Как получить энергию из постоянного магнита – Как получить энергию из магнита. Использование постоянного магнита для выработки энергии и выхода из энергетической зависимости человечества. Свободная энергия, альтернативная энергия

Эксперимент по извлечению энергии из поля постоянного магнита

Идею, заложенную в ниже описываемом устройстве, пытаются реализовать многие. Суть ее такова: есть постоянный магнит (ПМ) — гипотетический источник энергии, выходная катушка (коллектор) и некий модулятор, изменяющий распределение магнитного поля ПМ, создавая тем самым переменный магнитный поток в катушке.
Реализация (18.08.2004)
Для реализации этого проекта (назовем его TEG, как производная от двух конструкций: VTA Флойда Свита и MEG Тома Бердена 🙂 ) я взял два ферритовых кольцевых сердечника марки М2000НМ размерами O40хO25х11 мм, сложил их вместе, скрепив изолентой, и намотал коллекторную (выходную) обмотку по периметру сердечника — 105 витков проводом ПЭВ-1 в 6 слоев, также закрепив каждый слой изолентой.



Коллекторная обмотка на ферритовом сердечнике.

Далее оборачиваем это еще раз изолентой и поверх наматываем катушку модулятора (входную). Ее мотаем как обычно — тороидальную. Я намотал 400 витков в два провода ПЭВ-0.3, т.е. получилось две обмотки по 400 витков. Это было сделано с целью расширения вариантов эксперимента.


Обмотка модулятора.

Теперь помещаем всю эту систему между двумя магнитами. В моем случае это были оксидно-бариевые магниты, материал марки М22РА220-1, намагничен в магнитном поле напряженностью не менее 640000 А/м,
размеры 80х60х16 мм. Магниты взяты из магниторазрядного диодного насоса НМД 0,16-1 или ему подобных. Магниты ориентированы «на притяжение» и их магнитные линии пронизывают ферритовые кольца по оси.


TEG в сборе (схема).

Работа ТЭГа заключается в следующем. Изначально напряженность магнитного поля внутри коллекторной катушки выше, чем снаружи из-за присутствия внутри феррита. Если же насытить сердечник, то его
магнитная проницаемость резко снизится, что приведет к уменьшению напряженности внутри катушки коллектора. Т.е. нам необходимо создать такой ток в модулирующей катушке, чтобы насытить сердечник. К моменту насыщения сердечника, напряжение на коллекторной катушке будет повышаться. При снятии напряжения с управляющей катушки, напряженность поля вновь возрастет, что приведет к выбросу обратной полярности на выходе. Идея в изложенном виде рождена где-то в середине февраля 2004 г.


Схема управления модулятором.

В принципе, достаточно одной модуляторной катушки. Блок управления
собран по классической схеме на TL494. Верхний по схеме переменный
резистор меняет скважность импульсов от 0 примерно до 45% на каждом
канале, нижний — задает частоту в диапазоне примерно от 150 Гц до 20
кГц. При использовании одного канала, частота, соответственно,
снижается вдвое. В схеме также предусмотрена защита по току через
модулятор примерно в 5А.


ТЭГ в сборе (внешний вид).

Параметры ТЭГа (измерено мультиметром MY-81):
сопротивления обмоток:
коллектора — 0,5 Ом
модуляторов — 11,3 Ом и 11,4 Ом
индуктивности обмоток без магнитов:
коллектора — 1,16 мГн
модуляторов — 628 мГн и 627 мГн
индуктивности обмоток с установленными магнитами:
коллектора — 1,15 мГн
модуляторов — 375 мГн и 374 мГн
Эксперимент №1 (19.08.2004)
Модуляторные катушки соединены последовательно, получилась как бы бифилярка. Использовался один канал генератора. Индуктивность модулятора 1,52 Гн, сопротивление — 22,7 Ом. Питание блока управления
здесь и далее 15 В, осциллограммы снимались двухлучевым осциллографом С1-55. Первый канал (нижний луч) подключен через делитель 1:20 (Cвх 17 пФ, Rвх 1 Мом), второй канал (верхний луч) — напрямую (Cвх 40 пФ, Rвх 1 Мом). Нагрузка в цепи коллектора отсутствует.
Первое на что было обращено внимание: после снятия импульса с управляющей катушки, в ней возникают резонансные колебания, и если следующий импульс подать в момент противофазы резонансному всплеску,
то в этот момент возникает импульс на выходе коллектора. Также это явление было замечено и без магнитов, но в гораздо меньшей степени. Т.е., скажем так, в данном случае важна крутизна смены потенциала на обмотке. Амплитуда импульсов на выходе могла достигать 20 В. Однако ток таких выбросов очень мал, и с трудом удается заряжать емкость на 100 мкФ, подключенную к выходу через выпрямительный мост. Никакую другую нагрузку выход не тянет. На высокой частоте генератора, когда ток модулятора предельно мал, и форма импульсов напряжения на нем сохраняет прямоугольную форму, выбросы на выходе также присутствуют, хотя магнитопровод еще очень далек от насыщения.


Напряжение на модуляторе (верхний) и коллекторе (нижний). Амплитуду выхода следует умножить на 20.

Выводы:
Пока ничего существенного не произошло. Просто отметим для себя некоторые эффекты. 🙂
Здесь же, думаю, будет справедливым отметить, что есть, по крайней мере, еще один человек — некий Сергей А, экспериментирующий с такой же системой.  Клянусь, до этой идеи мы дошли совершенно независимо :). На сколько далеко прошли его исследования, мне не известно, я с ним не связывался. Но он также отмечал подобные эффекты.
Эксперимент №2 (19.08.2004)
Модуляторные катушки разъединены и подключены к двум каналам генератора, причем подключены встречно, т.е. поочередно создается магнитный поток в кольце в разных направлениях. Индуктивности катушек даны выше в параметрах ТЭГа. Замеры велись как и в предыдущем эксперименте. Нагрузка на коллекторе отсутствует.
Ниже на осциллограммах представлены напряжение на одной из обмоток модулятора и ток через модулятор (слева) и также напряжение на модуляторной обмотке и напряжение на выходе коллектора (справа) при
разной длительности импульсов. Я пока не стану указывать амплитуды и временные характеристики, во-первых, я их не все сохранил, а во-вторых, это пока не важно, пока попытаемся качественно отследить поведение системы.


Скважность заполнения импульсов на канале около 11%, т.е. общая — 22%.

Скважность заполнения импульсов на канале 17,5%, общая — 35%.

Поясню картинку напряжения на модуляторе (верхний луч). Напряжение измерялось относительно плюса питания. Начальная полочка — это есть включение модулятора, далее обратный всплеск при снятии напряжения и возбуждение осцилляций из-за паразитных емкостей ключа. Снова всплеск, но спадающий — это работает второй модулятор. Еще раз обращу внимание, что второй модулятор включен «встречно». Следующая полочка — отключение второго модулятора и снова осцилляции. Второй луч на левых
рисунках — это ток через модуляторы. Ток измерялся путем снятия напряжения с низкоомного резистора, включенного последовательно с ключами, т.е. потенциал на выводе 16 TL494 (см. схему генератора). На
рисунках справа второй луч — напряжение на выходе коллектора в тех же режимах.
На первой серии осциллограмм видно, что при определенном токе модулятора напряжение на выходе коллектора достигает максимума — это промежуточный момент перед переходом сердечника в насыщение, его магнитная проницаемость начинает падать. В этот момент происходит отключение модулятора и магнитное поле восстанавливается в коллекторной катушке, что сопровождается отрицательным броском на
выходе. На следующей серии осциллограмм длительность импульса увеличена, и сердечник доходит до полного насыщения — изменение магнитного потока прекращается и напряжение на выходе равно нулю (спад
в положительной области). Далее снова следует обратный выброс при отключении обмотки модулятора.
Теперь попытаемся исключить из системы магниты, сохранив режим работы.


Удален один магнит.

Удалены оба магнита.

При удалении одного магнита, амплитуда выхода снизилась почти в 2 раза. Заметим так же, что снизилась частота осцилляций, поскольку увеличилась индуктивность модуляторов. При удалении второго магнита,
сигнала на выходе нет.
Выводы:
Похоже, идея, в том виде как она была заложена, работает.
Эксперимент №3 (19.08.2004)
Модуляторные катушки вновь соединены последовательно, как в 1-ом эксперименте. Встречное последовательное соединение абсолютно никакого эффекта не дает. Ничего другого я и не ожидал :). Соединены как положено. Проверяется работа, как в холостом режиме, так и с нагрузкой. Ниже на осциллограммах показаны ток модулятора (верхний луч) и напряжение выхода (нижний луч) при различных длительностях импульса на модуляторе. Здесь и далее я решил привязываться к току модуляторов,
как к наиболее подходящему в роли опорного сигнала. Осциллограммы снимались относительно общего провода. Первые 3 рисунка — в холостом режиме, последний — с нагрузкой.



Рисунки слева направо и сверху вниз: 1) малая длительность импульса, 2) увеличение длительности с подходом к области насыщения, 3) оптимальная длительность, полное насыщение и максимальное выходное
напряжение (при холостом ходе), 4) последний режим работы, но с подключенной нагрузкой.
Нагрузкой служила лампа накаливания 6,3 В, 0,22 А. Свечением этоконечно назвать нельзя… 🙂


Замеры мощности в нагрузке не проводились, интересно другое:


Потребление с отключенной нагрузкой 127,2 мА.

Потребление с подключенной нагрузкой 126,8 мА.

Выводы:
Не знаю, что и думать… Потребление снизилось на 0,3%. Сам генератор без ТЭГа потребляет 18,5 мА. Возможно, нагрузка косвенно через изменение распределения магнитного поля повлияла на индуктивность
модуляторов. Хотя, если сравнить осциллограммы тока через модулятор в холостом режиме и с нагрузкой (например, при листании туда-сюда в ACDSee), то можно заметить слабый завал верхушки пика при работе с
нагрузкой. Увеличение же индуктивности привело бы к уменьшению ширины пика. Хотя все это очень призрачно…
Эксперимент №4 (20.08.2004)
Поставлена цель: получить максимальный выход на том что есть. В прошлом эксперименте уперся в предел частоты, на которой обеспечивалась оптимальная длительность импульса при максимально возможном уровне заполнения импульса ~45% (скважность минимальна). Так что необходимо было уменьшить индуктивность модуляторной обмотки (ранее были соединены две последовательно), однако в этом случае
придется увеличить ток. Так что теперь модуляторные катушки подключены раздельно к обоим выходам генератора, как во 2-м эксперименте, однако в этот раз они включены в одном направлении (как указано на
принципиальной схеме генератора). Осциллограммы при этом изменились (снимались относительно общего провода). Выглядят гораздо приятнее :). Кроме того, мы теперь имеем две обмотки, которые работают поочередно. Значит при той же максимальной длительности импульса мы можем удвоить частоту (для данной схемы).
Выбран определенный режим работы генератора по максимальной яркости лампы на выходе. Итак, как обычно, сразу перейдем к рисункам…


Верхний луч — ток модулятора. Нижний слева — напряжение на одном из модуляторов, справа — управляющий импульс этого же канала с выхода TL494.

Здесь слева явно видим повышение напряжения на обмотке модулятора в период работы второго (второй полупериод, логический «0» на правой осциллограмме). Выбросы при отключении модулятора в 60 вольт ограничиваются диодами, входящими в состав полевых ключей.


Верхний луч — ток модулятора. Нижний слева — напряжение выхода с нагрузкой, справа — напряжение выхода на холостом ходу.

Нагрузка — все та же лампа 6,3 В, 0,22 А. И снова повторяется картина с потреблением…


Потребление с отключенной нагрузкой 0,62 А.

Потребление с подключенной нагрузкой 0,61 А.

Снова имеем снижение потребления при подключенной к коллектору нагрузке. Измерения конечно на пороге точности прибора, но, тем не менее, повторяемость 100%. Мощность в нагрузке составила около 156
мВт. На входе — 9,15 Вт. А про «вечный двигатель» пока никто и не говорил 🙂
Здесь можно полюбоваться на горящую лампочку:

Выводы:
Эффект налицо. Что мы сможем от этого получить — время покажет. На что следует обратить внимание? Первое, увеличить количество витков коллектора, возможно, добавив еще пару колец, а лучше бы подобрать
оптимальные размеры магнитопровода. Кто бы занялся расчетами? 😉 Возможно, имеет смысл увеличить магнитную проницаемость магнитопровода. Это должно увеличить разность напряженностей магнитного поля внутри и снаружи катушки. Одновременно снизить бы индуктивность модулятора. Думалось также, что нужны зазоры между кольцом и магнитом, чтобы, скажем так, было место для изгибания магнитных линий при смене свойств среды — магнитной проницаемости. Однако на практике это приводит только к спаду напряжения на выходе. В настоящий момент зазоры определяются 3 слоями изоленты и толщиной модуляторной обмотки, на глаз это максимум по 1,5 мм с каждой стороны.
Эксперимент №4.1 (21.08.2004)
Предыдущие эксперименты проводились на работе. Принес блок управления и «трансформатор» домой. Такой же набор магнитов у меня давно валялся и дома. Собрал. С удивлением обнаружил, что могу поднять еще частоту. Видимо мои «домашние» магниты были чуть посильнее, вследствие чего индуктивность модуляторов снизилась. Радиаторы уже грелись сильнее, однако ток потребления схемы составил 0,56 А и 0,55 А без нагрузки и с нагрузкой соответственно, при том же питании 15 В. Возможно, имел место сквозной ток через ключи. В данной схеме на высокой частоте такое не исключено. На выход подключил галогенную лампочку на 2,5 В, 0,3А. В нагрузке получил 1,3 В, 200 мА. Итого вход 8,25 Вт, выход 0,26 Вт — КПД 3,15%. Но заметьте, опять же без ожидаемого традиционного влияния на источник !
Эксперимент №5 (26.08.2004)
Собран новый преобразователь (версия 1.2) на кольце с большей проницаемостью — М10000НМ, размеры те же: O40хO25х11 мм. К сожалению, кольцо было только одно. Чтобы уместить больше витков на коллекторной обмотке, провод взят потоньше. Итого: коллектор 160 витков проводом O 0,3 и так же два модулятора по 235 витков, так же проводом O 0,3. А так же найден новый блок питания аж до 100 В и током до 1,2 А. Напряжение питания тоже может сыграть роль, поскольку оно обеспечивает скорость нарастания тока через модулятор, а тот, в свою очередь, скорость изменения магнитного потока, что напрямую связано с амплитудой выходного напряжения.
Пока нечем измерить индуктивности и запечатлеть картинки. Поэтому без излишеств изложу голые цифры. Было проведено несколько измерений при разных напряжениях питания и режимах работы генератора. Ниже приведены некоторые из них.
без выхода в полное насыщение\

Вход: 20 В x 0,3 А = 6 Вт
Выход: 9 В x 24 мА = 0,216 Вт
КПД: 3,6 %

Вход: 10 В x 0,6 А = 6 Вт
Выход: 9 В x 24 мА = 0,216 Вт
КПД: 3,6 %Вход: 15 В x 0,5 А = 7,5 Вт
Выход: 11 В x 29 мА = 0,32 Вт
КПД: 4,2 %
с полным насыщением

Вход: 15 В x 1,2 А = 18 Вт
Выход: 16 В x 35 мА = 0,56 Вт
КПД: 3,1 %
Выводы:
Оказалось, что в режиме полного насыщения, идет спад КПД, поскольку резко возрастает ток модулятора. Оптимального режима работы (по КПД) удалось достичь при напряжении питания 15 В. Влияния нагрузки на источник питания не обнаружено. Для приведенного 3-го примера с КПД 4,2, ток схемы с подключенной с нагрузкой должен увеличиваться примерно на 20 мА, но повышения так же не зафиксировано.
Эксперимент №6 (2.09.2004)
Убрана часть витков модулятора с целью повышения частоты и уменьшения зазоров между кольцом и магнитом. Теперь имеем две обмотки модулятора по 118 витков, намотанных в один слой. Коллектор  оставлен без изменений — 160 витков. Кроме того, измерены электрические характеристики нового преобразователя.


Модулятор ТЭГа (версия 1.21)

Параметры ТЭГа (версия 1.21), измерено мультиметром MY-81:
сопротивления обмоток:
коллектора — 8,9 Ом
модуляторов — по 1,5 Ом
индуктивности обмоток без магнитов:
коллектора — 3,37 мГн
модуляторов — по 133,4 мГн
последовательно соединенных модуляторов — 514 мГн
индуктивности обмоток с установленными магнитами:
коллектора — 3,36 мГн
модуляторов — по 89,3 мГн
последовательно соединенных модуляторов — 357 мГн
Ниже представляю результаты двух измерений работы ТЭГа в разных режимах. При более высоком напряжении питания частота модуляции выше. В обоих случаях модуляторы соединены последовательно.

Вход: 15 В x 0,55 А = 8,25 Вт
Выход: 1,88 В x 123 мА = 0,231 Вт
КПД: 2,8 %

Вход: 19,4 В x 0,81 А = 15,714 Вт
Выход: 3,35 В x 176 мА = 0,59 Вт
КПД: 3,75 %
Выводы:
Первое и самое печальное. После внесения изменений в модулятор, зафиксировано увеличение потребления при работе с новым преобразователем. Во втором случае потребление возросло примерно на 30 мА. Т.е. без нагрузки потребление составляло 0,78 А, с нагрузкой — 0,81 А. Помножаем на питающие 19,4 В и получим 0,582 Вт — ту самую мощность, что сняли с выхода. Однако я повторюсь со всей ответственностью, что раньше такого не наблюдалось. При подключении нагрузки в данном случае явно прослеживается более крутое нарастание тока через модулятор, что является следствием уменьшения индуктивности модулятора. С чем это связано, пока не известно.
И еще ложка дегтя. Боюсь, в данной конфигурации не удастся получить КПД более 5% из-за слабого перекрытия магнитного поля. Другими словами, насыщая сердечник, мы ослабляем поле внутри коллекторной катушки лишь в области прохождения этого самого сердечника. Но магнитные линии идущие из центра магнита через центр катушки ничем не перекрываются. Более того, часть магнитных линий «вытесненных» из сердечника при его насыщении также обходит последний с внутренней стороны кольца. Т.е. таким образом модулируется лишь малая часть магнитного потока ПМ. Необходимо изменить геометрию всей системы. Возможно, следует ожидать некоторого прироста КПД, используя кольцевые магниты от динамиков. Так же не отпускает мысль о работе модуляторов в режиме резонанса. Однако в условиях насыщения сердечника и, соответственно, постоянно меняющейся индуктивности модуляторов это сделать весьма не просто.
Исследования продолжаются…
Если хотите обсудить, заходите на «увлеченный форум», — мой ник Armer.
Или пишите на [email protected], но думаю, лучше в форум.

х х х
Dragons’ Lord : Во первых, огромное спасибо Armer’у за то, что предоставил отчёт о проведённых экспериментах с великолепными иллюстрациями. Думаю, скоро нас ожидают новые работы Владислава. А пока я выскажу свои мысли на счёт этого проекта и его возможного пути усовершенствования. Предлагаю изменить схему генератора следующим образом:

Схемотехника нового TEG’а (предложение).

Вместо плоских внешних магнитов (плит) предлагается использовать кольцевые магниты. Причём, внутренний диаметр магнита должен быть приблизительно равным аналогичному диаметру кольца магнитопровода, а внешний диаметр магнита больше, чем внешний диаметр кольца магнитопровода.
В чём проблема низкого КПД ? Проблема в том, что магнитные линии, вытесняемые из магнитопровода по-прежнему пересекают площадь витков вторичной обмотки (отжимаются и концентрируются в центральной области). Указанное соотношение колец создаёт асимметричность и принуждает большую часть магнитных линий, при насыщенном до предела центральном магнитопроводе, огибать его по ВНЕШНЕМУ пространству. Во внутренней области магнитных линий будет меньше, чем в базовом варианте. Вообще-то, эту «болезнь» полностью излечить нельзя, по прежнему используя кольца. Как поднять общий КПД сказано ниже.
Также предлагается использовать дополнительный внешний магнитопровод, который концентрирует силовые
линии в рабочей области устройства, делая его мощнее (здесь важно не переборщить, т.к. используем идею с полным насыщением центрального сердечника). Конструктивно, внешний магнитопровод представляет собой точённые ферромагнитные детали осесимметричной геометрии (что-то наподобие трубы с фланцами). Горизонтальную линию разъёма верхней и нижней «чашек» вы видите на картинке. Либо, это могут быть дискретные независимые магнитопроводы (скобы).
Далее стоит подумать над усовершенствованием процесса с «электрической» точки зрения. Понятно, — первое, что нужно сделать, это раскачать первичную цепь в резонанс. Ведь у нас отсутствует вредное обратное влияние со вторичной цепи. Предлагается использовать резонанс ТОКА по понятным причинам (ведь цель, — насытить сердечник). Второе замечание, быть может, не такое очевидное на первый взгляд. Предлагается в качестве вторичной обмотки использовать не стандартную соленоидную намотку катушки, а сделать несколько плоских бифилярных катушек Тесла и поместить их на внешнем диаметре магнитопровода «слоённым пирожком», соединив последовательно. Чтобы вообще убрать существующее минимальное взаимодействие друг с другом в осевом направлении соседних бифилярных катушек, — нужно соединить их так же ЧЕРЕЗ ОДНУ, вернувшись с последней на вторую (повторное использование смысла бифилярки).
Таким образом, за счёт максимальной разницы потенциала в двух соседних витках запасённая энергия вторичной цепи будет максимально возможная, что на порядок превосходит вариант с обычным соленоидом.
Как видно из схемы, в виду того, что «пирожок» из бифилярок имеет довольно приличную протяжённость в
горизонтальном направлении, — предлагается мотать первичку не поверху вторички, а под ней. Непосредственно на магнитопровод.
Как я уже сказал, используя кольца, невозможно превозмочь определённый предел КПД. И уверяю, что сверхеденичностью там и не пахнет. Вытесненные из центрального магнитопровода магнитные линии будут
огибать его вдоль самой поверхности (по кратчайшему пути), тем самым, по прежнему пересекая площадь,
ограниченную витками вторички. Анализ конструкции принуждает отказаться от текущей схемотехники. Нужен центральный магнитопровод БЕЗ отверстия. Взглянем на следующую схему:


Более совершенная схемотехника нового TEG’а.

Основной магнитопровод набирается из отдельных пластин или стержней прямоугольного сечения, и
представляет из себя параллелепипед. Первичка кладётся непосредственно на него. Её ось горизонтальна
и по схеме смотрит на нас. Вторичка, по-прежнему «слоённый пирожок» из бифилярок Тесла. Теперь
заметим, что мы ввели дополнительный (вторичный) магнитопровод, представляющий из себя «чашки» с
отверстиями в их донцах. Зазор между краем отверстия и основным центральным магнитопроводом (первичной катушкой) должен быть минимален, для того, чтобы эффективно перехватывать вытесненные магнитные линии и оттягивать их на себя, не давая им проходить сквозь бифиляры. Конечно, следует заметить, что магнитная проницаемость центрального магнитопровода должна быть на порядок выше, чем
вспомогательного. Например: центрального параллелепипеда — 10000, «чашек» — 1000. В нормальном (не насыщенном) состоянии центральный сердечник, за счёт своей большей магнитной проницаемости, будет втягивать магнитные линии в себя.
А теперь самое интересное 😉 . Внимательно приглядимся, — что же мы получили ?… А получили мы самый обычный MEG, только в «недоделанном» варианте. Другими словами, я хочу сказать, что классическое
исполнение генератора MEG v.4.0 в пару раз обгоняет нашу лучшую схему, в виду его возможности перераспределяя магнитные линии (качая «качели») снимать полезную энергию на всём цикле своей работы.
Причём, с обоих плеч магнитопровода. В нашем же случае имеем одноплечую конструкцию. Половину возможного КПД просто не используем.
Выражаю надежду, что Владислав в самое ближайшее время проведёт эксперименты над MEG v.4.0, тем
более, что таковая машинка (в исполнении v.3.0) у него уже имеется ;). И конечно, нужно обязательно
использовать резонанс тока на первичных управляющих катушках, установленных не непосредственно на плечах магнитопровода, а на ферритовых вставках-пластинах, перпендикулярно таковому (в разрыв магнитопровода). Отчёт, по поступлению ко мне, я сразу же сверстаю и предоставлю нашим читателям.

 

«Новосибирский генератор TEG»

Владислав АРМБРИСТЕР

Источник

Получение электрической энергии из магнитного поля постояных магнитов

Уважаемые участники проекта Заряд, хочу поделиться с вами результатами своих исследований в области свободной энергии. Я занимаюсь этой проблемой с 2009 года. Мое направление, это получение электрической энергии из магнитного поля постоянных магнитов. В то время, да и сейчас, имеется много мнений о самой возможности такого получения энергии, якобы нарушающего закон сохранения энергии и понятие КПД. Поэтому и у меня были такие сомнения, прежде чем приступить к изготовлению генератора такой энергии.

В интернете я не нашел экспериментально — теоретических доказательств возможности получения такой свободной энергии из магнитного поля. Как первый шаг в этом направлении, я решил провести прямые измерения входной механической и выходной электрической мощностей первого маленького генератора на постояных магнитах. Для этого был изготовлен специальный испытательный стенд, оснащенный измерительными приборами и проведены испытания. После обработки результатов этих испытаний я написал первую научную статью, которую и предлагаю вашему вниманию. Затем у меня возник вопрос, а почему серийно выпускаемые генераторы на постояных магнитах не способны к самовращению и получению свободной энергии? Для его решения я взял такой стандартный генератор и испытал его на стенде — в результате появилась и вторая научная статья. По результатам этой статьи стали ясны причины непригодности существующей конструкции генераторов для получения свободной энергии. В результате и родилась конструкция большого генератора, специально предназначенного для получения свободной энергии. Такой генератор уже изготовлен, но говорить о его испытаниях пока рано, поскольку еще не установлены магниты. Они стоят дорого, а денег на них пока нет. Данные устройства найдут широкое применение как в индивидуальном использование, так и в промышленности, например очень неплохо было бы внедрить их в собственное, высокотехнологичное производство светопрозрачных конструкций, которое  готово решить все Ваши задачи на любом этапе, от проектирования до монтажа.

А с моими статьями вы можете познакомиться. Первую статью прилагаю к этому письму, а вторую пришлю отдельным файлом. Хотел бы обсуждать проблему получения свободной энергии из магнитного поля. Поэтому пишите мне на имэйл — [email protected],  Игорю Васильевичу. Читайте статьи и думайте.

Пока, жду ваших писем!

 

Основная статьи Игоря Васильевича по данной теме представлены ниже

Статья первая  Экспериментальные исследования энергетической эффективности получения электрической энергии из магнитного поля постоянных магнитов.

Статья вторая  Экспериментальные исследования электро-механических характеристик системы двигатель-генератор с возбуждением от постоянных магнитов 

Продолжение следует.

Как собрать из двух магнитов, вечный фонарик с бесплатным электричеством?

Элементарно. Посмотрите подробную инструкцию по сборке универсального фонаря. И соберите его самостоятельно у себя дома.

Это одна из множества моделей в закрытом сообществе энтузиастов свободной энергии.

Все что понадобится – 2 магнита, кусок медной проволоки, клей , патрон под лампу и светодиодная лампа на 12 вольт.

1 — Собираем катушку

Можно обматывать на предмет круглой формы, баллон с дезодарантом или бутылку…

2 – Приклеиваем катушку к магниту №1

Чтобы зафиксировать проволоку.

Два одинаковых магнита.

Проволока.

Клей.

3 – Приклеиваем второй магнит

Нужно приклеивать так чтобы магниты отталкивали друг друга, создавая поле.

Гамбургер Тесла.))

Теперь начинаем снимать энергию.

5 – Прикручиваем к проволоке патрон

И все готово.

Бесплатное электричество по заветам Великого Н. Тесла.

В сообществе FreeTeslaEnergy вы можете получить доступ к сборникам инструкций, по сборке генераторов бесплатного электричества и других устройств, для экономии на энергии.

Вы можете стать частью сообщества, получить помощь в изготовлении БТГ. И помочь этому миру стать чуточку лучше.

 

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Pinterest

Электричество из магнита: виды магнитных двигателей

Содержание:
  1. Как получить электричество из магнита
  2. Основные виды магнитных двигателей
  3. Применение устройств на постоянных магнитах

Существует большое количество устройств, относящихся к так называемым «вечным двигателям». Среди них имеются многочисленные конструкции генераторов тока, позволяющие получать электричество из магнита. В этих устройствах применяются свойства постоянных магнитов, способных к совершению внешней полезной работы.

В настоящее время ведутся работы по созданию магнитного двигателя, способного приводить в движение устройство вырабатывающее ток. Исследования в этой области еще до конца не закончены, однако, на основе полученных результатов можно вполне представить себе его устройство и принцип действия.

Как получить электричество из магнита

Для того, чтобы понять как работают подобные устройства, необходимо точно знать, чем они отличаются от обычных электрических двигателей. Все электродвигатели, хотя и пользуются магнитными свойствами материалов, движение свое осуществляют исключительно под действием тока.

Для работы настоящего магнитного двигателя используется только лишь постоянная энергия магнитов, с помощью которой выполняются все необходимые перемещения. Основной проблемой этих устройств является склонность магнитов к статическому равновесию. Поэтому на первый план выходит создание переменного притяжения, с использованием физических свойств магнитов или механических приспособлений в самом двигателе.

Принцип действия двигателя на постоянных магнитах основан на крутящем моменте отталкивающих сил. Происходит действие одноименных магнитных полей постоянных магнитов, расположенных в статоре и роторе. Их движение осуществляется во встречном направлении по отношению друг к другу. Для того, чтобы решить проблему притяжения был использован медный проводник с пропущенным по нему электрическим током. Такой проводник начинает притягиваться к магниту, однако при отсутствии тока, притяжение прекращается. В результате, обеспечивается цикличное притяжение и отталкивание деталей статора и ротора.

Основные виды магнитных двигателей

За весь период исследований было разработано большое количество устройств, позволяющих получить электричество из магнита. Каждый из них имеет собственную технологию, однако все модели объединяет магнитное поле. Среди них не существует идеальных вечных двигателей, поскольку магниты через определенное время полностью утрачивают свои качества.

Наиболее простое устройство у антигравитационного магнитного двигателя Лоренца. В его конструкцию входят два диска с разноименными зарядами, подключенные к питанию. Половина этих дисков размещается в полусферическом магнитном экране, после чего начинается их постепенное вращение.

Самым реальным функционирующим устройством считается простейшая конструкция роторного кольцара Лазарева. Он состоит из емкости, которую разделяет пополам специальная пористая перегородка или керамический диск. Внутри диска устанавливается трубка, а сама емкость заполняется жидкостью. Вначале жидкость попадает в низ емкости, а затем под действием давления начинает пот трубке перемещаться вверх. Здесь жидкость начинает капать из загнутого конца трубки и вновь попадает в нижнюю часть емкости. Для того, чтобы это сооружение приняло форму двигателя, под каплями жидкости располагается колесико с лопастями.

Непосредственно на лопастях устанавливаются магниты, образующее магнитное поле. Вращение колесика ускоряется, вода перекачивается быстрее и, в конце концов, устанавливается определенная предельная скорость работы всего устройства.

Основой линейного двигателя Шкондина является система расположения одного колеса в другом колесе.Вся конструкция состоит из двойной пары катушек с разноименными магнитными полями. За счет этого обеспечивается их движение в разные стороны.

В альтернативном двигателе Перендева используется только магнитная энергия. Конструкция состоит из двух кругов – динамичного и статичного. На каждом из них с одинаковой последовательностью и интервалами расположены магниты. Свободная сила самоотталкивания приводит в бесконечное движение внутренний круг.

Применение устройств на постоянных магнитах

Результаты исследований в данной области уже сейчас заставляют задумываться о перспективах применения магнитных устройств.

В будущем отпадет надобность во всевозможных выпрямителях и зарядных устройствах. Вместо них будут использоваться магнитные двигатели самых разных размеров, приводящие в движение миниатюрные генераторы тока. Таким образом, множество ноутбуков, планшетов, смартфонов и прочей аналогичной аппаратуры будут непрерывно работать в течение продолжительного времени. Эти источники питания смогут переставляться со старых моделей на новые.

Магнитные устройства с более высокой мощностью смогут вращать такие генераторы, которые заменят оборудование современных электростанций. Они легко смогут работать вместо двигателей внутреннего сгорания. В каждой квартире или доме будет установлена индивидуальная система энергообеспечения.

Магнитный хранитель как источник запасенной энергии

Постоянные магниты, безусловно, не являются источником энергии как ископаемые виды топлива, как ветроэнергетика, гидроэнергетика или ядерный синтез.

Энергия магнитаЭнергия магнитаМагнитный хранитель как источник энергии, запасенной в поле, которая является столь же реальной, как сила, переносимая движущимися телами. Обычно этот тип потенциальной энергии  (двигающееся тело имеет кинетическую).

Таким образом, существует энергия, запасенная в магнитном поле, которая окружает и пронизывает постоянный магнит.

Эта сила не является частью самого элемента, а она просто идет при его перемещении, так как она несет свое магнитное поле. Но это чисто вопрос семантики. Дело в том, что есть энергия внутри и вокруг намагниченного куска железа, которая не присутствует вокруг незамагниченного куска железа.

Допустим, если используется один магнит, чтобы подобрать другой. Когда два магнита приближаются, противоположные полюса притягиваются, а одинаковые отталкиваются, противоположно направленные линии магнитного потока компенсируются. Таким образом, как это происходит, количество силы, запасенной в магнитном поле уменьшается. Этот расход позволяет одно тело с полем перемещать против силы тяжести.

 Энергия магнита

Вы можете спросить: когда образуется энергия магнита, где она  берется, которая в конечном итоге становится частью магнитного поля? На самом деле это довольно интересный вопрос.

Ферромагнетик состоит из большого числа магнитных доменов, выровненных таким образом, что их дипольные моменты параллельны, так что все их поля производят сильное общее поле. Если два диполя изначально выравниваются в определенном порядке, это стоит ресурсов, чтобы выровнять, потому что естественная тенденция для диполя быть в хаотическом порядке. Магнитный хранитель как источник энергииМагнитный хранитель как источник энергии

Диполи выравниваются, если попытаться сталкивать два стержневых магнита таким образом, что северная  часть выравнивается с южной.

Таким образом, ресурсы заложенные в систему, чтобы выровнять домены, становятся типа магнитный хранитель как источник энергии.

Закон сохранения энергии утверждает, что она не исчезает и не появляется вновь. Она может быть преобразована из одного типа в другой — от солнечных батарей, которые превращают солнечный свет в электричество или при преобразования природного газа молекул в тепло, которое готовит наш ужин и нагревает наши дома.

Магнетизм является силой, но не имеет энергии. Магнетизм является чрезвычайно полезным для преобразования силы из одной формы в другую. Около 99% электроэнергии, вырабатываемой из ископаемых видов топлива, ядерной и гидроэлектрической и ветра приходит от систем, которые используют магнетизм в процессе преобразования.

Все технологии движения электронов  проталкиваются  магнетизмом через цепи и генераторы. Поскольку эти заряженные частицы движутся мимо магнитов внутри турбин, они создают поле вокруг них, что влияет на другие заряженные частицы. Эта магнитная сила преобразует силу ветра, угля и ядерного топлива в электричество, которое отправляется в электросети.

магнитная энергиямагнитная энергияБольшая часть этой сетки осуществляется с использованием принципов магнетизма. Линии  высокого напряжения от электростанций доставляют мощность до трансформаторных станций.  Далее электроны перемещаются через большие катушки трансформатора и образовывают магнитные поля, которые изменяют напряжение до безопасного  уровня для питания наших тостеров, прикроватных ламп, фена для волос и всего электрического остального.

Генераторы и двигатели гибридных автомобилей используют магниты и в настоящее время исследователи изучают потенциал редкоземельных металлов представляющих исключительно сильные постоянные магниты в составе сплавов редкоземельных элементов.

Около 99% электроэнергии, вырабатываемой из ископаемого топлива, ядерной и гидроэнергетики, ветра приходит из систем, которые используют магнетизм в процессе преобразования.

 Относительное движение между электромагнитной обмоткой в генераторе и на выходе обмоток генератора вызывает ток по закону Фарадея.

Экспериментальные исследования энергетической эффективности получения электрической энергии из магнитного поля постоянных магнитов.

От Фарадея с его дисковым генератором и до настоящего времени, людей интересует проблема получения электрической энергии без затрат топливных ресурсов, то есть без превращения вещества в энергию, в том числе и в атомных электростанциях.

Источником энергии может быть любая сила от движущегося, твердого, жидкого или газообразного вещества.

В качестве природных источников такой силы уже используются: вода в гидроэлектростанциях и ветер в ветрогенераторах. Такой же природной силой является и сила магнитного поля постоянных магнитов. Однако эффективность получения электрической энергии из такого поля в индукторных генераторах изучена недостаточно и бытующее утверждение о возможности получения в таких генераторах коэффициента полезного действия более 100% требует экспериментального подтверждения. Целью настоящих исследований и было проведение экспериментов по оценке энергетической эффективности работы таких генераторов и опровержение возможности получения в них КПД более 100%.

Рассмотрим индукторный генератор теоретически, как преобразователь механической энергии на его валу в электрическую энергию нагрузки. Как известно, механическая входная мощность на валу генератора определяется выражением:

(1) P = F r ω

где F — вращающая сила
r — радиус действия этой силы
ω — угловая скорость вращения

Электрическая же выходная мощность генератора определяется выражением :

(2) P = (B l r ω )(B l r ω) / R

где B — магнитная индукция в генераторе
l — общая длина проводников обмотки генератора
ω — угловая скорость вращения ротора генератора
r — радиус ротора генератора
R — активное сопротивление нагрузки генератора

Чтобы оценить энергетическую преобразовательную эффективность гомополярного генератора , нам необходимо знать соотношение электрической и механической мощностей. Для этого надо выражение (2) разделить на выражение (1). После такого деления и сокращений одинаковых значений «ω,, и «r,, получаем некий коэффициент преобразования — К, назовем его коэффициентом преобразования энергий/коэффициентом получения энергии, сокращено КПЭ.

Поскольку нас интересуют только изменяемые (переменные) величины КПЭ, то можно не учитывать постоянные значения величин — B, l, r и R. Тогда мы получим интересующее нас расчетное значение коэффициента — К :

(3) K = ω/F

Эта формула подтверждает, что существует прямопропорциональная зависимость КПЭ от скорости вращения ротора генератора и обратнопропорциональная от усилия вращающей силы. Однако рассчитать теоретически коэффициент «К» по этой формуле не представляется возможным, поскольку даже для постоянной угловой скорости вращения этот коэффициент будет зависеть от конструкции генератора, величины воздушного зазора в магнитной цепи и напряженности магнитного поля создаваемого постоянными магнитами. Поэтому и возникла необходимость экспериментального определения коэффициента «К» на опытном образце гетерополярного генератора. Можно сделать некоторый общий вывод о значении этого коэффициента на основании анализа соотношений один и два. Во-первых, следует сказать, что для создания магнитной индукции поля в постоянном магните не требуется затрат электрической энергии, как в электромагните — магнит сам является источником энергии. Во-вторых, механическая мощность на валу генератора линейно возрастает с ростом угловой скорости вращения ротора, о чем говорит первое соотношение, а электрическая на выходе имеет квадратичную возрастающую зависимость от угловой скорости вращения, ибо она прямо пропорциональна квадрату генерируемого напряжения, а оно линейно зависит от угловой скорости ротора при любом вращающем усилии. То есть электрическая мощность всегда возрастает гораздо быстрее механической, и это говорит о том, что она всегда больше механической, и тем больше, чем больше угловая скорость. Другими словами, если принять механическую мощность на валу за единицу, то коэффициент повышения энергии всегда будет больше единицы, и никогда не не станет равным ей, ибо это означало прекращение вращения ротора генератора. Но по какому закону будет расти КПЭ с увеличением угловой скорости вращения ротора теоретически рассчитать не представляется возможным, поскольку вращающее механическое усилие на валу генератора зависит от электрической нагрузки, изменяющейся в свою очередь также. Но при постоянной электрической нагрузке это возможно сделать экспериментально: можно утверждать, что этот закон будет нелинейно возрастающим с КПЭ всегда большим единицы.
Для проведения таких экспериментальных исследований был разработан специальный испытательный стенд и создан дисковый двенадцатиполюсный гетерополярный генератор переменного тока. Фотография этого стенда изображена на фото №1, а магнитный диск генераторa на фото №2. На фото №1 можно увидеть диск с плоскими катушками генератора, установленный на динамометрическом диске, цифровой динамометр для измерения усилий на радиусе динамометрического диска и цифровые электроизмерительные приборы. На фото № 2 показаны двенадцать магнитов, радиально расположенных по периметру дискового магнитопровода. Диаметр магнитного диска 6 дюймов (магниты имеют дюймовые размеры), а толщина диска с магнитами чуть больше дюйма. Неодимовые магниты №42 — 13200 Гаус имеют размеры 2 дюйма на 0,5 дюйма, и размещены в два слоя, воздушный зазор в генераторе 0,3 мм. Приводной двигатель постоянного тока серии S001 на 2,5 лс., напряжением 130 Вольт и током до 10 Ампер. На стенде размещены: портативный цифровой динамометр с точностью до 0,01 кгс, цифровые вольтметры и амперметры типа DT9205A, установленные на пределах 200 Вольт и 20 Ампер. Обороты магнитного диска измерялись цифровым лазерным тахометром типа GM1A. Динамометрический диск диаметром 160 мм установлен на шариковых подшипниках, но все же создавал до начала своего движения усилие в 0,5 кгс.
По данным силы, измеренной на радиусе динамометрического диска и числу оборотов магнитного диска, рассчитывалась механическая мощность на валу генератора в Ваттах. Электрическая мощность измерялась на постоянном токе при постоянной нагрузке в 5,6 Ом после выпрямления и фильтрации переменного напряжения генератора. В процессе испытаний обороты магнитного диска изменялись в пределах от 150 до 2000 ( в пределах механической прочности крепления магнитов на диске). Все данные полученных замеров сводились в таблицу, по которой и строились графические зависимости входной механической и выходной электрической мощностей генератора от его оборотов. На рис.1 представлены зависимости этих мощностей под названиями Рвх и Рвых от оборотов генератора. Эти зависимости имеют нелинейный характер с преобладанием выходной электрической мощности над входной механической во всем диапазоне скоростей от 150 до 2000 оборотов в минуту. Это преобладание сохраняется и далее, по мере увеличения числа оборотов. Характерно для данного гетерополярного генератора то, что примерно до 1000 оборотов в минуту, такое преобладание относительно невелико, однако затем кривые мощностей сильно расходятся, крутизна кривой электрической выходной мощности резко возрастает и отношение выходной мощности к входной увеличивается. Неоспорим тот факт, что это отношение не может быть не только меньше единицы, но даже равным ей, поскольку это означало бы остановку генератора. Но это же отношение может быть и гораздо больше единицы, по мере увеличения числа оборотов генератора. Так при 2000 оборотах в минуту КПЭ равен шести, и кривые мощностей продолжают все более расходиться с все большим преобладанием выходной электрической мощности над входной механической и стремлением её к бесконечности. Это указывает на то, что реально КПЭ может доходить до десяти и более, в пределах механической прочности крепления магнитов на диске генератора, если ротором является магнитный диск. Кривые же механического усилия Fвх и КПЭ, наоборот, имеют сходящийся характер. Для получения более высоких КПЭ требуется все меньшее механическое усилие Fвх, создающее вращающий момент в генераторе. Что касается коэффициента полезного действия генератора (КПД), то он может быть рассчитан по выходной мощности генератора и потерям энергии от тока в его обмотках с известным сопротивлением в 1,4 Ома. Для сравнения с кривой КПЭ на рис.1 приведена и кривая КПД генератора. В отличие от КПЭ, кривая КПД имеет линейную зависимость, и как для обычных маломощных электрических машин, КПД изменяется от 68% при 340 оборотах в минуту до 77% при 2000 оборотах в минуту(потери в стали не учитывались, поскольку обмотки генератора не имеют сердечников, а магнитное поле постоянных магнитов было неизменным). При мощности генератора в 250 Ватт наблюдался допустимый нагрев его обмоток, а магниты вообще не нагревались.
Для изучения изменений токов с перспективой возможности самовращения генератора избыточной выходной мощностью, заменим механическую мощность на валу генератора гипотетическим электрическим двигателем той же мощности с КПД равным 100%. На рис.2 представлены расчетные графики изменений мощности такого двигателя «Рдв» и мощности генератора «Рген». Характерно, что эти графики нелинейны и имеют слабо сходящийся характер, практически идут параллельно, но в начальной области малых оборотов генератора наблюдается значительная нелинейность в кривой мощности двигателя. В токах «Iген» и токах «Iдв» также наблюдается значительная нелинейность в области малых оборотов, но затем эта нелинейность уменьшается, и в токах «Iген» и «Iдв» наблюдается расхождение, аналогичное кривым мощностей на рис.1. Характерно, что если мощность генератора всегда больше мощности двигателя, то токи «Iдв» и «Iген» ведут себя по-разному. Примерно до 500 оборотов в минуту и выходном напряжении генератора около 9 Вольт, ток двигателя преобладает над током генератора, а затем происходит перелом в их соотношениях — токи генератора становятся больше токов двигателя. Это говорит о том, что генератор достаточно раскручен и может уже обеспечить током как собственный двигатель, так и создавать, при дальнейшем увеличении оборотов, полезную мощность в нагрузке. Такое поведение токов двигателя и генератора объясняется тем, что мощность на валу двигателя зависит от тока в его обмотках, а мощность генератора от вырабатываемого им напряжения. Конечно, цифра в 500 оборотов в минуту весьма условна и будет зависеть от конструкции генератора и применяемых магнитов, то есть от его способности развивать при данных оборотах мощность, обеспечивающую ток самовращения генератора. Однако непосредственный пуск такого двигателя от генератора без его предварительной раскрутки (для данного образца до 500 оборотов в минуту) оказался невозможен.
При оценке энергетической эффективности гомополярных генераторов не следует путать их КПД с КПЭ — это разные энергетические характеристики. Иными словами, если КПД характеризует потери энергии, то КПЭ её получение(извлечение). Если КПД не может быть больше единицы, то КПЭ наоборот, всегда больше единицы и не может быть равен ей. Графики на рисунках 1 и 2 показывают, что в зависимости от числа оборотов, опытный образец данного генератора (при его самовращении) может выдавать в нагрузку полезную мощность в пять раз большую, чем он потребляет сам, даже при 2000 оборотах в минуту, и рост этого соотношения возможен при еще больших оборотах. В энергетической характеристике гомополярного генератора следует указывать эти оба энергетических параметра.
Не следует считать такую электроэнергию бесплатной, редкоземельные постоянные магниты стоят дорого и производство таких генераторов не будет дешевым. Кроме того, индукторные генераторы не следует относить и к «вечным двигателям» , ибо постоянные магниты теряют свою силу примерно 1% в год. Такие генераторы могут найти применение в неэлектрофицированных районах Земли и в космосе, во всех тех случаях, где требуется автономный, мобильный источник электроэнергии, например в различных экспедициях, палатке бедуина, юрте эскимоса или яранге чукчи. Не следует также путать понимание полезной мощности в термине КПД с полезной мощностью генератора на постоянных магнитах в режиме самовращения и КПЭ большем единицы. Оба коэффициента характеризуют разность между электрической и механической мощностями, но в самовращающемся генераторе часть выходной электрической мощности тратится на его вращение и преобразование электрической энергии в механическую, поэтому его полезная мощность будет равна разности между электрической выходной мощностью и электрической мощностью затраченной на его вращение.  Проведение полномасштабных исследований данных устройств предполагают наличие хороших и оснащенных помещений, а найти такие, всегда большая проблема. Но вот например VIP аренда офисов в Санкт-Петербурге, Вас ждет на http://airportcity.spb.ru/location/airportcity/. Московский район…

Литература:

Кухлин Хорст. Справочник по физике: Пер. с нем. 2-е изд. — М.: Мир,1985. — 520с.

Игорь Васильевич Сурант
3 Января 2011 года Igor V. Surant
[email protected]

Продолжение следует…

Начало.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *