Самовращение асинхронного двигателя: Страница не найдена — Привод Плюс

Содержание

Эфир и безтопливный мотор алексеенко. В будущее с вечным двигателем

Было показано, что его попытка создать практически «вечный двигатель» удалась потому, что автор интуитивно понимал, а может прекрасно знал, но тщательно скрывал истину, как правильно надо создать магнит нужной формы и как правильно надо сопоставить магнитные поля магнитов ротора и статора, чтобы взаимодействие между ними привело к практически вечному вращению ротора. Для этого ему пришлось изогнуть роторные магниты так, что этот магнит в разрезе стал похож на бумеранг, слабоизогнутую подкову или банан.

Благодаря такой форме магнитные силовые линии роторного магнита оказались замкнутыми уже не в виде тора, а в виде «бублика», пусть и сплюснутого. И размещение такого магнитного «бублика» так, чтобы его плоскость была при максимальном приближении магнита ротора к магнитам статора приблизительно или преимущественно параллельна силовым линиям, исходящих от магнитов статора, позволило получить за счет эффекта Магнуса для эфирных потоков силу, которая обеспечила безостановочное вращение арматуры вокруг статора.

..

Конечно было бы лучше, если бы магнитный «бублик» роторного магнита был бы совсем параллельным силовым линиям, исходящих из полюсов магнитов статора, и тогда эффект Мёбиуса для магнитных потоков, которые есть потоки эфира, проявился бы с бОльшим эффектом. Но для того времени (более 30 лет назад) даже такое инженерное решение было огромным достижением, что, несмотря на запрет выдавать патенты на «вечные двигатели», Говарду Джонсону через несколько лет ожидания, патент получить удалось, так как, видимо, ему удалось убедить патентоведов реально действующим образцом своего магнитного мотора и магнитной дорожки. Но даже по прошествии 30 лет кто-то из власть имущих упорно не желает принять решение о массовом применении подобных двигателей в промышленности, в быту, на военных объектах и т.д.

Убедившись, что мотор Говарда Джонсона использует тот принцип, который понят мной, исходя их теории Эфира, я попытался проанализировать с этих же позиций еще один патент, который принадлежит русскому изобретателю Алексеенко Василию Ефимовичу. Патент был выдан еще в 1997 году, но поиск по Интернету показал, что наша власть и промышленники фактически игнорируют изобретение. Видимо в России еще много нефти и денег, поэтому чиновники предпочитают мягко спать и сладко есть, благо у них зарплата это позволяет. А в это время на нашу страну надвигается экономический, политический, экологический и идеологический кризис, которые могут перерасти в продовольственный и энергетические кризисы, а при нежелательном для нас развитии породить демографическую катастрофу. Но, как любили говорить некоторые царские военноначальники — не беда, бабы новых нарожают…

Предоставляю возможность самим читателям познакомиться с патентом Алексеенко В.Е. Он предложил 2 конструкции магнитных двигателей. Их недостатком является то, что их роторные магниты имеют довольно сложную форму. Но патентоведы, вместо того, чтобы помочь автору патента упростить конструкцию, ограничились формальной выдачей патента. Мне неизвестно, как Алексеенко В.Е. обошёл запрет на «вечные двигатели», но и на том спасибо.

А вот то, что это изобретение фактически оказалось никому не нужным, это уже очень плохо. Но это, к сожалению, суровая правда бытия нашего народа, которым управляют недостаточно компетентные или слишком корыстные существа. Пока жаренный петух не клюнет…

ИЗОБРЕТЕНИЕ

Патент Российской Федерации RU2131636

БЕСТОПЛИВНЫЙ МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Под ВМП (Вращающееся Магнитное Поле) подразумевается то поле, градиент магнитного возбуждения которого, не меняясь по модулю, циркулирует со стабильной угловой скоростью.

Наглядный пример

Практическое действие магнитных полей поможет продемонстрировать установка, собранная в домашних условиях. Это вращающийся диск из алюминия, закрепленный на неподвижном импосте.

Если поднести к нему магнит, то можно убедиться, что он не увлекается за магнитом, то есть не намагничивается. Но, если разместить в непосредственной близи вращающийся магнит, то это вызовет неизбежное вращение алюминиевого диска.

Почему?

Ответ может показаться простым – вращение магнита вызывают вихревые воздушные потоки, раскручивающие диск. Но все, на самом деле иначе! Поэтому, для доказательства, между диском и магнитом устанавливается органическое или обычное стекло. И, тем не менее, диск вращается, увлекаясь вращением магнита!

Причина в том, что при перемене магнитного поля (а вращающийся магнит именно его и создает) появляется ЭДС (электрическая движущая сила) возбуждения (индукции) , которое способствует возникновению электротоков в алюминиевом диске, обнаруженные впервые физиком А. Фуко (чаще всего их так и называют «токи Фуко») . Появившиеся в диске токи, своим влиянием создают свое, отдельное магнитное поле. А взаимодействие двух полей, вызывает их противодействие и спин алюминиевого диска.

Принцип работы электродвигателя

Проведенный эксперимент порождает вопрос – можно ли без вращения магнита, но с использованием природы переменного тока создать ВМП? Ответ – да, можно! На этом физическом законе построена целая отрасль электротехнического оборудования, в том числе электродвигатели.

Для этого можно взять четыре катушки и расположить их попарно, под 900 относительно друг друга. Затем подавать переменный ток, посменно на одну, а затем на другую пару катушек, но уже через конденсатор. В этом случае на второй паре катушек напряжение сдвинется касательно тока на π/2. Так образуется двухфазный ток.

Если на одной паре катушек нулевое напряжение – магнитное поле отсутствует. На второй паре, в это время напряжение пиковое и МП (магнитное поле) максимально. Попеременное подключение и отключение катушек будет создавать ВМП с изменением направления и постоянной величиной. По сути, был создан электродвигатель, тип которого называется однофазным конденсаторным.

Как создаются трехфазные токи?

Они протекают по четырехжильным проводам. Один играет роль нулевого, а по трем другим подается синусоидальный ток с фазовым сдвигом на 120º. Ели по тому же принципу расположить три обмотки на одной оси под углом 120º и подать на них ток из трех фаз, то результатом будет возникновение трех магнитных вращающихся полей или принцип трехфазного электродвигателя.

Практическое применение

Подача электрического тока по трем фазам, наиболее широко распространена в промышленности, как эффективный способ трансляции энергии. Двигатели и генераторные установки, приводимые в движение трехфазным током, более надежны в эксплуатации, чем однофазные. Их простота в использовании, обусловлена отсутствием необходимости строгой регулировки постоянной частоты вращения, а так же достижение большей мощности.

Тем не менее, двигатели такого типа можно использовать не во всех случаях, так как их обороты зависят от частоты вращения магнитного поля, которое составляет 50Гц. При этом отставание скорости оборотов двигателя, должно быть меньше от вращения магнитного поля вдвое, так как в противном случае не появится эффект магнитного возбуждения. Корректирование скорости вращения ротора электрического двигателя, возможно только при постоянном токе, с помощью реостата.

По этой самой причине трамваи и троллейбусы оснащены двигателями постоянного тока, с возможностью управления частотой вращения. Этот же принцип управления используется на электропоездах, где напряжение переменного тока, в силу перемещения тысячетонных грузов, соответствует 28000V. Преобразование переменного тока в постоянный, происходит за счет выпрямителей, которые и занимают большую часть электровоза.

Все же коэффициент полезного действия в асинхронных двигателях переменного электрического тока достигает 98%. Стоит, так же отметить, что ротор такого двигателя переменного тока состоит из немагнитного материала с преобладающей алюминиевой составляющей. Причина в том, что токи, лучше всего вызывают эффект индукции магнитного поля, именно в алюминии. Пожалуй, единственным ограничением в использовании трехфазного двигателя, является нерегулируемая величина количества оборотов. Но с этой задачей справляются добавочные механизмы такие, как вариаторы или коробки передач. Правда, это ведет к удорожанию агрегата, как и в случае с использованием выпрямителя и реостата для двигателя постоянного тока.

Вот таким образом занимательная физика, вращающееся магнитное поле в частности, помогает человечеству создавать двигатели, и не только, для более комфортного нашего существования.

Жорже Гуала-Валверде (Jorge Guala-Valverde), Педро Маззони (Pedro Mazzoni)

Униполярный мотор-генератор

ВВЕДЕНИЕ

Продолжая наши исследования двигательной электромагнитной индукции, начатые нами ранее , мы решили выявить наличие крутящего момента в «замкнутом магнитном поле»

в униполярных моторах-генераторах. Сохранение кинетического момента исключает частное взаимодействие между создающим поле магнитом и проводом, по которому течет напряжение, как это наблюдается в ранее изученных конфигурациях «открытого магнитного поля». Баланс кинетического момента теперь наблюдается между активным током и магнитом, а также его ярмом целиком.

Электродвижущая сила, вызываемая вращающимися магнитами

На рисунке отображено свободное вращение по часовой стрелке магнита, северный полюс которого проходит под двумя проводами: пробником и контактным проводом, находящимися в покое в лабораторных условиях. В обоих вышеуказанных проводах электроны движутся центростремительно. Каждый провод становится источником электродвижущей силы (ЭДС). В случае если концы проводов соединены, цепь представляет собой два идентичных источника электродвижущей силы, соединенных в противофазе, что препятствует движению тока. Если закрепить пробник на магните, обеспечив, таким образом, непрерывность течения тока по проводам, то постоянный ток будет течь по всей цепи . Если же пробник находится в состоянии покоя относительно магнита, индукция будет наблюдаться только в контактном проводе, находящемся в движении относительно магнита. Пробник играет пассивную роль, являясь проводником тока .

Вышеизложенное экспериментальное открытие, находясь в полном соответствии с электродинамикой Вебера , ставит точку в вопросе недопонимания принципов двигательной электромагнитной индукции , а также укрепляет позиции сторонников теории «линий вращающегося поля» .

Крутящий момент, наблюдаемый в свободно врашаюшихся магнитах

Двигатель, отображенный на Рис. 1, имеет и обратно направленное действие: путем пропускания постоянного тока через соединенные электрически, но механически развязанные провода, мы получаем конфигурацию мотора.

Очевидно, что если пробник припаян к контактному проводу, образуя, таким образом, закрытый контур, компенсация крутящего момента препятствует вращению магнита и контура.

Униполярный мотор замкнутого магнитного поля

В целях изучения свойств униполярных моторов, действующих при замкнутом в железном сердечнике магнитном поле, нами были внесены небольшие изменения в предыдущие эксперименты .

Ярмо поперечно пересекает расположенная коллинеарно с осью магнита левая часть провода-контура, через который протекает постоянный ток. Несмотря на то, что сила Лапласа воздействует на эту часть провода, этого недостаточно для того, чтобы развить крутящий момент. Как верхняя горизонтальная, так и правая вертикальная части провода расположены в области, на которую не оказывает влияние магнитное поле (не принимая во внимание магнитное рассеяние). Нижняя горизонтальная часть провода, далее по тексту именуемая пробником, расположена в зоне наибольшей интенсивности магнитного поля (воздушный зазор). Сам контур не может рассматриваться как состоящий из пробника, присоединенного к контактному проводу.

Согласно постулатам электродинамики, пробник будет являться активной областью создания углового момента в катушке, а само вращение будет иметь место в случае, если сила тока будет достаточной для преодоления момента силы трения.

Описанное выше навело нас на мысль, что для того, чтобы усилить действие данного эффекта, необходимо заменить одинарный контур катушкой, состоящей из п контуров. В описываемой в данный момент конфигурации «активная длина» пробника достигает приблизительно 4 см, N = 20, а магнитное поле на пробнике достигает величины 0,1 Тесла.

Хотя динамическое поведение катушки легко предсказуемо, того же самого нельзя сказать о магните. С точки зрения теории мы не можем ожидать непрерывного вращения магнита, поскольку это подразумевало бы создание углового момента. Вследствие пространственных ограничений, налагаемых конструкцией ярма, катушка не в состоянии совершить полный оборот и, после незначительного углового перемещения, должна столкнуться с находящимся в состоянии покоя ярмом. Непрерывное вращение магнита подразумевает создание несбалансированного углового момента, источник которого трудно определить. Более того, если мы допускаем совпадение кинематического и динамического вращения , мы должны, по всей видимости, ожидать силовое взаимодействие между катушкой, магнитом, а также сердечником как полностью намагниченного массива. Для того чтобы подтвердить данные логические выводы на практике, нами были проведены следующие эксперименты.

ЭКСПЕРИМЕНТ N 1

1-a. Свободное вращение магнита и катушки в лабораторных условиях

Центробежный в нижней части контура постоянный ток, сила которого варьируется от 1 до 20 А, подается на катушку, располагающуюся на северном полюсе магнита. Ожидаемый угловой момент наблюдается, когда сила постоянного тока достигает значения приблизительно в 2 А, что является достаточным условием для преодоления трения опор катушек. Как и ожидалось, вращение меняет свое направление на обратное при подаче в контур центростремительного постоянного тока.

Вращение магнита не наблюдалось ни в одном случае, хотя значение момента силы трения для магнита не превышало 3-10 ~ 3 Н/мΘ

1-b. Магнит с прикрепленной к нему катушкой

Если катушку прикрепить к магниту, как катушка, так и магнит будут совместно вращаться в направлении по часовой стрелке при достижении центробежным постоянным током (в активной части контура) силы, превышающей значение 4 А. Направление движения меняется на обратное при подаче в контур центростремительного постоянного тока. Вследствие компенсации действие-противодействие данный эксперимент исключает частное взаимодействие между магнитом и катушкой. Наблюдаемые свойства вышеописанного двигателя сильно отличается от эквивалентной конфигурации «открытого поля». Опыт указывает нам на то, что взаимодействие будет происходить между системой «магнит + ярмо» как единым целым и активной частью катушки. С целью пролить свет на данный вопрос нами были проведены два независимых друг от друга эксперимента.


Рис. 3. Использовавшаяся
в эксперименте №2 конфигурация

Пробник свободно вращается в воздушном зазоре, тогда как контактный провод остается прикрепленным к опоре. В случае если внутри пробника течет центробежный постоянный ток, сила которого приблизительно равна 4 А, регистрируется вращение пробника по часовой стрелке. Вращение происходит против часовой стрелки в случае, если на пробник подается центростремительный постоянный ток. При повышении силы постоянного тока до уровня в 50 А вращение магнита также не наблюдается.

ЭКСПЕРИМЕНТ N 2

2-а. Механически разъединенные пробник и контактный провод

В качестве пробника нами использовался провод L-образной формы. Пробник и контактный провод электрически соединяются через чашки, наполненные ртутью , однако механически они разъединены (Рис. 3 + фото 1).

2-b. Пробник прикреплен к магниту

В данном случае пробник присоединяется к магниту, при этом оба свободно вращаются в воздушном зазоре. Вращение по часовой стрелке наблюдается в случае, когда сила центробежного постоянного тока достигает значения в 10 А. Вращение меняет направление на противоположное, если подается центростремительный постоянный ток.

Контактный провод, являющийся причиной вращения магнита в эквивалентной конфигурации «открытого поля», теперь располагается в области меньшего воздействия поля, являясь пассивным элементом создания углового момента.

С другой стороны, намагниченное тело (в данном случае — ярмо) не в состоянии вызвать вращение другого намагниченного тела (в данном случае — самого магнита). «Увлечение» магнита пробником представляется наиболее приемлемым объяснением наблюдаемого феномена. Для того чтобы подкрепить последнюю гипотезу дополнительными экспериментальными фактами, заменим имеющий равномерный цилиндрический магнит другим магнитом, у которого отсутствует круговой сектор, составляющий 15º (фото 2). В данной модификации проявляется сингулярность близкого воздействия, которой ограничивается магнитное поле .

2-c. Пробник, свободно вращающийся в области сингулярности магнита.

Как и ожидалось, вследствие изменения полярности поля, при прохождении по пробнику центробежного тока силой около 4A пробник вращается в направлении против часовой стрелки, тогда как магнит вращается в противоположном направлении. Очевидно, что в данном случае имеет место локальное взаимодействие в полном соответствии с третьим законом Ньютона.

2-d. Пробник, прикрепленный к магниту в области сингулярности магнитного поля.

В случае если к магниту прикреплен пробник и по цепи направлен постоянный ток силой достигающей 100A, вращения не наблюдается, несмотря на тот факт, что момент силы трения равен указанному в пункте 2-Ь. Компенсация действие-противодействие сингулярности уничтожает взаимное вращательное взаимодействие между пробником и магнитом. Следовательно, данный эксперимент опровергает гипотезу о скрытом угловом моменте, воздействующем на магнит.

Таким образом, активная часть контура, по которому течет ток, является единственной причиной движения магнита. Экспериментальные результаты, достигнутые нами, показывают, что магнит больше не может являться источником реактивных моментов вращения, как это наблюдается в конфигурации «открытого поля». В конфигурации с «замкнутым полем» магнит играет лишь пассивную электромеханическую роль: он является источником магнитного поля. Взаимодействие сил теперь наблюдается между током и всем намагниченным массивом.

ЭКСПЕРИМЕНТ N 3

3-а. Симметричная копия эксперимента 1-а

Ярмо весом в 80 кг подвешивалось с помощью двух стальных проводов длиной 4 метра, прикрепленных к потолку. При установке катушки с 20 витками наблюдается поворот ярма на угол в 1 градус при достижении силой постоянного тока (в активной части ярма) значения, равного 50А. Ограниченное вращение наблюдается над линией, с которой совпадает ось вращения магнита. Незначительное проявление данного эффекта легко наблюдается при использовании оптических средств. Вращение меняет свое направление на противоположное при изменении направления постоянного тока.

При присоединении катушки к ярму не наблюдается никакого углового отклонения даже при достижении силой тока значения равного 100А.

Униполярный генератор «замкнутого поля»

Если униполярный мотор-генератор является двигателем, изменяющим направление вращения на обратное , выводы, относящиеся к конфигурации мотора, могут быть применены, с соответствующими изменениями, к конфигурации генератора:

1. Осциллирующая катушка

Пространственно ограниченное вращение катушки генерирует ЭДС, равную NwBR 2 /2, меняющую знак при изменении направления вращения на обратное. Параметры измеряемого на выходе тока не изменяются при присоединении катушки к магниту. Данные качественные измерения производились при помощи катушки с 1000 витками, которая передвигалась вручную. Выходной сигнал усиливался при помощи линейного усилителя. В случае, когда катушка оставалась в состоянии покоя в лаборатории, скорость вращения магнита достигала 5 оборотов в секунду; однако в катушке не регистрировалось наличие электрического сигнала.

2. Разделенный контур

Эксперименты по выработки электрической энергии с пробником, механически отделенным от контактного провода, нами проведены не были. Несмотря на это, и благодаря полной обратимости, продемонстрированной электромеханической конверсией , легко сделать вывод о поведении каждого компонента в реально действующем двигателе. Применим, шаг за шагом, все выводы, сделанные по работе мотора, к генератору:

ЭКСПЕРИМЕНТ 2-А»

При вращении пробника вырабатывается ЭДС, меняющая знак при изменении направления вращения на обратное. Вращение магнита не может вызвать появление ЭДС.

ЭКСПЕРИМЕНТ 2-В»

В случае если пробник прикреплен к магниту и при этом производится его вращение, будет получен результат, эквивалентный описанному в эксперименте №2а. В случае с любыми конфигурациями, использующими «замкнутое поле» вращение магнита не играет сколько-нибудь существенной роли в генерации ЭДС. Вышеприведенные выводы частично подтверждают некоторые ранее сделанные, хотя и ошибочные в отношении конфигурации «открытого поля», заявления, в частности, принадлежащие Пановскому и Фейнману .

ЭКСПЕРИМЕНТЫ 2-С» И 2-D»

Пробник, находящийся в движении относительно магнита, будет являться причиной выработки ЭДС. Появление ЭДС не наблюдается при вращении магнита, к которому в сингулярности его поля прикреплен пробник.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Феномен униполярности в течение почти двух столетий представляет собой область теории электродинамики, являющуюся источником множества трудностей в ее изучении . Целый ряд проведенных экспериментов, включавших в себя исследование конфигураций как «закрытого», так и «открытого» поля, позволил выявить их общую особенность: сохранение углового момента.

Реактивные силы, источником которых является магнит в «открытых» конфигурациях, в «закрытых» конфигурациях имеют своим источником весь намагниченный массив. Указанные выше выводы находятся в полном соответствии с теорией об Амперовых поверхностных токах, являющихся причиной магнитных эффектов . Источник магнитного поля (сам магнит) индуцирует Амперовы поверхностные токи на ярмо целиком. Как магнит, так и ярмо взаимодействуют с омическим током, пересекающим цепь.

В свете проведенных экспериментов представляется возможным высказать пару замечаний о противоречии между концепциями «вращающихся» и «неподвижных» силовых линий магнитного поля:

При наблюдении «открытых» конфигураций напрашивается предположение, что силовые линии магнитного поля вращаются, будучи «прикрепленными» к магниту, тогда как при наблюдении «замкнутых» конфигураций упомянутые выше силовые линии, предположительно, направлены на весь намагниченный массив.

В отличие от «открытых» конфигураций, в «закрытых», благодаря системе «магнит + ярмо», существует лишь активный момент вращения κ (M+Y) , C , воздействующий на активный (омический) ток С . Реакция активного тока на систему «магнит+ярмо» выражается в эквивалентном, но противоположном моменте вращения κ C , M+Y) . Общее значение момента вращения равно нулю: L — L M+Y L C — 0 и означает, что (Iw) M+Y =- (I) C .

Проведенные нами эксперименты подтверждают результаты измерений Мюллером униполярной двигательной индукции в применении к генерации ЭДС . К сожалению, Мюллеру (подобно Уэзли ) не удалось систематизировать наблюдавшиеся им факты.

Произошло это, по все видимости, по причине неверного понимания частей процесса взаимодействия. В своем анализе Мюллер сконцентрировал внимание на паре магнит-провод, нежели на системе «магнит + ярмо»/провод, которая по сути, и является физически релевантной.

Итак, логическое обоснование теорий Мюллера и Уэзли имет некоторые сомнения относительно сохранения момента вращения.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

ДЕТАЛИ ЭКСПЕРИМЕНТА

С целью уменьшить момент силы трения на несущую часть магнита, нами было разработано приспособление, изображенное на Рис. 4 и фото 3.

Магнит был помещен нами в тефлоновую «лодочку», плавающую в чаше, наполненной ртутью. Сила Архимеда уменьшает фактический вес данного приспособления. Механический контакт между магнитом и ярмом достигается путем использования 4-х стальных шариков, размещенных в двух круглых канавках, имеющих форму окружности и расположенных на совмещенных поверхностях магнита и ярма. Ртуть добавлялась нами до момента достижения свободного скольжения магнита по ярму. Авторы выражают признательность Тому Е. Филипсу и Крису Гажлиардо за ценное сотрудничество.

Новая Энергетика N 1(16), 2004

Литература

Рис. 1. Униполярный установочный магнит, пробник и контактный провод


Фото 1. Соответствует Рис. 3

Фото 2. Эксперименты 2-е и 2-d

J. Guala-Valverde, Physica Scripta 66, 252 (2002).
J. Guala-Valverde & R Mazzoni, Rev. Fac. Ing. UTA (Chile), 10, 1 (2002).
J. Guala-Valverde, P. Mazzoni & R. Achilles, Am.J. Physics 70, 1052 (2002).
J. Guala-Valverde, Spacetime & Substance 3 (3), 140 (2002).
J. Guala-Valverde, Infinite Energy 8, 47 (2003)
J. Guala-Valverde et al, New Energy Technologies 7 (4), 37 (2002).
J. Guala-Valverde, «News on Electrodynamics», Fond. Louis de Broglie, in press (2003).
F.R. Fern6ndez, Spacetime & Substance, 4 (14), 184 (2002).
R. Achilles, Spacetime & Substance, 5 (15), 235 (2002).
G.R. Dixon & E. Polito, «Relativistic Electrodynamics Updated», (2003) www. maxwellsociety.net
J. Guala-Valverde & P. Mazzoni, Am.J. Physics, 63, 228 (1995).
À. Ê. Ò. Assis & D. S. Thober, «Unipolar Induction..»., Frontiers of Fundamental Physics. Plenum, NY pp.409 (1994).
A.K.T. Assis, Weber»s Electrodynamics, Kluwer, Dordrecht (1994).
E. H. Kennard, Phil. Mag.23, 937 (1912), 33, 179 (1917).
D.F. Bartlett et al.Physical Review D 16, 3459 (1977).
W. K. H. Panofsky & M. Phillips, Classical Electricity and Magnetism, Addisson-Wesley, NY (1995).
R. Feynman, The Feynman Lectures on Physics-II, Addisson-Wesley, NY (1964).
A. Shadowitz, Special Relativity, Dover, NY (1968).
A. G. Kelly, Physics Essays, 12, 372 (1999).
À. Ê. Ò. Assis, Relational Mechanics, Apeiron, Montreal (1999).
H. Montgomery, EurJ.Phys., 25, 171 (2004).
T. E. Phipps & J. Guala-Valverde, 21 st Century Science & Technology, 11, 55 (1998).
F. J. Muller, Progress in Space-Time Physics, Benj. Wesley Pub., Blumberg, p.156 (1987).
FJ. Muller, Galilean Electrodynamics, 1, N 3, p.27 (1990).
J.P. Wesley, Selected Topics in Advanced Fundamental Physics, Benj. Wesley Pub., Blumberg, p.237 (1991).

Жорже Гуала-Валверде (Jorge Guala-Valverde), Педро Маззони (Pedro Mazzoni) Униполярный мотор-генератор // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.12601, 17.11.2005

Как было показано ранее, одним из важнейших преимуществ многофазных систем является получение вращающегося магнитного поля с помощью неподвижных катушек, на чем основана работа двигателей переменного тока. Рассмотрение этого вопроса начнем с анализа магнитного поля катушки с синусоидальным током.

Магнитное поле катушки с синусоидальным током

При пропускании по обмотке катушки синусоидального тока она создает магнитное поле, вектор индукции которого изменяется (пульсирует) вдоль этой катушки также по синусоидальному закону Мгновенная ориентация вектора магнитной индукции в пространстве зависит от намотки катушки и мгновенного направления тока в ней и определяется по правилу правого буравчика. Так для случая, показанного на рис. 1, вектор магнитной индукции направлен по оси катушки вверх. Через полпериода, когда при том же модуле ток изменит свой знак на противоположный, вектор магнитной индукции при той же абсолютной величине поменяет свою ориентацию в пространстве на 1800. С учетом вышесказанного магнитное поле катушки с синусоидальным током называютпульсирующим.

Круговое вращающееся магнитное поле двух- и трехфазной обмоток

Круговым вращающимся магнитным полем называется поле, вектор магнитной индукции которого, не изменяясь по модулю, вращается в пространстве с постоянной угловой частотой.

Для создания кругового вращающегося поля необходимо выполнение двух условий:

    Оси катушек должны быть сдвинуты в пространстве друг относительно друга на определенный угол (для двухфазной системы – на 90 0 , для трехфазной – на 120 0).

    Токи, питающие катушки, должны быть сдвинуты по фазе соответственно пространственному смещению катушек.

Рассмотрим получение кругового вращающегося магнитного поля в случае двухфазной системы Тесла (рис. 2,а).

При пропускании через катушки гармонических токов каждая из них в соответствии с вышесказанным будет создавать пульсирующее магнитное поле. Векторы и, характеризующие эти поля, направлены вдоль осей соответствующих катушек, а их амплитуды изменяются также по гармоническому закону. Если ток в катушке В отстает от тока в катушке А на 90 0 (см. рис. 2,б), то .

Найдем проекции результирующего вектора магнитной индукции на оси x и y декартовой системы координат, связанной с осями катушек:

Модуль результирующего вектора магнитной индукции в соответствии с рис. 2,в равен

Полученные соотношения (1) и (2) показывают, что вектор результирующего магнитного поля неизменен по модулю и вращается в пространстве с постоянной угловой частотой , описывая окружность, что соответствует круговому вращающемуся полю.

Покажем, что симметричная трехфазная система катушек (см. рис. 3,а) также позволяет получить круговое вращающееся магнитное поле.

Каждая из катушек А, В и С при пропускании по ним гармонических токов создает пульсирующее магнитное поле. Векторная диаграмма в пространстве для этих полей представлена на рис. 3,б. Для проекций результирующего вектора магнитной индукции на

оси декартовой системы координат, ось y у которой совмещена с магнитной осью фазы А, можно записать

Приведенные соотношения учитывают пространственное расположение катушек, но они также питаются трехфазной системой токов с временным сдвигом по фазе на 1200. Поэтому для мгновенных значений индукций катушек имеют место соотношения

; ;.

Подставив эти выражения в (3) и (4), получим:

В соответствии с (5) и (6) и рис. 2,в для модуля вектора магнитной индукции результирующего поля трех катушек с током можно записать:

,

а сам вектор составляет с осью х угол a, для которого

,

Таким образом, и в данном случае имеет место неизменный по модулю вектор магнитной индукции, вращающийся в пространстве с постоянной угловой частотой , что соответствует круговому полю.

Магнитное поле в электрической машине

С целью усиления и концентрации магнитного поля в электрической машине для него создается магнитная цепь. Электрическая машина состоит из двух основных частей (см. рис. 4): неподвижного статора и вращающегося ротора, выполненных соответственно в виде полого и сплошного цилиндров.

На статоре расположены три одинаковые обмотки, магнитные оси которых сдвинуты по расточке магнитопровода на 2/3 полюсного деления , величина которого определяется выражением

,

где — радиус расточки магнитопровода, а р – число пар полюсов (число эквивалентных вращающихся постоянных магнитов, создающих магнитное поле, — в представленном на рис. 4 случае р=1).

На рис. 4 сплошными линиями (А, В и С) отмечены положительные направления пульсирующих магнитных полей вдоль осей обмоток А, В и С.

Приняв магнитную проницаемость стали бесконечно большой, построим кривую распределения магнитной индукции в воздушном зазоре машины, создаваемой обмоткой фазы А, для некоторого момента времени t (рис. 5). При построении учтем, что кривая изменяется скачком в местах расположения катушечных сторон, а на участках, лишенных тока, имеют место горизонтальные участки.

Заменим данную кривую синусоидой (следует указать, что у реальных машин за счет соответствующего исполнения фазных обмоток для результирующего поля такая замена связана с весьма малыми погрешностями). Приняв амплитуду этой синусоиды для выбранного момента времени t равной ВА, запишем

;

.

Просуммировав соотношения (10)…(12), с учетом того, что сумма последних членов в их правых частях тождественно равна нулю, получим для результирующего поля вдоль воздушного зазора машины выражение

представляющее собой уравнение бегущей волны.

Магнитная индукция постоянна, если. Таким образом, если мысленно выбрать в воздушном зазоре некоторую точку и перемещать ее вдоль расточки магнитопровода со скоростью

,

то магнитная индукция для этой точки будет оставаться неизменной. Это означает, что с течением времени кривая распределения магнитной индукции, не меняя своей формы, перемещается вдоль окружности статора. Следовательно, результирующее магнитное поле вращается с постоянной скоростью. Эту скорость принято определять в оборотах в минуту:

.

Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей

Устройство асинхронного двигателя соответствует изображению на рис. 4. Вращающееся магнитное поле, создаваемое расположенными на статоре обмотками с током, взаимодействует с токами ротора, приводя его во вращение. Наибольшее распространение в настоящее время получил асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором ввиду своей простоты и надежности. В пазах ротора такой машины размещены токонесущие медные или алюминиевые стержни. Концы всех стержней с обоих торцов ротора соединены медными или алюминиевыми же кольцами, которые замыкают стержни накоротко. Отсюда и произошло такое название ротора.

В короткозамкнутой обмотке ротора под действием ЭДС, вызываемой вращающимся полем статора, возникают вихревые токи. Взаимодействуя с полем, они вовлекают ротор во вращение со скоростью , принципиально меньшей скорости вращения поля 0 . Отсюда название двигателя — асинхронный.

Величина

называется относительным скольжением . Для двигателей нормального исполнения S=0,02…0,07. Неравенство скоростей магнитного поля и ротора становится очевидным, если учесть, что при вращающееся магнитное поле не будет пересекать токопроводящих стержней ротора и, следовательно, в них не будут наводиться токи, участвующие в создании вращающегося момента.

Принципиальное отличие синхронного двигателя от асинхронного заключается в исполнении ротора. Последний у синхронного двигателя представляет собой магнит, выполненный (при относительно небольших мощностях) на базе постоянного магнита или на основе электромагнита. Поскольку разноименные полюсы магнитов притягиваются, то вращающееся магнитное поле статора, которое можно интерпретировать как вращающийся магнит, увлекает за собой магнитный ротор, причем их скорости равны. Это объясняет название двигателя – синхронный.

В заключение отметим, что в отличие от асинхронного двигателя, у которого обычно не превышает 0,8…0,85, у синхронного двигателя можно добиться большего значенияи сделать даже так, что ток будет опережать напряжение по фазе. В этом случае, подобно конденсаторным батареям, синхронная машина используется для повышения коэффициента мощности.

Литература

    Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.

    Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

    Теоретические основы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под общ. ред. К.М.Поливанова. Т.1. К.М.Поливанов. Линейные электрические цепи с сосредоточенными постоянными. –М.: Энергия- 1972. –240с.

Контрольные вопросы

    Какое поле называется пульсирующим?

    Какое поле называется вращающимся круговым?

    Какие условия необходимы для создания кругового вращающегося магнитного поля?

    Какой принцип действия у асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

    Какой принцип действия у синхронного двигателя?

    На какие синхронные скорости выпускаются в нашей стране двигатели переменного тока общепромышленного исполнения?

Эта статья посвящена рассмотрению моторов, работающих на постоянных магнитах, с помощью которых предпринимаются попытки получить КПД>1 путем изменения конфигурации схемы соединений, схем электронных переключателей и магнитных конфигураций. Представлено несколько конструкций, которые можно рассматривать в качестве традиционных, а также несколько конструкций, которые представляются перспективными. Надеемся, что эта статья поможет читателю разобраться в сущности данных устройств перед началом инвестирования подобных изобретений или получением инвестиций на их производство. Информацию о патентах США можно найти на сайте http://www.uspto.gov .

Введение

Статья, посвященная моторам, работающим на постоянных магнитах, не может считаться полной без предварительного обзора основных конструкций, которые представлены на современном рынке. Промышленные моторы, работающие на постоянных магнитах, обязательно являются двигателями постоянного тока, так как используемые в них магниты постоянно поляризуются перед сборкой. Многие щеточные моторы, работающие на постоянных магнитах, подключаются к бесщеточным электродвигателям, что способно снизить силу трения и изнашиваемость механизма. Бесщеточные моторы включают в себя электронную коммутацию или шаговые электромоторы. Шаговый электромотор, часто применяемый в автомобильной промышленности, содержит более длительный рабочий вращающий момент на единицу объема, по сравнению с другими электромоторами. Однако обычно скорость подобных моторов значительно ниже. Конструкция электронного переключателя может быть использована в переключаемом реактивном синхронном электродвигателе. В наружном статоре подобного электродвигателя вместо дорогостоящих постоянных магнитов используется мягкий металл, в результате чего получается внутренний постоянный электромагнитный ротор.

По закону Фарадея, вращающий момент в основном возникает из-за тока в обкладках бесщеточных двигателей. В идеальном моторе, работающем на постоянных магнитах, линейный вращающий момент противопоставлен кривой частоты вращения. В моторе на постоянных магнитах конструкции как внешнего, так и внутреннего ротора являются стандартными.

Чтобы обратить внимание на многие проблемы, связанные с рассматриваемыми моторами, в справочнике говорится о существовании «очень важной взаимосвязи между моментом вращения и обратной электродвижущей силой (эдс), чему иногда не придается значения». Это явление связано с электродвижущей силой (эдс), которая создается путем применения изменяющегося магнитного поля (dB/dt). Пользуясь технической терминологией, можно сказать, что «постоянная вращающего момента» (N-m/amp) равняется «постоянной обратной эдс» (V/рад/сек). Напряжение на зажимах двигателя равняется разности обратной эдс и активного (омического) падения напряжения, что обусловлено наличием внутреннего сопротивления. (Например, V=8,3 V, обратная эдс=7,5V, активное (омическое) падение напряжения=0,8V). Этот физический принцип, заставляет нас обратиться к закону Ленца, который был открыт в 1834г., через три года после того, как Фарадеем был изобретен униполярный генератор. Противоречивая структура закона Ленца, также как используемое в нем понятие «обратной эдс», являются частью так называемого физического закона Фарадея, на основе которого действует вращающийся электропривод. Обратная эдс — это реакция переменного тока в цепи. Другими словами, изменяющееся магнитное поле естественно порождает обратную эдс, так как они эквивалентны.

Таким образом, прежде чем приступать к изготовлению подобных конструкций, необходимо тщательно проанализировать закон Фарадея. Многие научные статьи, такие как «Закон Фарадея — Количественные эксперименты» способны убедить экспериментатора, занимающегося новой энергетикой, в том, что изменение, происходящее в потоке и вызывающее обратную электродвижущую силу (эдс), по существу равно самой обратной эдс. Этого нельзя избежать при получении избыточной энергии, до тех пор, пока количество изменений магнитного потока во времени остается непостоянным. Это две стороны одной медали. Входная энергия, вырабатываемая в двигателе, конструкция которого содержит катушку индуктивности, естественным образом будет равна выходной энергии. Кроме того, по отношению к «электрической индукции» изменяемый поток «индуцирует» обратную эдс.

Двигатели с переключаемым магнитным сопротивлением

При исследовании альтернативного метода индуцированного движения в преобразователе постоянного магнитного движения Эклина (патент № 3,879,622) используются вращающиеся клапаны для переменного экранирования полюсов подковообразного магнита. В патенте Эклина №4,567,407 («Экранирующий унифицированный мотор- генератор переменного тока, обладающий постоянной обкладкой и полем») повторно высказывается идея о переключении магнитного поля путем «переключения магнитного потока». Эта идея является общей для моторов подобного рода. В качестве иллюстрации этого принципа Эклин приводит следующую мысль: «Роторы большинства современных генераторов отталкиваются по мере их приближения к статору и снова притягиваются статором, как только минуют его, в соответствии с законом Ленца. Таким образом, большинство роторов сталкиваются с постоянными неконсервативными рабочими силами, и поэтому современные генераторы требуют наличия постоянного входного вращающего момента». Однако «стальной ротор унифицированного генератора переменного тока с переключением потока фактически способствует входному вращающему моменту для половины каждого поворота, так как ротор всегда притягивается, но никогда не отталкивается. Подобная конструкция позволяет некоторой части тока, подведенного к обкладкам двигателя, подавать питание через сплошную линию магнитной индукции к выходным обмоткам переменного тока…» К сожалению, Эклину пока не удалось сконструировать самозапускающуюся машину.

В связи с рассматриваемой проблемой стоит упомянуть патент Ричардсона №4,077,001, в котором раскрывается сущность движения якоря с низким магнитным сопротивлением как в контакте, так и вне его на концах магнита (стр. 8, строка 35). Наконец, можно привести патент Монро №3,670,189, где рассматривается схожий принцип, в котором, однако, пропускание магнитного потока игается с помощью прохождения полюсов ротора между постоянными магнитами полюсов статора. Требование 1, заявленное в этом патенте, по своему объему и детальности кажется удовлетворительным для доказательства патентоспособности, однако, его эффективность остается под вопросом.

Кажется неправдоподобным, что, являясь замкнутой системой, мотор с переключаемым магнитным сопротивлением способен стать самозапускающимся. Многие примеры доказывают, что небольшой электромагнит необходим для приведения работы якоря в синхронизированный ритм. Магнитный двигатель Ванкеля в своих общих чертах может быть приведен для сравнения с представленным типом изобретения. Патент Джаффе №3,567,979 также может использоваться для сравнения. Патент Минато №5,594,289, подобный магнитному двигателю Ванкеля, является достаточно интригующим для многих исследователей.

Изобретения, подобные мотору Ньюмана (патентная заявка США №06/179,474), позволили обнаружить тот факт, что нелинейный эффект, такой как импульсное напряжение, благоприятен для преодоления эффекта сохранения силы Лоренца по закону Ленца. Кроме того, сходным является механический аналог инерциального двигателя Торнсона, в котором используется нелинейная ударная сила для передачи импульса вдоль оси перпендикулярно плоскости вращения. Магнитное поле содержит момент импульса, который становится очевидным при определенных условиях, например, при парадоксе диска Фейнмана, где он сохраняется. Импульсный способ может быть выгодно использован в данном моторе с магнитным переключаемым сопротивлением, при условии, если переключение поля будет производиться достаточно быстро при стремительном нарастания мощности. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования по этой проблеме.

Наиболее удачным вариантом переключаемого реактивного электромотора является устройство Гарольда Аспдена (патент №4,975,608), который оптимизирует пропускную способность входного устройства катушки и работу над изломом B-H кривой. Переключаемые реактивные двигатели также объясняются в .

Мотор Адамса получил широкое признание. Например, в журнале Nexus был опубликован одобрительный отзыв, в котором это изобретение называется первым из когда-либо наблюдавшихся двигателей свободной энергии. Однако работа этой машины может быть полностью объяснена законом Фарадея. Генерация импульсов в смежных катушках, приводящих в движение намагниченный ротор, фактически происходит по той же схеме, что и в стандартном переключаемом реактивном моторе.

Замедление, о котором Адамс говорит в одном из своих Интернет сообщений, посвященных обсуждению изобретения, может объясняться экспонентным напряжением (L di/dt) обратной эдс. Одним из последних добавлений к этой категории изобретений, которые подтверждают успешность работы мотора Адамса, является международная патентная заявка №00/28656, присужденная в мае 2000г. изобретателям Бритс и Кристи, (генератор LUTEC). Простота этого двигателя легко объясняется наличием переключаемых катушек и постоянного магнита на роторе. Кроме того, в патенте содержится пояснение о том, что «постоянный ток, подводимый к катушкам статора, производит силу магнитного отталкивания и является единственным током, подводимым снаружи ко всей системе для создания совокупного движения…» Хорошо известным является тот факт, что все моторы работают по этому принципу. На странице 21 указанного патента содержится объяснение конструкции, где изобретатели выражают желание «максимизировать воздействие обратной эдс, которое способствует поддержанию вращения ротора/якоря электромагнита в одном направлении». Работа всех моторов данной категории с переключаемым полем направлена на получение этого эффекта. Рисунок 4А, представленный в патенте Бритс и Кристи, раскрывает источники напряжения «VA, VB и VC». Затем на странице 10 приводится следующее утверждение: «В это время ток подводится от источника питания VA и продолжает подводиться, пока щетка 18 не перестает взаимодействовать с контактами с 14 по 17». Нет ничего необычного в том, что эту конструкцию можно сравнить с более сложными попытками, ранее упомянутыми в настоящей статье. Все эти моторы требуют наличия электрического источника питания, и ни один из них не является самозапускающимся.

Подтверждает заявление о том, что была получена свободна энергия то, что работающая катушка (в импульсном режиме) при прохождении мимо постоянного магнитного поля (магнита) не использует для создания тока аккумуляторную батарейку. Вместо этого было предложено использовать проводники Вейганда , а это вызовет колоссальный Баркгаузеновский скачок при выравнивании магнитного домена, а импульс приобретет очень четкую форму. Если применить к катушке проводник Вейганда, то он создаст для нее достаточно большой импульс в несколько вольт, когда она будет проходить изменяющееся внешнее магнитное поле порога определенной высоты. Таким образом, для этого импульсного генератора входная электрическая энергия не нужна вовсе.

Тороидальный мотор

По сравнению с существующими на современном рынке двигателями, необычную конструкцию тороидального мотора можно сравнить с устройством, описанным в патенте Лангли (№4,547,713). Данный мотор содержит двухполюсный ротор, расположенный в центре тороида. Если выбрана однополюсная конструкция (например, с северными полюсами на каждом конце ротора), то полученное устройство будет напоминать радиальное магнитное поле для ротора, использованного в патенте Ван Гила (№5,600,189). В патенте Брауна №4,438,362, права на который принадлежат компании Ротрон, для изготовления ротора в тороидальном разряднике используются разнообразные намагничивающиеся сегменты. Наиболее ярким примером вращающегося тороидального мотора является устройство, описанное в патенте Юинга (№5,625,241), который также напоминает уже упомянутое изобретение Лангли. На основе процесса магнитного отталкивания в изобретении Юинга используется поворотный механизм с микропроцессорным управлением в основном для того, чтобы воспользоваться преимуществом, предоставляемым законом Ленца, а также с тем, чтобы преодолеть обратную эдс. Демонстрацию работы изобретения Юинга можно увидеть на коммерческом видео «Free Energy: The Race to Zero Point». Является ли это изобретение наиболее высокоэффективным из всех двигателей, в настоящее время представленных на рынке, остается под вопросом. Как утверждается в патенте: «функционирование устройства в качестве двигателя также возможно при использовании импульсного источника постоянного тока». Конструкция также содержит программируемое логическое устройство управления и схему управления мощностью, которые по предположению изобретателей должны сделать его более эффективным, чем 100%.

Даже если модели мотора докажут свою эффективность в получении вращающегося момента или преобразования силы, то из-за движущихся внутри них магнитов эти устройства могут остаться без практического применения. Коммерческая реализация этих типов моторов может быть невыгодной, так как на современном рынке существует множество конкурентоспособных конструкций.

Линейные моторы

Тема линейных индукционных моторов широко освещена в литературе. В издании объясняется, что эти моторы являются подобными стандартным асинхронным двигателям, в которых ротор и статор демонтированы и помещены вне плоскости. Автор книги «Движение без колес» Лэйтвайт известен созданием монорельсовых конструкций, предназначенных для поездов Англии и разработанных на основе линейных асинхронных моторов.

Патент Хартмана №4,215,330 представляет собой пример одного из устройств, в котором с помощью линейного мотора достигнуто перемещение стального шара вверх по намагниченной плоскости приблизительно на 10 уровней. Другое изобретение из этой категории описано в патенте Джонсона (№5,402,021), в котором использован постоянный дуговой магнит, установленный на четырехколесной тележке. Этот магнит подвергается воздействию со стороны параллельного конвейера с зафиксированными переменными магнитами. Еще одним не менее удивительным изобретением является устройство, описанное в другом патенте Джонсона (№4,877,983) и успешная работа которого наблюдалась в замкнутом контуре в течение нескольких часов. Необходимо отметить, что генераторная катушка может быть размещена в непосредственной близости от движущегося элемента, так чтобы каждый его пробег сопровождался электрическим импульсом для зарядки батареи. Устройство Хартмана также может быть сконструировано как круговой конвейер, что позволяет продемонстрировать вечное движение первого порядка.

Патент Хартмана основывается на том же принципе, что и известный эксперимент с электронным спином, который в физике принято называть экспериментом Стерна-Герлаха. В неоднородном магнитном поле воздействие на некий объект с помощью магнитного момента вращения происходит за счет градиента потенциальной энергии. В любом учебнике физики можно найти указание на то, что этот тип поля, сильный на одном конце и слабый на другом, способствует возникновению однонаправленной силы, обращенной в сторону магнитного объекта и равного dB/dx. Таким образом, сила, толкающая шар по намагниченной плоскости на 10 уровней вверх в направлении, полностью согласуется с законами физики.

Используя промышленые качественные магниты (включая сверхпроводящие магниты, при температуре окружающей среды, разработка которых в настоящее время находится на завершающей стадии), будет возможна демонстрация перевозки грузов, обладающих статочно большой массой, без затрат электричества на техническое обслуживание. Сверхпроводящие магниты обладают необычной способностью годами сохранять исходное намагниченное поле, не требуя периодической подачи питания для восстановления напряженности исходного поля. Примеры того положения, которое сложилось на современном рынке в области разработки сверхпроводниковых магнитов, приведены в патенте Охниши №5,350,958 (недостаток мощности, производимой криогенной техникой и системами освещения), а также в переизданной статье, посвященной магнитной левитации .

Статический электромагнитный момент импульса

В провокационном эксперименте с использованием цилиндрического конденсатора исследователи Грэм и Лахоз развивают идею, опубликованную Эйнштейном и Лаубом в 1908 году, в которой говорится о необходимости наличия дополнительного периода времени для сохранения принципа действия и противодействия. Цитируемая исследователями статья была переведена и опубликована в моей книге , представленной ниже. Грэм и Лахоз подчеркивают, что существует «реальная плотность момента импульса», и предлагают способ наблюдения этого энергетического эффекта в постоянных магнитах и электретах.

Эта работа является вдохновляющим и впечатляющим исследованием, использующим данные, основанные на работах Эйнштейна и Минковского. Это исследование может иметь непосредственное применение при создании, как униполярного генератора, так и магнитного преобразователя энергии, описанного ниже. Данная возможность обусловлена тем, что оба устройства обладают аксиальным магнитным и радиальным электрическим полями, подобно цилиндрическому конденсатору, использовавшемуся в эксперименте Грэма и Лахоза.

Униполярный мотор

В книге подробно описываются экспериментальные исследования и история изобретения, сделанного Фарадеем. Кроме того, уделяется внимание тому вкладу, которое привнес в данное исследование Тесла. Однако в недавнем времени был предложен ряд новых конструкторских решений униполярного двигателя с несколькими роторами, который можно сравнить с изобретением Дж. Р.Р. Серла.

Возобновление интереса к устройству Серла также должно привлечь внимание к униполярным двигателям. Предварительный анализ позволяет обнаружить существование двух различных явлений, происходящих одновременно в униполярном двигателе. Одно из явлений можно назвать эффектом «вращения» (№1), а второй — эффектом «свертывания» (№2). Первый эффект может быть представлен в качестве намагниченных сегментов некоего воображаемого сплошного кольца, которые вращаются вокруг общего центра. Примерные варианты конструкций, позволяющих произвести сегментацию ротора униполярного генератора, представлены в .

С учетом предложенной модели может быть рассчитан эффект №1 для силовых магнитов Тесла, которые намагничиваются по оси и распологаются вблизи одиночного кольца с диаметром 1 метр. При этом эдс, образующаяся вдоль каждого ролика, составляет более 2V (электрическое поле, направленное радиально из внешнего диаметра роликов к внешнему диаметру смежного кольца) при частоте вращения роликов 500 оборотов в минуту. Стоит отметить, что эффект №1 не зависит от вращения магнита. Магнитное поле в униполярном генераторе связано с пространством, а не с магнитом, поэтому вращение не будет оказывать влияния на эффект силы Лоренца, имеющий место при работе этого универсального униполярного генератора .

Эффект №2, имеющий место внутри каждого роликового магнита, описан в , где каждый ролик рассматривается как небольшой униполярный генератор. Этот эффект признается чем-то более слабым, так как электричество вырабатывается от центра каждого ролика к периферии. Эта конструкция напоминает униполярный генератор Тесла , в котором вращающийся приводной ремень связывает внешний край кольцевого магнита. При вращении роликов, имеющих диаметр, приблизительно равный одной десятой метра, которое осуществляется вокруг кольца с диаметром 1 метр и при отсутствии буксировки роликов, вырабатываемое напряжение будет равно 0,5 Вольт. Конструкция кольцевого магнетика, предложенная Серлом, будет способствовать усилению B-поля ролика.

Необходимо отметить, что принцип наложения применим к обоим этим эффектам. Эффект №1 представляет собой однородное электронное поле, существующее по диаметру ролика. Эффект №2 — это радиальный эффект, что уже было отмечено выше . Однако фактически только эдс, действующая в сегменте ролика между двумя контактами, то есть между центром ролика и его краем, который соприкасается с кольцом, будет способствовать возникновению электрического тока в любой внешней цепи. Понимание данного факта означает, что эффективное напряжение, возникающее при эффекте №1 составит половину существующей эдс, или чуть больше 1 Вольт, что примерно в два раза больше, чем вырабатываемое при эффекте №2. При применении наложения в ограниченном пространстве мы также обнаружим, что два эффекта противостоят друг другу, и две эдс должны вычитаться. Результатом этого анализа является то, что примерно 0,5 Вольт регулируемой эдс будет представлено для выработки электричества в отдельной установке, содержащей ролики и кольцо с диаметром 1 метр. При получении тока возникает эффект шарикоподшипникового двигателя , который фактически толкает ролики, допуская приобретение роликовыми магнитами значительной электропроводности. (Автор благодарит за данное замечание Пола Ла Виолетте).

В связанной с данной темой работе исследователями Рощиным и Годиным были опубликованы результаты экспериментов с изобретенным ими однокольцевым устройством, названным «Преобразователем магнитной энергии» и имеющим вращающиеся магниты на подшипниках. Устройство было сконструировано как усовершенствование изобретения Серла. Анализ автора этой статьи, приведенный выше, не зависит от того, какие металлы использовались для изготовления колец в конструкции Рощина и Година. Их открытия достаточно убедительны и детальны, что позволит возобновить интерес многих исследователей к этому типу моторов.

Заключение

Итак, существует несколько моторов на постоянных магнитах, которые могут способствовать появлению вечного двигателя с кпд, превышающим 100%. Естественно, необходимо принимать во внимание концепции сохранения энергии, а также должен исследоваться источник предполагаемой дополнительной энергии. Если градиенты постоянного магнитного поля претендуют на появление однонаправленной силы, как это утверждается в учебниках, то наступит момент, когда они будут приняты для выработки полезной энергии. Конфигурация роликового магнита, который в настоящее время принято называть «преобразователем магнитной энергии», также представляет собой уникальную конструкцию магнитного мотора. Проиллюстрированное Рощиным и Годиным в Российском патенте №2155435 устройство является магнитным электродвигателем-генератором, который демонстрирует возможность выработки дополнительной энергии. Так как работа устройства основана на циркулировании цилиндрических магнитов, вращающихся вокруг кольца, то конструкция фактически представляет собой скорее генератор, чем мотор. Однако это устройство является действующим мотором, так как для запуска отдельного электрогенератора используется вращающий момент, вырабатываемый самоподдерживающимся движением магнитов.

Литература

1. Motion Control Handbook (Designfax, May, 1989, p.33)

2. «Faraday’s Law — Quantitative Experiments», Amer. Jour. Phys.,

3. Popular Science, June, 1979

4. IEEE Spectrum 1/97

5. Popular Science (Популярная наука), May, 1979

6. Schaum’s Outline Series, Theory and Problems of Electric

Machines andElectromechanics (Теория и проблемы электрических

машин и электромеханики) (McGraw Hill, 1981)

7. IEEE Spectrum, July, 1997

9. Thomas Valone, The Homopolar Handbook

10. Ibidem, p. 10

11. Electric Spacecraft Journal, Issue 12, 1994

12. Thomas Valone, The Homopolar Handbook, p. 81

13. Ibidem, p. 81

14. Ibidem, p. 54

Tech. Phys. Lett., V. 26, #12, 2000, p.1105-07

Томас Валон Integrity Research Institute, www.integrityresearchinstitute.org

1220 L St. NW, Suite 100-232, Washington, DC 20005

Неисправности двигателя — Энциклопедия по машиностроению XXL

Рис. 51. Распределение неисправностей двигателей автобусов ЛиАЗ-677 перед прохождением ТО-2

Занятие 2. Влияние технического состояния двигателя и автомобиля на его токсические показатели. Взаимосвязь токсичности и топливной экономичности. Типичные неисправности двигателя, влияющие на расход топлива и токсичности, их признаки, диагностика и устранение.  [c.113]

Практические занятия. Показ влияния типичных неисправностей двигателя на токсичность и расход топлива (производится на посту диагностики). Показ чувствительности регулировки системы холостого хода карбюратора и ее влияния на содержание СО в отработавших газах.  [c.113]

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ И ИХ УСТРАНЕНИЕ  [c.201]

При измерении времени выбега одновременно прослушивают двигатель с целью выявления ненормальных шумов. Наличие таких шумов в сочетании с ненормальным временем выбега позволяет судить о возможных неисправностях двигателя заклинивание ротора из-за возникновения масляного голодания или его торможении частями разрушившихся деталей воздушно-газового тракта, вытянувшимися из-за перегрева лопатками турбины, разрушившимися деталями редукторов н т. п-  [c.225]

Одним из основных направлений работ по устранению неисправностей, оказавшим существенное влияние на конструкцию двигателей, является использование блочной (модульной) конструкции. Известно, что для устранения неисправности двигателя, возникшей при его эксплуатации, необходимо либо снять двигатель с самолета и отправить на ремонтное предприятие, а затем установить отремонтированный двигатель на самолет, либо устранить неисправность, не снимая двигателя, причем с ростом ресурса двигателя и при эксплуатации по техническому состоянию общее число неисправностей, устраняемых непосредственно на самолете, даже будет возрастать при сохранении достигнутого высокого уровня надежности.  [c.70]

Рис. 7. Плотности распределения содержания железа в граммах на 1 т масла для исправных и неисправных двигателей (номера линий соответствуют табл. 3)
Состав спектра, его амплитудно-частотная характеристика (в вероятностном или детерминистском аспекте) имеет большое диагностическое значение для состояния машин. Известно, что опытные механики часто могут на слух определить характер неисправности двигателя, турбины и т. п.  [c.188]
Техническая диагностика поршневых двигателей. Поршневые двигатели (автомобильные, тракторные, стационарные и транспортные дизели) имеют широкое применение. Эксплуатация-автомобильных и тракторных двигателей носит массовый характер. Определение технического состояния двигателя без разборки позволяет повысить его надежность и улучшить техническое обслуживание. Следует учесть, что трудоемкость ремонта двигателей массового производства превосходит трудоемкость изготовления в 5—10 раз. Проведение профилактических работ и ремонта по состоянию дает значительный экономический эффект. Диагностика осуш,ествляется с помощью передвижных станций,, оснащенных виброакустической аппаратурой. Вопросы вибрационной и акустической диагностики поршневых двигателей рассматриваются в работах [40, 45]. В работе [21] описывается диагностический прибор, основанный на использовании логических методов диагноза (см. гл.-б). Этот прибор, построенный по схеме диодной матрицы, позволяет различать 33 неисправности двигателя по 53 признакам. В качестве признаков используются, например, белый дым , низкая компрессия , повышенный расход масла , стук в момент пуска и т. п. Диагностика поршневых двигателей с помощью построения топологических моделей рассматривается в работе [25].  [c.193]

Неисправна Двигатель запускается и работает до момента отключения стартера, затем сразу глохнет -ти двигателя, выявленные Неисправен вариатор катушки зажигания > при запуске Заменить поврежденный вариатор или замкнуть контакты ВК-Б и ВК катушки зажигания (см. рис. 12)  [c.51]

Неисправности двигателя выявленные при работе без нагрузки  [c.52]

Неисправности двигателя, выявленные при работе под нагрузкой  [c.52]

Надежность работы двигателя, а также его мощность и экономичность во многом зависят от бесперебойной работы системы зажигания. Наиболее часто встречающимися неисправностями двигателя являются следующие отсутствие искрового разряда между электродами одной или нескольких свечей, падение мощности и перегрев двигателя, неустойчивая работа и перебои, затрудненный пуск. Причинами их могут быть обрывы в соединениях первичной цепи, обгорание контак-  [c.422]

Проверить компрессию компрессометром, если она будет ниже 12 кгс/см , найти причины и устранить их, как указано выше в неисправности Двигатель не развивает полной мощности  [c.79]

Допускается трехкратное самовосстановление теплового реле ТРТ, сработавшего из-за неисправности двигателя. После этого нужно осмотреть соответствующее реле ТРТ  [c.175]

Неисправность двигатель перегревается, имеет пониженную мощность, коленчатый вал не развивает большого числа оборотов как под нагрузкой, так и без нее.  [c.138]

Неисправность двигатель перегревается, слышны детонационные стуки, мощность понижена. -  [c.138]

Для питания пневматической системы автобуса ЛиАЗ-677 при буксировке автобуса с неисправным двигателем в передней части автобуса установлен буксирный клапан /. Для обеспечения подачи воздуха в пневматическую систему автобуса нужно резиновый шланг о накидной гайкой навернуть на штуцер буксирного клапана.  [c.144]

Неисправности двигателя выявляются по следующим признакам стуки в подшипниках коленчатого вала, резкие стуки поршней в цилиндрах и деталях механизма газораспределения, перегрев двигателя, падение давления масла, перебои в работе отдельных цилиндров, неустойчивая работа на холостом ходу, повышенное дымление на различных эксплуатационных режимах.  [c.30]

Основные неисправности двигателя вызываются износом поршневых колец, поршней, поршневых пальцев, стенок цилиндров, шеек коленчатого вала и его подшипников.  [c.30]

Характерная неисправность двигателя ЯМЗ-236 — стремление к резкому увеличению числа оборотов или к продолжению работы после выключения подачи топлива, появляющаяся в результате неправильной работы регулятора или избыточного попадания масла в цилиндры.  [c.32]

Двигатель и его системы. Техническое обслуживание начинают с наружного осмотра для обнаружения и устранения течи масла, топлива и охлаждающей жидкости. При ежесменном обслуживании проверяют уровень масла, топлива и охлаждающей жидкости, а также работу двигателя на холостом ходу. Давление масла при номинальной частоте вращения должно быть 0,3—0,5 МПа, температура масла в прогретом двигателе не более 70°С, а воды — не более 100°С. При плановых технических обслуживаниях проверяют уровень заправочных емкостей систем, промывают масляный, топливный и воздушный фильтры, смазывают точки согласно карте и таблице смазки. Кроме того, регулируют механизм газораспределения, топливный насос и форсунки, натяжение ремней привода вентилятора (стрела прогиба ремня 15…20 мм от усилия 70… 100 Н), клапаны смазочных систем. Все указанные работы выполняют в объеме и в сроки, оговоренные инструкцией по эксплуатации двигателя. В противном случае завод-изготовитель может отказаться от рекламации на неисправности двигателя в гарантийный период.  [c.161]


Самовращение турбины ГТД. Очень важным способом контроля работоспособности двигателя является проверка самовращения турбины двигателя после выключения, по времени которого можно определить неисправности двигателя, например масляное голодание, попадание в двигатель посторонних предметов, вытяжка лопаток турбины и др.  [c.90]

Определение ГТД, подвергшегося тряске. На самолетах с двумя двигателями в случае, когда по показаниям приборов не удается установить, какой из двигателей работает с тряской, рекомендуется поочередной уборкой РУД левого и правого двигателей до упора Малый газ определить неисправный двигатель. Если на режиме малого газа температура газов неисправного двигателя находится в допустимых пределах и тряска прекратилась, то следует оставить двигатель работающим на этом режиме. Когда же тряска не прекращается или температура газов выходит за допустимые пределы, следует выключить двигатель.  [c.95]

Обнаружение неисправностей двигателей стружко-сигнализаторами  [c.101]

Ограниченность сигнализаторов магнитного типа. Сигнализаторы магнитного типа позволяют обнаруживать только ферромагнитные частицы, тогда как для начала развития многих неисправностей двигателя характерно появление в масле алюминиевых включений.  [c.102]

Метод отбора проб масла. Эффективным диагностическим методом раннего обнаружения неисправностей двигателя может служить также периодический отбор проб масла с последующим их химическим или спектрографическим анализом на содержание в них металлических включений. Особенно отбор масла на анализ рекомендуется производить в случаях, если завышается температура при запуске и после перегрева двигателя.»  [c.102]

Короткое замыкание в обмотке статора. Признак неисправности двигатель при включении не вращается, срабатывает максимальная защита.  [c.540]

Обрыв одной из фаз статора при соединении двигателя звездой. Признаки неисправности двигатель не создает вращающего момента, и, следовательно, механизм не проворачивается.  [c.540]

Обрыв в цепи одной фазы ротора. Признак неисправности двигатель вращается с половинной скоростью и сильно гудит. При обрыве фазы статора или ротора у двигателя грузовой и стреловой лебедок возможно падение груза (стрелы) независимо от направления включения контроллера.  [c.540]

Отсутствие вращения якоря стартера наряду с перечисленными выше причинами может быть вызвано повышенным моментом сопротивления проворачиванию двигателя из-за затяжки подшипников и некоторых других неисправностей двигателя, а так ке повышением вязкости масла при низкой температуре.  [c.46]

Неисправности системы зажигания, вызывающие нарушение работы двигателя. Стартер прокручивает коленчатый вал с нормальной частотой вращения, но двигатель не пускается. Причиной может быть неисправность как системы зажигания, так и системы питания двигателя топливом. Реже встречается неисправность двигателя (неправильная регулировка клапанов, потеря компрессии и другие причины). Для проверки надо отсоединить от какой-либо свечи провод и приблизить его конец на расстояние 3—5 мм к массе двигателя. Если при прокручивании стартером коленчатого вала между проводом и массой проскакивают искры, это означает, что система зажигания подает высокое напряжение к свечам. Причиной отказа в пуске может являться неисправное состояние свечей (токопроводящий нагар на юбочке изолятора, увеличенный зазор между электродами, конденсация влаги на наружных частях изоляторов) или дефекты, не имеющие отношения к системе зажигания.  [c.102]

Чтобы обнаружить неисправность, двигатель отсоединяют от сет и каждую фазу в отдельности проверяют контрольной лампой. Для проверки следует использовать низкое напряжение (12б). Если обрыва нет, лампа будет гореть полным накалом, а при проверке фазы, имеющей обрыв, лампа гореть не будет.  [c.302]

Практические занятия. Контрольная диагностика двигателя. Моделирование возможных неисправностей двигателя, определение их влияния на показатели токсичности и расхода топлива. Упражнения в определении неисправностей по показанию газоанализатора и мотортестера. Определение корреляции токсичности и расхода топлива при регулировании системы холостого хода карбюратора.  [c.114]

Ту-154Б-2 № UR-85546 после прохождения отметки 8600 м появилась сигнализация «Вибрация велика» и табло «Неисправность двигателя № 3», что сопровождалось появлением постороннего шума и нехарактерной вибрацией самолета. Остальные параметры работы двигателя соответствовали ТУ. Уменьшение режима работы двигателя до малого газа вибрацию не устранило, и она составляла 85 %. Экипаж выключил двигатель, но и в режиме авторотации вибрация и посторонние шумы также имели место. Экипаж продолжил полет самолета на двух двигателях и произвел благополучную вынужденную посадку в аэропорту. При осмотре двигателя НК-8-2у № А82У122108 на земле были обнаружены  [c.615]

Ревизия электродвигателей сводится, в основном, к проверке состояния изоляции обмоток статора, правильности их соединения и качества смазки. При неисправностях двигателей возникает щум и местный нагрев подшипников, биение или смещение вращагошихея частей, чрезмерное искрение щеток и т. д. При нагреве  [c.93]

Установить поршень в в. м. т. такта сжатия, затормозить автомобиль ручным тормозом, включить высшую передачу и подать в отверстие под свечу сжатый воздух под давлением 2—3 кгс/см . Утечка воздуха через карбюратор укажет на неплотность впускного клапана, а утечка воздуха через глушитель — на неплотность выпускного. Повреждение прокладки головки цилиндров можно обнаружить по характерному шгшящему звуку проходящего в соседний цилиндр воздуха. Возможные неисправности двигателя, их причины и способы устранения приведены в табл. 4.  [c.75]


Авторотация в пустоте 3 или кошка в невесомости

   Может ли космонавт, находящийся на орбите в таком положении, повернуться лицом к Земле без помощи реактивных мини-двигателей? Если бы он отбросил от себя какой-то предмет, например фотокамеру, то это могло бы создать реактивный, крутящий момент и повернуть космонавта (нужно, чтобы линия броска не проходила через центр масс). 

Впрочем, после такого поворота вращение продолжится в силу закона сохранения момента импульса. Поэтому для того, чтобы зафиксировать себя в новом положении, придется бросить в космос что-нибудь еще в обратном направлении.

    Интересный способ создать крутящий момент возможен при наличии колеса, которое вращается вокруг оси, удерживаемой в руке космонавта. Раскручивая колесо толчками другой руки он придавал бы себе вращательный момент, направленный в другую сторону. Чтобы остановиться в новом положении следует начать тормозить рукой колесо, уменьшая этим свою угловую скорость. Вращение космонавта и колеса прекратится одновременно. Таким образом можно добиться поворота на 180 градусов вокруг прямой, проходящей через центр масс системы и параллельной оси колеса. При этом последнее окажется повернутым на некоторый угол от положения, которое оно имело относительно космонавта перед началом вращения.

   Определим углы и поворота колеса и космонавта в «неподвижной» системе отсчета (поступательно движущейся вместе с ним по орбите). Пусть  и — соответствующие угловые скорости. Если в момент времени рука создает крутящий момент , действующий на колесо, то на космонавта действует такой же крутящий момент, направленный в обратную сторону. Обозначим и моменты инерции колеса относительно своей оси и космонавта вместе с колесом относительно оси вращения (проходящей через центр масс системы). Соответствующие моменты импульса и  равны между собой и направлены в разные стороны. Тогда из уравнений динамики и  при начальных условиях  и для любого момента времени  получаем:

                         (1)

   Легко понять, что . Если через время космонавт должен оказаться в положении «лицом к Земле» в состоянии покоя, то ему следует крутить колесо так, чтобы имело место и . При этом . Колесо окажется в исходном положении относительно космонавта в том случае, если для некоторого натурального . Отсюда следует, что . Только при таком отношении моментов инерции возможно точное повторение конфигурации системы «космонавт + колесо» в положении «лицом к Земле». Если же  для всех натуральных чисел , то хотя космонавт и может повернуться лицом к Земле, точного «поворота» всей системы не получится.   

  Таким образом, заменой отбрасывания предметов может стать раскручивание колеса, если таковое есть в наличии. При этом оно не обязано иметь ось вращения, которую космонавт держит в руке, и даже не обязано быть колесом. Достаточно иметь любой предмет, который можно привести во вращение. Например, вращать двумя руками фотокамеру, свободно «висящую» рядом с космонавтом. Фактически,  в таком случае имел бы место поворот за счет отталкивания от внешнего тела. Если же вращать и бросать нечего, то космонавт обречен оставаться в положении «лицом к небу» до тех пор, пока из-за постепенного снижения орбиты не сгорит в атмосфере (это может произойти через много лет). Максимум, чего он способен добиться — это совершать колебания около исходного положения. Но неужели нельзя изменить его за счет каких-нибудь телодвижений, не совершая собственно вращений? Поясним, о чем идет речь.      

   Предположим, что за счет определенной перестройки, т.е., изменения своей конфигурации система оказалась в положении, которое повернуто вокруг какой-нибудь оси относительно исходного положения. Такое изменение пространственной ориентации назовем квазиповоротом. В первой версии данной статьи, которая была опубликована 14.06.2013, утверждалось, что в физически изолированной системе квазиповороты также невозможны, как и обычные вращения. То есть, не имея реактивных двигателей ориентации, пистолета, баллона с аэрозолью и т.п., а также никаких предметов для бросания или вращения космонавт никаким образом не сможет совершить ни один квазиповорот  (вокруг любой оси на любой угол).

   »Неподвижная» система отсчета, в которой мы рассматриваем космонавта, движется в гравитационном поле с ускорением , направленным к центру Земли, где — ее радиус и — высота над земной поверхностью. Согласно принципу д’Аламбера, на каждое тело с массой в этой системе отсчета действует сила инерции , направленная от центра Земли. Поскольку она компенсируется силой тяжести , данную систему отсчета можно считать инерциальной. Поэтому все, сказанное о космонавте на орбите, справедливо и в ситуации, когда он находится настолько далеко от любых небесных тел, что их влияние можно не учитывать (т.е. в пустоте).   

   Статья от 14.06.2013 была написана под впечатлением публикации http://extremal-mechanics.org/wp-content/uploads/2017/04/мифы.pdf, которая впервые появилась на уже не существующем портале Physics-online. В основном она состоит из учебно-методических банальностей, но на стр. 8 — 10 описаны воображаемые устройства, которые якобы способны совершать квазиповороты. Написанная наскоро статья на сайте  «Экстремальная механика» от 14.06.2013 опровергала эти домыслы, но не содержала достаточно убедительных аргументов.

   В начале апреля 2017 читатель ya.kapeks втянул меня в дискуссию, в ходе которой он пытался доказать, что космонавт смог бы повернуться лицом к Земле только за счет движений руками. Отсутствие строгих контраргументов поколебало мою уверенность в своей правоте, результатом чего стала новая версия статьи «Авторотация в пустоте» от 4.04.2017. В ней приводились доводы ya.kapeks и утверждалось, что квазиповорот все же возможен. Но не стоило так быстро соглашаться, т.к. мой оппонент, на самом деле, заблуждался. Несмотря на то, что у меня и сейчас нет доказательства невозможности квазиповоротов в общем случае, сомнений в этом также нет. Весьма убедительный аргумент, раскрывающий суть проблемы, представлен ниже. А пока рассмотрим точку зрения ya.kapeks.    

   Он предложил следующий способ изменения ориентации космонавта в пустоте. Пусть в исходном положении его руки опущены «по швам». Затем космонавт раздвигает их в стороны, поднимая на уровень плеч и продолжает движение руками так, чтобы они оказались над головой. Заметим, что тело при этом сдвинется вдоль продольной оси в направлении ступней, поскольку центр масс изолированной системы при любых ее вращениях или перестройках остается неподвижным в системе отсчета, поступательно движущейся вместе с системой. Затем космонавт резко опускает руки вниз, двигая ими перед собой. В силу закона сохранения углового момента тело начнет вращаться во встречном направлении. Как только руки снова займут положение «по швам», космонавт окажется повернутым на некоторый угол. Как полагает ya.kapeks, повторяя такой трюк многократно можно повернуться на любой угол. 

   Рисунок выше я сделал в ходе дискуссии с ya.kapeks в начале апреля 2017. Для упрощения будем считать, что рука всего одна, мышца непосредственно действует на нее, а сухожилия отсутствуют. Красные стрелки изображают силы, действующие на тело, а синие стрелки — силы, приложенные к руке. Мышца сокращается, порождая изображенные на рисунке силы. При этом пара «синих» сил создает крутящий момент, действующий на руку. Пара «красных» сил создает равный и противо-направленный момент, действующий на тело (такая вот хромодинамика ). Рука и тело начинают вращаться навстречу друг другу, после чего космонавт оказывается в положении, повернутом относительно исходного. 

    Эту анимацию с квазиповоротом космонавта изготовил ya.kapeks. На ней смоделирован описанный выше процесс. На первый взгляд все это выглядит весьма правдоподобно. Однако, если добавить реальные, анатомические подробности, то станет ясно, что данная модель неадекватна. Дело в том, что мышца, приводящая в движение руку и тело, рассматривается, как внешний объект по отношению к системе «рука + тело». При этом его реальное движение, в том числе деформации не принимаются во внимание. Фактически, ya.kapeks смоделировал процесс движения «руки» и «тела», которое вызывает некое третье тело («мышца»), перемещающееся вслед за ними. А между тем часть мышц, участвующих в таком движении, закреплена на руке, а другая часть — на теле. При вращении руки и тела мышцы поворачиваются вместе с ними, вследствие чего силы натяжения сухожилий существенно уменьшаются.

   Чтобы понять этот эффект вообразите, что вы тянете тележку за веревку и начинаете менять направление тяги. При этом сила натяжения веревки ослабнет, а сама она начнет поворачиваться вокруг точки крепления к тележке. Очевидно, что характер движения данной системы существенно изменится. Таким образом, представленное выше описание имеет весьма слабое отношение к реальному человеку, если бы он попытался совершить такой квазиповорот. Поэтому анимация не является доказательством. Здесь мы имеем пример того, как численный эксперимент, создающий виртуальную реальность, вводит в заблуждение по поводу физической реальности. Отнюдь не редкое явление сегодня!

    Упражнениями на орбитальной станции занимается никто иной, как легендарный Алексей Леонов. Как утверждает ya.kapeks, эти пируэты доказывают реальность квазиповоротов. Космонавт начинает быстро крутить руками, и его тело вращается в обратном направлении. На первый взгляд здесь наблюдается в реальности эффект, показанный на анимации. Но обратите внимание на то, как вначале Леонов энергично крутит руками, а тело довольно долго остается неподвижным. В дальнейшем его угловая скорость возрастает, а руки вращаются на постоянной — максимальной скорости. Если бы движение тела было обусловлено законом сохранения момента импульса, то такого эффекта быть бы не могло. В самом деле, угловые скорости и связаны между собой уравнением (см. (1)), где — моменты инерции рук и тела относительно оси вращения (проходящей через его центр масс). Поэтому при неизменной должна быть неизменна и . Но этого отнюдь не наблюдается! На самом деле происходит следующее.

    На космонавта действуют реактивные силы отталкивания от воздуха. При постоянстве этих сил постепенное нарастание угловой скорости  объясняется инертностью тела. Для того, чтобы привести его во вращение Леонов энергично толкает воздух ногами так, как если бы он плыл в воде. Переворот вокруг продольной оси также происходит за счет аэродинамики. Видно, как он делает мощное, загребающее движение правой рукой (железные парни эти космонавты!), отталкиваясь ею от воздуха. Подобным образом переворачивается падающая кошка, существенно используя аэродинамику. Она вращает переднюю часть тела в одну сторону, а заднюю в другую. Движением пушистого хвоста гасится момент импульса задней части тела, так что кошка в целом приобретает ненулевой, вращательный момент. Падая в пустоте она не смогла бы так перевернуться. То же относится и к космонавту.

   Теперь рассмотрим анонсированный выше, точный аргумент. Предположим, что дана пара различных стержней  1 и 2, связанных между собой подшипником и способных свободно вращаться вокруг общей оси (перпендикулярной плоскости рисунка). Изображены три состояния этой системы. Придадим стержням 1 и 2 вращение с угловыми скоростями и соответственно, направленными в разные стороны, так чтобы суммарный момент импульса был равен нулю. Если отношение  не является рациональным числом, то любое взаимное положение стержней 1 и 2 может быть получено с как угодно большой точностью через достаточно большое время. Это означает, что можно дождаться квазиповорота исходной системы (рис. слева) на любой угол (рис. справа), если дать стержням возможность вращаться без потерь энергии (можно слегка подкручивать их электромоторчиком, чтобы компенсировать трение в подшипниках). 

   Теперь превратим эту систему в автономную, укрепив на стержне 1 статор электромотора, а на стержне 2 ротор так, чтобы его ось была общей осью вращения (на рисунке электромотор изображен красным кружком). Ротор и статор, разумеется, соединяются парой подшипников. Будем рассматривать электромотор на постоянном токе, где магнит закреплен на статоре. Источник питания (батарейка) располагается на стержне 2. Мотор приведет стержни во вращение во встречных направлениях. При этом имеет место (1), где и — моменты инерции стержней 1 и 2 относительно оси вращения, а — крутящий момент электромотора.

    Способна ли эта «машина» совершать автономно квазиповороты? Предположим, что есть возможность запрограммировать произвольный закон изменения тока в обмотке ротора (в некоторых границах разумеется), в том числе со сменой направления. Квазиповорот на некоторый угол против часовой стрелки из левого положения на верхнем рисунке означает, что . Отсюда и из условия  следует, что . Для остановки системы в новом положении следует обеспечить равенство . Поскольку , то . Ниже мы увидим, что последнее невозможно, поэтому такой квазиповорот неосуществим. 

   Составим уравнения динамики. На рисунке ниже схематично изображен ротор. Прямая AB параллельна направлению магнитного поля H в статоре.  Углы и есть те, что изображены на рисунке выше. Бирюзовая стрелка показывает проекцию  силы Ампера на касательное направление вращения ротора. Ротор и стержень 2 вращаются на угол . При этом статор и стержень 1 вращаются в обратном направлении на угол .

   Легко понять, что крутящий момент силы Ампера , где — крутящий момент в начальном положении (на рисунке слева). Тогда имеем:

               (2)

Из (2) следует и, при начальных условиях и , получаем .  Отсюда и из (2) вытекает уравнение

,   где     и           (3)

Из книги Э. Камке «Справочник по обыкновенным дифф. уравнениям» (1976), 6.17 на стр. 487 получаем для уравнения (3), что . Отсюда , следовательно 

         (4)

Выше мы видели, что при квазиповороте за время имеет место . Поэтому из (4) вытекает, что квазиповороты невозможны. Уравнение (3) описывает колебания маятника. Таким образом, «машина» из двух стержней с электромотором способна только колебаться вблизи исходного положения. Этот результат выглядит странным, т.к., казалось бы, стержни должны вращаться в разные стороны с постоянными угловыми скоростями. Но, как мы видим, ничего похожего не произойдет.  

   Стоит заметить, что предполагалось постоянство тока в обмотке ротора. В общем случае коэффициент в уравнении (3), пропорциональный току , зависит вместе с ним от времени: . Но в электродвигателе постоянного тока скорость его изменения должна быть мала. Поэтому можно считать, что система периодически переходит из одного колебательного состояния в другое. Ясно, что она не способна совершать квазиповороты с фиксацией нового положения (т.е. переходить из состояния покоя в повернутое состояние покоя). Впрочем, случая достаточно для того, чтобы увидеть общую проблему квазиповоротов за счет встречных вращений двух частей одной системы. Механизм, приводящий их в движение, мешает сам себе работать, т.к. он связан с подвижными частями. 

 Но может быть что-то изменится, если мы заменим электродвигатель постоянного тока на асинхронный, трехфазный мотор? Для упрощения выкладок можно считать, что ротор представляет собой плоскую, прямоугольную рамку с площадью . Угол поворота магнитного поля c индукцией отсчитываем от нормали к плоскости ротора в начальном положении. Пусть — скорость вращения магнитного поля относительно статора (постоянная величина),  , ,  , имеют тот же смысл, что и в примере выше,  — сопротивление обмотки ротора. Магнитный поток через ротор и индукционный ток равны :

   

Из , где — крутящий момент ротора, учитывая тождество получим:

      где                  (5)

Пусть ,   ,   , тогда из (5) получим уравнение:

              (6)

Для решения уравнения (6) воспользуемся рецептом из упомянутой книги Камке, 15.3(а) стр. 91. Предполагая существование функции обратной к (в итоге выяснится, что она в самом деле существует), сделаем замену . Тогда , где , и из (6) получаем уравнение

              (7)

Учитывая начальные условия ,    ,  элементарно находим решение (7):

     где    , что означает

           (8)

    Теперь предположим, что данная система совершила квазиповорот в новое состояние покоя. Тогда при некотором имеем , откуда и, следовательно, . Отсюда и из (8) , т.е.  

           (9) 

При работе асинхронного двигателя магнитное поле обгоняет ротор, поэтому при всех . Это противоречит (9), что и доказывает невозможность квазиповорота в новое состояние покоя. Асинхронный мотор ситуацию не улучшил! В заключение заметим, что функция задается формулой  .

    Аналогично вел бы себя падающий вертолет, если бы удалось завести его мотор. Можно подумать, что винт и корпус вращались бы в противоположных направлениях. Но, на самом деле, в лучшем случае они бы раскачивались взад-вперед. При этом коленчатый вал совершал бы вращательные колебания, не доходя до полного оборота, а мотор не работал бы, а «чихал». Весьма вероятно, что двигатель заглох бы на первом же рабочем такте. В самом деле, если двигатель поворачивается в обратную сторону по отношению к вращению колен-вала, то в результате поворота последнего на 90 градусов (по часовой стрелке) цилиндр окажется в положении, изображенном пунктиром. Поскольку отрезок 1’2 короче  отрезка 12, длина шатуна уменьшилась. А так как это невозможно, то в ходе рабочего такта шатун не дошел бы до нижнего положения.  Это означает, что колен-вал не смог бы совершить даже один оборот. 

   Эффект раскрутки фюзеляжа при отрыве хвостового пропеллера обусловлен тем, что на тот момент несущий винт вращается. Падающий в воздухе вертолет с неподвижным винтом сможет завести мотор разве лишь на холостом ходу. В этой ситуации раскруткой отключенного от редуктора винта занимается воздушный поток (авторотация).  

    Система из двух стержней, рассмотренная выше, принципиально не отличается от механизма, предложенного ya.kapeks для имитации движений космонавта на орбите. Поэтому он не сможет повернуться лицом к Земле за счет одних только телодвижений. Приведенные рассуждения данный факт еще не доказали. Однако, они отчетливо показали тот эффект, о котором шла речь в редакции этой статьи от 14.06.2013. Физически изолированная система в состоянии покоя не способна совершать квазиповороты в новые состояния покоя, а любые попытки совершить их могут вызвать разве лишь колебания около исходного положения.

   Справедливость этого утверждения становится понятной из энергетических соображений. О них и шла речь в первой версии статьи от 14.06.2013. Вообразим себе механическую систему, которая способна совершить квазиповорот, перейдя из одного состояния покоя в другое за счет собственной реконфигурации. В процессе этого сложного движения одни части системы совершают работу над другими, приводя их в движение и передавая им кинетическую энергию. При торможении частей системы они отдают свою энергию другим частям, так что на протяжении всего процесса происходит перераспределение энергии, выделяющейся из некоторых источников (например электробатарей). Поскольку в новом положении система находится в покое, вся кинетическая энергия ее подвижных частей должна была куда-то деться. Если трение невелико, чего всегда можно добиться, то эта кинетическая энергия перешла в потенциальную энергию деформации системы. Но если ее конфигурация после квазиповорота остается неизменной, то деформации не произошло. Вопрос: куда делась кинетическая энергия?  

     Это рассуждение не было строгим. Оно основано на представлении системы в виде набора абсолютно твердых тел, что может оказаться неадекватным реальности (такая модель явно не подходит человеку). Поэтому кинетическая энергия могла перейти в энергию деформации, не обусловленной взаимным положением частей системы (например, статически напряглись мышцы). Такая энергия деформации должна была бы привести систему в колебательное движение, но это противоречит предположению о том, что она неподвижна после квазиповорота. Данное рассуждение не устраняет возможность квазиповоротов, которым предшествуют затухающие колебания. Поэтому строгого доказательства пока нет. Но примеры со стержневой «машиной» прояснили картину и устранили все сомнения, возникшие после дискуссии с ya.kapeks.

 Д.ф.-м.н. Зотьев Д.Б.

Поделиться ссылкой:

2.1 Аппараты воздушного охлаждения газа. Повышение эффективности работы компрессорной станции относящейся к газопроводу «Макат-Атырау-Северный Кавказ»

Похожие главы из других работ:

Анализ работы компрессорных установок

2.2 Системы непосредственного воздушного охлаждения

Система непосредственного воздушного охлаждения компрессорной установки представлена на рис. 2.2. Хладагентом в газоохладителе 1 и маслоохладителе 2 является окружающий воздух, прокачиваемый через теплообменники вентилятором 3. На рис. 2.2…

Анализ работы компрессорных установок

Рис.2.2. Системы непосредственного воздушного охлаждения

Основной причиной, длительное время препятствующей широкому использованию систем воздушного охлаждения в компрессорных установках (КУ), является низкий уровень теплоотдачи со стороны воздуха…

Газотурбинный двигатель

2.2 Расход газа через сопловые аппараты турбины

Учет массы впрыскиваемого топлива осуществляется с помощью специального коэффициента К = (обычно К = 1,015…1,025). Для авиационных керосинов = (14,6…15) — теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива…

Методы увеличения пропускной способности магистрального трубопровода

3) Очистка газа от сероводорода и углекислого газа

Сероводород является частой примесью природного газа. В нормальных условиях он представляет собой газ плотностью 1,521 кг/м3, относительной плотностью по воздуху 1,176. Сероводород — сильный яд, содержание его в воздухе в количестве 0…

Обслуживание и ремонт оборудования компрессорной станции №14 «Приводино»

1.7.4 Система охлаждения газа

Охлаждение компримируемого газа производится в однородных системах с использованием только аппаратов воздушного охлаждения или холодильных машин, включаемых параллельно на выходе газа из КС…

Повышение эффективности работы компрессорной станции относящейся к газопроводу «Макат-Атырау-Северный Кавказ»

2.5 Определение эффективности охлаждения газа

Для выявления эффективности охлаждения газа на КС были проведены измерения, результаты которых представлены в табл. 2.3…

Проект реконструкции электросталеплавильного цеха

Применение новой конструкция вторичного охлаждения заготовки с применением комбинированного: водяного и водовоздушного охлаждения круглофакельными форсунками

Конструкция обеспечивает быструю и правильную скорость затвердевания и предотвращает появление металлургических дефектов как поверхностных, так и внутренних…

Проект установки первичного охлаждения коксового газа

1 Технологическая схема первичного охлаждения коксового газа

Проект установки первичного охлаждения коксового газа

1.1 Значение первичного охлаждения коксового газа

Химические продукты, образующиеся при коксовании каменного угля, выходят из подсводового пространства коксовых печей с температурой равной 650 — 700єС. Для дальнейших же технологических процессов коксовый газ должен быть охлажден до 25 — 35єС…

Проектирование промышленного центробежного компрессора

1.1 Расчет экономии от применения промежуточного охлаждения газа. Обоснование выбора числа секций компрессора

Расчет подраздела сводится к определению энергетической эффективности от промежуточного охлаждения, характеризуемая коэффициентом экономии: Определение коэффициента экономии осуществляется относительно пяти вариантов…

Проектирование системы охлаждения кессонов печи взвешенной плавки

1.3 Описание общей системы охлаждения. Система охлаждения холодной водой

До недавнего времени в металлургии единственной системой охлаждения печей являлось охлаждение холодной водой. Эта система применяется с древнейших времён и в принципе наиболее проста…

Проектирование теплообменных аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности

1.3 Аппараты воздушного охлаждения

Широкое распространение в промышленности получили аппараты воздушного охлаждения (АВО), в которых в качестве охлаждающего агента используется поток атмосферного воздуха, нагнетаемый специально установленными вентиляторами…

Производство циклогексана из бензола

2.5.4 Состав продувочных газов, циркуляционного газа, расход свежего газа

По составу потока 7 рассчитывают состав продувочных газов (поток 8): V, мі/ч С6Н12 4,13 Н2 4,13*49,41/1,35=151,2 N2 4,13*49,24/1,35=150,6 ? 301,8 Определяем состав циркуляционного газа (поток 3): V, мі/ч С6Н12 125,6 Н2 5153,2-151,2=5002 N2 5136,1-150,6=4985,5 ? 10113…

Реконструкция компрессорных станций с заменой технологического оборудования

2.2.4 Установка охлаждения газа

Опыт эксплуатации магистральных газопроводов большого диаметра показал…

Цех КЦ-КС-20 газопровода Уренгой-Петровск

4. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО ГАЗА НА КС

Компримирование газа на КС приводит к повышению его температуры на выходе станции. Численное значение этой температуры определяется ее начальным значением на входе КС и степенью сжатия газа. Излишне высокая температура газа на выходе станции…

– ИНФОРМАЦИЯ, ОТНОСЯЩАЯСЯ К ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ

х

Конфиденциальность и файлы cookie

Этот сайт использует файлы cookie. Продолжая, вы соглашаетесь на их использование. Узнайте больше, в том числе о том, как управлять файлами cookie.

Понятно!

Q1) Что означает самозапуск для электрических машин?

ANS) Самозапуск означает, что ротор машины не требует внешнего толчка или внешнего источника для вращения.Для самостоятельного запуска нам понадобится трехфазное магнитное поле

.

Q2) Почему трехфазный асинхронный двигатель запускается самостоятельно?

Ответ) Трехфазный асинхронный двигатель работает по принципу электромагнитной индукции. На статор подается трехфазное питание. Он создает вращающееся магнитное поле. Эти силовые линии магнитного поля взаимодействуют с ротором и индуцируют в нем ЭДС. В роторе течет ток по закону Ленца, а крутящий момент создается взаимодействием потока и индуктивного тока, который заставляет ротор вращаться.

Когда в роторе течет ток, он создает собственное магнитное поле. Магнитное поле ротора пытается выровняться с магнитным полем статора. Но поскольку поле статора вращается, ротор начинает вращаться вместе с полем статора, поскольку поле статора продолжает вращаться, ротор продолжает вращаться, пытаясь догнать поле статора.

Учитывая три фазы ABC, когда фаза A намагничена, ротор будет двигаться к обмотке фазы A. Затем фаза B намагничивается, после чего ротор движется к обмотке фазы B.Тогда фаза C будет намагничена, и ротор будет двигаться в сторону обмотки фазы C. Так что ротор будет продолжать вращаться

Q3) В каком направлении будет вращаться ротор асинхронного двигателя?

ANS) Это легко понять, если знать закон Ленца. Закон Ленца гласит, что « СЛЕДСТВИЕ ПРОТИВ ПРИЧИНЫ»

Здесь Причина Вращающееся магнитное поле (RMF), которое разрежет ротор и наведет в нем ЭДС, и в конечном итоге создаст крутящий момент

Таким образом, для действия (крутящего момента), противодействующего причине (RMF), создаваемый крутящий момент заставляет ротор вращаться в том же направлении, что и RMF.

На самом деле магнитное поле статора притягивает ротор так, чтобы тянуть его «назад». Ротор реагирует на это движением в направлении магнитного притяжения. Поэтому, когда ротор вращается, магнитное поле в роторе движется назад, так что всегда есть «притяжение вперед».

Q4) Как можно контролировать скорость асинхронного двигателя?

ANS) Скорость ротора асинхронного двигателя зависит от того, насколько быстро вращается магнитное поле статора, что означает, что она зависит от частоты трехфазных токов, подаваемых на статор.Управляя частотой, можно изменять скорость.

Q5) Почему 3-фазный синхронный двигатель не запускается самостоятельно?

ANS) В синхронном двигателе два возбуждения. Одним из них является возбуждение переменным током, которое применяется к статору машины, а другим является возбуждение постоянного тока, которое применяется к ротору машины. Статор создает трехфазное вращающееся магнитное поле, в котором из-за возбуждения постоянного тока на роторе образуются чередующиеся полюса.

ВО ВРЕМЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЦИКЛА: Учтите, что во время положительного цикла северный полюс статора и южный полюс ротора находятся друг напротив друга и испытывают силу притяжения.Ротор будет двигаться либо против часовой стрелки, либо по часовой стрелке. Допустим, он движется против часовой стрелки. Таким образом, во время положительного цикла создается крутящий момент.

ВО ВРЕМЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЦИКЛА: Во время отрицательного цикла. Полюс статора изменится на Южный полюс. Теперь южный полюс статора и ротора будут испытывать силу отталкивания. Из-за постоянного притяжения и отталкивания чистый крутящий момент, создаваемый во время положительного и отрицательного циклов, будет равен нулю, и ротор не может вращаться.

Q6) Почему однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно?

Однофазный асинхронный двигатель создает переменное магнитное поле, поэтому он не запускается самостоятельно. Теперь переменный или пульсирующий поток, действующий на ротор, не может вызвать вращение (только вращающийся поток может произвести вращение), и для придания им самозапуска используются несколько методов, таких как:

  • Разделение фазы или пуск сопротивления.
  • Конденсаторный пусковой двигатель.
  • Электродвигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC).
  • Конденсаторный пусковой конденсатор Работающий двигатель.
  • Цепь электронного стартера.

Q7) почему синхронная машина получает возбуждение постоянного тока? Почему не АС?

Ответ) Возбуждение – это процесс создания магнитного поля в машине. Причина применения возбуждения постоянного тока состоит в том, чтобы получить постоянное магнитное поле. Если мы применим возбуждение переменным током, то оно также создаст магнитное поле, но оно не будет постоянным. Это будет флуктуирующее магнитное поле.

В синхронном генераторе (альтернаторе) поле статора и ротора должно блокироваться друг другом.Если оба этих поля различны (переменная подача), блокировка этих двух полей невозможна. С другой стороны, если одно поле неподвижно, а другое вращается, они могут блокировать друг друга.

 

Почему 3-фазные асинхронные двигатели запускаются автоматически, а 3-фазные синхронные двигатели — нет?

Сначала рассмотрим трехфазный асинхронный двигатель и посмотрим, как он вращается. Трехфазное питание, подаваемое на якорь асинхронного двигателя, создает вращающееся магнитное поле.Это вращающееся магнитное поле вращается с синхронной скоростью Ns = (120xf)/P

Это вращающееся магнитное поле соединяется с катушками ротора и индуцирует напряжение, которое, в свою очередь, создает ток в роторе. Ротор с током, помещенный в магнитное поле, испытывает крутящий момент и, следовательно, начинает вращаться в направлении вращающегося магнитного поля.

Таким образом, мы видим, что асинхронный двигатель запускается самостоятельно. Для вращения не требуется никаких внешних средств.

Теперь рассмотрим 3-х фазный синхронный двигатель.На якорь синхронного двигателя подается трехфазное питание, создающее вращающееся магнитное поле. Однако в этом случае ротор имеет собственное поле, создаваемое постоянным током, протекающим через обмотку ротора. Это поле ротора имеет тенденцию выравниваться вместе с вращающимся магнитным полем, создаваемым статором, то есть обмоткой якоря. Северный полюс ротора пытается зафиксироваться с южным полюсом статора, а южный полюс ротора пытается выровняться по северу статора.

Так что именно происходит?

Северный полюс ротора пытается догнать южный полюс статора.Но магнитное поле статора быстро вращается с синхронной скоростью, и до того, как северный полюс ротора смог сцепиться с южным полюсом статора, поле статора сместилось так, что его север (статор) оказался вблизи северного полюса ротора и они отталкиваются, как показано на рисунке ниже.

 

 

Поскольку ротор имеет определенную инерцию, а скорость вращающегося магнитного поля слишком высока, чтобы его догнать, он начинает вибрировать. Синхронный двигатель не запускается.

Итак, что нужно сделать, чтобы запустить синхронный двигатель?

  • Мы можем подать на статор питание пониженной частоты, это уменьшит скорость вращения магнитного поля статора и ротор легко догонит, как только ротор догонит, мы можем увеличить частоту.
  • Мы можем вручную вращать ротор до тех пор, пока он не достигнет скорости, близкой к синхронной скорости, и, в конечном итоге, зафиксирует поле ротора с полем статора.
  • Мы можем использовать Амортизирующие обмотки .Идея состоит в том, чтобы запустить двигатель как асинхронный двигатель. Первоначально возбуждение поля постоянного тока не подается, и двигатель работает как асинхронный двигатель. Как только он достигает некоторой скорости, близкой к синхронной скорости, подается возбуждение постоянного тока, и поле ротора выравнивается с полем статора, и ротор достигает синхронной скорости.

Спасибо!

Быстрый ответ: почему асинхронный двигатель запускается самостоятельно?

Ответь на вопрос

Аналогичные вопросы

  1. Почему асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно
  2. Что означает самозапуск двигателя
  3. Как устроена звезда однофазного асинхронного двигателя
  4. Каковы методы запуска асинхронного двигателя
  5. Как устроена звезда асинхронного двигателя
  6. Как работает трехфазный двигатель
  7. Для чего предназначен мотор
  8. Каков крутящий момент мотора
  9. Что такое главная обмотка
  10. Может ли двигатель работать без конденсатора
  11. Сколько типов двигателей ther
  12. Как запустить двигатель
  13. Что такое sli
  14. Как работает звезда синхронного двигателя
  15. Где используется асинхронный двигатель
  16. Какие типы двигателей
  17. Почему мы используем DOL starte
  18. 2 Asked By : Натаниэль Паркер Дата: создано: 12 февраля 2021 г.

    Почему асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно

    Ответил: Кэмерон Гонсалес Дата: создано: 15 февраля 2021 г.

    Как обсуждалось выше, однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически, поскольку однофазное питание не может создавать вращающееся магнитное поле.Нам требуется двухфазное или трехфазное питание для создания вращающегося магнитного поля. Но мы можем создать вращающееся магнитное поле с помощью двухфазной конструкции.

    Автор вопроса: Абрахам Белл Дата: создано: 24 декабря 2021 г.

    Что означает самозапускающийся двигатель

    Ответил: Кайл Митчелл Дата: создано: 27 декабря 2021 г.

    ANS) Самозапуск означает, что ротор машины не требует внешнего толчка или внешнего источника для вращения. Для самозапуска нам необходимо трехфазное магнитное поле.

    Автор вопроса: Гилберт Коллинз Дата: создано: 28 января 2021 г.

    Как запускается однофазный асинхронный двигатель

    Ответил: Мейсон Моррис Дата: создано: 29 января 2021 г.

    Принцип запуска

    Однофазный асинхронный двигатель состоит из однофазной обмотки на статоре и короткозамкнутой обмотки на роторе. Когда 1-фазный источник питания подключен к обмотке статора, создается пульсирующее магнитное поле. В пульсирующем поле ротор не вращается по инерции.

    Автор вопроса: Адам Нельсон Дата: создано: 06 августа 2021 г.

    Каковы методы запуска асинхронного двигателя

    Ответил: Закари Петерсон Дата: создано: 08 августа 2021 г.

    Методы пуска асинхронного двигателя включают:

    • Пускатели прямого пуска (DOL) для двигателей мощностью менее 10 кВт.
    • Пускатели звезда-треугольник для больших двигателей. Обмотка статора сначала соединяется звездой, а затем переключается на соединение треугольником, когда двигатель достигает номинальной скорости.
    • Автотрансформатор.

    Автор вопроса: Джейден Роджерс Дата: создано: 27 декабря 2021 г.

    Как запускается асинхронный двигатель

    Ответил: Авраам Барнс Дата: создано: 27 декабря 2021 г.

    Самозапуск трехфазного асинхронного двигателя. Когда источник питания подключен к статору трехфазного асинхронного двигателя, создается вращающееся магнитное поле, и ротор начинает вращаться, и асинхронный двигатель запускается. В момент пуска скольжение двигателя равно единице, а пусковой ток очень большой.

    Автор вопроса: Николас Санчес Дата: создано: 23 октября 2021 г.

    Как происходит самозапуск трехфазного двигателя

    Ответил: Хесус Паркер Дата: создано: 26 октября 2021 г.

    Рассмотрим трехфазный асинхронный двигатель: трехфазное питание якоря создает вращающееся магнитное поле. Этот поток, связанный с катушками ротора, индуцирует напряжение и создает ток в роторе. Ротор с током, помещенный в магнитное поле, испытывает крутящий момент и, следовательно, начинает вращаться.

    Автор вопроса: Эйдан Барнс Дата: создано: 14 октября 2021 г.

    Для чего предназначен двигатель

    Ответил: Джон Купер Дата: создано: 14 октября 2021 г.

    Электродвигатель представляет собой электрическую машину, преобразующую электрическую энергию в механическую. Большинство электродвигателей работают за счет взаимодействия между магнитным полем двигателя и электрическим током в проволочной обмотке для создания силы в виде вращения вала.

    Автор вопроса: Тайлер Тернер Дата: создано: 02 мая 2021 г.

    Каков крутящий момент двигателя

    Ответил: Чарльз Ли Дата: создано: 03 мая 2021 г.

    Крутящий момент — это сила вращения по радиусу, выраженная в Нм в системе СИ и в единицах фунт-фут в британской системе.Крутящий момент, развиваемый асинхронным асинхронным двигателем, изменяется при разгоне двигателя от нуля до максимальной рабочей скорости.

    Автор вопроса: Тимоти Мур Дата: создано: 01 июля 2021 г.

    Что такое основная обмотка

    Ответил: Майлз Гриффин Дата: создано: 03 июля 2021 г.

    Обмотка статора асинхронного двигателя 1Ø состоит из двух частей: основной обмотки и вспомогательной обмотки. Обычно вспомогательная обмотка располагается перпендикулярно основной обмотке. В асинхронном двигателе 1Ø обмотка с большим количеством витков называется основной обмоткой.В то время как другой провод называется вспомогательной обмоткой.

    Автор вопроса: Девин Белл Дата: создано: 12 мая 2021 г.

    Может ли двигатель работать без конденсатора

    Ответил: Дэниел Барнс Дата: создано: 13 мая 2021 г.

    Двигатели с конденсаторным пуском используют конденсатор только для пуска, после чего конденсатор выключается центробежным выключателем. После этого двигатель работает без конденсатора на одной обмотке. После этого двигатель работает без конденсатора на одной обмотке.

    Автор вопроса: Ной Митчелл Дата: создано: 10 октября 2021 г.

    Сколько существует типов двигателей

    Ответил: Джеймс Райт Дата: создано: 11 октября 2021 г.

    Двумя основными типами двигателей переменного тока являются асинхронные двигатели и синхронные двигатели.Асинхронный двигатель (или асинхронный двигатель) всегда зависит от небольшой разницы в скорости между вращающимся магнитным полем статора и скоростью вращения вала ротора, называемой скольжением, чтобы индуцировать ток ротора в обмотке переменного тока ротора.

    Автор вопроса: Гарольд Харрис Дата: создано: 04 ноября 2021 г.

    Как запустить двигатель

    Ответил: Эйдан Росс Дата: создано: 07 ноября 2021 г.

    Чтобы двигатель завелся, его нужно провернуть на какой-то скорости, чтобы он всасывал в цилиндры топливо и воздух и сжимал их.Мощный электрический стартер делает поворот. На его валу установлена ​​маленькая шестерня (зубчатое колесо), которая входит в зацепление с большим зубчатым венцом по ободу маховика двигателя.

    Автор вопроса: Дуглас Ли Дата: создано: 15 октября 2021 г.

    Что такое промах

    Ответил: Себастьян Александр Дата: создано: 18 октября 2021 г.

    Скольжение можно определить как разницу между скоростью потока (Ns) и скоростью вращения ротора (N). Скорость ротора асинхронного двигателя всегда меньше его синхронной скорости.Обычно выражается в процентах от синхронной скорости (Ns) и обозначается символом «S».

    Автор вопроса: Грегори Сандерс Дата: создано: 17 февраля 2021 г.

    Как запускается синхронный двигатель

    Ответил: Уильям Хендерсон Дата: создано: 18 февраля 2021 г.

    Когда на двигатель подается трехфазное питание, двигатель начинает работать как асинхронный двигатель со скоростью ниже синхронной. Через некоторое время на ротор подается постоянный ток. Через некоторое время двигатель переходит в синхронизм и начинает работать как синхронный двигатель.

    Автор вопроса: Бернард Ховард Дата: создано: 06 апреля 2021 г.

    Где используется асинхронный двигатель

    Ответил: Хантер Рассел Дата: создано: 08 апреля 2021 г.

    Асинхронный двигатель работает по принципу индукции, когда электромагнитное поле индуцируется в роторе, когда вращающееся магнитное поле статора пересекает неподвижный ротор. Асинхронные машины на сегодняшний день являются наиболее распространенным типом двигателя, используемого в промышленных, коммерческих или жилых помещениях. Это трехфазный двигатель переменного тока.

    Автор вопроса: Джейк Брукс Дата: создано: 04 февраля 2022 г.

    Какие бывают типы двигателей

    Ответил: Патрик Джонс Дата: создано: 05 февраля 2022 г.

    Некоторые из наиболее распространенных электродвигателей, используемых сегодня, включают:

    1. Бесщеточные двигатели переменного тока. Бесщеточные двигатели переменного тока являются одними из самых популярных в управлении движением.
    2. Коллекторные двигатели постоянного тока. В коллекторном двигателе постоянного тока ориентация щетки на статоре определяет протекание тока.
    3. Бесщеточные двигатели постоянного тока.
    4. Прямой привод.
    5. Линейные двигатели.
    6. Серводвигатели.
    7. Шаговые двигатели.

    Автор вопроса: Джек Хейс Дата: создано: 29 января 2021 г.

    Почему мы используем стартер DOL

    Ответил: Кертис Эдвардс Дата: создано: 30 января 2021 г.

    Конструкция устройства DOL Starter

    Пускатель DOL состоит из автоматического выключателя (или) MCCB, реле перегрузки и контактора для защиты двигателя. Три нормально разомкнутых контакта используются для подключения асинхронного двигателя к линиям питания, тогда как вспомогательный контакт используется для усиления катушки контактора при нажатии кнопки пуска.

    Вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе

    Асинхронный двигатель вращается за счет вращающегося магнитного поля в асинхронном двигателе , которое создается обмоткой статора в воздушном зазоре между статором и ротором. Статор имеет трехфазную стационарную обмотку, которая может быть соединена звездой или треугольником.

    Всякий раз, когда питание переменного тока подключается к обмоткам статора, линейные токи I R , I Y и I B начинают протекать.Эти линейные токи имеют разность фаз 120 o по отношению друг к другу. За счет каждого линейного тока в воздушном зазоре создается синусоидальный поток. Эти потоки имеют ту же частоту, что и линейные токи, и имеют одинаковую разность фаз 120 o по отношению друг к другу.

    Пусть поток, продуцируемый токами линии I R , I , I B , I Y BE R , φ B , Φ Y соответственно.

    Математически они представлены следующим образом:

    φ R = φ r = φ м Греля ωt = φ м Грех θ
    Φ B = φ м Грех (ωt — 120 o ) = φ m Sin (θ — 120 o )
    φ Y = φ м sin (ωt – 240 o ) = φ м sin (θ – 240 o )

    Эффективный или полный поток (ɸ T ) в воздушном зазоре равен векторной сумме трех составляющих потоков ɸ R , ɸ Y и, ɸ B .

    Следовательно, ɸ T = ɸ R + ɸ Y + ɸ B

    Докажите, что RMF в асинхронном двигателе вращается

    Чтобы доказать, что это RMF вращается, мы будем:

    Шаг 1 : Найдем значения полного потока ɸ T для различных значений θ, таких как 0, 60, 120, 180 ….. 360 o .

    Шаг 2 : Для каждого значения θ на шаге 1 мы будем рисовать векторные диаграммы.

    Глядя на эти векторные диаграммы, вы можете легко понять, что ɸ T продолжает перемещаться от 90 o до 30 o , до – 30 o до – 90 o и так далее.Другими словами, ɸ T вращается по часовой стрелке.

    Мы будем использовать вектор ɸ R в качестве эталонного вектора, т.е. все углы построены относительно этого вектора.

    ɸ

    T при θ = 0 o

    ɸ

    T при θ = 60 o

    ɸ

    T при θ =120 o

    ɸ

    T при θ =180 o

    Точно так же мы можем доказать, что ɸ T при θ =180 o определяется выражением
    ɸ T = 1.5ɸ м ∠ – 90 o
    Векторная диаграмма для θ =180 o показана на рисунке (г).

    Магнитное поле в трехфазном асинхронном двигателе (RMF) вращается с постоянной скоростью, называемой синхронной скоростью (Ns) , которая определяется как

    N S = 120f 1 /P об/мин

    , где f 1 = частота питания статора
    P = количество полюсов двигателя.

    Направление вращающегося магнитного поля

    Направление вращающегося магнитного поля зависит от последовательности фаз источника переменного тока, подключенного к обмотке статора.Если мы поменяем местами любые две фазы источника переменного тока, мы получим новую последовательность фаз, тогда направление вращающегося магнитного поля в трехфазном асинхронном двигателе изменится на противоположное. Он начнет вращаться в обратном направлении, как и ротор.

    Так как статор и его обмотка трехфазного асинхронного двигателя такая же, как и у синхронного двигателя. Таким образом, все вышеизложенное обсуждение RMF в асинхронном двигателе одинаково и для RMF в синхронном двигателе.

    Трехфазный асинхронный двигатель | Все сообщения

    © http://www.yourelectricalguide.com/ вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе.

    Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

    Основное различие между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

    Асинхронный двигатель — это двигатель переменного тока, работающий по принципу электромагнитной индукции между статором и ротором. Статор — это неподвижная часть двигателя, а ротор — вращающаяся часть. Асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель, потому что его ротор вращается со скоростью, меньшей теоретической синхронной скорости двигателя.

    Асинхронные двигатели

    могут быть рассчитаны на работу как от однофазного, так и от трехфазного источника питания (дополнительную информацию см. в статьях «Различия между однофазным и трехфазным источником питания»).

    Ротор асинхронного двигателя вращается за счет вращательного магнитного поля RMF, создаваемого окружающими его обмотками статора. Однофазное питание не может генерировать RMF, потому что обмотки одновременно пропускают один и тот же ток.

    Поэтому требуется дополнительный пусковой механизм.В то время как трехфазное питание может легко генерировать RMF, потому что обмотки несут 3 тока одинаковой частоты, имеющие разность фаз, что создает плавное RMF. Таким образом, мы можем сказать, что основное различие заключается в том, что однофазные асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно, в то время как трехфазные асинхронные двигатели запускаются самостоятельно. Вы можете узнать больше об основной информации о переменном и постоянном токе и напряжении в предыдущем посте.

    Похожие сообщения:

    Однофазный асинхронный двигатель

    Однофазный асинхронный двигатель — это тип асинхронного двигателя переменного тока, который работает от однофазного источника питания.Это маломощный двигатель, обычно используемый в домах и офисах, где однофазное питание подается от опор.

    Они не являются самозапускающимися двигателями, поэтому для них необходим пусковой механизм, например конденсаторный пусковой метод. Поскольку однофазный переменный ток не может генерировать RMF, в нем используется конденсатор для создания фазового сдвига на 90° во вспомогательной обмотке для генерации RMF.

    Такой двигатель называется индукционным пуском конденсатора. Несколько других типов двигателей, основанных на их пусковом механизме, представляют собой асинхронный двигатель с расщепленной фазой, асинхронный двигатель с конденсаторным пуском, асинхронный двигатель с экранированными полюсами и т. Д.

    Среднеквадратичное значение, генерируемое одной фазой, не очень гладкое, потому что оно создается с помощью конденсатора с вспомогательной обмоткой под углом 90°. Во время работы двигатель подвергается вибрациям и создает шум. Это также изнашивает свой срок службы.

    Однофазное питание менее надежно и дороже, чем трехфазное. На его питание влияет неисправность в линии. Потери в меди больше при том же номинальном токе, поскольку ток протекает только через одну обмотку.

    Поэтому их КПД ниже, чем у трехфазных двигателей. Это также приводит к увеличению размера двигателя, чтобы выдерживать высокий ток в обмотках. Он относительно больше по размеру, чем трехфазный двигатель той же номинальной мощности.

    Поскольку однофазный источник переменного тока легко доступен в домах и офисах, а механическая нагрузка, необходимая для привода, очень мала, однофазный асинхронный двигатель является лучшим выбором. Вместо этого требуется два проводника или 3 или 4 проводника, что снижает стоимость кабеля.Поэтому однофазные двигатели экономичны для управления небольшими нагрузками.

    Дизайн и конструкция очень просты, в нем используются только две обмотки, т.е. основная обмотка и вспомогательная обмотка.

    Для получения более подробной информации посетите предыдущий пост об однофазном асинхронном двигателе — конструкция, работа, типы и применение.

    Похожие сообщения:

    Трехфазный асинхронный двигатель

    Трехфазный асинхронный двигатель — это тип асинхронного двигателя переменного тока, который работает от трехфазного источника питания.он может работать либо в конфигурации «звезда», либо в конфигурации «треугольник» в зависимости от требований. Это двигатели большой мощности, используемые только в промышленности. Они могут легко генерировать RMF в обмотках статора благодаря трем переменным токам, протекающим в обмотках, которые находятся на расстоянии 120° друг от друга. Это позволяет плавно вращающемуся магнитному полю намного лучше запускать конденсаторный однофазный двигатель.

    RMF, генерируемое тремя фазами, очень плавное, что обеспечивает очень плавную работу двигателя без каких-либо вибраций и шумов.

    Трехфазное питание очень надежное и экономичное по сравнению с однофазным. На источник питания не влияет неисправность в одной линии. Обмотки статора разделяют ток для уменьшения медных потерь. Таким образом, они более эффективны.

    Эти двигатели обычно используются для привода очень тяжелых механических нагрузок в промышленности, поскольку они обеспечивают наилучшую эффективность и производительность при более высоких номинальных мощностях. Потери двигателя намного меньше, чем при использовании однофазного двигателя с такими же характеристиками.Таким образом, он оказывается дешевле однофазного двигателя.

    Конструкция конструкции относительно сложна и приводит к увеличению стоимости изготовления двигателя. именно поэтому они относительно довольно дороги.

    Для получения более подробной информации посетите предыдущий пост о трехфазном асинхронном двигателе: конструкция, работа, типы и применение.

    Связанная запись:

    Основные различия между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

    В следующей таблице показано соотношение трехфазных и однофазных асинхронных двигателей.

    Однофазный асинхронный двигатель Трехфазный асинхронный двигатель
    Асинхронный двигатель переменного тока, работающий от однофазной сети переменного тока. Асинхронный двигатель переменного тока, работающий от трехфазной сети переменного тока.
    Имеет 2 клеммы, поэтому для питания требуется всего два провода. Имеет 3 клеммы и требует для работы три или четыре (включая нейтраль) провода.
    Это не самозапускающийся двигатель. Это двигатель с автоматическим запуском.
    Требуется дополнительный пусковой механизм. Не требует внешнего пускового механизма.
    Управление направлением немного затруднено и меняется перестановкой полярности пусковой обмотки. Управление направлением простое и выполняется путем перестановки любых двух входных фаз.
    Их типы включают; Пролитая фаза, заштрихованный полюс, запуск конденсатора, запуск конденсатора, асинхронный двигатель и т. д. Их типы; асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с обмоткой.
    Есть два проскальзывания, то есть проскальзывание вперед и проскальзывание назад. Имеет только переднее скольжение.
    Создает механический шум и вибрацию. Работает плавно, с меньшим шумом.
    Потери в меди высоки из-за того, что по одной обмотке проходит весь ток. Потери в меди малы, так как обмотки делят ток.
    Его эффективность ниже. Обладает высокой эффективностью.
    Изготавливаются для малой мощности, обычно ниже 5 кВт. Изготавливаются мощностью более 5кВт.
    Предлагает очень ограниченный пусковой крутящий момент. Обеспечивает очень высокий пусковой крутящий момент.
    Размер большой, учитывая одинаковые рейтинги. Размер меньше.
    Его конструкция проста и легка в изготовлении Конструкция сложная.
    Обслуживание очень простое. Его обслуживание относительно сложно.
    Это дешевле. Это дорого.
    Он более надежен (дешевле и проще в ремонте). Менее надежен (высокая стоимость и дорогое обслуживание).
    Используется в домашнем хозяйстве и офисах, а также для привода других небольших грузов в промышленности, таких как вентиляторы, водяные насосы, дрели и т. д. Применяется для привода тяжелых механических грузов в промышленности.

    Мы можем сделать вывод, что однофазные двигатели более надежны и лучше подходят для управления небольшими нагрузками, например, бытовой техникой в ​​домах и офисах. В то время как трехфазные двигатели обеспечивают наилучшие характеристики для управления тяжелыми нагрузками, например, в промышленности. Чтобы узнать больше о различных типах двигателей, обратитесь к предыдущим сообщениям о двигателе BLDC (бесщеточный двигатель постоянного тока), шаговых двигателях и серводвигателях.

    Похожие сообщения:

    %PDF-1.4 % 835 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 835 135 0000000016 00000 н 0000003070 00000 н 0000003302 00000 н 0000003456 00000 н 0000003495 00000 н 0000003552 00000 н 0000003617 00000 н 0000004489 00000 н 0000004760 00000 н 0000004827 00000 н 0000004925 00000 н 0000005031 00000 н 0000005149 00000 н 0000005209 00000 н 0000005371 00000 н 0000005544 00000 н 0000005644 00000 н 0000005799 00000 н 0000005914 00000 н 0000006013 00000 н 0000006146 00000 н 0000006256 00000 н 0000006403 00000 н 0000006525 00000 н 0000006664 00000 н 0000006830 00000 н 0000006942 00000 н 0000007128 00000 н 0000007286 00000 н 0000007404 00000 н 0000007536 00000 н 0000007699 00000 н 0000007789 00000 н 0000007920 00000 н 0000008073 00000 н 0000008213 00000 н 0000008337 00000 н 0000008494 00000 н 0000008683 00000 н 0000008863 00000 н 0000009009 00000 н 0000009172 00000 н 0000009293 00000 н 0000009474 00000 н 0000009577 00000 н 0000009758 00000 н 0000009878 00000 н 0000009997 00000 н 0000010123 00000 н 0000010307 00000 н 0000010480 00000 н 0000010577 00000 н 0000010731 00000 н 0000010843 00000 н 0000011016 00000 н 0000011121 00000 н 0000011266 00000 н 0000011384 00000 н 0000011571 00000 н 0000011728 00000 н 0000011887 00000 н 0000012079 00000 н 0000012211 00000 н 0000012384 00000 н 0000012588 00000 н 0000012712 00000 н 0000012890 00000 н 0000012990 00000 н 0000013164 00000 н 0000013287 00000 н 0000013407 00000 н 0000013558 00000 н 0000013692 00000 н 0000013848 00000 н 0000013956 00000 н 0000014053 00000 н 0000014179 00000 н 0000014291 00000 н 0000014389 00000 н 0000014509 00000 н 0000014604 00000 н 0000014698 00000 н 0000014791 00000 н 0000014884 00000 н 0000014977 00000 н 0000015071 00000 н 0000015165 00000 н 0000015259 00000 н 0000015353 00000 н 0000015447 00000 н 0000015541 00000 н 0000015635 00000 н 0000015729 00000 н 0000015823 00000 н 0000015917 00000 н 0000016011 00000 н 0000016105 00000 н 0000016199 00000 н 0000016294 00000 н 0000016388 00000 н 0000016483 00000 н 0000016577 00000 н 0000016769 00000 н 0000016923 00000 н 0000017255 00000 н 0000017466 00000 н 0000018223 00000 н 0000018245 00000 н 0000019250 00000 н 0000019272 00000 н 0000020068 00000 н 0000020829 00000 н 0000021051 00000 н 0000021073 00000 н 0000021935 00000 н 0000021958 00000 н 0000023083 00000 н 0000023106 00000 н 0000024230 00000 н 0000024253 00000 н 0000025385 00000 н 0000025910 00000 н 0000026675 00000 н 0000026896 00000 н 0000027114 00000 н 0000027137 00000 н 0000028276 00000 н 0000028298 00000 н 0000029311 00000 н 0000029451 00000 н 0000033535 00000 н 0000033775 00000 н 0000033980 00000 н 0000003658 00000 н 0000004467 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 836 0 объект > эндообъект 837 0 объект a_

    Почему однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно?

    Согласно теории вращения двойного поля, мы можем разложить любую переменную величину на две составляющие.Каждая составляющая имеет величину, равную половине максимальной величины переменной величины, и обе эти составляющие вращаются в направлении, противоположном друг другу.

    теория вращения двойного поля

    Теория вращения двойного поля

    Например,

    Поток φ можно разделить на две составляющие. Каждый из этих компонентов вращается в противоположном направлении, т.е. е

    если один φm/2 вращается по часовой стрелке , то другой φm/2 вращается против часовой стрелки .

    Когда мы подаем однофазный источник переменного тока на обмотку статора асинхронного двигателя, он создает магнитный поток φm.

    Согласно теории вращения двойного поля, этот переменный поток φm делится на две составляющие величины φm/2 .

    Каждый из этих компонентов будет вращаться в противоположном направлении с синхронной скоростью Ns.
    Назовем эти две составляющие потока прямой составляющей потока, φf или Tf, и обратной составляющей потока, φb или Tb.

    Результирующая этих двух составляющих потока в любой момент времени дает значение мгновенного потока статора в этот конкретный момент.

    Теперь в начальных условиях и прямая, и обратная составляющие потока точно противоположны друг другу. Кроме того, обе эти составляющие потока равны по величине. Таким образом, они компенсируют друг друга, и, следовательно, чистый крутящий момент, испытываемый ротором в начальных условиях, равен нулю.

    Итак, однофазный асинхронный двигатель не является самозапускающимся двигателем.

    Способы изготовления асинхронного двигателя с автоматическим запуском

    Поскольку существуют различные методы пуска однофазного асинхронного двигателя, но из приведенной выше темы

    Мы можем легко заключить, что однофазные асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно, потому что создаваемый поток статора носит переменный характер, и при запуске две составляющие этого потока компенсируют друг друга, и, следовательно, нет чистого крутящего момента.

    Решение этой проблемы заключается в том, что если мы сделаем поток статора вращающегося типа, а не переменного типа, который вращается только в одном конкретном направлении.Тогда асинхронный двигатель станет самозапускающимся.

    Теперь для создания этого вращающегося магнитного поля нам потребуются два переменных потока, имеющих между собой некоторый угол разности фаз.

    конденсатор, используемый с однофазным асинхронным двигателем, чтобы сделать его самозапускающимся

    Когда эти два потока взаимодействуют друг с другом, они создают результирующий поток. Этот результирующий поток носит вращательный характер и вращается в пространстве только в одном конкретном направлении.
    Как только двигатель заработает, мы можем удалить дополнительный поток.Двигатель будет продолжать работать только под действием основного потока.

    В связи с этим его также называют однофазным асинхронным двигателем с конденсаторным пуском или конденсаторным двигателем.

    В зависимости от методов изготовления асинхронного двигателя в качестве самозапускающего двигателя, существует в основном четыре типа асинхронного двигателя , а именно

    .
    1. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой,
    2. Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором,
    3. Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором,
    4. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами.
    5. Двигатель с постоянным конденсатором с раздельным конденсатором или двигатель с одним конденсатором

    Необходимо знать: Почему асинхронному двигателю требуется высокий пусковой ток?


    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.