Статичні електромагнітні генератори Клементе Фігераса, Роберта Голкомба, Пак Чже Суна та Шодзі Ханеди.
Я припустив, що Клементе Фігера (іспанський інженер) продав ще один патент світовому банку, який нам невідомий. Нам відомі лише два патенти з 1902 року (час продажу Фігерою прав на винахід). Один із замкнутим контуром магнітопроводу, а інший для посилення магнітного поля для рухомого провідника. Всі свої думки з цього приводу я відобразив у відкритій публікації CLEMENTE FIGUERA GENERATOR 1902 . У тій же публікації я припустив, що існує ще одна можлива робоча версія, яка побудована, за аналогією з електричними динамо-машинами та електрогенераторами того часу. Фотографуємо динамомашину та електричний генератор змінного струму з виставки кінця 19 століття.
Як бачимо, котушки збудження кріпилися до сталевого ярма статора. Полюси котушок збудження постійних електромагнітів були орієнтовані на осі якоря, на якому виконані обмотки генератора. Для підключення до навантаження підведення випускалися: машини постійного струму через колектор і знімні мідні щітки, а машини змінного струму через струмоприймальні кільця. Це була звичайна практика для конструкцій динамо та генераторів змінного струму того часу: статичне збудження та динамічний якір із фазними обмотками.
При будівництві Ніагарської ГЕС використовувався новий тип генератора із зовнішнім магнітним полем, що обертається «парасолькового типу», розроблений шотландським інженером-електриком Герні Форбсом. Рання електрифікація Буффало — ETHW Niagara Falls Energy Project (1888) - Open Tesla Research
Генератор Форбса мав внутрішній нерухомий статор з канавками для прокладання проводів двох фаз генератора, навколо якого оберталися електромагніти з металевими сердечниками, закріпленими на залізному ярмі.
US518945A – Динамо-електрична машина – Патенти Google
Винайдені Форбсом мідно-вугільні щітки дозволили перемикати струми збудження електромагнітів (винахід використовується і зараз). Головне — конструктивне рішення, про яке знав і як інженер міг визнати інженер Фігера, що якщо здійснювати не фізичне обертання постійних електромагнітів, а керувати вмиканням і вимиканням електромагнітів, то можна отримати обертовий магнітне поле. Єдина умова - який порядок повинен бути побудований в системі електромагніту, щоб уникнути ефекту трансформатора. Очевидно, коли Фігера створював машину без обертання, він уже знав про відмінності між роботою трансформатора та генератора. Задача полягала в тому, щоб забезпечити збудження постійного поля в магнітній системі генератора і перемістити його між фазними проводами для індукції ЕРС.
Чим небезпечне таке рішення інженера Клемента Фігери для енергетичного лобі продавців електроенергії? Швидше за все, типи генераторів того часу можна було перетворити на статичну генераторну машину без особливих змін, зробивши механічний блок комутації. Таке рішення, якби воно мало поширення інформації, зробило б вибух у виробництві електроенергії. Саме з цієї причини вартість проекту була такою високою. Ми не знаємо всіх подробиць, купівля-продаж, чи отримав інженер заявлену суму, залишається фактом. У 1908 році Фігера знову подав заявку на патент на статичний генератор. Інженер не дожив до публікації, ми не знаємо всіх подробиць, які він хотів викласти, і чи відповідає дійсності те, що опубліковано в патенті. Варіантів використання заявленого блоку комутації електромагніту може бути безліч. Спробуйте перенести те, що вказано в патенті, на розглянуту раніше версію «Динамо» кінця 19. Рішення інженера Фігера має бути раціональним і простим. При цьому в публікаціях того часу констатується факт реального будівництва такого генератора на іспанських Канарських островах.
Наприкінці другого десятиліття 21 століття Роберт Холкомб , доктор медичних наук, спроектував і побудував електромагнітний генератор без частин, що обертаються. У Сполучених Штатах він отримав патент [ дійсний до 2038 року ] на свій винахід, який за принципом роботи ідентичний іншому патенту на статичний ротаційний генератор, автором якого є корейський автор Пак Чже Сон [ дійсний до 2030 року ]:
US20190238011A1 (US11336134B2) - Ротор твердотільного багатополюсного та однополюсного електричного генератора для генераторів змінного/постійного струму.
KR1020090062765A (US8629588B2) - Пристрій для генерування електроенергії змінного струму за допомогою щітки постійного струму, що обертається разом із генератором полюса поля, і апарат для генерації електроенергії постійного струму.
Різниця між двома запатентованими системами полягає лише в реалізації управління збудженням магнітного ротора з перемикаються електромагнітами магнітами. Сам сердечник ротора не має механічного руху. У Роберта Холкомба – через відповідне програмне керування та електронний напівпровідниковий ключ-контролер. У Park Jae-Sun управління здійснюється через колекторно-щітковий вузол, але на відміну від традиційних машин постійного струму, в авторському варіанті якір статичний, а щітки обертаються навколо колектора, в конструкції додатково передбачені контактні кільця і ще одна пара кистей.
Версія, описана в патенті Пак Дже-Суна, імовірно, могла бути реалізована інженером Клементі Фігуера.
Питання працездатності цієї технології не викликає заперечень. Дуже тендітна конструкція, створена гаражним майстром, як патент Пак Дже-Суна, демонструвала самохідну систему в замкнутому циклі з акумуляторною батареєю.
Відео можна переглянути на [ Electromagnetic generator over unity ].
Окрім двох заявлених патентів, є ще один більш ранній, японського винахідника Шодзі Ханеда: [ JP3847740B2 ]発電装置– Обладнання для виробництва електроенергії.
Цей патент розкриває всю роботу як механічного, так і твердого (статичного) електромагнітного генератора на прикладі простішої конструкції.
Індукція EPC в обмотці генератора виникає лише на тій же відстані провідника, на якій вона індукується в середині магнітного кола. Це повністю відповідає формулі EPC трансформатора. Магнітні силові лінії магнітного потоку не перетинають (перерізають) провідник.
E = 2πΦf / √2 = 2π(Φ = ∆B*S)f / √2 ; якщо 2π/√2=4,44 то E = 4,44 Φ f
Ця формула виведена з формули самоіндукції, тобто індукції ЕРС на провіднику внаслідок зміни магнітного потоку в кільцевому сердечнику. Хоча це називається формулою трансформатора, воно не має нічого спільного з дією взаємної індукції між первинною та вторинною обмотками. У літературі, на жаль, ця формула безпосередньо асоціюється з роботою трансформатора, що абсолютно не відповідає дії взаємоіндукції, а лише самоіндукції, коли трансформатор працює в реверсному режимі. Рівняння ЕРС трансформатора
Якщо ми подивимося на конструкцію найпростішого електромагнітного генератора, який є в будь-якому підручнику, на основі якого Шоджі Ханед патентує свою ідею зі статичним ротором і простим статором, ви побачите, що магнітне поле не може перерізати дроти фазна обмотка. Який принцип ЕРС у вікні сердечника на провіднику? Цей принцип називається тороїдальним моментом .
Магнітний тороїдний момент і його зв'язок з магнітоелектричним ефектом. Наявність магнітного тороїдного дипольного моменту T у конденсованому середовищі зумовлена наявністю магнітоелектричного ефекту : застосування магнітного поля H у площині тороїдального соленоїда призводить через силу Лоренца до накопичення петель струму і, таким чином, до електрична поляризація, перпендикулярна до T і H . Результуюча поляризація має вигляд Pi = εijkTjHk (де ε є символом Леві-Чівіта ). Таким чином, отриманий магнітоелектричний тензор , що описує крос-корельований відгук, є антисиметричним .
Пропоную ознайомитися з моїм дослідженням "Винахід електоромагнітного гнератора", де я більш детально розглядаю цю проблему сучасності електродінамики.
Якщо дивитися на магнітні потоки збудження від ротора і силу фазного струму, то в генераторі вони збігаються (сумуються). Теоретично це повинно відбуватися і в трансформаторі. На малюнку нижче я припустив, що вони також складаються в трансформаторі.
Насправді змінний струм збудження в трансформаторі індукує в осерді магнітний потік. Але струм вторинної обмотки в трансформаторі протилежний струму збудження і ніяк не впливає на магнітне поле сердечника. Магнітне поле осердя буде відповідати магнітному полю первинної обмотки трансформатора. Якщо в конструкцію найпростішого генератора замість магнітного ротора ввести змінний електромагніт, то вийде найпростіший трансформатор, вихідна обмотка якого буде з'єднана з міжвитковим потокозчепленням і передачею енергії від первинного кола до вторинного. Хоча в електротехніці існує трансформаторна формула для ЕРС E = 4,44fΦm [ E1/N1 = E2/N2 = 4,44fΦm ], вона працює в трансформаторі лише частково під час зворотного ходу трансформаторного перетворювача. Нам потрібно отримати генератор і нівелювати процес взаємоіндукції між обмоткою змінного електромагніту і вторинною обмоткою.
Жоден генератор не має збудження за допомогою змінного електромагніту. Використовується або постійний магніт, або електромагніт з постійним регульованим струмом.
ЕРС в обмотці фази генератора виникає при зміні магнітної індукції в замкнутому магнітопроводі динамічного тороїдального диполя . Це досягається шляхом перемикання магнітного потоку між магнітним ротором і залізом статора. Або просто відповідним замиканням магнітного ланцюга в генераторах з перемиканням магнітного потоку.
Якщо подивитися на переріз ротора зі статором електромагнітного генератора, то можна побачити зазор між полюсами ротора і кількість пазів у статорі. Ви побачите, що для трифазного автомата кількість пазів буде збігатися з прокладкою проводів однієї фази. (На малюнку я позначив це як фокус важливого магнітного кола)
Я вважаю, що я досить переконливо показав вам саму суть того, як влаштовані генератори і чому змінний електромагніт не може виконувати роль збудника магнітного поля генератора. Залишається відкритим питання про те, як доктор Холкомб вирішив цю проблему на своїй машині.
Запитаємо себе, чим буде відрізнятися обертання збудженого поля в якорі двигуна постійного струму? Що буде, якщо обертати не якір з колектором, а щітки навколо колектора?
Очевидно, що магнітні полюси на краях сердечника якоря будуть переміщатися в залежності від комутації обмоток якоря. Таким чином, якщо зафіксувати комутацію і обертати сам якір, то отримаємо той самий ефект обертання магнітних полюсів якоря. Золоте правило математики: «сума не змінюється від перестановки доданків місцями».
Для двигуна підходить така комутація, з певним кроком, поперечне намотування котушок, що забезпечує постійну магнітну індукцію на площині полюса якоря. Хлопець також запустив аналог-копію генератора, згідно з патентом Пак Чже Суна, зі звичайним якорем постійного двигуна та спеціально намотаним статором із дев’ятьма окремими фазами. Хлопець продемонстрував, що така концепція працює.
Електромагнітний генератор, без обертання магнітного ротора в самохідному режимі.
На жаль, хлопець не продовжує свої дослідження, але я можу зробити висновок, що стандартний ротор двигуна постійного струму - не найкраще рішення для генератора такої конструкції. Перше первинне збудження магнітного поля повинно забезпечувати достатню магнітну індукцію, щоб викликати холосту роботу ЕЕС у фазних обмотках. З цього моменту ми повинні розуміти, що хороший двигун - це зазвичай поганий генератор, а хороший генератор - це зазвичай поганий двигун. Так, теоретично і практично вони оборотні, але є багато умов для невідповідності технічних можливостей. Так у випадку з цим хлопцем, щоб отримати хоч якийсь результат, він намотав близько 200 витків на одній фазі, проводами діаметром 0,4 мм. Це більше обмотка двигуна, ніж генератора. Сам дріт має низькі можливості по СИЛІ СТРУМУ і загальній довжині проводу, високий опір струму. Золоте правило генератора - опір обмотки має прагнути до нуля - порушується. Причиною стала якраз низька пускова магнітна індукція холостого ходу, яка утворювалася конструкцією якоря. Ймовірно, хлопцеві потрібно було визначити максимальні можливості збудження поля в якорі, і на основі отриманих даних розрахувати переріз фази і можливості сили струму.
Особливістю збудження генератора від електромагніту є те, що при появі струму у фазі струм збудження якоря буде зменшуватися. Цей ефект був отриманий іншим реплікатором на основі розрахункових даних, отриманих у цьому експерименті. Це підтверджує висновок про те, що система перебуває в режимі генератора, а не режимі перетворення на взаємоіндукції. Експерименти підтвердили працездатність заявленої конструкції за патентом Пак Чже Сонга.
Розглянемо можливу конструкцію генератора Клементе Фігера, який він побудував на Канарських островах, конструкцію якої було продано.
Повернемося до систем Роберта Холкомба в його Holcomb Center в США, ви можете побачити різні робочі моделі вживу. Особливістю цих патентів або патентних заявок є те, що кожна, по суті, має демонстраційну модель. Крім того, деякі генератори встановлені для забезпечення енергією як самого Центру Холкомба, так і стороннього комерційного об’єкта. Вірити чи не вірити – питання не до нас. Дані енергопостачальника показують, що цей пристрій працює як підсилювач потужності. Самохідна робота системи публічно не демонструвалася, але це не означає, що такий режим, як стверджують автори, неможливий.
Давайте подивимося на патентну заявку (для США) Роберта Холкомба:
Повний текст і малюнки у форматі PDF.
Пропонована конструкція генератора в заявці/патенті з двома роторами і подвійним статором аналогічна конструкції аналогічного двигуна.
Повернемося до особливостей конструкції генератора Forbes, встановленого на Ніагарській дамбі ще за життя Клементе Фігера. Інженер був абсолютно обізнаний про такі конструктивні особливості, які на той момент публікувалися в спеціалізованій пресі (див. фото вище).
Якщо взяти зовнішній ротор і ту частину статора, з якою він взаємодіє, з конструкції Роберта Холкомба, то ми побачимо схожу магнітну систему генератора Форбса, тільки з фізично обертовим ротором. У своїх рекламних роликах Holcomb Center демонструє обертання магнітних полюсів зовнішнього статора, тільки без фізичного обертання.
Припустимо, ми на початку двадцятого століття і нам потрібно організувати комутацію електромагнітів ротора через колекторно-щітковий вузол за допомогою зовнішнього приводного двигуна. Це рішення застосовувалося в той час в моторних якорях. У нас є 16 електромагнітів по чотири електромагніти на окремий полюс.
Візьмемо схему якоря двигуна постійного струму з 16 котушками і 16 пластинами. До колектора підключаються два лічильника від джерела постійного струму. Цей якір утворює два полюси, за рахунок того, що струм тече в половині котушок в одному напрямку, а в іншій половині - в протилежному. Додаємо ще дві щітки і ділимо котушки на чотири секції, тим самим організовуючи поляризацію якоря на чотири полюси. Так працюють великі та потужні двигуни постійного струму з чотирма полюсами. Знову ж таки, таке рішення вже використовувалося за часів інженера Фігейра.
Так, інженеру Фігеру довелося розрахувати струми збудження і розробити алгоритм прокладання фазних проводів генератора для отримання максимальної індукції ЕРС і струму для відповідного навантаження. Інженеру залишалося лише підібрати відповідну конструкцію динамо-машини або двигуна постійного струму, переробити якір у нерухомий статор і зробити електромеханічний вузол комутації. Якщо згадати, як Нікола Тесла переробив динамо постійного струму на заводі Едісона в генератор змінного струму, замінивши колекторні ламелі на контактні кільця і змінивши якірну обмотку на фазу, замкнуту на ці кільця. Справді геніальне рішення від Фігери (який змусив електромагніти збудження перемикати, переміщувати поле в магнітній системі генератора, фізично не переміщаючи машинні частини ротора (якоря)/статора, і налякав енергетичне лобі.
Виникає питання, чому нікому не прийшло в голову зробити цю версію генератора змінного струму на початку 20 століття (крім Figuera), і в наступні роки, аж до японського патенту Shoji Haneda 2006 року «JP2004140991A - Generator»? Це столітня інженерна недалекоглядність? Що дивує, так це те, що блискуча наполегливість доктора Роберта Холкомба, доктора медичних наук, дозволила не тільки заявити працездатність цієї системи без фізичного обертання частин генератора, але й виготовити твердотільні генератори в різних варіаціях, змусивши їх працювати в режимі OverUnity. Цей факт поставив наукове співтовариство з константою про те, що електромагнітний механічний генератор є перетворювачем механічної енергії в електричну, у дуже незручне становище.
Браво, докторе Холкомб, ви скасували столітню константу класичної фізики.
Це лише моє припущення про можливу конфігурацію генератора без обертових частин 1902 року іспанського інженера Клементе Фігуера, за поховання технології якого Світовий банк погодився заплатити еквівалент 320 кг золота (на момент продажу - 60 мільйонів песет). Я звик базувати свої дослідження лише на логіці, технічних можливостях і досягненнях того часу. Інженери проектують і будують свої творіння лише на реальних ефектах, навіть якщо вони суперечать тому, що фізики беруть за основу. Це був час геніальних рішень (винаходів) в електротехніці, коли цивілізація ставала електричною.
----------------------------
Фігуера не зміг розкрити подробиці техніки, яку він продав, це було справою честі. У наступні роки стало очевидно, що покупці не збираються давати розвіток цієї прогресивної технології. Інженер Клементе Фігера мав іншу версію статичного перетворювача, який генерував більше енергії, ніж потрібно для збудження, який, ймовірно, не був побудований і продемонстрований, оскільки купив світовий банк. Ймовірно, це стало причиною спроби розкрити особливості ще однієї системи, яку Фігуера мав у своєму багажі рішень. На жаль, сам інженер не дожив до публікації патенту 1908 року № 44267 «Генератор Фігера» . Чи це була природна смерть, чи вимушена, ми не знаємо і, мабуть, ніколи не дізнаємося. Константіно де Буфорн Хакас, партнер Figuera, опублікував кілька патентів, які фундаментально описують пристрій резистивного контролера, який контролює перемагнічування двох соленоїдів, з'єднаних одним магнітним ланцюгом ( 47706, 50216, 52968, 55411 і 57955 ). Мені вдалося дослідити цю інженерну проблему, яка перегукується з іншим інженерним рішенням – кінця 20-го десятиліття 20-го століття. Усі свої думки та відкриття я опублікував у своїй книзі:
ANAPOLE MOMEN і ЕЛЕКТРОМАГНІТНИЙ ГЕНЕРАТОР
Немає коментарів:
Дописати коментар