COP в индуктивной параметрической цепи второго рода. Параметрические генераторы

2023-06-24

COP в индуктивной параметрической цепи второго рода.
Параметрические генераторы. В части этой работы автором был предложен способ расчёта коэффициента эффективности параметрической цепи второго рода, на основе кривой Столетова. Во второй части мы постепенно перейдём от теории к практическим наработкам, рассмотрим три метода реализации этой технологии, и разберём на их основе известные устройства свободной энергии. Здесь будет меньше формул и больше описания реальных процессов. Введение в проблему. Из анализа параметрических установок, начиная с одной из первых [1], можно сделать вывод о том, что затраты на изменение начальной индуктивности L₀, обычно, полностью соответстуют возможной энергетической прибавке. Математическая логика здесь следующая. На первом этапе мы накачиваем индуктивность током I₁, затрачивая на это энергию: \[ W_1 = {L_0\, I_1^2 \over 2} \tag{2.1} Потом изменяем индуктивность на L₁, и снимаем с такой индуктивности следующую энергию: \[ W_2 = {L_1\, I_1^2 \over 2} \tag{2.2} В зависимости от того — в большую или меньшую сторону изменилась индуктивность, мы получаем, в теории, большую или меньшую прибавку: \[ K_{\eta 2} = {W_2 \over W_1} = {L_1 \over L_0} \tag{2.3} Всё было бы замечательно и мы добывали энергию просто из ничего, но природа сконструирована так, чтобы такие хитрые приёмы получения из неё энергии не сработали, а затраты на изменение индуктивности оказались бы равны избыточным :). У нас остаётся в распоряжении только кривая изменения индуктивности от тока в катушке. Она называется кривая Столетова, и может быть представлена в виде простого : \[ L = L_0\, M M = {1 + k_{12} I^2 \over 0 + k_{22} I^2 + k_{23} I^3} + {1 \over \mu_i} \tag{2.4} где: μ_i — начальная относительная магнитная проницаемость сердечника катушки, k₁₂ k₂₂ k₂₃ — коэффициенты кривой Столетова, I — ток, проходящий через катушку. По своей сути, эта кривая показывает скрытые процесссы разворота магнитных доменов в ферромагнетике сердечника, в зависимости от протекающего в катушке тока. А если известна зависимость тока от времени, то кривая раскрывает скоростные и ускорительные характеристики разворота доменов. Этим свойством мы далее и воспользуемся. Но если мы положимся исключительно на природу, и будем менять индуктивность катушки только при помощи проходящего по ней тока, то получим параметрическую цепь первого рода , а она, по своему определению, энергетической прибавки . Для получения избыточной энергии придётся применить нестандартные решения, общий смысл которых заключается в 0 на разных этапах прохождения тока через катушку. Тогда мы сможем получить параметрическую цепь , где такая прибавка становится возможной. Устройства с подобным принципом работы можно назвать 0 . Метод изменения характеристики M в них подразделим на электрический, полумеханический и механический. В зависимости от такого подразделения можно определить доступность и сложность предварительных расчётов генераторов. Например, при механическом методе требуются замеры M на реально работающем макете, что сильно усложняет его расчёт. Для электрического метода, как правило, достаточно замера изменения этой характеристики способом, представленным и . С него и начнём. Электрические методы изменения M. Самым простым способом получить такую цепь является разделение переходного процесса на два этапа: 0 — накачка катушки током, 0 — съём закачанной в катушку энергии. Причём движение тока на разных этапах должны быть разделены по разным контурам ; это необходимое, но недостаточное условие. На первом этапе замыкается ключ SW, и ток, через сопротивление R, течёт в катушку L. После размыкания этого ключа, ток в катушке меняет направление, а значит полярность напряжения на неё становится противоположной и ток, на втором этапе, течёт через диод D1 в нагрузочное сопротивление Rn. Это похоже на схемотехнику обратноходового преобразователя [2], но для получения из неё параметрической цепи второго рода необходимо добиться разных M, на разных этапах процесса. Для электрического метода изменения индуктивности катушки внешнее воздействие не требуется, а значит на него не тратится дополнительная энергия. Что означает для ферромагнетика другая характеристика M? Ведь его магнитные домены находятся на своих местах, а их поворот вокруг оси осуществляется таким же образом. Что же тогда? Меняется время их поворота, которое, очевидно, зависит от скорости изменения магнитного поля, которое, в свою очередь, зависит от приложенного к катушке напряжения: чем оно выше, тем больше скорость роста этого поля. Налицо явная аналогия с , увеличение которого прямо пропорционально напряжению. Рост этого параметра и приводит к энергетической прибавке в представленной схеме, правда при правильном изменении характеристик M, на разных этапах переходного процесса.

Давайте проанализируем следствие изменение характеристики M для схемы 4a, в которой первый этап переходного процесса осуществляется с помощью источника напряжения U=9 В через активное сопротивление R=1 Ом. На этом этапе используется характеристика у катушки M1, у которой: k₁₂=12.29, k₂₂=2.16, k₂₃=7.07. Ток в контуре I мы получим такой, как на рисунке 0. .

Второй этап проходит через диод D1 и нагрузочное сопротивление Rn=1000 Ом, при этом используется характеристика M2, у которой: k₁₂=13.63, k₂₂=3.55, k₂₃=7.81, что всего-лишь немногим отличается от M1. Характеристики M были сняты с реальной катушки с начальной индуктивностью L₀=0.18 мГн, с сердечником, у которого μ_i=2000. Ток во втором контуре I2 мы получим такой, как на рисунке 0. . Мы уже подобрали оптимальный момент переключения первого этапа переходного процесса на второй, и он происходит при t=39 мкс. Просчитывая прибавку для этого случая по формулам (), мы получаем: K_η2=1.1. То есть, на Rn должно выделиться на 10% больше энергии, чем затрачено источником питания. При этом мы не должны забывать, что пока не учитывается КПД всех элементов устройства, которое здесь бдет определяться, в основном, потерями в ключе SW и диоде D1. Как получить разные характеристики M. Это самый важный момент этой технологии. В отличие от параметрического изменения индуктивности, в котором она обязательно должна быть меньше на этапе накачки и больше — на этапе съёма, здесь этот параметр может меняться в разные стороны, на разных этапах переходного процесса. Это отражено на следующих графиках, которые построены по предыдущим данным .

Для всего переходного процесса характерна μ или m-образная кривая изменения индуктивности катушки; такая кривая получится, если сложить вместе графики 0 и 0. Характеристику M1 можно, очевидно, получить, если подать на катушку L напряжение 0 В. Но если на втором этапе, время поворота доменов феррита сердечника этой катушки останется тем же, что и на первом, то в результате мы получим генератор первого рода или — классический обратноходовый преобразователь [2], от которого энергетической прибавки не получим. На втором этапе необходимо заставить домены поворачиваться быстрее, чем не первом. Это можно сделать, если время рассасывания будет относительно малым, чего можно достичь правильным соотношением \, которое, к слову, часто упоминал Дом Смит в своих лекциях. Ускорить повторот доменов в схемах на рисунке 0 можно относительно большим сопротивлением нагрузки Rn, таким, чтобы время спада тока было намного больше его нарастания на первом этапе переходного процесса. Но как предварительно измерить разные M? Это можно сделать на стенде, представленном , и с помощью калькулятора. Для получения характеристики M1 нужно подавать на него относительно низкое напряжение, например, 0 В, а для M2 — относительно высокое, например, 0 В. Как известно, чем выше это напряжение, тем меньше время насыщения сердечника (). Нужно учитывать, что в реальной схеме, для второго этапа, необходимо будет подобрать такую нагрузку Rn, чтобы в его начале на нём было именно это напряжение . Для быстрого просчёта этих значений, по-видимому, придётся разработать ещё один калькулятор :). Можно поступить и наоборот, характеристику M1 создавать при очень высоком напряжении, а M2 — при относительно низком . В сравнении с предыдущем случаем эффективность здесь ниже , но зато можно применять очень высокие напряжения и разрядник , откуда — получить большие мощности в установке. Для всех вариантов электрического метода изменения M может быть применена улучшенная схема катушки и вторичной цепи . В этом случае, катушка состоит из двух обмоток: L_I и L_II, а нагрузка с диодом подключается ко вторичной обмотке. Это позволяет лучше согласовывать первичную и вторичную цепи, и подключать практически любую нагрузку, рассчитываемую через соотношение витков между обмотками. Выше мы рассмотрели примеры электрических методов изменения характеристики M, особенностью которых является отсутствие затрат на такое изменение. Но существуют другие методы: полумеханиеские и механические, в которых такие затраты обязательно присутствуют. Полумеханиеские и механические методы изменения M. Одним из самых простых способов полумеханического изменения M является подача электрического импульса на ферромагнитный порошок, который представляет собой сердечник Cg катушки L , работающий по принципу когерера [9]. Импульс подаётся на него с помощью ключа SW от источника питания, чем меняет характеристику M. Первичная обмотка катушки L подключается к генератору сигналов с переменным напряжением, а ко вторичной обмотке подключается нагрузка. Схема имеет простой вид, но настройка устройства осложняется капризностью самого когерера. Учитывая, что ферромагнитный порошок имеет низкую проводимость, импульс на него нужно подавать высоковольтный. Энергетические затраты на создание импульса и представляют здесь дополнительные потери. Расчёт установки с когерером представляется довольно сложным, т.к. неизвестен характер изменения M после замыкания ключа. Этот процесс всегда случайный. Сделать его более системным можно, если в устройство добавить молоточек для автоматического встряхивания когерера, как это осуществлялось в первых радиоприёмниках.

Более стабильное изменение M можно создать ещё одним полумеханическим способом в сердечнике с зазором, когда его ширина d меняется в зависимости от индукции в катушке L . Поскольку механическое движение зазора чуть запаздывает в сравнению с индукцией, то при определённой частоте можно добиться нужного изменения M для получения максимальной прибавки. Недостатком такой конструкции является сложность регулировки зазора и поиск точной частоты работы устройства [6]. По всей видимости, более компромиссной разновидностью можно считать устройство, где в зазор между пластинами сердечника помещается специальная вставка, состоящая из клеющего вещества c ферромагнитным порошком [7]. . К механическим методам можно отнести все устройства, имеющие статор и ротор. Как правило, на статоре размещаются катушки, а на роторе — магниты . Тогда к первому этапу можно отнести ту часть периода, в которую магниты находятся далеко от катушек, а ко второму этапу — ту часть периода, в которой магниты проходят рядом с катушками, и меняют их M. Очевидно, что главным недостатоком таких устройств является затраты на вращения ротора и подбор времени начала второго этапа. В теории, такую установку также можно рассчитать, если сравнить M для первого и второго этапа. Для первого — характеристику M1 измеряем при отведённом магните, для второго — измеряем M2, когда магнит находится напротив катушки. Но здесь существует необследованный переходной участок, который может внести погрешность в расчёты. Некоторые известные установки. Автор ни в коем случае не навязывает свою точку зрения, но всё же речь в этой заметке идёт о ПМГ, поэтому дальнейший обзор известных конструкций генераторов свободной энергии будет вестись с этих позиций. Электрические ПМГ. Одну из установок на 0-ти ферритовых кольцах представил Заев, у которой заявленная COP=2.37 [3]. Вообще говоря, в электрических ПМГ можно поступать двумя способами: подавать на катушку короткий импульс, или же производить корочение её обмотки таким же коротким импульсом. И тот, и другой вариант применяет исследователь свободной энергии Izmael Aviso [4]. Корочение обмотки катушки использует изобретатель Чип [5]. Полумеханические ПМГ. Инженер Андреев разработал свой вариант генератора свободной энергии на мощном Ш-образном трансформаторе с вибрирующим зазором [6]. Заявленный COP=4. Недостатком устройства, пожалуй, является довольно сильный низкочастотный гул от вибрирующего железа и сложность его настройки. Генератор примерно на таком же принципе, но с применением постоянных магнитов, построил изобретатель INKOMP [7]. Постоянные магниты в таких системах смещают рабочую точку насыщения сердечника, меняя его свойства, что иногда требуется для правильной работы. Вообще говоря, постоянные магниты можно использовать при подстройке подобных устройств. Некоторые исследователи предлагают делать специальные вставки в магнитопровод [8], аналогичный системе когерера [9], но со связывающим веществом. Исследователь Inogda предлагает воспроизвести его генератор на обычном сетевом трансформаторе с такой вставкой [8]. Есть предположение, что так называемые «вечные фонарики» работают именно на этом принципе , где излишка энергии хватает не только на свечение светодиодов, но и на самозапит схемы [10]. Сами авторы утверждают, что феррит в их устройствах со временем разрушается. Это подтверждает наше предположение. В 0 Джон Бедини представил своё изобретение — электрогенератор под названием «энерджайзер», представляющий собой вращающееся колесо с расположенными на нём постоянными магнитами [11]. Изменение M происходит в катушках при приближении к ним магнитов. Максимальный COP у этой установки, по данным независимых исследований, чуть больше двух [12]. В генераторе Адамса [13], прирост КПД проявляется в выходной обмотке, когда магнит проходит рядом с ней, при этом полностью меняя характеристику M. Именно в этот момент и производится съём энергии, составляющий примерно 0.7% времени от полного периода оборота. В остальное время происходит накопление энергии при начальной M. Драйверные катушки в этом устройстве предназначены для поддержания вращения ротора с магнитами. По данным из описания аппарата, его COP достигает 0 единиц. С некоторыми изменениями работает устройство от LeoMAX [14]. У одного из самых известных изобретателей свободной энергии, Тариэла Капанадзе, установка работала по принципу размагничивания ферромагнитного сердечника , тем самым меняя характеристику M. Причём, его первые механические установки меняли этот параметр при помощи вращения статора, так же как это было реализовано у Бедини, и у Адамса. Далее приведём часть интервью с этим изобретателем: - Господин Капанадзе, и всё же, что в этих трубах, в которые бьёт искра? Там есть редкоземельные или радиоактивные элементы?
- Нет там ничего сложного. Это трубы — магнитные сепараторы от станков, внутри которых катушки из медной проволоки. И всё!. Его заявка на патент представлена в [15]. COP у данной системы, очевидно, больше единицы, но оценить его точное значение не представляется возможным, т.к. на всех демонстрациях установки был показан самозапит. Есть информация о том, что на таком принципе делают установки на обычном реле, контакты которого подключают и отключают источник питания к его катушке: размыкаются при подаче на него напряжения, и замыкаются при его остутствии. Между замыканием и размыканием контактов реле есть небольшая задержка, в эти моменты и происходит необходимый нам процесс. Сами же контакты реле регулируются особым образом [16]. Недостатком такого подхода может быть быстрый износ контактов реле, сложность их регулировки и большие потери на перемагничивание железа его сердечника. Как уже ранее отмечалось, на катушку можно подавать короткий импульс, а можно коротить саму обмотку в определённые моменты времени. Интересный способ корочения вращающихся обмоток генератора представил исследователь Игорь Мороз в ролике [17]. Выводы. В этой работе была показана возможность получения избыточной энергии из ферромагнитного материала и катушки индуктивности, путём получения разностных характеристик M на разных этапах переходного процесса. Здесь был предложен способ такого воздействия, методика измерения M и расчёта ПМГ второго рода. В более общем плане, это ещё одна технология повышения , основанная на скоростных и ускорительных характеристиках разворота магнитных доменов. На основе полученных данных были проанализированы некоторые известные установки от изобретателей свободной энергии, чем лишний раз подтвердили правильность наших выкладок и выбранного нами пути. По итогам этой работы планируется изготовить специализированный калькулятор, который позволит более наглядно продемострировать возможности этой технологии. . . Используемые материалы

Л.И. Мандельштам и Я.Д. Папалекси. О параметрическом возбуждении электрических колебаний. Журнал теоретической физики. Том IV, вып. 0, 0 г. []
Википедия. преобразователь.
Gorlum. Энергия из феррита . []
Ютуб. Ismael Aviso cars .
Ютуб. Демонстрация . []
Ютуб. Трансформатор .
Ютуб. generator.
Inogda. Вопросы-ответы. []
Википедия. .
ВК. Резонансный от Akula0083. []
Bedini SG & Beyond. []
Coefficient Performance of Battery Running and Charging by Magnet Generator Bedini. []
Patrick J. Kelly. A Practical Guide to Free-Energy Devices. The Motor/Generator of Robert Adams. []
Ютуб. LeoMAX Big. Модель .
Kapanadze Tariel. Independent Energy Device. []
Ютуб. Relay Charger Replication.
Ютуб. Igor Moroz. TROS-AVISO coil .