patent erklärt nicht wirklich, wie man den Generator autark macht. Tesla
versuchte dieses Informationsvakuum durch die Veröffentlichung seines Artikels "NOTES
BEZÜGLICH UNIPOLAR DYNAMO "in the Electrical Engineer, New York, 2. September 1891.
Ich präsentiere die genaue Übersetzung dieses Artikels unten. Vielen Dank an Sib, die sich freundlicherweise vorbereitet hat
Übersetzung von Teslas Notizen. So:
* * *
Charakteristisch für grundlegende Entdeckungen, für große Leistungen des Intellekts ist, dass sie eine große Macht über die Vorstellungskraft des Denkers behalten. Ich meine das unvergessliche Experiment von Faraday mit der Rotation einer Scheibe zwischen den beiden Polen eines Magneten, das ein so großartiges Ergebnis brachte, das sich seit langem in alltäglichen Experimenten bewährt hat; Dennoch gibt es in diesem Embryo bestehender Dynamos und Motoren einige topologische Elemente, die auch heute noch auf sich aufmerksam machen und der sorgfältigsten Untersuchung würdig sind.
Betrachten Sie zum Beispiel den Fall einer Scheibe aus Eisen oder einem anderen Metall, die sich zwischen zwei entgegengesetzten Polen eines Magneten und polaren Oberflächen dreht, die beide Seiten der Scheibe vollständig bedecken, und nehmen Sie an, dass elektrischer Strom gleichmäßig von allen Punkten entfernt und durch Kontakte übertragen wird des Randes der Scheibe. Nehmen Sie zuerst das Motorgehäuse. Bei allen herkömmlichen Motoren hängt die Drehung des Rotors von einer gewissen Verschiebung oder Änderung der auf den Rotor wirkenden gesamten magnetischen Anziehungskraft ab, dies wird technologisch oder durch eine mechanische Vorrichtung am Motor oder durch die Einwirkung von elektrischen Strömen der richtigen Polarität erreicht. Wir können die Drehung eines solchen Motors auf die gleiche Weise erklären, wie wir die Drehung eines Wasserzahnrads erklären können.
Aber im obigen Beispiel einer Scheibe, die von vollständig polaren Oberflächen umgeben ist, gibt es keine Verschiebung der magnetischen Wirkung, keine Veränderung unseres Wissens - und doch erfolgt eine Rotation. Die übliche Argumentation funktioniert hier nicht; wir können nicht einmal eine oberflächliche Erklärung geben, wie bei gewöhnlichen Motoren, und das Wirkprinzip wird uns erst klar, wenn wir die Natur der beteiligten Kräfte verstehen und das Geheimnis der unsichtbaren Wechselwirkung verstehen.
Als Dynamomaschine betrachtet, ist die Scheibe ein ziemlich interessantes Studienobjekt. Neben der Besonderheit, ohne den Einsatz von Schaltgeräten elektrische Ströme in eine Richtung zu erzeugen, unterscheidet sich eine solche Maschine von herkömmlichen Dynamos, bei denen keine Wechselwirkung zwischen Rotor- und Statorfeld besteht. Rotorstrom bewirkt eine Magnetisierung senkrecht zur Richtung elektrischer Strom, da aber der elektrische Strom von allen Punkten der Kante gleichmäßig abfließt, und zwar auch der äußere Stromkreis perfekt symmetrisch zum Permanentmagneten platziert werden kann, kann einfach keine Wechselwirkung stattfinden. Dies gilt jedoch nur für schwache Magnete, denn wenn die Magnete stärker sind, scheinen beide Magnetisierungen im rechten Winkel miteinander zu interagieren.
Aus dem obigen Grund ist es logisch, dass bei einer solchen Maschine bei gleichem Gewicht der Rückstoß viel größer sein sollte als bei jeder anderen Maschine, bei der der im Rotor fließende Strom dazu neigt, das vom Stator erzeugte Feld zu entmagnetisieren. Die außergewöhnliche Schlussfolgerung von Forbes über den unipolaren Dynamo und die Erfahrungen mit dem Gerät bestätigen diese Idee.
Das Hauptprinzip, auf dessen Grundlage eine solche Maschine selbsterregend gemacht werden kann, ist also erstaunlich, kann aber natürlich sein - da die Wechselwirkung des Rotors und dementsprechend der elektrische Stromfluss fehlt frei von Störungen und dem Fehlen von Selbstinduktion.
(Drachenlord: Im Folgenden hat Tesla unter dem Begriff "Selbsterregung" in
Beachten Sie die Wirkung des Auftretens eines elektrischen Stroms im Gerät, tk. im Gerät seines "unipolaren"
Es gibt keine Permanentmagnete, aber es gibt Elektromagnete. "Selbsterregung" ist also kein (!) Analoges
das Auftreten von SUPER-UNIT ENERGY - hier wird es überhaupt nicht erwähnt).
Wenn die Pole die Scheibe nicht auf beiden Seiten vollständig bedecken (bedecken), dann ist der Mechanismus natürlich sehr wirkungslos, wenn die Scheibe nicht richtig geteilt ist. Auch in diesem Fall gibt es Momente, bemerkenswert... Wenn die Scheibe rotiert und der Feldfluss unterbrochen wird (der Stromkreis, der den Elektromagneten versorgt, wird unterbrochen), fließt der Fluss durch die Rotorscheibe weiter und das Feld der Magnete verliert relativ langsam an Stärke. Der Grund dafür wird sofort gefunden, wenn wir die Richtung der Ströme in der Scheibe betrachten.
Betrachten Sie Abb. 1, d zeigt eine Scheibe mit Schleifkontakten B und B' an Achse und Umfang. N und S repräsentieren die beiden Pole des Magneten. 
Wenn der N-Pol höher ist, wie in der Abbildung gezeigt, wird die Scheibe, die sich in der Papierebene befindet und sich in Richtung des Pfeils D dreht. Der in der Scheibe aufgebaute Strom fließt von der Mitte zur Peripherie, wie durch Pfeil A angezeigt. Da die magnetische Wirkung mehr oder weniger begrenzte Lücke zwischen den Polen N und S ist, können andere Teile der Scheibe als inaktiv betrachtet werden. Der stationäre Strom fließt daher nicht vollständig durch den äußeren Stromkreis I ', sondern schließt sich direkt durch die Scheibe, und im Allgemeinen wird sich bei einer ähnlichen Anordnung wie der gezeigten sicherlich der größte Teil des erzeugten Flusses nicht nach außen manifestieren, da die Schaltung F wird tatsächlich durch inaktive Teile der Platte kurzgeschlossen.
Die Richtung der resultierenden Ströme in der Scheibe kann wie durch die gestrichelten Linien und Pfeile m und n angegeben angenommen werden; und die Flussrichtung des Erregerfeldes, die durch die Pfeile a, b, c, d angezeigt wird, zeigt die Analyse der Figur, dass einer dieser beiden Wirbelstromzweige, dh A-B'-mR, dazu neigt, das Feld zu entmagnetisieren, während der andere Zweig, d. h. A-B'-nB, den gegenteiligen Effekt hat. Daher wird der A-B'-mB-Zweig, dh derjenige, der sich dem Feld nähert, die Linien abstoßen, während der A-B'-nB-Zweig, dh das verlassende Feld, die Kraftlinien auf selbst.
Aus diesem Grund besteht eine ständige Tendenz, den Stromfluss in der B'-mB-Spur zu verringern, während andererseits in der B'-nB-Spur kein solcher Widerstand vorhanden ist und der Verzweigungs- oder Spureffekt mehr oder mehr weniger überwiegen die ersteren. Die kombinierte Wirkung beider Strömungszweige könnte durch eine einzige Strömung derselben Richtung als Feldanregung dargestellt werden. Mit anderen Worten, Wirbelströme, die in der Scheibe zirkulieren, verstärken den Magneten weiter. Dieses Ergebnis steht im Widerspruch zu dem, was man zunächst vermuten könnte, da wir natürlich erwartet haben, dass die resultierenden Rotorströme dem von den Magneten induzierten Strom entgegenwirken, wie dies normalerweise der Fall ist, wenn Primär- und Sekundärleiter eine induktive Wechselwirkung haben.
Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass dies eine Folge einer bestimmten relativen Position ist, nämlich des Vorhandenseins von zwei Wegen für den induzierten und gegenläufigen Strom, von denen jeder den Weg wählt, der den geringsten Widerstand bietet. Daraus sehen wir, dass der in die Scheibe fließende Wirbelstrom das Feld des Magneten teilweise erregt, und aus diesem Grund, wenn der induzierte Strom, der die Ströme in der Scheibe unterbricht, weiter fließt und der Feldmagnet relativ an Stärke verliert langsam und kann sogar eine gewisse Kraft beibehalten, während sich die Scheibe weiter dreht.
Das Ergebnis hängt natürlich weitgehend von den Widerstands- und geometrischen Messungen des Wirbelstrompfades und von der Rotationsgeschwindigkeit ab; - und es sind diese Elemente, die die Verzögerung dieses Stroms und seine Position in Bezug auf das Feld bestimmen. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit gibt es ein Maximum an spannender Action; in der Erwägung, dass für mehr hohe Geschwindigkeiten, würde es allmählich abnehmen, gegen Null tendieren und schließlich die Richtung vollständig ändern, d. h. die Wirkung des Wirbelstroms sollte das Feld schwächen.
Die Reaktion lässt sich experimentell besser demonstrieren, indem man die Pole N und S sowie N' und S' auf einer frei beweglichen Achse konzentrisch zur Scheibenachse positioniert. Wenn dieser wie zuvor in Richtung des Pfeils D gedreht würde, würde das Feld in die gleiche Richtung wirken mit einem Moment, das bis zu einem bestimmten Wert mit der Rotationsgeschwindigkeit zunimmt, dann abnimmt und schließlich durch Null geht wird negativ; das heißt, der Magnet würde sich in die entgegengesetzte Richtung zur Scheibe drehen.
Bei Experimenten mit alternativen Elektromotoren, bei denen das Feld durch Ströme unterschiedlicher Phasen verändert wird, wurde ein interessantes Ergebnis beobachtet. Bei sehr niedrigen Feldgeschwindigkeiten zeigte der Motor ein Drehmoment von 900 Pfund oder mehr, gemessen an einer Riemenscheibe mit 12" Durchmesser. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Pole erhöht wurde, nahm das Moment ab und ging schließlich auf Null zurück und wurde negativ, und dann begann sich der Anker in die entgegengesetzte Richtung zum Feld zu drehen.
Zurück zur Hauptidee, akzeptieren Sie, dass die Bedingungen so sind, dass die durch die Rotation der Scheibe erzeugten Wirbelströme das Feld verstärken, und nehmen Sie an, dass letzteres allmählich zunimmt, während sich die Scheibe inkrementell dreht (Drachenfürst: jedoch das rechte Gedanke überspringt hier) ... Der Strom begann einmal und kann ausreichen, um sich selbst zu erhalten und sogar an Stärke zuzunehmen, und dann haben wir den Fall von Sir William Thomsons Stromspeicher.
Aus den obigen Überlegungen scheint jedoch für den Erfolg des Experiments der Widerstand einer festen Scheibe wesentlich zu sein, da sich bei einer radialen Trennwand keine Wirbelströme bilden könnten und ihre schädliche Wirkung aufhören würde. Bei Verwendung müsste eine solche sternförmig radial zusammengesetzte Scheibe mit den Speichen am Rand mit einem Leiter oder auf andere Weise verbunden werden, um ein symmetrisches System geschlossener Kreise zu bilden.
Wirbelstromaktionen können verwendet werden, um jede Maschinenkonstruktion zu aktivieren. Die Abbildungen 2 und 3 zeigen beispielsweise Vorrichtungen, bei denen eine Rotor-Scheiben-Maschine durch Wirbelströme erregt werden könnte. 
Hier sind auf jeder Seite der Metallscheibe D mehrere Magnete NS, NS sternförmig radial angeordnet und in Fortsetzung ihres Umfangs ein Satz isolierter Spulen C und C. Die Magnete bilden zwei separate Regionen, eine innere und eine äußere. Es gibt eine feste Scheibe, die sich um eine Achse dreht, und eine Spule in dem davon entfernten Bereich. Nehmen wir an, die Magnete werden beim Start leicht erregt; sie könnten die Wirkung von Wirbelströmen in der Festplatte verstärken, um einen stärkeren Bereich für die peripheren Spulen bereitzustellen. Obwohl es keinen Zweifel daran gibt, dass eine Maschine unter solchen Bedingungen auf diese oder ähnliche Weise angeregt werden könnte, gibt es genügend experimentelle Beweise, um zu rechtfertigen, dass ein solches Anregungsregime verschwenderisch wäre.
Ein selbsterregter unipolarer Generator oder Motor der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion kann jedoch einfach durch Trennen der Scheibe oder des Zylinders, in die Ströme induziert werden, und Entfernen der üblicherweise verwendeten Feldspulen effizient mit Energie versorgt werden. Ein solches Diagramm ist in Abb. 4 dargestellt. 
Die Scheibe oder der Zylinder D soll sich zwischen diesen beiden Polen N und S des Magneten drehen, die die Scheibe auf beiden Seiten vollständig umschließen, die Konturen der Scheibe bzw der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Kerne des Magneten sollen in der Mitte Löcher haben, die Welle C der Scheibe durchdringt sie. Wenn der unmarkierte Pol niedriger ist und die Scheibe rotiert, fließt der spiralförmige Strom wie zuvor von der Mitte zum Umfang und kann durch die entsprechenden Schleifkontakte B und B ' an der Welle bzw. am Umfang angehoben werden . Bei diesem Gerät hat der durch die Scheibe und den externen Stromkreis fließende Strom keinen erkennbaren Einfluss auf den Feldmagneten.
Aber nehmen wir nun an, dass die Platte spiralförmig in Sektoren unterteilt ist, wie durch die durchgezogenen oder gestrichelten Linien in Abbildung 4 angedeutet. Die Potentialdifferenz zwischen einem Punkt auf der Welle und einem Punkt auf der Peripherie bleibt sowohl im Vorzeichen als auch in der Menge unverändert. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Scheibenwiderstand zunimmt und das Potenzial von einem Punkt auf der Welle zu einem Punkt am Umfang stärker abfällt, wenn der gleiche Strom durch den externen Stromkreis fließt. Da der Strom jedoch gezwungen ist, den Trennlinien zu folgen, wird er das Anregungsfeld entweder fördern oder ihm widerstehen, und dies hängt unter sonst gleichen Bedingungen von der Richtung der Trennlinie ab. Wenn die Aufspaltung wie durch die durchgezogenen Linien in Fig. 4 angegeben realisiert wird, dann ist es offensichtlich, dass, wenn der Strom in der gleichen Richtung wie zuvor ist, d. h. von der Mitte zur Peripherie, seine Wirkung verstärkt werden muss um der Antriebsmagnet; wohingegen, wenn die Aufspaltung, wie durch die gestrichelten Linien angezeigt, durchgeführt wird, der erzeugte Strom dazu neigt, den Magneten zu schwächen. Im ersten Fall kann die Maschine eingeschaltet werden, wenn sich die Scheibe in Richtung des Pfeils D dreht; im letzteren Fall muss die Drehrichtung umgekehrt werden.
Zwei solcher Scheiben können kombiniert werden, jedoch können sich die beiden Scheiben, wie oben angegeben, beide drehen gegenüberliegende Seiten, und in einen. Eine ähnliche Anordnung kann natürlich auch bei einer Maschine realisiert werden, bei der sich statt dieser Scheibe ein Zylinder dreht. Bei derartigen unipolaren Maschinen dieser Art können die herkömmlichen Feldspulen und Pole weggelassen werden und die Maschine kann nur aus einem Zylinder oder zwei Scheiben bestehen, die von einem Metallgehäuse umgeben sind.
(Drachenlord: was genau bedeutet Tesla - das verrate ich dir weiter unten im Text).
Anstatt die Scheibe oder den Zylinder spiralförmig zu unterteilen, wie in Abb. 4 gezeigt, ist es bequemer, eine oder mehrere Windungen zwischen der Scheibe und dem Schleifring am Umfang einzuführen, wie in Abb. 5 gezeigt. 
Ein selbsterregter Forbes-Generator kann beispielsweise auf die oben beschriebene Weise angeregt werden. Nach den Erfahrungen des Autors wurde anstelle der üblichen Stromableitung von zwei solcher Scheiben durch Schleifkontakte ein flexibler leitfähiger Antriebsriemen verwendet, um die Effizienz zu erhöhen. Die Scheiben werden dann mit großen Flanschen versehen, die einen guten Kontakt mit der Oberfläche bieten. Der Riemen sollte so hergestellt werden, dass er mit den Flanschen in einer Presspassung verriegelt, um eine lose Passung auszugleichen. Mehrere Kontaktbandmaschinen wurden vom Autor vor zwei Jahren gebaut und haben zufriedenstellend funktioniert; aus Zeitgründen wurden die Arbeiten in dieser Richtung jedoch vorübergehend eingestellt. Viele der oben genannten Merkmale wurden vom Autor auch in einigen Typen von Wechselstrommotoren verwendet.
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Eigentlich ist das der ganze Artikel. ich allgemein lange Zeit konnte nicht verstehen, wie der Unipolar funktioniert.
Aber eines Tages stieß ich auf die Website von Evgeny Arsentiev http://evg-ars.narod.ru. Er hat da
winziger kleiner Teiler, "Elektromotor" genannt. Darin beschrieben - magnetohydrodynamisch
Motor. Dort habe ich den Chip. Nur dort dreht sich das Wasser und in unserem Fall das Metall
Scheibe - aber die Kraft, die sie drehen lässt Arbeitsorgan, - das gleiche 😉.
Im Allgemeinen habe ich es geschafft, am selben Tag drei verschiedene Saiten zu einer zu falten. Und es dämmerte mir -
erraten, wie Tesla seinen Superunit-Generator hergestellt hat, über den es so viele Gerüchte gibt. Gewinde
die erste ist die Website von Arsentiev. Die zweite ist die Übersetzung der "Notizen" von Sib. Und das dritte, - habe ich damals besucht
eine andere Seite http://energy.org.ru, wo ich ausgegraben habe ein interessanter Artikel... Der Originalartikel war
veröffentlicht in der Zeitschrift "Inventor and rationalizer", Nr. 2, 1962. Es hieß "Mist over
Magnetfeld “, - ich meine die fehlende Klärung einiger Punkte in der klassischen Physik.
Um Ihnen alles klar zu machen, gebe ich es hier:
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- Ich bin wegen des Artikels „Illegale Statik“ bei Ihnen. Mein Name ist Rodin.
- Noch eins.
Der Aufruf der Kaluga-Erfinder, zu erklären, was mit dem Motor passiert, dessen Rotor sich unter dem Einfluss eines elektrostatischen Feldes dreht (IR, 6, 81), berührte die Gemüter ungewöhnlich. Sie telefonieren und schreiben ständig in der Redaktion. Wir wollen in Zukunft einen Überblick über die interessantesten Erklärungen geben.
Ich wollte Rodina gerade zu den Autoren der Erfindung schicken, als er plötzlich: „Ich selbst habe etwas nicht weniger Interessantes. Gehen?"
Die angenehme, geschmackvoll eingerichtete Wohnung von Alexander Leontjewitsch ist kein typisches erfinderisches Wohnen. Aber er führt mich in eine fensterlose Nische, eindeutig ein ehemaliger Schrank. "Mein Büro". Es gibt eine Werkbank, einen Glätteisen, Geräte, Werkzeuge. Auf der Werkbank befindet sich eine Struktur. Auf einer Achse sitzen zwei ringförmige Permanentmagnete, dazwischen eine Kupferscheibe. An die Scheibe sind Bürsten angeschlossen, deren Drähte auf ein Mikroamperemeter gebracht werden.
- Ich habe das gleiche Modell vor einigen Jahren gesammelt, als ich einen unipolaren Motor für die Arbeit brauchte - dies ist eine Scheibe oder ein Zylinder, der sich zwischen Magneten dreht und deren Strom durch Bürsten entfernt wird. So. - Rodin fixierte die Magnete und begann mit dem Griff die Achse und damit die Scheibe zu drehen. Der Amperemeter-Pfeil hat sich nach rechts geschlichen - es gibt eine Strömung.
- Hast du mich eingeladen, Faradays Erfahrung zu demonstrieren? Ich, weißt du, noch in der Schule...
- Und was passiert, wenn wir anfangen, die Magnete zu drehen und die Scheibe steht? - Als ob ich meine Verärgerung nicht bemerkt hätte, fragte Rodin.
- Es wird dasselbe sein. Egal? Entschuldigung, aber leider habe ich Zeit ... - Ich habe kurz aufgehört. Der Besitzer der Wohnung drehte die Magnete mit konstanter Geschwindigkeit um die feststehende Scheibe, und der Pfeil stand auf Null.
- Also öffnete ich meinen Mund auf die gleiche Weise, - Rodin lachte. - Begann zu suchen, Kontakte zu überprüfen - alles ist in Ordnung. Überzeugen Sie sich selbst, wackeln Sie leicht mit der Scheibe. Im Vergleich zu den sich wahnsinnig drehenden Magneten war die Bewegung der Scheibe vernachlässigbar, aber die Nadel bewegte sich sofort.
- Nun, wenn Sie die Magnete und die Scheibe zusammen drehen und sie zu einem einzigen Rotor verbinden?
- Ja, es scheint, es sollte keinen Strom geben, - sagte ich unsicher. - Immerhin sind sie relativ bewegungslos ...
Jedoch gaben die Scheibe und die zusammen rotierenden Magnete Strom.
Und dann zeigte mir Rodin einen Motor ohne Stator, der einen der Drähte, die vom Gleichrichter kommen, mit der Achse verband, auf der die Scheibe und die Magnete sitzen, und der andere brachte ihn direkt auf die Scheibe - das ganze System drehte sich. 
- Verstehen Sie, warum ich mich für den Kaluga-Rotor interessiert habe? Aber sie haben etwas anderes. Und für meine Experimente habe ich folgende Erklärung.
Ich vermute, dass die traditionelle Vorstellung von einem Magnetfeld als unverzichtbares Attribut eines Magneten falsch ist. In diesem Fall wäre es wirklich egal, zu was wir uns relativ bewegen. Seltsamerweise hat niemand den "unendlichen" Magneten entlang des Leiters bewegt, zumindest habe ich das in der Literatur nicht gesehen. Es ist viel einfacher, einen Leiter entlang von Schleifkontakten zu bewegen als Magnete, während seine planparallele Bewegung beibehalten wird. Ich habe die Magnete nicht nur parallel zum Tisch, auf dem der Leiter lag, verschoben, sondern auch nach innen gedreht verschiedene Seiten und in die der Bewegung der Scheibe entgegengesetzte Richtung - das Ergebnis ist das gleiche: Größe und Richtung des Stroms im Stromkreis hängen nur von der Geschwindigkeit und Drehrichtung der Scheibe ab. Das Feld ist also bewegungslos? Ich ziehe die Schlussfolgerung: keine Angst, es gehört nicht zum Magneten, sondern wird sozusagen über das Universum verschüttet. Ein Magnet erregt ihn nur, so wie ein Schiff Wellen erregt, ohne sie mitzureißen. Und wie bei einer Schiffsschraube sind sie am größten, so entsteht die größte Erregung in der Nähe des Magneten. Jetzt ist klar, warum der Leiter, der sich mit den Magneten dreht, ein stationäres Magnetfeld durchquert.
Was die Bewegung des Rotors ohne Stator betrifft, so ist die einzige Erklärung hier die Arbeit der Lorentzkräfte, die auf geladene Teilchen wirken, die sich in einem Magnetfeld bewegen. Die Elektronen nehmen unter ihrem Einfluss eine tangentiale Bewegungsrichtung an und ziehen die Scheibe mit den Magneten mit sich. Übrigens gibt es kein reaktives Moment an den Magneten: Ich habe einen Magneten zwischen den Scheiben installiert, Strom angelegt - ich habe mich nicht bewegt.
Bisher kann ich keine andere Erklärung für diesen Effekt finden, obwohl ich sehr lange gesucht und Hilfe von sehr hohen wissenschaftlichen Stellen gesucht habe. Zum Beispiel wurde vorgeschlagen, dass bei gleichzeitiger Drehung der Magnete und des Leiters der Strom in den Bürsten und ihren Drähten zum Amperemeter induziert wird. Dies ist natürlich nicht der Fall, sonst wäre es auch bei einer stehenden Scheibe induziert worden. Oder es würde sich beim Verschieben der Leiter selbst ändern. Aber für den Fall, dass ich eine Schaltung ohne Bürsten und Drähte zusammengebaut habe - der Effekt ist der gleiche.
Es wurde angenommen, dass der Einfluss des Erdmagnetfeldes möglich ist. Unwahrscheinlich, aber versuchen wir es. Er bewegte das System im Weltraum hin und her, drehte eine Scheibe ohne Magnete - natürlich ohne Strom. Wenn es also plausiblere Erklärungen gibt, sage ich einfach Danke.
Also noch eine Aufgabe für die Leser: Versuchen Sie eine andere Erklärung für die Ergebnisse der Rodin-Experimente zu finden, die übrigens leicht reproduzierbar sind ...
Und zweitens: Wie wendet man sie in der Praxis an? Solche nicht rotierenden und im Allgemeinen unipolaren Motoren und Generatoren haben immer noch eine geringe Leistung und einen geringen Wirkungsgrad. Aber schon heute sind die Anwendungsgebiete beispielsweise im Instrumentenbau sichtbar. Besonders attraktiv ist die Tatsache, dass der Motor keinen Stator und kein Blindmoment hat. Und außerdem, wenn diese Motoren und Generatoren wirklich unsere Denkweise über das Magnetfeld verändern, könnte ihr praktischer Wert enorm sein.
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Und wie? - Das wirklichste Wissen aus dem letzten Text ist, dass wir Magneten können
direkt auf die Scheibe kleben. Somit bekommen wir ein GANZES Gerät, ohne
interagierende Teile. Da dachte ich mir gleich und träumte davon, wie ich die Sponsoren "belasten" würde
auf dünnen (und damit leichten), aber sehr starken Ringmagneten aus Seltenerdmetallen.
Wir brauchen starke Magnete, weil der Gesamtwirkungsgrad eines unipolaren Generators ist ziemlich gering. Das ist natürlich
der Radius der Magnete und der Scheibe muss vergrößert werden, um die nutzbare Fläche zu vergrößern, und daher
die Höhe der empfangenen Spannung.
Aber das ist alles kindisches Geschwätz. Mein Gedanke schlich sich natürlich weiter. Es stellte sich als wichtig heraus, dass genau das Wissen, dass
dass es uns egal ist, ob sich das Magnetfeld "dreht" oder nicht und dementsprechend die Spulen rotieren
Elektromagneten (und bei Tesla, aufgepasst, es sind Elektromagnete) oder stehen bleiben.
Ich möchte Sie auf die in Abb. 5 gezeigte Beschreibung der Technologie durch Tesla selbst aufmerksam machen. Er schlug vor
auf externe Erregermagnete (die ich im Text der "Anmerkungen" angegeben habe) vollständig verzichten und
ein magnetisches Feld in der Scheibe empfangen, indem der erzeugte Strom durch die externe
Kontur. - Er nennt diese Kontur "eine oder mehrere Windungen", aber ich werde Ihnen mehr erzählen - diese Kontur,
in einer verbesserten Version, Tesla selbst patentiert, vier Jahre später
forschen, - in EIN ANDEREM Patent! Es ist sein
bifilare Spule "FÜR ELEKTROMAGNETE" !!! Dies war meine Erkenntnis. Jetzt wird es klar
warum hat Tesla dieses "seltsame" Patent genau in dieser Zeit seines Schaffens patentiert?
Aktivität (wie in seinem berühmten Artikel von Oliver Nichelson erwähnt). Und es wird klar
der eigentliche Zweck, der im Titel des Patents des Bifilar formuliert ist.
Nur zu raten, dass Sie auf externe Magnete verzichten können, ist sehr schwierig, tk. dieser Gedanke
von Tesla selbst beschrieben ist sehr vage. Es wird sofort klar, wie man Supereigenschaften anwendet.
bifilar. Warum spricht Tesla schließlich von "einer oder mehreren" Runden und nicht von einer vollwertigen
Spule? Denn eine gewöhnliche Flachspule hat einen hohen Stromwiderstand, der merklich reduziert wird
bei der Gestaltung des Bifilars durch Erhöhung der Potentialdifferenz in benachbarten Schleifen (was auch
praktisch ist es unmöglich zu erraten, ohne das Patent selbst in der russischen Version zu lesen). Es steht hier
Beachten Sie, dass die Spule NICHT IN RESONANZ ist, weil der Strom ist nicht alternierend, sondern konstant. Aber das sind nicht
weniger, seine Eigenschaften sind um eine Größenordnung effektiver als die einer herkömmlichen Flachspule, die in einem Draht gewickelt ist.
Dies bedeutet, dass das von einer solchen bifilaren Spule erzeugte Magnetfeld viel stärker ist!
Aber warten Sie, werden die Leser sagen. Über welche "Integrität" des Gerätes können wir sprechen, wenn sie bekannt ist
dass die Scheibe gedreht werden muss, was bedeutet, dass Sie eine Verbindung mit dem Motor haben müssen, und daher von den Lagern für
die Achse des Geräts geht nicht weg, ganz zu schweigen von den "Übertragungsmechanismen" im Elektromotor selbst?
- Der größte Wert der unipolaren Induktion besteht darin, dass, wenn Sie Spannung an eine solche Scheibe anlegen, die Scheibe
beginnt sich zu drehen. Und wie wir im letzten Artikel sehen können, die Spule, die dafür ein Magnetfeld erzeugt
Scheibe, kann sich auch mit der Scheibe selbst drehen und auf dieser befestigt werden, d.h. sei eins mit ihm
ganz.
Ich werde ein wenig unterbrechen und folgendes beachten. In seinem Patent für einen unipolaren Generator nimmt er
Berücksichtigen Sie die Reibung an der Seitenfläche der Scheibe des externen abnehmbaren Kontakts (und damit die riesige
den Moment des Bremsens - und je größer der Radius, desto größer ist er), bietet das geniale Tesla
Verwenden Sie ein Gerät, das aus ZWEI Disketten besteht. Durch flexiblen leitfähigen Bandstrom
wird von der Außenfläche des einen auf die Außenfläche des anderen übertragen und spannungsarm
Kontakte schlägt er vor, gegen die Mitte der Achsen jeder Scheibe anzustoßen, was ein Minimum bietet
Reibung so weit wie möglich. Die einzige Unannehmlichkeit liegt, wie wir sehen können, in der sehr
flexibler Gürtel. Ich würde es wagen, weiter zu suchen, als Tesla sich selbst erlaubte (er wusste es nur nicht)
während die Magnete mit der Scheibe gedreht werden können). - Offensichtlich
Verbesserung ist folgender Weg: Legen Sie beide Scheiben AUF EINE ACHSE! Es ist klar, dass beide
die Achsen (für zwei Scheiben) sind mit einem nicht leitenden Stecker voneinander isoliert. Wir bekommen
ein Generator, bei dem kein flexibler Riemen benötigt wird, weil Strom von einem Laufwerk zum anderen (extern
Konturen) übertragen wir durch einen regelmäßigen Draht. Es ist klar, dass beide Scheiben, obwohl sie sich zusammen drehen, mit
Achse, aber relativ zueinander unbeweglich sind (auch Draht). Weiter gemäß der Beschreibung des Patents.
Okay, zurück zu unserem "ewigen Motor". Ich habe bereits gesagt, dass der unipolare Effekt,
in der Scheibe entstehenden verwendet werden und umgekehrt, d.h. als Motor. Nichts steht im Weg
Wir legen sowohl die Scheibe, die den Strom erzeugt, als auch die Scheibe, die als Motor dient, auf eine einzige Achse. Beide Scheiben
relativ zueinander - bewegungslos. Also haben wir eine weitere Verbindung (zwischen
Motor und Generator). Bleibt das Problem der Stromabnehmerkontakte, die von einem Generator kommen,
und zum Elektromotor. Der Ausweg aus der Problemsituation liegt an der Oberfläche. - Brauchen wir nicht
Kontakte allgemein! Wir übertragen die empfangene Spannung vom Generator DIREKT an den Motor !!! - Über
ein paar Drähte. Nein, auch durch einen Draht, denn der zweite Leiter ist ein gewöhnlicher, in
dieser Fall, für zwei Scheiben die 😉-Achse.
Der einzige verbleibende Kontakt des Geräts selbst (GANZ) mit der Außenwelt ist die Orientierung auf
Enden der Achse. Es ist einfach. - wir machen einen "magnetischen Vorhang" aus dem gesamten Gerät (wie kann ich das später machen,
wie auch immer, ich werde es dir sagen), wodurch ALLE unsere Generatoren ausfallen
in der luft hängen!!! Und es kommen keine Drähte dazu oder gehen weg! Das ist schon geil...
Das Haupthighlight dieser Paarung ist, dass gemäß den Eigenschaften des unipolaren Induktionsprozesses selbst,
- es besteht kein Widerspruch gegen eine Aktion, d.h. keine Selbstinduktion (völlig abwesend). Außerdem,
wie Tesla uns gelehrt hat, schwächen wir die Aktion nicht durch Reaktion, sondern im Gegenteil,
- wir fügen unsere Gegenwirkung zum Handeln hinzu, dann erhöhen wir sie ständig! Mit dem üblichen
Motor und Generator, die nicht funktionieren würden. Wir haben also ein Gerät, das unendlich sein wird
Erhöhen Sie Ihre Geschwindigkeit (Reibung ist Null, - unser magnetischer Vorhang), machen Sie sich stärker und stärker
und stärker!!! Das ist Satanismus 😉.
Ein sehr aufmerksamer Leser wird feststellen, dass ein kleines Detail ungelöst bleibt. Wie
machen das Gerät nützlich. So lässt sich Stress in einer Last abbauen. - Sehr einfach, -
die Last muss auch auf das Generatorgerät selbst gelegt werden (z. B. eine Glühbirne) und
mit ihm ein Ganzes bilden 😉.
Mit einer Ladung übrigens, wie Oliver Nichelson in seinem Artikel (Ausgabe 91, I
Gefällt mir noch besser als vom 93.), haben wir auch einen tollen Witz. Hinzufügen zum Generatorkreis
äußere Belastung schwächt es nicht nur nicht, sondern stärkt und zwingt es, intensiver zu arbeiten,
trainieren aktueller!!! Das ist im Allgemeinen schrecklich.
Hehe, wenn man so etwas wirklich macht, dann platzt es einfach vor mega-super Geschwindigkeit,
die es erreichen wird, daher schlage ich vor, keinen magnetischen Vorhang zu machen, sondern das Übliche zu verwenden
Lager. Lassen Sie uns außerdem Stress von beiden Enden (Mitte der Achsen) abbauen, wie ich und
in seiner Verbesserung des unipolaren Generators von Tesla vorgeschlagen, d.h. jetzt können wir
die resultierende Spannung für eigene Zwecke verwenden (beliebige externe Last). So
Somit wird die Rotationsgeschwindigkeit unseres Generators nicht ins Unendliche tendieren und die Stromstärke
den Spulendraht zu verbrennen 😉. Bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl schaltet der Generator schließlich
wird sich beruhigen und wird nicht schneller (aufgrund der Rollreibung in den Lagern und
Kontakte). Nun, - es scheint, sie haben den Generator überredet, unser dichtes Jahrhundert nicht zu sehr zu überholen.
Wir können die Gesamtleistung unseres Generators erhöhen, indem wir ihn auf einer gemeinsamen Achse installieren
zusätzliche Scheiben mit Rollen. Schließlich gibt es keine Schleifkontakte mehr (wir verbinden
Kabel direkt). Was auch gut ist, sind die sehr geringen Kosten für solche
Generator. Alles was wir brauchen sind ein paar Metallscheiben (vielleicht Kupfer) und
etwas dicker Draht (der Durchmesser des Drahtes sollte der Dicke der Scheibe entsprechen).
Später, wie angenommen wird, "hämmerte" Tesla auf einen mechanischen über einem Einheitsgenerator (das ist, was sie tun)
alle Erfinder, wenn sie suchen vollständige Umsetzung Ideen) und anscheinend komplett drauf gekommen
ein elektrostatischer Generator, in dem sich gar nichts dreht. Wenn ein solches Gerät
gab, dann werde ich mit der Zeit auf jeden Fall auf eine ähnliche Idee kommen und sie neu erfinden,
nach Tesla, dieses Ding 😉. Auf Wiedersehen.
* * *
5 Jahre später Ich kann Klarstellungen zu den Daten dieses Artikels machen. Ich erfinde das Rad nicht neu, sondern zitiere einfach die richtigen Daten:
„Ein unipolarer Generator (ein am Umfang gleichmäßiger Ringmagnet und eine leitende Scheibe, die EMF wird von der Achse und dem Rand der Scheibe entfernt) hat folgende Eigenschaften:
- der Magnet dreht sich, die Scheibe steht - EMF = 0,
- die Scheibe dreht sich, der Magnet steht - EMF = E1,
- Scheibe und Magnet rotieren gemeinsam - EMF = E1,
- die Scheibe dreht sich, der Magnet dreht sich in jede Richtung mit beliebiger Geschwindigkeit - EMF = E1.
Einpoliger Motor gleicher Bauart (Spannung liegt an der Achse und am Scheibenrand an):
- die Scheibe ist fest, der Magnet kann sich drehen - wenn Spannung an die Scheibe angelegt wird, steht der Magnet,
- der Magnet steht fest, die Scheibe kann sich drehen - wenn Spannung an die Scheibe angelegt wird, dreht sich diese (die Scheibe),
- die Scheibe ist auf einem Magneten befestigt - Wird die Scheibe mit Spannung beaufschlagt, dreht sich der Magnet mit der daran befestigten Scheibe (in seinem eigenen Feld!).
Zwei homogene Magnete können sich unabhängig voneinander um eine Achse drehen. Wir beginnen einen Magneten zu drehen, der andere steht (Magnetlager). Ein Magnet, der neben einem rotierenden homogenen Magneten platziert wird, wird NICHT DURCH KREISKRÄFTE BEEINFLUSST!
Somit manifestiert sich die Bewegung (Rotation) des Trägers eines HOMOGENEN Magnetfeldes in keiner Weise IN KEINEM KOORDINATENSYSTEM und kann von keinem Gerät erfasst werden! Der Träger bewegt sich - das Feld steht still!
Das Magnetfeld GEHÖRT NICHT ZUM TRÄGER, es ist keine "spezielle Materieform", sondern eine Verzerrung eines bestimmten Mediums (Äther?). Es stellt sich heraus, dass sich zur Induktion der EMF der Leiter relativ zu diesem Medium bewegen muss und nicht relativ zum Feldträger. Diese Effekte sollten im offenen Raum auftreten, in dem die Umgebung nicht abgeschirmt ist. Ein solcher Effekt wurde in einem Experiment an einem Shuttle im Programm "Electrodynamic Tether" entdeckt, als die in einem 20 Kilometer langen Kabel induzierten Kräfte und EMF das Kabel in Fetzen rissen und das Shuttle eine starke Entladung am Rumpf erhielt.
Und zu unserem großen Bedauern sind die physikalischen Grundlagen der elektrischen und magnetischen Felder unbekannt. Ein Magnetfeld durch eine Wirbelströmung einer idealen Flüssigkeit zu modellieren (in der modernen Physik üblich) ist unverschämt und ungebildet (für das 19. Jahrhundert jedoch verzeihlich)! Dementsprechend sind die in ihren Lehrbüchern beschriebenen "weltlichen Ansichten" über den Elektromagnetismus der großen Theoretiker und Professoren - Tamm und Landau - keine Trockenfliege wert."
Ich werde nur das Wichtigste anmerken: Der Stromsammeldraht MUSS relativ zur Stromerzeugungsscheibe beweglich sein, sonst funktioniert es nicht.
In Anbetracht dessen ist es notwendig, die oben beschriebenen theoretischen Verbesserungen zu korrigieren, dh es ist zwingend erforderlich, den Strom zu übergeben
durch fest am Gerätekörper befestigte Leiter.
E. I. Varaksina,
GSPI sie. VG Korolenko, Glazov, Republik Udmurtien;
Prof V. V. Mayer,
, GGPI sie. VG Korolenko, Glasow, Republik Udmurtien
Pädagogische unipolare Motoren
Es werden pädagogische experimentelle Studien zu unipolaren Elektromotoren vorgeschlagen. Der Aufbau von Geräten und deren Herstellungstechnologie werden ausführlich beschrieben. Die Aufmerksamkeit des Lesers wird auf die reichhaltigsten Informationen zu den Modellen von unipolaren Motoren im Internet gelenkt. Der Artikel ist so verfasst, dass er Studierenden direkt für das Studium und die spätere Planung eines Forschungsprojekts empfohlen werden kann. Bei Bedarf kann der Lehrer den Schülern separate Aufgaben geben, indem er die entsprechenden Fragmente des Artikels verwendet, um sie zu formulieren.
Die Schule studiert Kollektormotor Gleichstrom... Es besteht aus einem feststehenden Stator, einem rotierenden Rotor und einem Kollektor, der den Motor mit elektrischem Strom versorgt. Als Stator wird ein bipolarer Permanentmagnet oder Elektromagnet verwendet. Der Rotor ist ein Elektromagnet, dem der Strom über Halbringe und Bürsten zugeführt wird, die einen Kollektor bilden. Der erste Elektromotor, der 1821 vom großen Faraday geschaffen wurde, war jedoch unipolar: Er verwendete nur einen Pol eines Magneten und es gab überhaupt keinen Kollektor. Dieser Artikel ist experimentellen Studien von unipolaren Elektromotoren gewidmet.
1. Unipolarer Elektromotor
Reis. 1. Demonstration unipolarer Motor
Es ist viel bekannt verschiedene Designs unipolare Elektromotoren. Eines der Geräte, mit dem das Funktionsprinzip eines unipolaren Elektromotors demonstriert wird, ist in Abb. 1. Darin um den Nordpol eines Permanentmagneten 1 rotierender Drahtrahmen 2 ... Die Mitte des Rahmens ist mit der Spitze verbunden, die in einen Becher mit Quecksilber getaucht ist 3 , die Enden des Rahmens werden in ein ringförmiges Gefäß mit Quecksilber abgesenkt 4 .
Elektrischer Strom von der rechten Klemme fließt durch den mittleren Metallpfosten, Quecksilberkontakt 3 , Äste des Rahmens 2 , ein ringförmiges Gefäß mit Quecksilber 4 und einen seitlichen Metallpfosten zum linken Anschluss. Mit der Links-Hand-Regel kann man leicht herausfinden, dass für die in der Abbildung angegebene Position des magnetischen Nordpols und die Richtung des Stroms ein Paar Kräfte auf den Rahmen wirken, die ihn zwingen, sich in die gezeigte Richtung zu drehen durch die Pfeile.
2. Diskussion des Designs eines unipolaren Motors
Das betrachtete unipolare Motormodell kann derzeit nicht für die Reproduktion in der Schule oder zu Hause verwendet werden. Der Punkt ist nicht nur, dass es strukturell komplex ist. Der Hauptgrund ist, dass Quecksilberdampf giftig ist, daher ist die Verwendung von Quecksilber in pädagogischen Experimenten nicht akzeptabel.
Quecksilber in den beschriebenen Geräten hat zwei Funktionen. Erstens bietet Quecksilber aufgrund seiner guten Leitfähigkeit einen zuverlässigen elektrischen Kontakt mit geringem elektrischem Widerstand zwischen beweglichen und stationären Leitern. Zweitens erzeugt es, da es bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit ist, einen relativ geringen mechanischen Widerstand gegenüber den sich darin bewegenden Leitern.
Daraus folgt, dass es notwendig ist, das Problem des guten Kontakts und des geringen Widerstands zwischen sich bewegenden Leitern zu lösen, um eine für pädagogische Experimente geeignete Vorrichtung zu schaffen.
Da kommt einem sofort die Idee in den Sinn, anstelle von Quecksilber in einem Ringgefäß einen verfügbaren Elektrolyten zu verwenden, beispielsweise eine wässrige Lösung von Kupfersulfat. Und was ist mit Quecksilberkontakt 3 ? Es ist erforderlich, dass die Reibungskraft, die beim Drehen des Rahmens auf der Spitze entsteht, klein ist und der Kontakt dennoch zuverlässig ist.
Es ist leicht verständlich, dass diese widersprüchlichen Anforderungen durch einen Magnetkontakt, bestehend aus einem Permanentmagneten aus Stahl und einer an seinem Pol magnetisierten Stahlspitze, erfüllt werden können.
3. Lehrmodell eines unipolaren Motors
Reis. 2. Grundelemente des unipolaren Motor-Tutorialmodells
Das Erstellen eines Tutorial-Modells eines unipolaren Motors erfordert ein wenig Arbeit. Alle Elemente, die für den Zusammenbau des Modells und die Durchführung der experimentellen Studie erforderlich sind, sind in Abb. 2.
Biegen Sie einen U-förmigen Rahmen mit einer Größe von ca. 80 × 200 mm aus Kupferdraht mit einem Durchmesser von ca. 1 mm. Reinigen Sie die Isolierung von der Mitte des Rahmens und den Enden des Kupferdrahts. Schneiden Sie von einem Stahlnagel mit einem Durchmesser von 3-4 mm ein 2-3 cm langes Stück ab und schärfen Sie ein Ende gut an. Löten Sie den so entstandenen Stahlkern in die Mitte des Kupferdrahtrahmens und hängen Sie ihn an den Pol des im Stativfuß eingespannten Stahlbandes oder Hufeisenmagneten. Magneten Sie eine Stahlscheibe mit einer Kupferlitze in PVC-Isolierung, die an den anderen Pol des Magneten geschraubt ist. Drücken Sie den Rahmen und Sie werden sehen, wie leicht er auf der Magnetaufhängung schwingt und rotiert.
Wählen Sie ein zylindrisches Kunststoffgefäß mit einem Durchmesser von ca. 110 mm und einer Tiefe von 40 mm. Bohren Sie in der Mitte des Gefäßbodens ein rundes Loch und befestigen Sie mit einem Gummiring eine Kupferelektrode mit einem Durchmesser von 4–6 mm darin fest. Anstelle einer Kupferelektrode können Sie eine Kohleelektrode verwenden, die die Anode einer der Batteriezellen in einer Taschenlampe sein kann. Verbinden Sie mit dem Teil der Elektrode, der vom Boden des Gefäßes nach unten ragt, eine Kupferlitze mit Isolierung. Stellen Sie das Gefäß auf einen Keramik-Ringmagneten mit einem Durchmesser von 80 mm aus dem alten Lautsprecher.
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Reis. 3. Lehrmodell eines unipolaren Motors im Betrieb
Machen Sie eine Scheibe mit einem Loch in der Mitte aus Schaumstoff oder einem anderen Material geringer Dichte, damit es frei auf der Oberfläche der Flüssigkeit um die Kohleelektrode herum schwimmen kann. Nehmen Sie auch zwei 4,5-V-Taschenlampenbatterien und schalten Sie diese in Reihe. Bereiten Sie eine gesättigte Lösung von Kupfersulfat in einem Glas Wasser vor. Jetzt ist alles bereit für das Experiment.
Gießen Sie eine Lösung von Kupfersulfat in ein Plastikgefäß, das auf einem Magneten steht. Hängen Sie den Drahtrahmen über das Gefäß im Magnethalter, sodass seine blanken Enden in den Elektrolyten eintauchen. Verbinden Sie die Drähte des Magnethalters und der Kohleelektrode mit den Polen einer Batterie, so dass am Gerät eine Spannung von 4,5 V anliegt. Wenn alles richtig gemacht wurde, sehen Sie, dass sich der Rahmen langsam um seine Achse dreht !
Erhöhen Sie die Spannung - der Rahmen beginnt sich viel schneller zu drehen. Es ist klar, dass Sie die Rotordrehzahl Ihres unipolaren Motors weiter erhöhen können, wenn Sie eine Quelle zur Hand haben, die mehr Spannung liefert. Ändern Sie die Polarität der Spannung - und der Rahmen beginnt sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen.
Schauen Sie in das Gefäß mit Flüssigkeit: Sie sehen, dass sich auch der Elektrolyt dreht, jedoch in entgegengesetzter Richtung zur Drehung des Rahmens. Um dieses Phänomen besser zu demonstrieren, legen Sie eine schwimmende Scheibe auf die Elektrolytoberfläche: Sie dreht sich in eine Richtung und der Rahmen in die entgegengesetzte Richtung (Abb. 3)!
4. Moderne Permanentmagnete
Der Erfolg des von Ihnen gebauten unipolaren Motors ist hauptsächlich auf das starke Magnetfeld zurückzuführen, das vom ringförmigen Keramikmagneten erzeugt wird. Die Basis dieses Magneten ist Ferrit - ein keramisches ferromagnetisches Material, das vor etwa einem halben Jahrhundert weit verbreitet war.
Reis. 4. Aussehen Neodym-Magneten
In den Jahrzehnten seit der Entwicklung von Ferritmagneten hat die Technologie jedoch große Fortschritte gemacht. Moderne Neodym-Magnete, die aus einer Legierung des Seltenerdmetalls Neodym mit Eisen und Bor (NdFeB) bestehen, sind mit keramischen nicht zu vergleichen. Sie haben eine große magnetische Restinduktion und eine sehr große Koerzitivfeldstärke. Darüber hinaus sind die Oberflächen dieser Magnete mit einer leitfähigen Schutzschicht beschichtet. Das Anwendungsgebiet von Neodym-Magneten ist so groß, dass man leichter erkennen kann, in welchen Bereichen diese Magnete noch nicht eingesetzt werden.
Kleine Neodym-Magnete (Abb. 4) sind recht günstig und können nicht einfacher in einem Online-Shop gekauft werden. Wir gehen davon aus, dass Ihnen mehrere längspolarisierte Neodym-Magnete in Form von vernickelten Scheiben oder Unterlegscheiben mit einem Durchmesser von 8–19 mm und einer Dicke von 2–8 mm zur Verfügung stehen. Für alle Fälle erinnern wir uns daran, dass kleine zylindrische Neodym-Magnete von kaputten Miniaturlautsprechern, Telefonen und anderen elektronischen Geräten entfernt werden können.
5. Moderne Modelle des unipolaren Motors
Beginnen wir nun mit der Erstellung eines Neodym-Analogs der in Abb. 13.
Reis. 5. Unipolarer Motor mit Neodym-Magneten: ein- es gibt keinen oberen Kontakt, weil eine isolierende Dichtung wird auf die Kathode des Elements gelegt; B- die Dichtung ist entfernt, der Motor läuft
An den Pluspol der Batterie 1 einen oder mehrere Neodym-Magnete magnetisieren 2 (Abb. 5, ein). Biegen Sie den Rahmen aus Kupferdraht mit einem Durchmesser von ca. 1 mm 3 , deren Form aus dem Foto klar hervorgeht. Entfernen Sie die Isolierung von der Mitte und den Enden des Rahmens. Setzen Sie die Mitte des Rahmens so auf den Minuspol des Elements, dass seine Enden die Seitenfläche des Magneten leicht berühren. Sobald Sie es schaffen, den Rahmen auszubalancieren und einen solchen elektrischen Kontakt herzustellen, dass ein Strom durch ihn fließt, beginnt sich der Rahmen um die Achse der galvanischen Zelle zu drehen (Abb. 5, B)!
Um die Drehung von weitem sichtbar zu machen, können Streifen aus mehrfarbigem Isolierband auf den Rahmen geklebt werden.
6. Eine beeindruckende Demonstration des unipolaren Motors
Als wir an einen unipolaren Motor dachten, kamen wir zu dem Schluss, dass es interessant wäre, ein Design zu entwickeln, das die Rotation eines massiven Rotors ermöglicht. Aber ein solcher Rotor muss noch hergestellt werden. Was aber, wenn statt eines Metallrotors massive galvanische Zellen verwendet werden?
Reis. 6. Demonstration unipolarer Motor mit massivem Rotor
In Abb. 6, ein zeigt, wozu die Gedanken eines leistungsstarken unipolaren Motors führten. Bauen Sie das Demomodell des unipolaren Motors wie folgt zusammen. Befestigen Sie eine vernickelte Stahlstange horizontal an der Universal-Stativhülse 1 und dazu durch eine Stahlkugel 2 mit einem Durchmesser von 8 mm vom Lager einen Neodym-Magneten aufhängen 3 mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke von 2 mm. Verbinden Sie die Anode der galvanischen Zelle mit dem Magneten 4 um 1,5 V. Zum ersten Galvanische Zelle durch den gleichen Neodym-Magneten 5 das zweite Element anbringen 6 so dass beide Elemente in Reihe enthalten sind. Hängen Sie 2-3 Neodym-Magnete an die Kathode des zweiten Elements 7 mit einem Durchmesser von 19 mm und einer Dicke von 6 mm. Befestigen Sie den U-förmigen Streifen aus gebogenem dickem Papier mit einer Stahlunterlegscheibe an den Magneten 8 , dient als Rotationsanzeige. Auf der Stange 1 Klebeband zum Sichern des blanken Endes der Litze 9 in PVC-Isolierung, zu einer Spirale verdrillt, um ihr elastische Eigenschaften zu verleihen.
Bringen Sie das zweite blanke Ende der Litze mit der Seitenfläche der am letzten Element hängenden Neodym-Magnete in Kontakt. In diesem Fall kommt eine Batterie von in Reihe geschalteten Elementen in schnelle Rotation um ihre Achse (Abb. 6, B)!
Das Erlebnis hinterlässt bei den Zuschauern einen starken Eindruck, denn auf den ersten Blick gibt es keinen Grund dafür, dass sich der massive Akku so kräftig dreht. Anstelle von zwei Elementen im Experiment können auch eine, drei oder vier in Reihe geschaltete galvanische Zellen mit Neodym-Magneten verwendet werden.
Zusammenfassend stellen wir fest, dass es keine physikalischen Phänomene gibt, die keine praktische Anwendung finden würden. Aus den allgemeinsten Überlegungen sollte Ihnen klar sein, dass ein unipolarer Elektromotor auch als elektrischer Generator dienen kann. In Branchen, die Ströme von Hunderttausenden und sogar Millionen Ampere benötigen, werden unipolare Generatoren verwendet, ähnlich den Maschinen, mit denen Sie es zu tun hatten. Aber die Details beim nächsten Mal.
7. Für unabhängige Forschung
1. Magnete und Magnetfeld. Welche Magnete gibt es und wie werden sie hergestellt? Was ist die Restflussdichte? Was versteht man unter Zwangsgewalt? Was ist magnetische Energie gleich? Antworten auf diese und viele andere Fragen finden Sie auf der Website www.valtar.ru/, wo es sehr interessant und leicht zugänglich ist, über moderne Magnete und das Magnetfeld zu sprechen.
2. Neodym-Magneten. Welche Neodym-Magnete im Angebot sind, erfahren Sie unter www.magnitos.ru.
3. Unipolare Motoren. Auf der Seite www.youtube.com/results?search_query=homopolar+motor&search=Search es gibt Videoinformationen zu zahlreichen Modellen eines unipolaren Motors, die von ausländischen Physikern und Physikamateuren gebaut wurden. Es ist nützlich, sich mit diesen Modellen vertraut zu machen, wenn Sie sich etwas Neues einfallen lassen möchten.
4. Drehrichtungen von Elementen eines unipolaren Motors. Bestimmen Sie mit der Links-Hand-Regel die Richtungen der Lorentzkraft, die auf die positiven und negativen Ionen des Elektrolyten wirkt, Abb. 3. Bestimmen Sie die Richtung der Lorentzkraft, die auf die sich im Drahtgitter bewegenden Elektronen einwirkt. Vergleichen Sie die Ergebnisse mit den Ergebnissen des Experiments.
5. Ampere Kraft. Angenommen, die magnetische Restinduktion Ihres Neodym-Magneten beträgt 1,2 T, sein Durchmesser beträgt 19 mm, der über die Oberfläche des Magneten fließende Strom beträgt 1 A. Schätzen Sie den Modul der Kraft ab, die den Rotor des unipolaren Motors antreibt, Abb. 6.
Das Tätigkeitsfeld (Technologie), zu dem die beschriebene Erfindung gehört
Entwicklungs-Know-how, nämlich die vorliegende Erfindung des Autors, bezieht sich auf die Elektrotechnik, insbesondere auf unipolare Hochspannungsmotoren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bekannte unipolare Motoren (Generatoren)
Der Nachteil solcher Motoren ist, dass sie bei niedrige Spannungen(4-20 V) Gleichstrom, wodurch, um eine erhebliche Leistung zu erzielen, hoher Strom... In dieser Hinsicht werden diese Motoren fast nie verwendet.
Der Erfindung am nächsten in Bezug auf das technische Wesen und das erzielte Ergebnis stellt ein unipolarer Hochspannungsmotor dar. Ein Merkmal dieses Motors besteht darin, dass der Rotor in Form einer Scheibe ausgeführt ist, seine Wicklung in Form von radial angeordneten, in Reihe geschaltete Leiter in sektorförmigen Abschnitten mit einem starken und schwachen Magnetfeld, wobei die Stromrichtung (von der Rotorachse oder darin) von einem Kollektor in der Nähe der Rotorachse bereitgestellt wird. Die Gleichstromversorgung des Kollektors erfolgt über Kontaktbürsten, deren Anzahl der Anzahl der sektorförmigen Abschnitte mit einem starken Magnetfeld entspricht.
Der Hauptnachteil dieses Prototypmotors ist die Komplexität der Rotorwicklung, die ähnlich wie bei herkömmlichen mehrpoligen Gleichstrommaschinen erfolgen muss. V leistungsstarke Motoren diese Wicklung ist sehr arbeitsintensiv und wird aufgrund ihrer Komplexität oft in Handarbeit hergestellt.
Die vorgeschlagene Ausführung der Herstellung der Rotorwicklung in Form einer gedruckten Schaltung vereinfacht unter Beibehaltung des konstruktiven Aufwands die Herstellung der Wicklung, macht jedoch den Motor leistungsarm, was ein zusätzlicher Nachteil ist.
Der zweite zusätzliche Nachteil des Prototypmotors ist ein komplexes Kollektordesign aufgrund der Komplexität der Rotorwicklung, die wie Kollektoren in herkömmlichen mehrpoligen Gleichstrommaschinen hergestellt wird.
Der dritte zusätzliche Nachteil des Prototypenmotors ist die komplexe Konfiguration des Magnetkerns der Feldwicklung, die sektorförmige Abschnitte mit starkem und schwachem Magnetfeld bildet.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, das Design eines unipolaren Hochspannungsmotors zu vereinfachen (und die aufgeführten Nachteile zu beseitigen), indem die Rotorwicklung, das Kollektordesign, die Konfiguration des Feldwicklungskerns vereinfacht und die Anzahl reduziert wird Kontaktbürsten bis zu zwei. Dies gewährleistet die Herstellung von unipolaren Hochspannungsmotoren mit einem vereinfachten Design, sowohl mit hoher als auch mit niedriger Leistung.
Dies wird dadurch erreicht, dass ein unipolarer Hochspannungsmotor (Generator) mit einem Statorerregungssystem mit identischen sektorförmigen Abschnitten starker und schwacher Magnetfelder, einem auf der Motorwelle montierten Scheibenrotor mit einer Wicklung aus in Reihe geschalteten radialen Leitern , der Anfang und das Ende der Wicklung sind mit dem Kollektor und mit stromführenden Bürsten verbunden, unterscheidet sich dadurch, dass die Rotorwicklung so ausgeführt ist, dass die Leiter mit der entgegengesetzten Stromrichtung jeweils in der starke und schwache Magnetfelder des Statorerregungssystems, und der Kollektor besteht aus zwei Gruppen von Platten, die in einem Kreis angeordnet sind, außerdem ist die Anzahl der Platten in jeder Gruppe gleich der doppelten Anzahl der Bereiche mit einem starken magnetischen Felds sind die Platten jeder Gruppe elektrisch miteinander und mit einem der Enden der Rotorwicklung verbunden, und der Abstand zwischen den Platten ist 5-10% größer als die Querabmessung jeder der beiden Stromversorgungsbürsten, was ist zu vermeiden Kurzschluss durch die Bürsten beim Einschalten des Verteilers.
Der unipolare Motor (Generator) unterscheidet sich dadurch, dass das Statorerregungssystem in Form einer toroidalen Wicklung und zylindrischen Kernen mit sektorförmigen Vorsprüngen hergestellt ist, die auf beiden Seiten des Rotorvorsprungs zum Vorsprung installiert sind.
Der Kern der Erfindung liegt darin, dass sich radial angeordnete und in Reihe geschaltete Leiter, die die Wicklung des Scheibenrotors bilden, in einem ungleichförmigen Magnetfeld in Form von sektorförmigen Abschnitten mit starken und schwachen Magnetfeldern befinden. Dabei kann die Wicklung aus identischen sektorförmigen Spulen bestehen, die Bestromung des Kollektors erfolgt mit nur zwei Kontaktbürsten und durch zwei ferromagnetische Kerne mit sektorförmigen Vorsprüngen wird ein inhomogenes Magnetfeld erzeugt.
Ein solcher Motor ist im Design einfacher als ein Prototypmotor und ist in Bezug auf die Leistung den traditionellen mehrpoligen Gleichstrommaschinen nahe, aber viel einfacher im Design.
Abbildung 1 zeigt ein Diagramm des vorgeschlagenen Motors in Längsschnitt; in Abb. 2a ist ein schematisches Diagramm einer Scheibenrotorwicklung; in Abb. 2b Kollektorauslegungsdiagramm; in Abb. 3 Aufbau eines von zwei ferromagnetischen Kernen, die ein inhomogenes Magnetfeld in Form von sektorförmigen Bereichen mit starkem und schwachem Feld erzeugen.
Die vorgeschlagene Vorrichtung (Fig. 1 3) enthält einen Stator 1, eine toroidförmige Wicklung 2 der Erregung des Stators, zwei ferromagnetische Kerne 3 mit sektorförmigen Vorsprüngen von Fig. 3), einen Rotor 4, eine Rotorwicklung 5, Sektor -förmige Bereiche 6 eines schwachen Magnetfeldes (Abb. 2), sektorförmige Bereiche 7 7 7 starkes Magnetfeld, Kollektor 8, Kollektorplatten 9, Kontakt Graphitbürsten 10, Rotorachse 11 (Motorwelle).
Es ist bekannt, dass nach dem Ampere-Gesetz die Kraft, die auf einen Leiter mit einem Strom im Magnetfeld des vorgeschlagenen Motors einwirkt, durch die Gleichung (SI-System) beschrieben wird
f IB1, (1) wobei I die Stromstärke ist; l Leiterlänge, magnetische Induktion.
Die Wirkungsweise des vorgeschlagenen Motors (Generators) basiert auf der Abhängigkeit.
Der Aufbau des Motorstators ist in Fig. 2 dargestellt. 1. Der Stator hat eine für unipolare Motoren allgemein akzeptierte Form. Dies ist ein Elektromagnet 2 in Form einer Ringspule, auf deren Achse sich die Achse des Motors 11 befindet. Im Inneren des Elektromagneten befinden sich zwei ferromagnetische Kerne 3. grundlegendes Merkmal Die Statorkonstruktion besteht darin, dass die Erregerwicklung ein ungleichmäßiges Magnetfeld erzeugen muss, das aus sektorförmigen Abschnitten besteht, bei denen die magnetische Induktion groß ist, und ähnlichen Abschnitten, bei denen sie um ein Vielfaches kleiner ist. Die Form und Lage dieser Bereiche ist in Abb. 2a dargestellt. Bereiche mit niedrigen Werten sind schattiert.
Um die Leistung zu erhöhen, können mehrere der beschriebenen Motoren durch eine gemeinsame Welle verbunden werden, so dass das Einschalten der Motorkrümmer zu unterschiedlichen Zeiten erfolgt, was für eine gleichmäßigere Drehung sorgt.
Der vorgeschlagene Motor hat gegenüber den bisher bekannten Gleichstrommotoren zwei Hauptvorteile.
Im Vergleich zu allen bisher bekannten unipolaren Motoren kann der vorgeschlagene Motor mit deutlich höheren Spannungen betrieben werden und gleichzeitig wird der Motor über höheres Verhältnis nützliche Aktion aufgrund geringerer Leistungsverluste an den Bürsten, aufgrund ihrer geringeren Anzahl. Der Motor wird auch einen sehr breiten Drehzahlbereich haben. Die Änderung der Drehzahl erfolgt analog zu in traditionelle Motoren Gleichstrom, nämlich durch Änderung des Wertes im Bereich mit starkem Magnetfeld durch Variation des Stroms in der Erregerwicklung 2 (Fig. 1). Aufgrund des großen Wertes von N kann der Motor mit niedriger Drehzahl betrieben werden, wodurch es möglich ist, den Motor ohne mechanisches Getriebe zu verwenden.
Im Vergleich zu bisher bekannten Kollektormotoren Gleichstrom großer Vorteil des vorgeschlagenen Motors ist die Einfachheit der Feldwicklungen und des Rotors. Die Erregerwicklung besteht aus nur einer Ringspule. Die Rotorwicklung kann aus 4 bis 8 identischen sektorförmigen Spulen bestehen. Der Draht auf diesen Spulen lässt sich sehr gut wickeln einfache Geräte ah (zum Beispiel auf Drehbank), so dass die Herstellung des mühsamsten Teils eines Gleichstrommotors (Wickeln, das oft von Hand durchgeführt wird) stark vereinfacht wird.
Ein sehr wichtiger zusätzlicher Vorteil des vorgeschlagenen Motors ist ein sehr einfacher Aufbau Kollektor.
Empfohlener Motor hohe Energie zum Antrieb von Elektrofahrzeugen (Straßenbahnen, Trolleybusse, Elektrolokomotiven, Elektrofahrzeuge, dieselelektrische Schiffe) verwendet werden. Der Motor kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Geräten mit geringer Leistung anzutreiben: Tonbandgeräte, Kühlschränke, Waschmaschinen usw.
Die wirtschaftlichen Auswirkungen der Verwendung des vorgeschlagenen Motors werden erheblich sein, sind jedoch derzeit schwer zu quantifizieren.
Anspruch
1. Unipolarer Hochspannungsmotor (Generator) mit einem Statorerregungssystem mit identischen sektorförmigen Abschnitten starker und schwacher Magnetfelder, einem auf einer Welle montierten Scheibenrotor mit einer Wicklung aus in Reihe geschalteten radialen Leitern, Anfang und Ende des Wicklung mit dem Kollektor und den zu ihm führenden Bürsten verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung so ausgeführt ist, dass sich die Leiter mit der entgegengesetzten Stromrichtung jeweils im starken und schwachen Magnetfeld des Stators befinden Erregersystem, und der Kollektor besteht aus zwei Gruppen von Platten, die in einem Kreis angeordnet sind, und die Anzahl der Platten in jeder Gruppe ist gleich der doppelten Anzahl von Bereichen mit einem starken Magnetfeld, die Platten in jeder Gruppe sind elektrisch verbunden zueinander und zu einem der Enden der Rotorwicklung, und der Abstand zwischen den Platten ist 5-10% größer als die Querabmessung jeder der beiden stromführenden Bürsten.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorerregungssystem in Form einer Ringwicklung und zylindrischen ferromagnetischen Kernen mit sektorförmigen Vorsprüngen auf beiden Seiten des Rotorvorsprungs an den Vorsprung angebracht ist.
Erfindername:
Name des Patentinhabers:
Tsivinsky Stanislav Viktorovich
Datum des Beginns der Gültigkeit des Patents:
1993.11.23
Magnetmotoren (Permanentmagnetmotoren) sind das wahrscheinlichste Modell für ein "Perpetuum Mobile". Schon in der Antike wurde diese Idee ausgedrückt, aber niemand hat sie geschaffen. Viele Geräte geben Wissenschaftlern die Möglichkeit, der Erfindung eines solchen Motors näher zu kommen. Die Konstruktionen solcher Vorrichtungen sind noch nicht zu einem praktischen Ergebnis gebracht worden. Es gibt viele verschiedene Mythen, die mit diesen Geräten verbunden sind.
Magnetmotoren verbrauchen keine Energie, sie sind ein Aggregat ungewöhnlicher Typ... Die den Motor antreibende Kraft ist eine Eigenschaft der magnetischen Elemente. Elektromotoren nutzen auch die magnetischen Eigenschaften von Ferromagneten, aber Magnete werden durch elektrischen Strom angetrieben. Und dies steht im Widerspruch zur prinzipiellen Wirkungsweise eines Perpetuum Mobile. Ein Magnetmotor nutzt magnetische Einflüsse auf Gegenstände. Unter dem Einfluss dieser Objekte beginnt Bewegung. Zubehör in Büros sind zu kleinen Modellen solcher Motoren geworden. Auf ihnen bewegen sich ständig Kugeln und Flugzeuge. Aber dort werden Batterien für die Arbeit verwendet.
Tesla-Wissenschaftler war engagiert ernstes Problem Bildung eines Magnetmotors. Sein Modell bestand aus einer Spule, einer Turbine und Drähten, um Gegenstände zu verbinden. In die Wicklung wurde ein kleiner Magnet eingesetzt, der zwei Windungen der Spule erfasste. Die Turbine wurde leicht angestoßen und gedreht. Sie begann sich mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen. Diese Bewegung wurde ewig genannt. Teslas Motor auf Magneten wurde ideales Modell Perpetuum Mobile. Ihr Nachteil war die Notwendigkeit einer anfänglichen Einstellung der Turbinendrehzahl.
Nach dem Erhaltungssatz darf ein elektrischer Antrieb nicht mehr als 100 % Wirkungsgrad aufweisen, Energie wird teilweise für Reibung im Motor verbraucht. Dieses Problem sollte durch einen Magnetmotor gelöst werden, der über Permanentmagnete (Rotationstyp, linear, unipolar) verfügt. Darin kommt die Umsetzung der mechanischen Bewegung von Elementen aus der Wechselwirkung magnetischer Kräfte.
Arbeitsprinzip
Viele innovative Magnetmotoren Wenden Sie die Transformationsarbeit des Stroms in die Rotation des Rotors an, die ist mechanisches Uhrwerk... Zusammen mit dem Rotor dreht sich die Antriebswelle. Dies macht es möglich zu behaupten, dass jede Berechnung kein Effizienzergebnis von 100 % ergibt. Die Einheit erweist sich nicht als autonom, sie hat eine Abhängigkeit. Der gleiche Vorgang ist im Generator zu sehen. In ihm erzeugt das aus der Bewegungsenergie erzeugte Drehmoment die Stromerzeugung an den Kollektorplatten.
1 - Die Trennlinie der magnetischen Kraftlinien geschlossen durch das Loch und die Außenkante des Ringmagneten
2 - Rollender Rotor (Kugel aus Lager)
3 - Nichtmagnetischer Sockel (Stator)
4 - Ring-Permanentmagnet vom Lautsprecher (Dynamik)
5 - Flache Permanentmagnete (Snaps)
6 - Nichtmagnetischer Körper
Magnetische Motoren gehen einen anderen Weg. Der Bedarf an zusätzlichen Netzteilen wird minimiert. Die Funktionsweise lässt sich anhand des „Eichhörnchenrades“ leicht erklären. Zur Erstellung eines Demomodells sind keine speziellen Zeichnungen oder Festigkeitsanalysen erforderlich. Sie müssen einen Permanentmagneten nehmen, damit seine Pole auf beiden Ebenen liegen. Der Magnet ist die Hauptkonstruktion. Hinzu kommen zwei Barrieren in Form von Ringen (außen und innen) aus nichtmagnetischen Materialien. Zwischen den Ringen wird eine Stahlkugel platziert. In einem Magnetmotor wird es zu einem Rotor. Durch die Kräfte des Magneten wird die Kugel vom entgegengesetzten Pol zur Scheibe angezogen. Diese Stange ändert ihre Position beim Bewegen nicht.
Der Stator umfasst eine Platte aus abgeschirmtem Material. Auf ihm sind entlang des Ringverlaufs Permanentmagnete befestigt. Die Pole der Magnete sind in Form einer Scheibe und eines Rotors senkrecht. Wenn sich der Stator dem Rotor in einem bestimmten Abstand nähert, treten daher abwechselnd Abstoßung und Anziehung in den Magneten auf. Es erzeugt einen Moment, verwandelt sich in eine Rotationsbewegung der Kugel entlang der Flugbahn des Rings. Das Starten und Bremsen erfolgt durch die Bewegung des Stators mit Magneten. Diese Methode des Magnetmotors funktioniert, solange die magnetischen Eigenschaften der Magnete erhalten bleiben. Die Berechnung erfolgt bezüglich Stator, Kugeln, Regelkreis.
Nach dem gleichen Prinzip arbeiten auch wirkende Magnetmotoren. Die bekanntesten waren die Magnetmotoren, die von Tesla-, Lazarev-, Perendev-, Johnson- und Minato-Magneten angetrieben wurden. Es sind auch Permanentmagnetmotoren bekannt: zylindrisch, rotatorisch, linear, unipolar usw. Jeder Motor hat seine eigene Fertigungstechnologie, die auf den Magnetfeldern basiert, die um die Magnete erzeugt werden. Perpetuum mobile Maschinen gibt es nicht, da Permanentmagnete nach mehreren hundert Jahren ihre Eigenschaften verlieren.
Tesla-Magnetmotor
Der Wissenschaftler Tesla war einer der ersten, der sich mit dem Thema Perpetuum Mobile beschäftigte. In der Wissenschaft wird seine Erfindung als unipolarer Generator bezeichnet. Zunächst wurde die Berechnung eines solchen Geräts von Faraday vorgenommen. Seine Probe erzeugte nicht die Arbeitsstabilität und den gewünschten Effekt, erreichte nicht das gewünschte Ziel, obwohl das Funktionsprinzip ähnlich war. Der Name "unipolar" macht deutlich, dass sich der Leiter laut Modelldiagramm in der Kette der Magnetpole befindet.
Nach dem im Patent gefundenen Schema ist die Struktur von 2 Schächten sichtbar. Sie enthalten 2 Magnetpaare. Sie bilden negative und positive Felder. Zwischen den Magneten befinden sich unipolare Scheiben mit Seitenteilen, die als Leiterbahnen dienen. Die beiden Scheiben sind durch einen dünnen Metallstreifen miteinander verbunden. Das Band kann verwendet werden, um die Disc zu drehen.
Minatos Motor
Dieser Motortyp verwendet auch magnetische Energie für den Selbstantrieb und die Selbsterregung. Die Sample-Engine wurde vor über 30 Jahren vom japanischen Erfinder Minato entwickelt. Der Motor hat einen hohen Wirkungsgrad und einen leisen Betrieb. Minato behauptete, dass ein selbstdrehender Magnetmotor dieser Bauart einen Wirkungsgrad von mehr als 300% erziele.
Der Rotor ist als Rad- oder Scheibenelement ausgeführt. Es enthält Magnete in einem bestimmten Winkel. Beim Annähern des Stators mit einem starken Magneten wird ein Drehmoment erzeugt, Minatos Scheibe dreht sich, bewirkt Abstoßung und Konvergenz der Pole. Drehzahl und Drehmoment des Motors hängen vom Abstand zwischen Rotor und Stator ab. Die Motorspannung wird über den Unterbrecherrelaisstromkreis geliefert.
Um Schläge und Impulsbewegungen während der Rotation der Scheibe zu verhindern, werden Stabilisatoren verwendet, die den Energieverbrauch des Steuerelektromagneten optimieren. Die negative Seite Wir können sagen, dass es keine Daten zu den Eigenschaften der Last, der Traktion, gibt, die vom Steuerrelais verwendet werden. Es ist auch notwendig, periodisch zu magnetisieren. Minato erwähnte dies in seinen Berechnungen nicht.
Lazarevs Motor
Der russische Entwickler Lazarev hat ein funktionierendes einfaches Modell eines Motors mit magnetischem Schub konstruiert. Der Rotorring umfasst ein Reservoir mit einem porösen Prallblech in zwei Teilen. Diese Hälften sind durch ein Rohr miteinander verbunden. Durch dieses Rohr fließt ein Flüssigkeitsstrom von der unteren Kammer in die obere. Die Poren erzeugen aufgrund der Schwerkraft eine nach unten gerichtete Strömung.
Wenn sich das Rad mit Magneten auf den Schaufeln befindet, entsteht unter dem Druck der Flüssigkeit ein konstantes Magnetfeld, der Motor dreht sich. Die Lazarev-Motorschaltung vom Drehtyp wird bei der Entwicklung einfacher selbstdrehender Geräte verwendet.
Johnson-Motor
Johnson verwendete bei seiner Erfindung Energie, die durch einen Elektronenstrom erzeugt wird. Diese Elektronen befinden sich in den Magneten und bilden den Stromversorgungskreis des Motors. Der Motorstator enthält viele Magnete. Sie sind in Form einer Spur angeordnet. Die Bewegung der Magnete und ihre Position hängen vom Design der Johnson-Einheit ab. Das Layout kann rotativ oder linear sein.
1 - Ankermagnete
2 - Ankerform
3 - Pole der Statormagnete
4 - Ringnut
5 - Stator
6 - Gewindebohrung
7 - Welle
8 - die Ringhülle
9 - Basis
Die Magnete sind auf einer speziellen Platte mit hoher magnetischer Permeabilität befestigt. Gleiche Pole der Statormagnete drehen sich zum Rotor hin. Diese Drehung erzeugt wiederum Ablehnung und Anziehung der Pole. Zusammen mit ihnen werden die Elemente Rotor und Stator gegeneinander verschoben.
Johnson organisierte die Berechnung des Luftspalts zwischen Rotor und Stator. Sie ermöglicht es, die Kraft und das magnetische Aggregat der Wechselwirkung in Richtung der Zunahme oder Abnahme zu korrigieren.
Magnetmotor Perendev
Der selbstdrehende Perendev-Motor ist auch ein Beispiel für die Anwendung der Arbeit magnetischer Kräfte. Der Schöpfer dieses Motors, Brady, meldete ein Patent an und gründete noch vor Beginn eines Strafverfahrens gegen ihn eine Firma, die die Arbeit nach dem Fluss organisierte.
Bei der Analyse des Funktionsprinzips, der Schaltungen und der Zeichnungen des Patents ist zu verstehen, dass der Stator und der Rotor in Form eines Außenrings und einer Scheibe ausgeführt sind. Auf ihnen werden Magnete entlang des Ringverlaufs angebracht. Dabei wird der ermittelte Winkel entlang der Mittelachse beobachtet. Durch die gegenseitige Wirkung des Feldes der Magnete wird ein Drehmoment erzeugt und sie bewegen sich relativ zueinander. Die Magnetkette wird berechnet, indem der Divergenzwinkel ermittelt wird.
Synchronmagnetmotoren
Der Haupttyp von Elektromotoren ist der Synchrontyp. Es hat die gleiche Drehzahl von Rotor und Stator. Bei einem einfachen elektromagnetischen Motor bestehen diese beiden Teile aus Wicklungen auf den Platten. Wenn Sie die Konstruktion des Ankers ändern, statt der Wicklung Permanentmagnete einbauen, erhalten Sie ein originales, funktionsfähiges Modell eines Synchronmotors.
1 - Stangenwicklung
2 - Abschnitte des Rotorkerns
3 - Lagerstütze
4 - Magnete
5 - Stahlplatte
6 - die Nabe des Rotors
7 - der Statorkern
Der Stator wird nach üblicher Ausführung des Magnetkreises aus Spulen und Platten hergestellt. Sie bilden aus einem elektrischen Strom ein magnetisches Drehfeld. Der Rotor bildet ein konstantes Feld, das mit dem vorherigen zusammenwirkt und ein Drehmoment erzeugt.
Wir dürfen nicht vergessen, dass die relative Position von Anker und Stator je nach Motorstromkreis variieren kann. Beispielsweise kann der Anker als Außenschale ausgebildet sein. Um den Motor über die Stromversorgung zu starten, wird ein Stromkreis verwendet, der aus einem Magnetstarter und einem Thermoschutzrelais besteht.