Witam wszystkich! Dzisiaj spróbujmy zastanowić się nad tematem generatorów opartych na zasadzie indukcji jednobiegunowej. Oczywiście zbadamy pracę Tesli i zawsze będziemy pamiętać o ukrytym pytaniu: „Jak Tesla stworzyła własny samowystarczalny generator energii, w rzeczywistości maszynę perpetuum mobile?” (Na przykład to pytanie w ogóle mnie nie opuszcza).
Aby rozpocząć, zamknij ten dokument i otwórz i zapoznaj się z innym, który zawiera tłumaczenie patentu US 406968, tj. Jednobiegunowy projekt maszyny Tesli.
Patent USA 406968
Władca smoków
Rozważ inny wczesny patent wielkiego Tesli - jego „maszynę elektryczną z dynamem” lub inną
„Generator samowzbudzenia” oparty na zasadzie indukcji jednobiegunowej. Dokładnie
wynalazek ten jest prorokowany w miejsce „generatora superjednostek”, który rzekomo został wynaleziony przez Teslę.
Dziwne, ale ten „samochód elektryczny” jest naprawdę łatwy do sfinalizowania
do „maszyny perpetuum mobile”. I genialna Tesla, nie podobno, ale naprawdę wymyśliła, jak go zrobić
generator nad pojedynczym. Co dokładnie należy zmienić w urządzeniu, - powiem osobno
artykuł „Sekrety indukcji jednobiegunowej” (znajdź go w tym samym rozdziale). Widziałem to od tego czasu
kiedy Tesli nie pozwolono dokończyć swojej super-anteny, aby zapewnić planecie darmową energię elektryczną,
- zaczęli go aktywnie „pasać” i zamykać usta w szczególnie „niebezpiecznych” przypadkach. Niemniej jednak Tesla
właśnie opatentował elementy jednego urządzenia w różnych patentach, wskazując zły cel, dla którego,
w rzeczywistości wynalazł jeden lub drugi element. Dodatkowo dodajemy tutaj fragmentaryczne informacje, które
Tesla „naciskał” na swoje artykuły (oczywiście zawoalowane). Pozostaje trochę prać mózg
pomyśl i złóż jedną jednostkę z różnych kawałków. Co będziemy robić (w tym artykule).
Tymczasem przeczytaj sam patent, który jest podstawą naszej dalszej dyskusji.
Ekstrakcja
Daj znać, że ja, Nikola Tesla, ze Smiljan, Lika, na granicy Austro-Węgier, obywatel cesarza Austrii i mieszkaniec miasta Nowy Jork w stanie Nowy Jork, wynalazłem kilka nowych i użytecznych ulepszeń w podekscytowanym generatorze lub elektrycznym maszyny magneto, które wynikają ze specyfikacji i załączonych rysunków.
Niniejszy wynalazek dotyczy klasy generatorów elektrycznych znanych jako „unipolarne”, w których dysk lub cylindryczny przewodnik jest zamontowany między biegunami magnetycznymi przystosowanymi do wytwarzania w przybliżeniu jednolitego pola. W powyższych urządzeniach lub w maszynach ze zworą dyskową prądy indukowane w wirującym przewodzie przepływają od środka do obwodu lub odwrotnie, zgodnie z kierunkiem obrotu lub liniami siły w zależności od znaków biegunów magnetycznych. Prądy te są redukowane przez przechodzące połączenia lub szczotki przykładane do dysku w punktach na jego obrzeżach i w pobliżu jego środka. W przypadku maszyny z cylindrycznym zworą prądy indukowane w cylindrze są zmniejszane przez szczotki przykładane do boków cylindra na jego końcach. W celu zwiększenia wydajności pola elektromagnetycznego, co jest możliwe do praktycznego zastosowania, konieczne jest albo obrócenie przewodnika z bardzo dużą prędkością, albo użycie dysku o dużej średnicy lub dużego cylindra; ale w każdym razie trudno jest zagwarantować i utrzymać dobry kontakt elektryczny między szczotkami kolektora i zworą, ze względu na dużą wzajemną prędkość.
Zaproponowano połączenie dwóch lub więcej dysków szeregowo w celu uzyskania większej siły elektromotorycznej; ale z połączeniami używanymi wcześniej i używającymi różnych prędkości i rozmiarów dysków niezbędnych do zapewnienia dobrych wyników, trudność ta jest nadal wrażliwa, aby stanowić poważną przeszkodę w korzystaniu z tego typu generatora. Próbowałem to przezwyciężyć i w tym celu zaprojektowałem maszynę z dwoma obszarami, z których każda ma wirujący przewodnik zamontowany między biegunami magnetycznymi, ale stosując tę \u200b\u200bsamą zasadę opisaną powyżej dla obu form maszyny, a ponieważ wolę używać kształtu dysku, opiszę oto taki samochód. Tarcze są wykonane z kołnierzami, podobnie jak koła pasowe, i są połączone za pomocą elastycznych taśm przewodzących lub pasów.
Wolę zaprojektować maszynę tak, aby kierunek magnetyzmu lub kierunek biegunów w jednym polu siły był przeciwny do drugiego, tak aby obrót dysków w tym samym kierunku rozwija prąd w jednej formie od środka do koła, a drugi od koła do środka. Dlatego styki przykładane do wałów, na których zamontowane są dyski, mają postać zacisków, a siła elektromotoryczna na nich stanowi sumę sił elektromotorycznych dwóch dysków.
Chciałbym zwrócić uwagę na oczywisty fakt, że jeśli kierunek magnetyzmu w obu obszarach jest taki sam, wówczas taki sam rezultat zostanie uzyskany jak powyżej, gdy tarcze obracają się w przeciwnych kierunkach i kiedy krzyżują się taśmy łączące lub pasy. W ten sposób unika się trudności w zapewnieniu i utrzymaniu dobrego kontaktu z obrzeżami dysków, a także powstaje tania i trwała maszyna, która jest przydatna do wielu celów - do napędzania alternatorów, silnika i do wszelkich innych celów, w których stosowane są generatory samowzbudzenia.
Specyfikę budowy maszyny, którą właśnie opisałem, ogólnie zilustrowałem na załączonych rysunkach, na których - ryc. 1 jest widokiem z boku, częściowo w przekroju, mojej ulepszonej maszyny. Ryc. 2 jest przekrojem pionowym tej samej prostopadłej do wałów. 
Aby wykonać obudowę z dwoma polami siły magnetycznej, rzuciłem podstawę z dwiema zintegrowanymi częściami magnesu - biegunami B i B. Przymocowałem śruby E do obudowy za pomocą odlewu D, z dwiema podobnymi i odpowiadającymi częściami magnesu - biegunami C i C '. Części bieguna B i B są zaprojektowane do wytwarzania pola siły o określonej polaryzacji, a części bieguna C i C 'są zaprojektowane do wytwarzania pola siły o przeciwnej biegunowości. Wały sterujące F i G przebijają bieguny i obracają się w izolowanych łożyskach odlewu D, jak pokazano.
H i K to dyski lub przewodniki generujące. Są wykonane z miedzi, mosiądzu lub żelaza i są przymocowane do odpowiednich wałów. Są one dostarczane z szerokim kołnierzem obwodowym J. Oczywiście jest oczywiste, że dyski można w razie potrzeby odizolować od wałów. Elastyczny metalowy pasek L przechodzi przez kołnierze dwóch dysków i, jeśli to konieczne, może być użyty do obrócenia jednego z dysków. Wolę jednak używać tego pasa po prostu jako przewodnika i do tego celu można użyć blachy stalowej, miedzi lub innego odpowiedniego metalu. Każdy wał jest zaopatrzony w kontrolne koło pasowe M, przez które moc jest przenoszona z zewnątrz. N i N są zaciskami. Dla jasności są one pokazane jako wyposażone w sprężyny P, które dotykają końców wałów. Aby wzbudzić samą maszynę, można użyć pasków miedzi wokół jej biegunów lub przewodów dowolnego rodzaju pokazanych na rysunkach.
Nie ograniczam swojego wynalazku do pokazanego tutaj projektu. Na przykład nie jest konieczne ścisłe przestrzeganie określonych materiałów i wymiarów. Ponadto oczywiste jest, że taśma przewodząca lub taśma mogą składać się z kilku mniejszych taśm i że opisana tutaj zasada połączenia może być zastosowana do więcej niż dwóch dysków.
Patentuję następujące:
1. Generator elektryczny, składający się z kombinacji dwóch wirujących przewodników zamontowanych w polach jednobiegunowych, elastycznego przewodzącego pasa lub pasa przechodzącego wokół obwodu powyższych przewodów, jak podano tutaj.
2. Kombinacje, z dwoma obracającymi się dyskami przewodzącymi mającymi kołnierz na obwodzie zainstalowanymi w polach jednobiegunowych, elastyczny pas przewodzący lub pas przechodzący wokół kołnierzy obu dysków, zgodnie ze sformułowaniem.
3. Kombinacja niezależnych zestawów ekscytujących magnesów przystosowanych do zachowania obszarów jednobiegunowych, dysków przewodzących zamontowanych w celu obracania się w tych polach, niezależnego mechanizmu przenoszenia dla każdej tarczy oraz elastycznego przewodzącego pasa lub paska rozciągającego się na obwodzie dysków, zgodnie z formułą.
Nikola Tesla.
Patent nie wyjaśnia, w jaki sposób uczynić generator samowystarczalnym. Tesla
próbował wypełnić tę próżnię informacyjną, publikując swój artykuł „UWAGI
DOTYCZĄCE UNIPOLARNEGO DYNAMO ”w gazecie„ Electrical Engineer, New York, 2 września 1891.
Dokładne tłumaczenie tego artykułu podam poniżej. Wielkie podziękowania dla Sib, który uprzejmie przygotował
tłumaczenie notatek Tesli. Więc:
* * *
Charakterystyczne dla odkryć fundamentalnych dla wielkich osiągnięć inteligencji jest to, że zachowują one wielką władzę nad wyobraźnią myśliciela. Mam na myśli niezapomniany eksperyment Faradaya z obrotem dysku między dwoma biegunami magnesu, który przyniósł tak doskonały wynik, który był testowany przez długi czas w codziennych eksperymentach; niemniej jednak w jądrze istniejących dynama i silników znajdują się elementy topologiczne, które nawet dziś przyciągają uwagę i zasługują na jak najdokładniejsze badanie.
Rozważmy na przykład przypadek dysku wykonanego z żelaza lub innego metalu obracającego się między dwoma przeciwnymi biegunami magnesu i powierzchniami biegunowymi, które całkowicie pokrywają obie strony dysku, i zakładamy, że prąd elektryczny jest usuwany i przesyłany przez styki równomiernie ze wszystkich punktów krawędzi dysku. Najpierw weź obudowę silnika. We wszystkich konwencjonalnych silnikach obrót wirnika zależy od pewnego przesunięcia lub zmiany całkowitego przyciągania magnetycznego działającego na wirnik, osiąga się to technologicznie lub za pomocą jakiegoś urządzenia mechanicznego na silniku lub przez działanie prądów elektrycznych o odpowiedniej polaryzacji. Możemy wyjaśnić obrót takiego silnika w taki sam sposób, jak w przypadku przekładni wodnej.
Ale w powyższym przykładzie dysku otoczonego całkowicie polarnymi powierzchniami nie ma przesunięcia działania magnetycznego, żadnych zmian, o ile wiemy, a jednak występuje obrót. Zwykłe argumenty tutaj nie działają; nie możemy nawet podać powierzchownego wyjaśnienia, jak w tradycyjnych silnikach, a zasada działania stanie się dla nas jasna tylko wtedy, gdy zrozumiemy samą naturę zaangażowanych sił i zrozumiemy tajemnicę niewidzialnej interakcji.
Dysk postrzegany jako maszyna z dynamem jest raczej interesującym przedmiotem badań. Oprócz specyfiki generowania prądów elektrycznych w jednym kierunku bez użycia urządzeń przełączających, taka maszyna różni się od zwykłych dynama, w których nie ma interakcji między wirnikiem a polem stojana. Prąd wirnika powoduje magnetyzację prostopadłą do kierunku prądu elektrycznego, ale ponieważ prąd elektryczny płynie równomiernie ze wszystkich punktów krawędzi, a także dokładnie, obwód zewnętrzny można również umieścić idealnie symetrycznie do magnesu stałego, nie można po prostu wystąpić interakcja. Jest to jednak prawdą tylko w przypadku słabych magnesów, ponieważ gdy magnesy są silniejsze, oba magnetyzacje pod kątem prostym wydają się oddziaływać ze sobą.
Z powyższego powodu logiczny jest wniosek, że dla takiej maszyny, przy tej samej masie, zwrot powinien być znacznie większy niż dla każdej innej maszyny, w której prąd płynący w wirniku ma tendencję do odmagnesowywania pola wytwarzanego przez stojan. Niezwykły wniosek Forbesa dotyczący jednobiegunowego dynamo i doświadczenia z urządzeniem potwierdzają ten pogląd.
Tak więc główna zasada, na podstawie której taka maszyna może być ekscytująca sama w sobie, jest niesamowita, ale może być naturalna - ponieważ brakuje interakcji wirnika, a zatem jest wolna od zakłóceń w przepływie prądu elektrycznego i braku indukcji własnej.
(Władca smoków: w dalszej części, pod terminem „samowzbudzenie” Tesla
uważaj na efekt pojawienia się prądu elektrycznego w urządzeniu, ponieważ w urządzeniu jego „unipolarnego”
nie ma magnesów trwałych, ale są elektromagnesy. Zatem „samowzbudzenie” nie jest (!) Analogiem
pojawienie się SUPERHEAD ENERGY - tutaj wcale nie wspomniano).
Jeśli bieguny nie zakrywają (nie zakrywają) dysku całkowicie po obu stronach, to oczywiście, jeśli dysk nie zostanie właściwie podzielony, mechanizm będzie bardzo nieefektywny. Znów w tym przypadku są punkty warte uwagi. Jeśli tarcza się obraca, a przepływ pola zostaje przerwany (obwód zasilający elektromagnes jest przerwany), przepływ przez tarczę wirnika będzie kontynuował przepływ, a pole magnesów straci moc stosunkowo wolno. Powód tego znajduje się natychmiast, gdy weźmiemy pod uwagę kierunek prądów na dysku.
Spójrz na ryc. 1, d przedstawia dysk z przesuwnymi stykami B i B 'na osi i obwodzie. N i S reprezentują dwa bieguny magnesu. 
Jeśli biegun N jest wyższy, jak pokazano na rysunku, zakłada się, że dysk znajduje się w płaszczyźnie papieru i obraca się w kierunku strzałki D. Prąd ustalony w dysku będzie płynął od środka do obwodu, jak wskazano strzałką A. Ponieważ działanie magnetyczne jest mniej lub bardziej ograniczone odstęp między biegunami N i S, inne części dysku można uznać za nieaktywne. Prąd stanu ustalonego nie będzie zatem całkowicie przepływał przez zewnętrzny obwód I ', ale zamyka się bezpośrednio przez dysk i ogólnie, jeśli lokalizacja jest taka, jak pokazano, z pewnością większość wytwarzanego przepływu nie pojawi się na zewnątrz, ponieważ obwód F jest w rzeczywistości zwarty przez nieaktywne części dysku.
Kierunek powstających prądów na dysku można przyjąć jako wskazany liniami przerywanymi i strzałkami min; oraz kierunek przepływu pola wzbudzenia, wskazany strzałkami a, b, c, d, analiza rysunku pokazuje, że jedna z tych dwóch gałęzi prądu wirowego, to znaczy A-B'-mR, będzie dążyć do rozmagnesowania pola, podczas gdy druga gałąź , tj. A-B'-nB, da odwrotny efekt. Dlatego gałąź A-B'-m-B, czyli zbliżająca się do pola, odepchnie się od linii, podczas gdy gałąź A-B'-n-B, to znaczy opuszczając pole, zbierze na sobie linie sił.
Z tego powodu istnieje stała tendencja do zmniejszania przepływu prądu na ścieżce B'-m-B, podczas gdy z drugiej strony taka przeciwność nie będzie istniała na ścieżce B'-n-B, a efekt rozgałęzienia lub ścieżki będzie mniej więcej większy niż pierwszy. Połączony efekt obu gałęzi przepływów może być reprezentowany przez pojedynczy strumień w tym samym kierunku co wzbudzenie pola. Innymi słowy, prądy wirowe krążące w dysku dodatkowo wzmocnią magnes. Wynik ten jest bardzo sprzeczny z tym, co można założyć na początku, ponieważ naturalnie spodziewaliśmy się, że powstałe prądy wirnika będą przeciwdziałać prądowi indukowanemu przez magnesy, ponieważ zwykle dzieje się tak, gdy przewody pierwotny i wtórny mają oddziaływanie indukcyjne.
Należy jednak pamiętać, że jest to konsekwencja szczególnego wzajemnego porozumienia, a mianowicie obecności dwóch ścieżek zapewnianych przez indukowany i przeciwdziałający prąd, każda z nich wybiera ścieżkę, która oferuje najmniejszą ilość przeciwdziałania. Z tego wynika, że \u200b\u200bprąd wirowy wpływający na dysk częściowo pobudza pole magnetyczne iz tego powodu, gdy indukowany prąd przerywa prądy w dysku, będzie on nadal płynął, a magnes pola straci swoją moc stosunkowo wolno i może nawet utrzymać pewną siłę podczas obracania się dysku trwa
Wynik będzie oczywiście w dużej mierze zależeć od rezystancji i pomiarów geometrycznych ścieżki wiroprądowej oraz od prędkości obrotowej; - i to te elementy determinują opóźnienie tego prądu i jego położenie względem pola. Dla pewnej prędkości istnieje maksimum ekscytującej akcji; podczas gdy przy wyższych prędkościach stopniowo zmniejszałby się, zmierzając do zera i ostatecznie całkowicie zmieniając kierunek, to znaczy, że prąd wirowy musiałby osłabić pole.
Reakcję można lepiej wykazać eksperymentalnie, umieszczając bieguny N i S, a także N i S, na swobodnie poruszającej się osi koncentrycznej z osią dysku. Gdyby ten ostatni obrócił się jak poprzednio w kierunku strzałki D, pole działałoby w tym samym kierunku z momentem, który do pewnej wartości zwiększałby się z prędkością obrotową, a następnie zmniejszał się, a przechodząc przez zero, ostatecznie staje się ujemny; to znaczy magnes zacznie się obracać w kierunku przeciwnym do dysku.
W eksperymentach z alternatywnymi silnikami elektrycznymi, w których pole jest zmieniane przez prądy różnych faz, zaobserwowano interesujący wynik. W przypadku bardzo niskich prędkości obrotowych pola silnik wykazywał moment obrotowy 900 funtów lub więcej, mierzony na kole pasowym o średnicy 12 cali. Kiedy prędkość obrotowa biegunów została zwiększona, moment zmniejszył się, a ostatecznie zmniejszył do zera i stał się ujemny, a następnie kotwica zaczęła obracać się w kierunku przeciwnym do pola.
Wracając do głównej idei, zaakceptuj, że warunki są takie, że prądy wirowe wytwarzane przez obrót tarczy wzmacniają pole, i sugerują, że ten ostatni stopniowo się zwiększa, podczas gdy dysk pozostaje w porządku rosnącym (Władca smoków: jednak niezbędna myśl przeskakuje tutaj) . Prąd kiedyś się zaczął i może być wystarczający, aby się utrzymać, a nawet zwiększyć siłę, a potem mamy przypadek „baterii prądu Sir Williama Thomsona”.
Jednak z powyższych rozważań wydaje się, że dla powodzenia eksperymentu rezystancja dysku twardego byłaby znacząca, ponieważ gdyby istniał podział promieniowy, prądy wirowe nie mogłyby powstać, a ich szkodliwe skutki ustałyby. Jeśli zostanie zastosowany, taki radialnie złożony dysk w kształcie gwiazdy byłby konieczny do połączenia szprych wzdłuż krawędzi z przewodnikiem lub w jakikolwiek inny sposób w celu utworzenia symetrycznego układu obwodów zamkniętych.
Działanie prądów wirowych może być wykorzystane do wzbudzenia maszyny dowolnego projektu. Na przykład na ryc. 2 i 3 pokazano urządzenia, w których maszyna z tarczą wirnika może być wzbudzana przez prądy wirowe. 
Tutaj wiele magnesów, N-S, N-S, umieszcza się promieniowo w kształcie gwiazdy po każdej stronie metalowej tarczy D i, w dalszym ciągu na jej obwodzie, stanowią zestaw izolowanych cewek, C i C. Magnesy tworzą dwa oddzielne obszary, wewnętrzny i zewnętrzny. Na osi obraca się dysk twardy, a cewki w oddalonym od niego obszarze. Załóżmy, że magnesy są nieco podekscytowane przy starcie; mogłyby wzmocnić wpływ prądów wirowych na dysku twardym, aby zapewnić silniejszy obszar dla cewek obwodowych. Chociaż nie ma wątpliwości, że w takich warunkach maszyna może być wzbudzona w ten lub podobny sposób, wystarczająca ilość dowodów eksperymentalnych, aby zagwarantować, że taki sposób wzbudzenia byłby marnotrawstwem.
Ale samowzbudny unipolarny generator lub silnik o konstrukcji pokazanej na rycinie 1 może być skutecznie zasilany energią, po prostu poprzez oddzielenie napędu lub cylindra, w którym indukowane są prądy, i usunięcie powszechnie stosowanych cewek wzbudzenia. Taki schemat pokazano na ryc. 4. 
Tarcza lub cylinder D ma się obracać między dwoma biegunami magnesu N i S, które całkowicie zakrywają dysk po obu stronach, kontury dysku i bieguny reprezentowane odpowiednio przez kółka d i d, biegun górny nie jest pokazany dla przejrzystości. Rdzenie magnesów powinny mieć otwory w środku, przebijający je wałek C dysku. Jeśli nieoznaczony biegun jest niższy, a dysk się obraca, prąd w kształcie śruby przepłynie, jak poprzednio, z centrum na obrzeże i może zostać usunięty przez odpowiednie styki przesuwne B i B, odpowiednio na wale i obwodzie. W tym urządzeniu prąd przepływający przez dysk i obwód zewnętrzny nie będzie miał zauważalnego wpływu na ekscytujący magnes.
Ale teraz załóżmy, że dysk jest podzielony na sektory, spiralnie, jak wskazują ciągłe lub przerywane linie na rycinie 4. Różnica potencjałów między punktem na wale a punktem na peryferiach pozostanie niezmieniona, zarówno w znaku, jak i ilości. Jedyna różnica polega na tym, że opór dysku wzrośnie i nastąpi większy spadek potencjału od punktu na wale do punktu na obwodzie, gdy ten sam prąd przepłynie przez obwód zewnętrzny. Ale ponieważ prąd jest zmuszony podążać wzdłuż linii podziału, widzimy, że albo przyczyni się on do pola oporu, albo będzie mu się opierał, i będzie to zależeć, przy czym wszystkie inne rzeczy będą równe, od kierunku linii podziału. Jeśli podział zostanie zrealizowany, jak wskazano liniami ciągłymi na ryc. 4, wówczas oczywiste jest, że jeśli prąd ma taki sam kierunek jak poprzednio, to znaczy od środka do obwodu, jego działanie zostanie wzmocnione przez magnes wzbudzający; podczas gdy jeśli podział zostanie zrealizowany zgodnie z liniami przerywanymi, generowany prąd będzie miał tendencję do osłabiania magnesu. W pierwszym przypadku maszyna będzie w stanie wzbudzić, gdy dysk obraca się w kierunku strzałki D; w tym drugim przypadku kierunek obrotu powinien zostać odwrócony.
Dwa takie dyski można łączyć, jednak, jak wskazano powyżej, te dwa dyski mogą się obracać w przeciwnych kierunkach lub w jednym. Taki układ można oczywiście zastosować w maszynie, w której zamiast tego dysku obraca się cylinder. W takich jednobiegunowych maszynach podobnego typu można pominąć konwencjonalne cewki i bieguny polowe, a maszynę można zbudować tylko z cylindra lub dwóch dysków otoczonych metalową obudową.
(Lord Dragons: co dokładnie oznacza Tesla - powiem ci później w tekście).
Zamiast podziału dysku lub cylindra na spiralę, jak pokazano na rycinie 4, wygodniej jest wstawić jeden lub więcej zwojów między tarczą a pierścieniem ślizgowym na obwodzie, jak pokazano na rycinie 5. 
Generator samowzbudny Forbesa może być na przykład wzbudzony w sposób opisany powyżej. Z doświadczenia autora, zamiast usuwania prądu z dwóch takich dysków za pomocą przesuwnych styków, jak zwykle zastosowano elastyczny pasek przewodzący napęd w celu zwiększenia wydajności. W takim przypadku dyski są wyposażone w duże kołnierze, zapewniające doskonały kontakt z powierzchnią. Pas powinien być wykonany w taki sposób, aby sprzęgał się z kołnierzami w pasowaniu ciasnym, aby skompensować luźne pasowanie. Kilka lat temu autor zbudował kilka maszyn z pasem kontaktowym i działał zadowalająco; ale z powodu braku czasu prace w tym kierunku zostały tymczasowo wstrzymane. Wiele wyżej wymienionych funkcji zostało również zastosowanych przez autora w niektórych typach silników prądu przemiennego.
* * *
Właściwie to cały artykuł. Ogólnie przez długi czas nie mogłem zrozumieć, jak działa unipolarny.
Ale kiedy natknąłem się na stronę internetową Evgeny Arsentyev http://evg-ars.narod.ru. On tam jest
malutki mały razdelchik, nazywa się „silnik elektryczny”. Jest w nim opisany - magnetohydrodynamiczny
silnik. Tam właśnie dostałem chip. Tylko tam obraca się woda, aw naszym przypadku metal
dysk - ale siła, która powoduje obrót płynu roboczego, jest taka sama one.
Ogólnie udało mi się połączyć trzy różne łańcuchy w jeden tego samego dnia. I dotarło do mnie -
Zgadłem, jak Tesla stworzył swój generator superjednostek, o którym jest tyle plotek. Wątek
pierwszy to strona Arsentieva. Drugi to tłumaczenie „notatek” z Sib’a. I trzeci - odwiedziłem wtedy
inna strona http://energy.org.ru, gdzie odkrył interesujący artykuł. Pierwotny artykuł był
opublikowany w czasopiśmie „Inventor and Rationalizer”, nr 2, 1962. Nazywał się „Fog Over
pole magnetyczne ”- odnosi się do niewytłumaczalności niektórych punktów w fizyce klasycznej.
Aby wszystko było dla ciebie jasne, przyniosę to tutaj:
* * *
- Mówię wam o artykule „Bezprawna statyka”. Nazywam się Rodin.
- Kolejny.
Wezwanie wynalazców Kaługi, aby wyjaśnić, co dzieje się z silnikiem, którego wirnik obraca się pod wpływem pola elektrostatycznego (IR, 6, 81), wyjątkowo wpłynęło na umysły. Dzwoń i pisz do redaktorów w sposób ciągły. Zamierzamy przedstawić przegląd najciekawszych wyjaśnień w przyszłości.
Zamierzałem również wysłać Ojczyznę autorom wynalazku, ponieważ nagle: „Sam mam coś nie mniej interesującego. Chodźmy?
Przyjemne, gustownie urządzone mieszkanie Aleksandra Leontyevicha - nie typowe pomysłowe mieszkanie. Ale prowadzi mnie do jakiegoś bezokiennego kącika, oczywiście byłej szafy. „Moje biuro”. Oto stół warsztatowy, prostownik, urządzenia, narzędzia. Na stole warsztatowym pewien projekt. Dwa pierścieniowe magnesy trwałe znajdują się na jednej osi, między nimi miedziana tarcza. Szczotki są podłączone do dysku, którego przewody są wyprowadzane do mikroamperomierza.
- Ten sam model zmontowałem kilka lat temu, kiedy do pracy potrzebny był silnik jednobiegunowy - dysk lub cylinder obracający się między magnesami, z którego prąd jest usuwany za pomocą szczotek. Proszę bardzo - Rodin naprawił magnesy i zaczął obracać oś za pomocą uchwytu, a wraz z nim dysku. Strzała amperomierza pełzła w prawo - jest prąd.
- Zaprosiłeś mnie do pokazania doświadczenia z Faraday? Wiesz, w szkole ...
- A co się stanie, jeśli zaczniemy obracać magnesy, a dysk będzie nieruchomy? - jakby nie zauważył mojej irytacji, zapytał Rodin.
„Będzie tak samo”. Jaka jest różnica? Przepraszam, ale niestety mam czas ... - Zatrzymałem się. Właściciel obracał magnesy ze stałą prędkością w pobliżu stałego dysku, a strzałka była zerowa.
„Więc otworzyłem usta w ten sam sposób”, śmiał się Rodin. - Zacząłem szukać, sprawdzać kontakty - wszystko jest w porządku. Tak, przekonaj się, delikatnie przesuń dysk. W porównaniu z obrotowymi magnesami ruch dysku był znikomy, ale strzała natychmiast się poruszyła.
- Cóż, teraz, jeśli obracasz magnesy i dysk razem, łącząc je w jeden wirnik?
„Tak, wydaje się, że nie ma prądu”, powiedziałem niepewnie. „W końcu są względnie nieruchome ...”
Jednak obracający się dysk i magnesy dawały prąd.
A potem Rodin pokazał mi silnik bez stojana, łączący jeden z drutów wychodzących z prostownika z osią, na której siedzą dysk i magnesy, a drugi przyniósł go bezpośrednio na dysk - cały system zaczął się obracać. 
- Czy rozumiesz, dlaczego interesowałem się rotorem Kaluga? Ale mają coś jeszcze. I do moich eksperymentów mam to wyjaśnienie.
Przypuszczam, że tradycyjna koncepcja pola magnetycznego jako niezbędnej przynależności magnesu jest nieprawidłowa. W tym przypadku naprawdę nie ma znaczenia, o co się poruszamy. Co dziwne, nikt nie poruszał „nieskończonym” magnesem wzdłuż przewodnika, przynajmniej w literaturze tego nie widziałem. O wiele łatwiej jest przesuwać przewodnik przez przesuwne styki niż magnesy, zachowując jednocześnie ich ruch równoległy do \u200b\u200bpłaszczyzny. Ale nie tylko przesunąłem magnesy równolegle do stołu, na którym leżał przewodnik, ale także obróciłem je w różnych kierunkach i w kierunku wstecznego ruchu dysku - wynik jest taki sam: wielkość i kierunek prądu w obwodzie zależą tylko od prędkości i kierunku obrotu dysku. Więc pole jest nieruchome? Kończę: nie przejmuj się, nie należy do magnesu, ale rozlał się po wszechświecie. Magnes tylko go podnieca, tak jak statek wzbudza fale bez ciągnięcia ich za sobą. I podobnie jak w przypadku śmigła statku, są one największe, więc największe wzbudzenie występuje w pobliżu magnesu. Teraz jasne jest, dlaczego przewodnik, obracając się z magnesami, przecina stacjonarne pole magnetyczne.
Jeśli chodzi o ruch wirnika bez stojana, jedynym wyjaśnieniem tutaj jest praca sił Lorentza działających na naładowane cząstki poruszające się w polu magnetycznym. Elektrony pod ich wpływem uzyskują styczny kierunek ruchu i przenoszą dysk wraz z magnesami. Nawiasem mówiąc, na magnesach nie ma momentu reaktywnego: zainstalowałem magnes między dyskami, doprowadziłem do niego prąd - nie ruszyłem się.
Chociaż nie mogę znaleźć innego wytłumaczenia tego efektu, chociaż szukałem bardzo długo, zwracając się o pomoc do bardzo wysokich instytucji naukowych. Zasugerowano na przykład, że podczas jednoczesnego obrotu magnesów i przewodnika prąd jest indukowany w szczotkach i ich drutach kierowanych do amperomierza. Oczywiście tak nie jest, w przeciwnym razie zostałby wywołany nawet za pomocą stałego dysku. Albo zmieniłoby się to podczas przemieszczania samych przewodników, ale na wszelki wypadek zmontowałem obwód bez szczotek i drutów - efekt jest taki sam.
Uważano, że wpływ pola magnetycznego Ziemi jest możliwy. Mało prawdopodobne, ale spróbuj. Przesunął system w tę i tamtą stronę, obrócił jeden dysk bez magnesów - oczywiście bez prądu. Więc jeśli są bardziej prawdopodobne wyjaśnienia, powiem tylko dziękuję.
A więc jeszcze jedno zadanie dla czytelników: spróbuj znaleźć inne wyjaśnienie wyników eksperymentów Ojczyzny, nawiasem mówiąc, łatwo powtarzalne ...
A po drugie: jak praktycznie z nich korzystać? Podobne bez rotora i generalnie jednobiegunowe silniki i generatory są nadal niskiej mocy i mają niską sprawność. Ale dzisiaj patrzą już na swoje zastosowania, na przykład w produkcji instrumentów. Szczególnie atrakcyjny jest fakt, że silnik nie ma stojana i momentu reaktywnego. Poza tym, jeśli te silniki i generatory naprawdę zmienią nasze rozumienie pola magnetycznego, ich praktyczna wartość może być ogromna.
* * *
Jak - Najbardziej realna wiedza z ostatniego tekstu jest taka, że \u200b\u200bmożemy magnesy
przyklej bezpośrednio do dysku. W ten sposób otrzymujemy CAŁE urządzenie bez
współdziałające części. Pomyślałem więc od razu, marząc, jak „odcedzę” sponsorów
na cienkich (a więc lekkich), ale bardzo mocnych magnesach pierścieniowych wykonanych z metali ziem rzadkich.
Potrzebujemy silnych magnesów, ponieważ ogólna wydajność generatora jednobiegunowego jest dość mała. Oczywiście, że
promień zarówno magnesów, jak i dysku musi być większy, aby zwiększyć powierzchnię użytkową, co oznacza
poziom odbieranego napięcia.
Ale to wszystko gadanie o dziecku. Moja myśl oczywiście się czołgała. Ważne było, aby o tym wiedzieć
że nie obchodzi nas, czy pole magnetyczne „obraca się”, czy nie, a zatem cewki się obracają
elektromagnesy (i w Tesli, uważaj, to elektromagnesy) lub stój w miejscu.
Zwracam uwagę na opis technologii pokazany na ryc. 5 przez samego Teslę. Zasugerował
całkowicie zrezygnuj z zewnętrznych ekscytujących magnesów (które wskazałem w tekście „notatek”) i
odbierać pole magnetyczne na dysku, przepuszczając wygenerowany prąd przez zewnętrzny
kontur. - Nazywa ten obwód „jednym lub więcej zwojami”, ale powiem ci więcej - ten obwód,
w ulepszonej wersji sam Tesla opatentował osobno, po czterech latach
badania - w innym patencie! To on
cewka bifilarna „DO ELEKTROMAGNETÓW” !!! To był mój wgląd. Teraz jest jasne
dlaczego Tesla opatentował ten „dziwny” patent w tym okresie swojej twórczości
zajęcia (jak zauważył Oliver Nichelson w swoim słynnym artykule). I staje się jasne
właśnie cel sformułowany w tytule bifilara patentowego.
Zgadywanie, że można obejść się bez magnesów zewnętrznych, jest bardzo trudne, ponieważ ta myśl
opisany przez samego Teslę jest bardzo mglisty. Od razu staje się jasne, jak stosować super właściwości
bifilar. W końcu dlaczego Tesla mówi o „jednej lub więcej” rundzie, a nie o pełnoprawnej
kołowrotek? Ponieważ konwencjonalna cewka płaska ma wysoką rezystancję prądu, która jest zauważalnie zmniejszona
w projektowaniu bifilaru, zwiększając różnicę potencjałów w sąsiednich zwojach (które również
praktycznie nie można zgadywać bez przeczytania samego patentu w wersji rosyjskiej). Oto stoi
zauważ, że cewka nie działa w REZONCIE, jak prąd nie jest zmienny, ale stały. Ale nie
mniej, jego właściwości są o rząd wielkości bardziej skuteczne niż w przypadku konwencjonalnej płaskiej cewki nawiniętej w jednym drucie.
A to oznacza, że \u200b\u200bpole magnetyczne wytwarzane przez taką bifilarną cewkę będzie znacznie silniejsze!
Ale poczekaj, czytelnicy powiedzą. Jaki rodzaj „integralności” urządzenia można omówić, jeśli jest znany,
że dysk musi zostać obrócony, co oznacza, że \u200b\u200bmusisz mieć połączenie z silnikiem, a zatem z łożyskami
oś urządzenia nie odchodzi, nie mówiąc już o mechanizmach „zębatych” w samym silniku?
- Samą wartością indukcji jednobiegunowej jest to, że jeśli przyłożysz napięcie do takiego dysku, wówczas dysk
zaczyna się kręcić. I jak widzimy w ostatnim artykule, cewka wytwarzająca do tego pole magnetyczne
dysk może również obracać się z samym dyskiem i być na nim zamocowany, tj. zrób z nim jedno
całość.
Przeszkodzę trochę i zwrócę uwagę na następujące. W swoim patencie na generator jednobiegunowy, biorąc
uwzględnić tarcie na bocznej powierzchni dysku zewnętrznego usuwalnego styku (a zatem ogromne
moment hamowania - im większy promień, tym większy), genialna oferta Tesli
użyj urządzenia składającego się z DWÓCH dysków. Poprzez elastyczny prąd przewodzący pas
przenoszone z zewnętrznej powierzchni jednej na zewnętrzną powierzchnię drugiej, jednocześnie zmniejszając naprężenia
kontakty, oferuje odpoczynek w środku osi każdego dysku, co zapewnia minimum
tarcie, jak to możliwe. Jak widzimy, jedyną niedogodnością jest to, że
elastyczny pas. Zaryzykowałbym spojrzenie dalej niż sam Tesla sobie na to nie pozwolił (po prostu nie wiedział
podczas gdy magnesy można obracać za pomocą tarczy). - oczywiste
ulepszenie jest w ten sposób: zamontuj oba dyski JEDNEJ OŚ! Oczywiste jest, że jedno i drugie
półosie (dla dwóch tarcz) są odizolowane od siebie nieprzewodzącym złączem. Dostajemy
generator, w którym elastyczny pas nie jest potrzebny, jak prąd z jednego napędu na drugi (zewnętrzny
kontury) przesyłamy zwykłym drutem. Oczywiste jest, że obie dyski, choć obracają się z nimi
oś, ale względem siebie są nieruchome (również drut). Dalej na temat opisu patentu.
OK, wróćmy do myślenia o naszej „maszynie perpetuum mobile”. Powiedziałem już, że efekt unipolarny
występujące na dysku można wykorzystać i odwrotnie, tj. jako silnik. Nic nie przeszkadza
umieszczamy zarówno dysk generujący prąd, jak i dysk służący jako silnik na jednej osi. Oba dyski
względem siebie - nieruchome. Więc pozbyliśmy się jeszcze jednego połączenia (pomiędzy
silnik i generator). Pozostaje problem z bieżącymi kontaktami odbiorczymi pochodzącymi z generatora,
i do silnika elektrycznego. Wyjście z problematycznej sytuacji leży na powierzchni. - Nie potrzebujemy
kontakty w ogóle! Bezpośrednio przekazujemy otrzymane napięcie z generatora do silnika !!! - przez
para drutów. Nie, nawet przez jeden drut, ponieważ drugi przewodnik jest wspólny, w
w tym przypadku dla dwóch dysków oś 😉.
Pozostałym jedynym kontaktem urządzenia (CAŁEGO) ze światem zewnętrznym są łożyska
końce osi. Wszystko jest proste. - wykonujemy „kurtynę magnetyczną” całego urządzenia (jak to zrobić później,
bez względu na wszystko, powiem ci), w wyniku czego uzyskuje się CAŁY generator
wisi w powietrzu !!! I nie dochodzą do niego żadne przewody i nie odchodzą! To już jest fajne ...
Główną zaletą tego parowania jest to, że zgodnie z właściwościami procesu indukcji jednobiegunowej,
- nie ma sprzeciwu wobec akcji, tj. brak samoindukcji (całkowicie nieobecny). Ponadto
jak nauczył nas Tesla, nie tylko osłabiamy akcję poprzez przeciwdziałanie, ale wręcz przeciwnie,
- dodajemy nasz sprzeciw do działania, dlatego cały czas go zwiększamy! Ze zwykłym
silnik i generator nie odniosłyby sukcesu. Mamy więc urządzenie, które będzie nieskończone
zwiększ swoją prędkość (tarcie wynosi zero - nasza kurtyna magnetyczna), czyniąc się silniejszym
i silniejszy !!! Tym właśnie jest satanizm 😉.
Bardzo uważny czytelnik zauważy, że jeden mały szczegół pozostał nierozwiązany. Jak
uczynić urządzenie użytecznym. To znaczy, jak zmniejszyć stres w ładunku. - Bardzo prosty, -
obciążenie należy również przyłożyć do samego generatora (np. żarówki), oraz
nadrobić z tym jedną całość 😉.
Nawiasem mówiąc, z ładunkiem, jak zauważył Oliver Nichelson w swoim artykule (wydanie 91. roku dla mnie
nawet bardziej niż z 93.), mamy również świetny żart. Dodanie obwodu generatora
obciążenie zewnętrzne nie tylko go nie osłabia, ale nawet wzmacnia i wymusza, działając intensywniej,
generuj więcej prądu !!! Jest to na ogół łagodne.
Hehe, jeśli naprawdę coś takiego zrobisz, to po prostu wybuchnie z prędkości megaupera,
do którego dojdzie, dlatego sugeruję nie robić kurtyny magnetycznej, ale używać zwykłych
łożyska. Co więcej, odejmijmy stres od obu końców (środek osi), podobnie jak ja i
zaproponował w swojej poprawce jednobiegunowy generator Tesli, tj. teraz możemy
wykorzystać powstałe napięcie do własnych celów (dowolne obciążenie zewnętrzne). Więc
Zatem prędkość obrotowa naszego generatora nie będzie miała tendencji do nieskończoności, ale prądu
spalić drut cewek 😉. Po osiągnięciu określonej prędkości generator wreszcie
uspokaja się i nie osiąga większych prędkości (z powodu tarcia tocznego w łożyskach i
kontakty). Wygląda na to, że przekonali generator, aby zbytnio nie wyprzedzał naszego gęstego stulecia.
Możemy zwiększyć całkowitą moc naszego generatora, instalując go na wspólnej osi
dodatkowe dyski z cewkami. W końcu nie będzie już żadnych przesuwnych kontaktów (łączymy się
przewody bezpośrednio). To, co jest nadal dobre, to bardzo niski koszt takich
generator. Potrzebujemy tylko kilku metalowych (ewentualnie miedzianych) dysków i
trochę gruby drut (średnica drutu powinna być równa grubości dysku).
Później, zgodnie z sugestią, Tesla „ocenił” na generatorze jednostek mechanicznych (właśnie to
wszyscy wynalazcy, kiedy osiągną pełną realizację pomysłu) i najwyraźniej wymyślili
generator elektrostatyczny, w którym nic się nie kręci. Jeśli takie urządzenie
istniało, z czasem z pewnością wpadnę na podobny pomysł i wymyślę go na nowo,
po Tesli ten sprzęt 😉. Do zobaczenia wkrótce
* * *
5 lat później Mogę wyjaśnić zgodnie z tym artykułem. Nie wymyślę na nowo koła, ale po prostu podam poprawne dane:
„Generator jednobiegunowy (magnes pierścieniowy i tarcza przewodząca, jednolity w obwodzie, pole elektromagnetyczne jest usuwane z osi i krawędzi dysku) ma następujące cechy:
- magnes się obraca, dysk jest włączony - EMF \u003d 0,
- dysk się obraca, magnes stoi - EMF \u003d E1,
- dysk i magnes obracają się razem - EMF \u003d E1,
- dysk się obraca, magnes obraca się w dowolnym kierunku z dowolną prędkością - EMF \u003d E1.
Silnik jednobiegunowy tej samej konstrukcji (napięcie przykładane jest do osi i krawędzi dysku):
- dysk jest nieruchomy, magnes może się obracać - po przyłożeniu napięcia do dysku magnes stoi,
- magnes jest nieruchomy, dysk może się obracać - po przyłożeniu napięcia do dysku obraca się (dysk),
- dysk jest zamontowany na magnesie - po przyłożeniu napięcia do dysku magnes z zamontowanym dyskiem obraca się (w swoim polu!).
Dwa jednorodne magnesy mogą niezależnie obracać się wokół jednej osi. Zaczynamy obracać jeden magnes, drugi stoi (łożysko magnetyczne). SIŁY ŚRODOWISKOWE NIE MAJĄ ZASTOSOWANIA DO ŻADNEGO MAGNESU, POŁOŻONEGO W POBLIŻU obracającego się jednorodnego magnesu!
Zatem ruch (obrót) nośnika JEDNORODNEGO pola magnetycznego nie pojawia się w żaden sposób w żadnym układzie współrzędnych i nie może zostać wykryty przez żadne urządzenie! Nosiciel się porusza - pole stoi!
Pole magnetyczne NIE NALEŻY DO NOSZENIA, nie jest „specjalną formą materii”, ale jest zniekształceniem pewnego ośrodka (eteru). Okazuje się, że aby poprowadzić pole elektromagnetyczne, przewodnik musi poruszać się względem tego medium, a nie względem nośnika pola. Efekty te powinny pojawić się w przestrzeni kosmicznej, gdzie środowisko nie jest osłonięte. Taki efekt odkryto w eksperymencie na promie w programie „Tether elektrodynamiczny”, gdy siły i pola elektromagnetyczne indukowane w 20-kilometrowym kablu zostały rozdarte na strzępy, a prom otrzymał najsilniejsze wyładowanie do kadłuba.
Niestety fizyczne podstawy pola elektrycznego i magnetycznego są nieznane. Modelowanie pola magnetycznego za pomocą przepływu wirowego idealnego płynu (ogólnie akceptowane we współczesnej fizyce) jest oburzające i niepiśmienne (usprawiedliwione jednak w XIX wieku)! W związku z tym „światowe poglądy” dotyczące elektromagnetyzmu wielkich teoretyków i profesorów - Tamm i Landau - opisane w ich podręcznikach nie są warte wysuszonej muchy ”.
Zwracam uwagę tylko na najważniejsze: drut zbierający prąd MUSI być ruchomy względem dysku generującego prąd, w przeciwnym razie nie będzie działać.
W związku z tym konieczne jest skorygowanie opisanych powyżej ulepszeń teoretycznych, tj. Obowiązkowe jest przekazanie prądu
poprzez stałe przewody zamontowane na urządzeniu.
E.I. Varaksina,
GGPI im. V.G. Korolenko, Glazow, Republika Udmurcka;
Prof. V.V. Mayer,
, GGPI im. V.G. Korolenko, Glazov, Republika Udmurcka
Edukacyjne jednobiegunowe silniki elektryczne
Oferowane są edukacyjne eksperymentalne badania jednobiegunowych silników elektrycznych. Szczegółowo opisano budowę urządzeń i technologię ich wytwarzania. Zwraca się uwagę czytelnika na najbogatsze informacje na temat modeli silników jednobiegunowych w Internecie. Artykuł został napisany, aby można go było bezpośrednio polecić studentom do studiowania i późniejszego planowania projektu badawczego. W razie potrzeby nauczyciel może przekazać uczniom oddzielne zadania, korzystając z odpowiednich fragmentów artykułu, aby je sformułować.
W szkole uczą się silnika kolektora prądu stałego. Składa się z nieruchomego stojana, wirującego wirnika i kolektora, który dostarcza energię elektryczną do silnika. Jako stojan stosuje się dwubiegunowy magnes stały lub elektromagnes. Wirnik jest elektromagnesem, którego prąd jest dostarczany przez półpierścienie i szczotki tworzące kolektor. Jednak pierwszy silnik elektryczny, stworzony w 1821 roku przez wielkiego Faradaya, był jednobiegunowy: używał tylko jednego bieguna magnesu, kolektor był całkowicie nieobecny. Artykuł poświęcony jest badaniom eksperymentalnym jednobiegunowych silników elektrycznych.
1. Jednobiegunowy silnik elektryczny
Ryc. 1. Demonstracja jednobiegunowego silnika elektrycznego
Znanych jest wiele różnych konstrukcji jednobiegunowych silników elektrycznych. Jedno z urządzeń służących do zademonstrowania zasady działania jednobiegunowego silnika elektrycznego pokazano na ryc. 1. W nim wokół bieguna północnego magnesu stałego 1 rama z drutu obraca się 2 . Środek ramy jest połączony z końcówką zanurzoną w filiżance z rtęcią 3 , końce ramy są obniżane do naczynia pierścieniowego z rtęcią 4 .
Prąd elektryczny z prawego terminala przepływa przez centralny metalowy stojak, styk rtęciowy 3 , gałęzie ramy 2 naczynie pierścieniowe z rtęcią 4 i boczny metalowy stojak do lewego terminala. Korzystając z reguły lewej ręki, łatwo jest zorientować się, że dla pozycji północnego bieguna magnetycznego i kierunku prądu na ramę działa kilka sił, zmuszając go do obrotu w kierunku wskazanym przez strzałki.
2. Dyskusja na temat budowy silnika jednobiegunowego
Rozważany model silnika jednobiegunowego nie może być wykorzystywany do reprodukcji w szkole lub w domu. Chodzi nie tylko o to, że jest strukturalnie złożony. Głównym powodem jest to, że opary rtęci są toksyczne, dlatego stosowanie rtęci w eksperymentach edukacyjnych jest niedopuszczalne.
Rtęć w opisanych urządzeniach ma dwie funkcje. Po pierwsze, mając dobrą przewodność, rtęć zapewnia niezawodny kontakt elektryczny z niskim oporem elektrycznym między przewodami ruchomymi i stałymi. Po drugie, będąc cieczą w temperaturze pokojowej, stwarza stosunkowo niewielki opór mechaniczny dla poruszających się w niej przewodników.
Wynika z tego, że aby stworzyć urządzenie odpowiednie do eksperymentów edukacyjnych, konieczne jest rozwiązanie problemu dobrego kontaktu i niskiej rezystancji między ruchomymi przewodnikami.
Od razu przychodzi mi na myśl wykorzystanie dostępnego elektrolitu w naczyniu pierścieniowym zamiast rtęci, na przykład w wodnym roztworze siarczanu miedzi. A co z kontaktem rtęci 3 ? Konieczne jest, aby siła tarcia występująca podczas obracania się ramy na końcówce była niewielka, a mimo to kontakt był niezawodny.
Łatwo zauważyć, że kontakt magnetyczny składający się z trwałego stalowego magnesu i stalowej końcówki namagnesowanej na biegunie może spełniać te sprzeczne wymagania.
3. Model treningowy silnika jednobiegunowego
Ryc. 2. Główne elementy modelu edukacyjnego silnika jednobiegunowego
Aby stworzyć model treningowy dla silnika jednobiegunowego, będziesz musiał ciężko pracować. Wszystkie elementy niezbędne do złożenia modelu i przeprowadzenia badań eksperymentalnych pokazano na ryc. 2)
Zegnij ramkę w kształcie litery U o średnicy około 80 × 200 mm z drutu miedzianego o średnicy około 1 mm. Oczyść środek ramy i końce drutu miedzianego z izolacji. Wytnij kawałek długości 2-3 cm ze stalowego gwoździa o średnicy 3-4 mm i zaostrz jeden jego koniec. Przylutuj powstały stalowy rdzeń do środka ramy z drutu miedzianego i zawieś go na słupie stalowego paska lub magnesu podkowy zaciśniętego w stopie statywu. Do drugiego bieguna magnesu namagnesuj stalową podkładkę za pomocą skręconego drutu miedzianego w izolacji z polichlorku winylu. Popchnij ramę, a zobaczysz, jak łatwo oscyluje i obraca się na zawieszeniu magnetycznym.
Podnieś cylindryczne naczynie z tworzywa sztucznego o średnicy około 110 mm i głębokości 40 mm. Na środku dna naczynia wykonaj okrągły otwór i za pomocą gumowego pierścienia mocno przymocuj w nim elektrodę miedzianą o średnicy 4–6 mm. Zamiast miedzi można użyć elektrody węglowej, która jest odpowiednia jako anoda jednego z elementów baterii latarki. Z kawałkiem elektrody wystającym z dna naczynia w dół połącz izolowany drut miedziany. Umieść naczynie na pierścieniowym magnesie ceramicznym o średnicy 80 mm od starego głośnika.
Artykuł został przygotowany przy wsparciu salonu mody ślubnej i wieczorowej „My Lady”. Jeśli zdecydujesz się na zakup wysokiej jakości i niezawodnego garnituru lub sukienki, optymalnym rozwiązaniem byłoby skontaktowanie się z salonem „My Lady”. Na stronie internetowej www.salonmylady.ru możesz bez wychodzenia z ekranu monitora zamówić sukienki i garnitury biurowe po okazyjnej cenie. Bardziej szczegółowe informacje na temat aktualnie obowiązujących cen i promocji można znaleźć na stronie internetowej www.salonmylady.ru.
Ryc. 3. Model szkoleniowy pracującego silnika jednobiegunowego
Z pianki lub innego materiału o niskiej gęstości utwórz dysk z otworem pośrodku, aby mógł swobodnie unosić się na powierzchni cieczy wokół elektrody węglowej. Weź także dwie baterie latarki 4,5 V i połącz je szeregowo. W szklance wody przygotuj nasycony roztwór siarczanu miedzi. Teraz wszystko jest gotowe do eksperymentu.
Wlać roztwór siarczanu miedzi do plastikowego naczynia stojącego na magnesie. Zawiesić drucianą ramę nad naczyniem w uchwycie magnetycznym, tak aby jego gołe końce były zanurzone w elektrolicie. Podłącz przewody pochodzące z uchwytu magnetycznego i elektrody węglowej do biegunów jednej baterii, aby do urządzenia przyszło napięcie 4,5 V. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, zobaczysz, że rama zaczyna powoli obracać się wokół własnej osi!
Zwiększ napięcie - rama zacznie obracać się znacznie szybciej. Oczywiste jest, że jeśli masz pod ręką źródło, które zapewnia większe napięcie, nadal możesz zwiększyć prędkość wirnika silnika jednobiegunowego. Zmień biegunowość napięcia - a rama zacznie się obracać w przeciwnym kierunku.
Spójrz do naczynia z płynem: zobaczysz, że elektrolit również się obraca, ale w kierunku przeciwnym do obrotu ramy. Aby lepiej zademonstrować to zjawisko, umieść pływający dysk na powierzchni elektrolitu: obraca się on w jednym kierunku, a rama w przeciwnym kierunku (ryc. 3)!
4. Nowoczesne magnesy trwałe
Sukces twojego modelu jednobiegunowego silnika elektrycznego jest w dużej mierze zapewniony przez silne pole magnetyczne wytwarzane przez pierścieniowy magnes ceramiczny. Podstawą tego magnesu jest ferryt, ceramiczny materiał ferromagnetyczny, który był szeroko stosowany około pół wieku temu.
Ryc. 4. Wygląd magnesów neodymowych
Jednak w ciągu dziesięcioleci od stworzenia magnesów ferrytowych technologia posunęła się do przodu. Nowoczesne magnesy neodymowe, które są wykonane ze stopu neodymu metalu ziem rzadkich z żelazem i borem (NdFeB), nie mogą być porównywane z ceramiką. Mają ogromną resztkową indukcję magnetyczną i bardzo znaczną siłę koercyjną. Ponadto powierzchnie tych magnesów są pokryte ochronną warstwą przewodzącą. Zakres magnesów neodymowych jest tak szeroki, że łatwiej jest wskazać obszary, w których magnesy te nie są jeszcze używane.
Małe magnesy neodymowe (ryc. 4) są dość przystępne i nie ma nic łatwiejszego niż kupowanie ich w sklepie internetowym. Zakładamy, że masz kilka magnesów neodymowych o polaryzacji wzdłużnej w postaci niklowanych tarcz lub podkładek o średnicy 8–19 mm i grubości 2–8 mm. Na wszelki wypadek przypominamy sobie, że małe cylindryczne magnesy neodymowe można usunąć z uszkodzonych miniaturowych głośników, telefonów i innego sprzętu elektronicznego.
5. Nowoczesne modele silnika jednobiegunowego
Teraz zaczynamy tworzyć neodymowy analog silników pokazanych na ryc. 1, 3.
Ryc. 5. Silnik jednobiegunowy z magnesami neodymowymi: ale - nie ma kontaktu górnego, jak uszczelka izolacyjna leży na katodzie elementu; b - zdjęta uszczelka, silnik pracuje
Do dodatniego bieguna ogniwa galwanicznego 1 namagnesować jeden lub więcej magnesów neodymowych 2 (rys. 5, a)) Zegnij ramę z drutu miedzianego o średnicy około 1 mm 3 , którego forma jest wyraźna na zdjęciu. Oczyść środek i końce ramy z izolacji. Ustaw środek ramy na biegun ujemny elementu, tak aby jego końce delikatnie dotykały bocznej powierzchni magnesu. Gdy tylko uda ci się wyważyć ramę i zapewnić taki kontakt elektryczny, że przepłynie przez nią prąd, rama zacznie się obracać wokół osi ogniwa galwanicznego (ryc. 5, b)!
Aby obrót był zauważalny z daleka, do ramy można przykleić paski wielokolorowej taśmy elektrycznej.
6. Imponująca demonstracja silnika jednobiegunowego
Myśląc o silniku jednobiegunowym, doszliśmy do wniosku, że interesujące byłoby opracowanie takiej konstrukcji, która zapewni obrót masywnego wirnika. Ale taki wirnik wciąż musi zostać wykonany. Ale co, jeśli zamiast metalowego wirnika zastosowane zostaną masywne ogniwa galwaniczne?
Ryc. 6. Demonstracja jednobiegunowego silnika z masywnym wirnikiem
Na ryc. 6 ale Pokazano, do czego doprowadziły myśli o potężnym silniku jednobiegunowym. Zbuduj model demonstracyjny takiego silnika jednobiegunowego. W uniwersalnym sprzęgle statywowym zamocuj pręt ze stali niklowej poziomo 1 i do niego przez stalową kulę 2 o średnicy 8 mm od łożyska zawiesić magnes neodymowy 3 10 mm średnicy i 2 mm grubości. Przymocuj anodę ogniwa do magnesu. 4 o 1,5 V. Do pierwszego ogniwa galwanicznego przez ten sam magnes neodymowy 5 dołącz drugi element 6 dzięki czemu oba elementy są połączone szeregowo. Zawieś 2-3 magnesy neodymowe na katodzie drugiego elementu 7 o średnicy 19 mm i grubości 6 mm. Użyj stalowej podkładki na magnesach, aby zabezpieczyć pasek w kształcie litery U zakrzywiony z grubego papieru 8 służący jako wskaźnik rotacji. Na pręcie 1 przymocuj nagi koniec linka za pomocą taśmy elektrycznej 9 w izolacji z polichlorku winylu skręconej w spiralę w celu nadania jej właściwości elastycznych.
Doprowadź drugi nagi koniec skręconego drutu do kontaktu z powierzchnią boczną magnesów neodymowych zawieszonych na ostatnim elemencie. W tym przypadku akumulator z elementów połączonych szeregowo szybko obraca się wokół swojej osi (ryc. 6, b)!
Doświadczenie to robi duże wrażenie na widowni, ponieważ na pierwszy rzut oka nie ma powodu, aby ogromna bateria obracała się tak energicznie. Zamiast dwóch elementów w eksperymencie można użyć jednego, trzech lub czterech połączonych szeregowo magnesów neodymowych ogniw galwanicznych.
Podsumowując, zauważamy, że nie ma zjawisk fizycznych, które nie znalazłyby praktycznego zastosowania. Z najogólniejszych względów powinno być dla ciebie jasne, że silnik jednobiegunowy może również służyć jako generator elektryczny. W branżach wymagających setek tysięcy prądów, a nawet milionów amperów prądu, stosowane są generatory jednobiegunowe, podobne do maszyn, z którymi miałeś do czynienia. Ale szczegóły są następnym razem.
7. Do niezależnych badań
1. Magnesy i pole magnetyczne. Co to są magnesy i jak są wykonane? Czym jest szczątkowa indukcja magnetyczna? Co oznacza siła przymusu? Czym jest energia magnetyczna? Odpowiedzi na te i wiele innych pytań znajdziesz na stronie www.valtar.ru/, gdzie bardzo interesujące i dość dostępne jest rozmawianie o nowoczesnych magnesach i polu magnetycznym.
2. Magnesy neodymowe. Możesz dowiedzieć się, jakie magnesy neodymowe są w sprzedaży na www.magnitos.ru.
3. Silniki unipolarne. Na stronie www.youtube.com/results?search_query\u003dhomopolar+motor&search\u003dSearch Istnieją informacje wideo na temat wielu modeli jednobiegunowego silnika zbudowanego przez zagranicznych fizyków i miłośników fizyki. Przydatne jest zapoznanie się z tymi modelami, jeśli chcesz wymyślić coś nowego.
4. Kierunek obrotu jednobiegunowych elementów silnika. Korzystając z reguły lewej ręki, określ kierunek siły Lorentza działającej na dodatnie i ujemne jony elektrolitów, ryc. 3. Określ kierunek siły Lorentza działającej na elektrony poruszające się w ramce drucianej. Porównaj wyniki z wynikami eksperymentalnymi.
5. Ampere Force. Załóżmy, że rezydualna indukcja magnetyczna magnesu neodymowego wynosi 1,2 T, jego średnica wynosi 19 mm, prąd płynący wzdłuż powierzchni magnesu wynosi 1 A. Oszacuj moduł siły, która obraca jednobiegunowy wirnik silnika, rys. 6.
Dziedzina działalności (technologia), której dotyczy opisany wynalazek
Know-how rozwoju, a mianowicie niniejszy wynalazek autora, dotyczy inżynierii elektrycznej, w szczególności jednobiegunowych silników wysokonapięciowych.
SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKU
Silniki unipolarne (generatory) są znane
Wadą takich silników jest to, że działają one przy niskim napięciu (4-20 V) prądu stałego, dlatego do uzyskania znacznej mocy wymagany jest duży prąd. Pod tym względem silniki te prawie nigdy nie są używane.
Najbliżej wynalazku w sensie technicznym i osiągniętego rezultatu jest jednobiegunowy silnik wysokiego napięcia. Cechą tego silnika jest to, że wirnik jest wykonany w postaci tarczy, jego uzwojenie ma postać promieniowo rozmieszczonych, szeregowo połączonych przewodników umieszczonych w sekcjach sektorowych o silnym i słabym polu magnetycznym, kierunek prądu, w którym (od osi wirnika lub w nim) jest zapewniany przez kolektor umieszczony w pobliżu osi wirnika. Zasilanie prądem stałym kolektora jest dostarczane przez szczotki kontaktowe, których liczba jest równa liczbie odcinków w kształcie sektora o silnym polu magnetycznym.
Główną wadą tego prototypowego silnika jest złożoność uzwojenia wirnika, którą należy wykonać podobnie jak w tradycyjnych wielobiegunowych maszynach prądu stałego. W mocnych silnikach uzwojenie to jest bardzo czasochłonne i często jest wykonywane ręcznie ze względu na swoją złożoność.
Proponowany przykład wykonania uzwojenia wirnika w postaci obwodu drukowanego, przy zachowaniu złożoności strukturalnej, upraszcza wytwarzanie uzwojenia, jednak powoduje, że silnik ma małą moc, co stanowi dodatkową wadę.
Drugą dodatkową wadą prototypowego silnika jest złożona konstrukcja kolektora, ze względu na złożoność uzwojenia wirnika, który jest wykonany jak kolektory w tradycyjnych wielobiegunowych maszynach prądu stałego.
Trzecią dodatkową wadą prototypowego silnika jest skomplikowana konfiguracja rdzenia magnetycznego uzwojenia pola, tworząca sekcje w kształcie sektora o silnym i słabym polu magnetycznym.
Celem wynalazku jest uproszczenie konstrukcji jednobiegunowego silnika wysokonapięciowego (i wyeliminowanie wymienionych wad) poprzez uproszczenie uzwojenia wirnika, konstrukcję kolektora, konfigurację rdzenia cewki polowej i zmniejszenie liczby szczotek stykowych do dwóch. Zapewnia to tworzenie jednobiegunowych silników wysokonapięciowych o uproszczonej konstrukcji, zarówno dużych, jak i niskiej mocy.
Osiąga się to dzięki temu, że silnik jednobiegunowy (generator) wysokonapięciowy zawierający układ wzbudzenia stojana z identycznymi sektorowymi sekcjami silnych i słabych pól magnetycznych, wirnik tarczowy zamontowany na wale silnika z uzwojeniem promieniowych przewodów połączonych szeregowo, początek i koniec uzwojenia są połączone z kolektorem i szczotki do tego, znamienne tym, że uzwojenie wirnika jest wykonane w taki sposób, że przewodniki o przeciwnym kierunku prądu znajdują się odpowiednio w silnym słabe pola magnetyczne układu wzbudzenia stojana, a kolektor jest wykonany w postaci dwóch grup płyt ułożonych w okrąg, ponadto liczba płytek w każdej grupie jest równa dwukrotności liczby sekcji o silnym polu magnetycznym, płyty w każdej grupie są elektrycznie połączone ze sobą i z jednym z końców uzwojenia wirnika, a odległość między płytami jest o 5 10% większa niż wymiar poprzeczny każdej z dwóch szczotek przewodzących prąd, co jest konieczne, aby uniknąć zwarcia między szczotkami podczas przełączania na kolektor.
Silnik jednobiegunowy (generator) charakteryzuje się tym, że układ wzbudzenia stojana jest wykonany w postaci uzwojenia toroidalnego i cylindrycznych rdzeni z sektorowymi występami zamontowanymi po dwóch stronach występu wirnika do występu.
Istota wynalazku polega na tym, że promieniowo rozmieszczone i połączone szeregowo przewodniki tworzące uzwojenie wirnika tarczowego znajdują się w nierównomiernym polu magnetycznym w postaci sektorowych kształtów o silnych i słabych polach magnetycznych. W tym przypadku uzwojenie może być wykonane z tych samych cewek sektorowych, zasilanie prądem do kolektora odbywa się za pomocą tylko dwóch szczotek stykowych, a niejednorodne pole magnetyczne jest wytwarzane przez dwa rdzenie ferromagnetyczne z występami w kształcie sektorów.
Taki silnik jest prostszy w konstrukcji niż prototyp silnika i pod względem wydajności podobny do tradycyjnych wielobiegunowych maszyn prądu stałego, ale o wiele prostszy w konstrukcji.
Rysunek 1 pokazuje schemat proponowanego silnika w przekroju podłużnym; na FIG. 2a jest schematem ideowym uzwojenia wirnika tarczowego; na FIG. 2b schemat budowy kolektora; na FIG. 3, konstrukcja jednego z dwóch rdzeni ferromagnetycznych, które wytwarzają niejednorodne pole magnetyczne w postaci sektorowych obszarów o silnym i słabym polu.
Proponowane urządzenie (ryc. 1 3) zawiera stojan 1, toroidalną cewkę pobudzającą stojan 2, dwa rdzenie ferromagnetyczne 3 z sektorowymi występami z ryc. 3), wirnik 4, uzwojenie wirnika 5, obszary w kształcie sektora 6 słabego pola magnetycznego (ryc. 2), w kształcie sektora obszary 7 7 7 silnego pola magnetycznego, kolektor 8, płyta 9 kolektora, stykowe szczotki grafitowe 10, oś 11 wirnika (wał silnika).
Dobrze wiadomo, że zgodnie z prawem Ampere'a siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym proponowanego silnika jest opisana równaniem (układ SI)
f IB1, (1) gdzie I jest bieżącą siłą; l długość przewodu, indukcja magnetyczna.
Działanie proponowanego silnika (generatora) opiera się na zależności od.
Konstrukcja stojana silnika pokazano na RYS. 1. Stojan ma postać ogólnie akceptowaną dla silników jednobiegunowych. Jest to solenoid 2 w postaci cewki toroidalnej, na której osi znajduje się oś silnika 11. Dwa rdzenie ferromagnetyczne 3 znajdują się wewnątrz elektromagnesu. Jak wskazano powyżej, podstawową cechą konstrukcji stojana jest to, że uzwojenie wzbudzenia musi wytworzyć niejednorodne pole magnetyczne składające się z sekcji w kształcie sektorów, gdzie indukcja magnetyczna jest duża i podobne obszary, gdzie jest ona kilkakrotnie mniejsza. Kształt i położenie tych obszarów pokazano na ryc. Obszary o niskiej wartości są zacienione.
Aby zwiększyć moc, kilka opisanych silników można połączyć wspólnym wałkiem, tak że włączanie kolektorów silnika odbywa się w różnych punktach czasowych, co zapewni bardziej równomierny obrót.
Proponowany silnik ma dwie główne zalety w porównaniu do wcześniej znanych silników prądu stałego.
W porównaniu ze wszystkimi znanymi wcześniej silnikami jednobiegunowymi, proponowany silnik może pracować przy znacznie wyższych napięciach, a silnik będzie miał większą wydajność ze względu na mniejsze straty mocy na szczotkach, ze względu na ich mniejszą liczbę. Silnik będzie także miał bardzo szeroki zakres prędkości obrotowych. Zmiana prędkości obrotowej odbywa się w taki sam sposób, jak w tradycyjnych silnikach prądu stałego, mianowicie poprzez zmianę wartości w obszarze o silnym polu magnetycznym poprzez zmianę prądu w uzwojeniu wzbudzenia 2 (ryc. 1). Ze względu na dużą wartość N silnik może pracować na niskich obrotach, co umożliwia korzystanie z silnika bez mechanicznej skrzyni biegów.
W porównaniu ze znanymi wcześniej silnikami kolektorów prądu stałego, wielką zaletą proponowanego silnika jest prostota uzwojenia pola i wirnika. Uzwojenie pola składa się tylko z jednej cewki toroidalnej. Uzwojenie wirnika może składać się z 4 do 8 identycznych cewek o kształcie sektora. Drut na tych cewkach można nawijać na bardzo proste urządzenia (na przykład na tokarce), więc wytwarzanie najbardziej pracochłonnej części silnika prądu stałego (uzwojenie, które często wykonuje się ręcznie) jest znacznie uproszczone.
Bardzo ważną dodatkową zaletą proponowanego silnika jest bardzo prosta konstrukcja kolektora.
Proponowany silnik dużej mocy może być wykorzystywany do napędzania pojazdów elektrycznych (tramwaje, trolejbusy, lokomotywy elektryczne, pojazdy elektryczne, pojazdy z silnikiem Diesla). Silnik może być wykorzystywany do napędzania różnych urządzeń małej mocy: magnetofonów, lodówek, pralek itp.
Efekt ekonomiczny zastosowania proponowanego silnika będzie znaczący, ale jego ilościowe określenie jest obecnie trudne do oszacowania.
Roszczenia
1. Jednobiegunowy silnik wysokonapięciowy (generator), składający się z układu wzbudzenia stojana z tymi samymi sektorowymi sekcjami silnych i słabych pól magnetycznych, wirnika tarczowego zamontowanego na wale z uzwojeniem promieniowych przewodów połączonych szeregowo, początek i koniec uzwojenia są połączone z kolektorem i szczotkami do niego znamienny tym, że uzwojenie jest wykonane w taki sposób, że przewodniki o przeciwnym kierunku prądu znajdują się odpowiednio w silnych i słabych polach magnetycznych układu stojan i kolektor są wykonane w postaci dwóch grup płyt ułożonych w okrąg, przy czym liczba płyt w każdej grupie jest równa dwukrotności liczby sekcji o silnym polu magnetycznym, płyty w każdej grupie są elektrycznie połączone ze sobą i z jednym końcem uzwojenia wirnika, a odległość między płytami 5 do 10% większa niż wymiar poprzeczny każdej z dwóch szczotek przewodzących prąd.
2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że układ wzbudzenia stojana jest wykonany w postaci uzwojenia toroidalnego i cylindrycznych rdzeni ferromagnetycznych z wypustkami o kształcie sektorowym zamocowanymi po dwóch stronach występu wirnika do występu.
Nazwa wynalazcy:
Nazwa patentowa:
Cwiński Stanisław Wiktorowicz
Data odniesienia patentowego:
1993.11.23
Silniki magnetyczne (silniki z magnesem trwałym) są najbardziej prawdopodobnym modelem „ruchu wiecznego”. Nawet w czasach starożytnych ten pomysł został wyrażony, ale nikt go nie stworzył. Wiele urządzeń daje naukowcom możliwość podejścia do wynalezienia takiego silnika. Projekty takich urządzeń nie zostały jeszcze doprowadzone do praktycznego rezultatu. Istnieje wiele różnych mitów związanych z tymi urządzeniami.
Silniki magnetyczne nie zużywają energii, są niezwykłym typem jednostki. Siła napędzająca silnik jest właściwością elementów magnetycznych. Silniki elektryczne wykorzystują również właściwości magnetyczne ferromagnesów, ale magnesy są napędzane prądem elektrycznym. Jest to sprzeczne z podstawową zasadą działania perpetuum mobile. Silnik magnesów wykorzystuje efekt magnetyczny na obiekty. Pod wpływem tych obiektów rozpoczyna się ruch. Małe modele tych silników są akcesoriami w biurach. Ciągle poruszają piłki, samoloty. Ale tam do pracy używane są baterie.
Naukowiec Tesli był poważnie zaangażowany w problem formowania się silnika magnetycznego. Jego model został wykonany z cewki, turbiny, drutów do łączenia obiektów. W uzwojeniu umieszczono mały magnes, który uchwycił dwa zwoje cewki. Turbina otrzymała mały impuls, zakręciła się. Zaczęła się poruszać z dużą prędkością. Taki ruch nazwano wiecznym. Silnik magnesów Tesli stał się idealną maszyną perpetum mobile. Jego wadą była potrzeba odniesienia początkowej prędkości turbiny.
Zgodnie z prawem konserwacji napęd elektryczny nie może zawierać więcej niż 100% wydajności; energia jest częściowo zużywana na tarcie w silniku. Takie pytanie powinno rozwiązać silnik magnetyczny z magnesami trwałymi (typ wirnika, liniowy, jednobiegunowy). W nim realizacja mechanicznego ruchu elementów pochodzi z interakcji sił magnetycznych.
Zasada działania
Wiele innowacyjnych silników magnetycznych wykorzystuje pracę przekształcania prądu w obrót wirnika, który jest ruchem mechanicznym. Wraz z wirnikiem wał napędowy obraca się. Umożliwia to stwierdzenie, że żadne obliczenia nie dadzą wyniku wydajności 100%. Jednostka nie działa autonomicznie, ma zależność. Ten sam proces można zobaczyć w generatorze. W nim moment obrotowy generowany z energii ruchu wytwarza moc na płytach kolektora.
1 - Linia podziału linii magnetycznych siły zamykających się przez otwór i zewnętrzną krawędź pierścieniowego magnesu
2 - Toczący się wirnik (kula z łożyska)
3 - Podstawa niemagnetyczna (stojan)
4 - Pierścień magnesu trwałego z głośnika (Dynamics)
5 - Płaskie magnesy trwałe (zatrzaski)
6 - Obudowa niemagnetyczna
Silniki magnetyczne mają inne podejście. Zapotrzebowanie na dodatkowe zasilacze jest zminimalizowane. Zasada działania jest łatwo wyjaśniona przez „koło wiewiórki”. Do produkcji modelu demonstracyjnego nie są potrzebne specjalne rysunki ani analiza wytrzymałości. Konieczne jest wzięcie magnesu stałego, aby jego bieguny znajdowały się w obu płaszczyznach. Magnes będzie głównym projektem. Dodaje się do niego dwie bariery w postaci pierścieni (zewnętrznych i wewnętrznych) z materiałów niemagnetycznych. Stalowa kula jest umieszczona między pierścieniami. W silniku magnetycznym stanie się wirnikiem. Siłą magnesu kulka zostanie przyciągnięta do dysku przez przeciwny biegun. Ten słup nie zmieni swojej pozycji podczas ruchu.
Stojan zawiera płytę wykonaną z materiału ekranowanego. Magnesy trwałe są do niego przymocowane wzdłuż trajektorii pierścienia. Bieguny magnesów są prostopadłe w postaci tarczy i wirnika. W rezultacie, gdy stojan zbliża się do wirnika, na pewną odległość pojawiają się na przemian odpychanie i przyciąganie magnesów. Tworzy chwilę, przechodzi w ruch obrotowy kuli wzdłuż ścieżki pierścienia. Uruchamianie i hamowanie odbywa się poprzez ruch stojana za pomocą magnesów. Ta metoda silnika magnetycznego jest skuteczna, o ile zachowane są właściwości magnetyczne magnesów. Obliczenia wykonuje się w odniesieniu do stojana, kulek, obwodu sterującego.
Na tej samej zasadzie działają silniki magnetyczne. Najbardziej znane były silniki magnetyczne z przyciąganiem magnesów Tesla, Lazarev, Perendev, Johnson, Minato. Znane są również silniki z magnesem trwałym: cylindryczny, obrotowy, liniowy, unipolarny itp. Każdy silnik ma własną technologię wytwarzania opartą na polach magnetycznych generowanych wokół magnesów. Nie ma maszyn perpetuum mobile, ponieważ magnesy trwałe tracą swoje właściwości po kilkuset latach.
Silnik magnetyczny Tesli
Badacz naukowy Tesli był jednym z pierwszych, którzy badali kwestie dotyczące perpetum mobile. W nauce jego wynalazek nazywa się generatorem jednobiegunowym. Po pierwsze, obliczenia takiego urządzenia dokonał Faraday. Jego próbka nie dawała stabilności i pożądanego efektu, nie osiągała niezbędnego celu, chociaż zasada działania była podobna. Nazwa „unipolarna” wyjaśnia, że \u200b\u200bzgodnie z obwodem modelu przewodnik znajduje się w obwodzie biegunów magnesu.
Zgodnie ze schematem zawartym w patencie widoczny jest projekt 2 wałów. Umieścili 2 pary magnesów. Tworzą one pole ujemne i dodatnie. Pomiędzy magnesami znajdują się dyski jednobiegunowe z bokami, które służą jako przewodniki formujące. Dwie dyski są połączone cienką metalową wstążką. Taśma może służyć do obracania płyty.
Silnik Minato
Ten typ silnika wykorzystuje również energię magnetyczną do niezależnego ruchu i samowzbudzenia. Przykładowy silnik opracowany przez japońskiego wynalazcę Minato ponad 30 lat temu. Silnik ma wysoką sprawność, charakteryzującą się cichą pracą. Minato twierdził, że magnetyczny samobrotowy silnik o takiej konstrukcji wytwarza sprawność ponad 300%.
Wirnik wykonany jest w postaci koła lub tarczy. Na nim są magnesy umieszczone pod pewnym kątem. Gdy stojan zbliża się z silnym magnesem, powstaje moment obrotowy, dysk Minato obraca się, stosuje odrzucenie i zbliżenie biegunów. Prędkość obrotowa i moment obrotowy silnika zależą od odległości między wirnikiem a stojanem. Napięcie silnika jest dostarczane przez przekaźnik wyłącznika.
Aby zabezpieczyć się przed uderzeniami i ruchami impulsowymi podczas obracania się tarczy, zastosowano stabilizatory optymalizujące zużycie energii przez elektryczny magnes sterujący. Negatywną stroną jest to, że nie ma danych o właściwościach obciążenia, trakcji, które są używane przez przekaźnik sterujący. Konieczne jest również okresowe namagnesowanie. Minato nie wspomniał o tym w swoich obliczeniach.
Silnik Lazarev
Rosyjski programista Lazarev skonstruował działający prosty model silnika wykorzystujący przyczepność magnetyczną. Pierścień wirnika zawiera zbiornik z porowatą przegrodą na dwie części. Połówki te są połączone rurką. Ta rura odbiera przepływ płynu z dolnej komory do górnej. Pory powstają w wyniku przepływu grawitacyjnego.
Kiedy koło znajduje się pod magnesami umieszczonymi na łopatkach pod ciśnieniem cieczy, pojawia się stałe pole magnetyczne, silnik obraca się. Schemat silnika typu Lazarev typu obrotowego jest wykorzystywany do opracowywania prostych urządzeń z samoobracaniem.
Silnik Johnsona
Johnson w swoim wynalazku wykorzystał energię generowaną przez przepływ elektronów. Te elektrony są umieszczone w magnesach i tworzą obwód mocy silnika. Stojan silnika łączy wiele magnesów. Są one ułożone w formie ścieżki. Ruch magnesów i ich lokalizacja zależy od konstrukcji zespołu Johnsona. Układ może być obrotowy lub liniowy.
1 - Magnesy kotwiczne
2 - Kształt kotwicy
3 - bieguny magnesów stojana
4 - pierścieniowy rowek
5 - Stojan
6 - gwintowany otwór
7 - Wał
8 - Tuleja pierścieniowa
9 - Baza
Magnesy są przymocowane do specjalnej płyty o wysokiej przepuszczalności magnetycznej. Te same bieguny magnesów stojana obracają się w kierunku wirnika. Ten obrót powoduje z kolei odrzucenie i przyciąganie biegunów. Wraz z nimi elementy wirnika i stojana przemieszczają się między sobą.
Johnson przeprowadził obliczenia szczeliny powietrznej między wirnikiem a stojanem. Umożliwia korektę siły i magnetycznego agregatu oddziaływania w kierunku wzrostu lub spadku.
Silnik magnetyczny Perendev
Silnik samoobrotowego modelu Perendiewa jest również przykładem zastosowania pracy sił magnetycznych. Twórca tego silnika, Brady, złożył patent i założył firmę przed wszczęciem przeciwko niemu sprawy karnej, organizując pracę w sposób ciągły.
Analizując zasadę działania, schematy, rysunki w patencie, można zrozumieć, że stojan i wirnik są wykonane w postaci zewnętrznego pierścienia i tarczy. Na nich wzdłuż trajektorii pierścienia znajdują się magnesy. W tym przypadku obserwuje się kąt określony przez oś środkową. Ze względu na wzajemne działanie pola magnesów powstaje moment obrotowy, są one przemieszczane względem siebie. Łańcuch magnesów oblicza się przez określenie kąta rozbieżności.
Synchroniczne silniki magnetyczne
Głównym rodzajem silników elektrycznych jest widok synchroniczny. Ma taką samą prędkość obrotową wirnika i stojana. W prostym silniku elektromagnetycznym te dwie części składają się z uzwojeń na płytkach. Jeśli zmienisz konstrukcję zwory, zamiast uzwojenia w celu zainstalowania magnesów trwałych, otrzymasz oryginalny skuteczny model działania silnika synchronicznego.
1 - Uzwojenie rdzenia
2 - Sekcje rdzenia wirnika
3 - Wsparcie łożyska
4 - Magnesy
5 - Płyta stalowa
6 - piasta wirnika
7 - Rdzeń stojana
Stojan jest wykonany zgodnie ze zwykłą konstrukcją obwodu magnetycznego z cewek i płytek. Tworzą pole magnetyczne obrotu z prądu elektrycznego. Wirnik tworzy stałe pole oddziałujące z poprzednim i tworzy moment obrotu.
Nie możemy zapominać, że względne położenie zwory i stojana mogą się zmieniać w zależności od obwodu silnika. Na przykład, kotwica może być wykonana w postaci zewnętrznej skorupy. Aby uruchomić silnik z sieci, stosuje się obwód z rozrusznika magnetycznego i przekaźnika zabezpieczenia termicznego.