| |||||||||||||||||||||||||
science-freaks.livejournal.com
Возможно, резонансный механизм извлечения энергии из физвакуума окажется наиболее эффективным из всех существующих. Дело в том, что любое колебание характеризуется очень высокой степенью неравномерности. Здесь постоянно меняется как численное значение скорости движения колеблющегося тела, так и направление вектора скорости. А чем больше неравномерность, тем лучше должен быть результат.Неизвестно точно, кто был первым в разработке резонансных генераторов. Имеются сведения, что американский 
Вторым был сербский физик Никола Тесла. Он тоже построил генератор, работающий на резонансном принципе, и его лаборатория в Колорадо-Спрингс также была взорвана. К счастью, Тесла был намного более известен по сравнению с Мюрреем и потому его самого не тронули. Но перекрыли все каналы получения денег для дальнейшей разработки. Тесловский аппарат состоял из электродвигателя и соединённого с ним через механическую муфту электрогенератора, а так же искровика. Двигатель вращал генератор, а тот вырабатывал нужный для работы двигателя ток. При этом из-за наличия в цепи резонанса ток вырабатывался в таких количествах, что его хватало и для работы самого двигателя, и для питания многочисленных внешних потребителей. Когда между электродами в искровике проскакивает искра, в ней присутствуют колебания очень широкого спектра частот. И какая-нибудь из них обязательно совпадёт с резонансным значением. Если нагрузка изменится, резонанс будет осуществляться на другой частоте. Такая система очень удобна тем, что в ней не нужен блок управления и она автоматически подстраивается в резонансный режим. Но искра обладает двумя недостатками, из-за которых Тесла отверг данную схему. Во-первых, искра испускает жесткое рентгеновское излучение, вредное для организма. Именно по этой причине преждевременно ушли из жизни те наши современники, которые работали с искровой схемой: Арсений Меделяновский, Владилен Докучаев, Александр Чернетский. Во-вторых, искра порождает мощные радиоволны, от которых глохнут все телевизоры и радиоприёмники в округе.Тесла быстро разобрался в недостатках искры и отказался от такого способа, разработав иной более безопасный и даже испробовав его на практике. Он использовал обычный колебательный контур, имеющийся во всех радиоприёмниках, и содержащий по меньшей мере, одну индукционную катушку и электрический конденсатор переменной ёмкости. На Земле постоянно бушуют грозы с молниями, которые порождают электромагнитные волны широкого спектра частот. Антенна улавливает эти волны и возбуждает в контуре слабый переменный ток. А постоянно поддерживаемый в контуре режим резонанса усиливает ток до такой степени, что находящийся там электромотор начинает работать. Когда в Далласе (штат Техас) происходила промышленная выставка, Тесла заручился поддержкой фирм «Pierce-Arrow» и «General Electric», снял бензиновый мотор с демонстрируемого автомобиля «Arrow» и установил на него электрический двигатель переменного тока мощностью 80 л.с. и скоростью вращения 1800 об/мин. После этого пошёл в местный магазин, купил там несколько электронных ламп, кучу проводов, резисторы, и из всего этого барахла соорудил небольшую коробочку размерами 60×30×15см с двумя антеннами. Установил коробочку за сиденьем, подсоединил её к электромотору и поехал. Гонял он автомобиль целую неделю, развивая скорость до 150 км/час. А на все вопросы об источнике энергии отвечал, что энергия поступает из эфира. Но неграмотные обыватели сочли, что Тесла связался с дьяволом, который и толкает автомобиль. Разгневанный такими инсинуациями, Тесла снял коробочку с автомобиля и отказался рассказывать, как она работает.Некоторые современные физики, работающие в этой области, видят источник энергии тесловской коробочки в электромагнитных полях. В принципе, если настроить частоту аппарата на частоту земного электромагнитного поля (от 7 до 7.5 герц, так называемый резонанс Шумана), извлекать энергию из магнитного поля окажется возможным. Но это противоречит тому, что говорил сам Тесла. Ведь он прекрасно разбирался в магнитных полях, но говорил всегда об эфире, а не о поле.В настоящее время подобные схемы исследуют Андрей Мельниченко в России, Дон Мартин (Don Martin) в США и Паоло Кореа в Канаде. Точная схема установки Дон Мартина не известна, т.к. американцы держат её в секрете. Но мой личный разговор с директором International Tesla Institute Джонном МакГиннисом (John McGinnis), который продвигает эту разработку, привёл меня к выводу, что американская установка почти в точности идентична установке Мельниченко. Начинал Андрей с самого простого устройства, куда входили только генератор, электродвигатель и конденсатор. Вот его рассказ, взятый мною из журнала «Свет», 6, 1997: «…я зарабывал деньги на строительстве дач. И работал с циркуляркой, у которой был двигатель на 1.5 кВт. Всё шло прекрасно, пока не отключили энергию. Я пошёл к соседу, у него был бензиновый генератор на 127 вольт. Но у циркулярки двигатель рассчитан на 220 вольт. От такого генератора циркулярка работала еле-еле, диск можно было остановить ладонью. Тогда я взял пару обычных конденсаторов и поставил их последовательно с двигателем. Напряжение подскочило до 500 вольт. Я снял один конденсатор, и получилась напруга как раз на двигатель. Пришёл местный электрик, померил и чуть не упал в обморок: бензиновый генератор имел 100 вольт и 0.5 кВт, а электродвигатель — 270 вольт и 1.5 кВт при одинаковой силе тока 0.5 ампер. То есть двигатель имел напряжение на входе в 2 раза меньше номинального, а на выходе на 20% больше. Пила работала как зверь — доски только отлетали. Он ничего понять не мог. Тут я вытащил из-под двигателя конденсатор величиной со спичечный коробок, который он не заметил, и объяснил суть эксперимента. Любой специалист может его воспроизвести за несколько секунд и убедиться в реальности дополнительной мощности».В этой установке вся энергия, выбрасываемая из физвакуума при его переходе из возбуждённого состояния в нейтральное, отдавалась потребителю. Поэтому для следующего цикла возбуждения требовался посторонний источник энергии. В схеме Мельниченко им был бензиновый генератор. А в коробочке Теслы это были далёкие молнии. Но если часть получаемой энергии пускать на повторное возбуждение вакуума, посторонний источник энергии можно убрать. Поэтому Мельниченко изменил установку. Модернизированный аппарат кроме двигателя с генератором включал также конденсатор переменной ёмкости, нагрузку, блок управления и батареи. Двигатель и генератор соединялись механически через муфту и электрически. Конденсатор находился в цепи нагрузки. Цепь нагрузки и цепь двигателя подсоединялись к генератору параллельно. Блок управления менял емкость конденсатора так, чтобы в цепи всегда поддерживался резонанс. Батареи были нужны лишь для запуска установки, а после выхода на стационарный режим они отключались.А Паоло Кореа, похоже, повторяет работы Мюррея. Потому что внешний вид установки канадца очень напоминает то, что в своё время показывал американец и как об этом рассказывали посетители его лаборатории. Кореа использует акустический резонанс в плазме. В стеклянной трубе по всей её длине тянутся два плоских электрода, на которые подаётся переменное напряжение с частотой, равной резонансной частоте акустических колебаний плазмы (а у Мюррея было 30 таких труб, установленных последовательно в батарею). Сама же плазма создаётся посредством ионизации газа заряженными частицами, вылетающими из тонкого слоя радиоактивного вещества, покрывающего внутреннюю сторону электродов. Конечно, степень ионизации и температура такой плазмы довольно низки, но для получения хорошего результата этого оказывается достаточным. Как сообщает Кореа в своих статьях, на одну единицу вкладываемой энергии он получает от 6 до 18 единиц энергии из плазмы. К сожалению, у такой схемы имеется существенный недостаток: положительная обратная связь между вкладываемой и получаемой энергиями. Поэтому установка канадца работает неустойчиво, вырабатываемые ток и напряжение скачут в слишком широком интервале значений. А это ведёт к перенапряжению оборудования и его быстрому выходу из строя. Как решить эту проблему, исследователь пока не знает.И вот что интересно. Оказывается, нечто подобное уже давно используется на всех электростанциях, правда с совершенно иной целью. Явление резонанса в электрической сети прекрасно известно всем электротехникам. Когда он возникает, в сети выделяется громадное количество дополнительной энергии (выброс энергии может в 5-10 раз превышать норму), и многие потребители перегорают. От их выхода из работы ёмкость и индуктивность сети меняются и резонанс исчезает. Но для уже перегоревших устройств от этого легче не становится. Чтобы избежать такого оборота, на выходе из станции устанавливают специальные антирезонирующие вставки. Как только сеть окажется слишком близко к условиям резонанса, вставки автоматически изменяют свою ёмкость и уводят сеть из опасной зоны. Но если бы мы стали специально поддерживать резонанс в сети с соответствующим уменьшением силы тока на выходе из станции, тогда потребление топлива станциями упало бы в десятки раз. И во столько же раз упала бы себестоимость производимой энергии.Также имеются сведения, что резонанс позволяет добиться многократного снижения энергозатрат при разложении воды на водород и кислород. Если электролиз производить током с частотой, равной частоте собственных колебаний атомов водорода и кислорода в молекуле воды, тогда затраты энергии на разложение падают в десятки раз. Но при последующем сгорании этих газов один в другом выделится такая же энергия, как раньше. Разлагая повторно полученную воду током резонансной частоты и снова сжигая полученные газы, можно добиться того, что при достаточно малых затратах электричества из розетки или от батарей мы получим громадные количества тепла. К сожалению, я не нашёл достаточно подробной информации на эту тему, поэтому ничего более конкретного сказать не могу. Автор: IGOR PROKHOROV
Вы можете принять участие в осуждении данной статьи на нашем форуме в соответствующем разделе.
zaryad.com
Шаговые двигатели отличаются высокой надежностью, просты в управлении и не требуют сложных дорогостоящих систем обратной связи. Поэтому компания Балтийское Объединение ОАО в своих разработках и системах автоматизации как правило использует именно шаговые двигатели. Их применение полностью оправдано в управлении станками для обработки цветных металлов, дерева, пластика, машинах плазменной, лазерной резки, плоттерах, медтехнике и других механизмах, в которых не требуется большой крутящий момент и высокие скорости подачи. Однако для решения специфических задач могут использоваться комбинированные методы, например, для точного определения положения ротора шаговые двигатели оснащаются энкодерами.
К сожалению, при всех достоинствах шаговый двигатель обладает существенными недостатками, основные из которых: малая удельная мощность, сравнительно низкие скорости вращения и невысокий крутящий момент. Шаговому двигателю, как дискретному синхронному двигателю, свойственен выход из синхронизма и как следствие потеря шагов при перемещении, что приводит к непоправимой ошибке позиционирования. Очень неприятным моментом является возникновение резонанса в электромеханической системе. Это является одной из причин нарушения нормальной работы привода. Для решения данных проблем нашей компанией была разработана и создана целая линейка драйверов шаговых двигателей, которые позволяют минимизировать воздействия резонанса и обеспечивают устойчивую работу электроники, автоматики и всего оборудования в целом. Драйверы уже используются в электронике станков лазерной, плазменной фрезерной обработки листовых материалов. Также они находят свое применение в отдельных устройствах и опциях, разработанных нашими специалистами. Например, в устройстве слежения на основе емкостного датчика, которое часто применяется как вертикальная Z координата.
При работе двигателя на частоте, совпадающей с резонансной, ротор двигателя колеблется вокруг положения устойчивого равновесия, возникает провал момента, что приводит к пропуску шагов и потере синхронности. Без принятия специальных мер шаговый двигатель при разгоне не может пройти резонансную частоту. Усиление амплитуды колебаний ротора вокруг положения равновесия вызывает сильные вибрации в передаточных механизмах, что является причиной избыточного шума и приводит к преждевременному износу механических деталей привода, вибрациям и нарушениям крепления частей и механизмов. В любом случае, явление резонанса способно существенно ухудшить точностные характеристики привода, поэтому изучение резонансных явлений и нестабильностей шагового привода представляет большой практический интерес.
Причиной возникновения резонанса является кратность частот собственных колебаний электромеханической системы и частот, возмущающих воздействий управляющих импульсов. В шаговом электроприводе как в нелинейной системе второго порядка резонанс может возникнуть при выполнении следующего условия:
В зависимости от сочетания резонанс и нестабильность пускового момента могут быть классифицированы по трем группам: низкочастотный резонанс, среднечастотная нестабильность и высокочастотные колебания.
Низкочастотный резонанс (частоты до 500 Гц).
Когда двигатель запускается с очень малой частотой вращения, а частота импульсов возрастает медленно, возникает резонанс на обертоне внешней частоты и субгармонические колебания.
Появляется главный резонанс на частотах собственных колебаний системы.
Возникает параметрический резонанс на обертоне собственной частоты.
Среднечастотная нестабильность. Одна из важнейших проблем, которую пришлось решать при разработке драйвера шагового двигателя и подборе самого двигателя как преодолеть данный вид резонанса. Он наблюдается при возрастании шаговых частот до 5001500 Гц и составляет 1/4, 1/5 шаговой частоты вращения.
Нестабильность имеет следующие особенности:
1) Колебания имеют одну или несколько частотных компонент. Они не связаны простым соотношением с шаговой частотой вращения двигателя и имеют более низкую частоту 5200 Гц.
2) При постоянных условиях работы наблюдаются медленно вырастающие колебания. Нарушение нормальной работы системы наступает через несколько секунд или даже минут. Возможна внезапная потеря синхронизма.
3) Характеристики нестабильности зависят от схемы и алгоритма управления.
4) Существенное влияние оказывает повышение момента инерции системы. Большая инерционность увеличивает нестабильность.
Высокочастотная нестабильность возникает на частотах 15002500 Гц, когда двигатель успешно проходит область среднечастотной нестабильности.
Анализируя условия и причины возникновения резонанса, наши специалисты выделили методы борьбы с каждой его разновидностью. Проблемой остается реализация решения, избавляющего от тех нестабильностей, которые оказывают наибольшее влияние на работу привода.
К настоящему времени Балтийским Объединением ОАО разработан микрошаговый инвертор с номинальным током фазы 8А, в котором реализован алгоритм обхода резонансных частот. Это позволяет получить мягкость хода во всем диапазоне рабочих скоростей. Использование такого алгоритма особенно важно для управления мощными двигателями с шагом 1.8° типа FL57, FL60, FL86, FL110 и т.п. А решение в пользу инвертора с таким алгоритмом повысит качество работы механической системы, особенно системы на зубчатых приводных ремнях, которой характерна прямая передача момента от вала двигателя на ремень через шестерню без редукции (ведущая шестерня кинематической системы зафиксирована непосредственно на валу двигателя).
Балтийское Объединение ОАО Технический директор Паршин Константин Эдвардович
Адрес: 199106, Россия, СанктПетербург,Шкиперский пр. 14Тел.: +7 (812) 715 69 66/77Факс +7 (812) 3563573Email: [email protected] Http:// www.baltio.ru
199106, Россия, СанктПетербург,Шкиперский пр. 14 +7 (812) 715 69 66/77 +7 (812) 3563573 [email protected] www.baltio.ru
* при использовании и перепечатывании ссылка на источник или сайт обязательна
mirprom.ru
| Возможно, резонансный механизм извлечения энергии из физвакуума окажется наиболее эффективным из всех существующих. Дело в том, что любое колебание характеризуется очень высокой степенью неравномерности. Здесь постоянно меняется как численное значение скорости движения колеблющегося тела, так и направление вектора скорости. А чем больше неравномерность, тем лучше должен быть результат. Вспомните, что я писал о разрушении моста под сапогами марширующих солдат в статье "Парадоксы энергии". Если суммировать энергию, сообщаемую мосту солдатами, и сравнить её с энергией, необходимой для разрушения моста, то вторая окажется в миллионы раз больше первой. Неизвестно точно, кто был первым в разработке резонансных генераторов. Имеются сведения, что американский физик Генри Мюррей ещё в середине 20-х годов прошедшего века осуществил первый успешный опыт по извлечению энергии из физвакуума в достаточно больших объёмах. А в конце 20-х годов он построил 30-ступенчатый агрегат мощностью 50 кВт, который работал беспрерывно несколько месяцев. Мюррей не делал секрета из своих экспериментов и демонстрировал работающий генератор всем желающим. Это его и погубило. Однажды какой-то безумец принёс с собой бомбу и взорвал лабораторию. А вскоре внезапно умер и сам изобретатель. После его смерти все уцелевшие бумаги и чертежи установки исчезли. И потому точно не известно, как именно выглядел аппарат этого изобретателя. Вторым был сербский физик Никола Тесла. Он тоже построил генератор, работающий на резонансном принципе, и его лаборатория в Колорадо-Спрингс также была взорвана. К счастью, Тесла был намного более известен по сравнению с Мюрреем и потому его самого не тронули. Но перекрыли все каналы получения денег для дальнейшей разработки. Тесловский аппарат состоял из электродвигателя и соединённого с ним через механическую муфту электрогенератора, а также искровика. Двигатель вращал генератор, а тот вырабатывал нужный для работы двигателя ток. При этом из-за наличия в цепи резонанса ток вырабатывался в таких количествах, что его хватало и для работы самого двигателя, и для питания многочисленных внешних потребителей. Когда между электродами в искровике проскакивает искра, в ней присутствуют колебания очень широкого спектра частот. И какая-нибудь из них обязательно совпадёт с резонансным значением. Если нагрузка изменится, резонанс будет осуществляться на другой частоте. Такая система очень удобна тем, что в ней не нужен блок управления и она автоматически подстраивается в резонансный режим. Но искра обладает двумя недостатками, из-за которых Тесла отверг данную схему. Во-первых, искра испускает жесткое рентгеновское излучение, вредное для организма. Именно по этой причине преждевременно ушли из жизни те наши современники, которые работали с искровой схемой: Арсений Меделяновский, Владилен Докучаев, Александр Чернетский. Во-вторых, искра порождает мощные радиоволны, от которых глохнут все телевизоры и радиоприёмники в округе. Тесла быстро разобрался в недостатках искры и отказался от такого способа, разработав иной более безопасный и даже испробовав его на практике. Он использовал обычный колебательный контур, имеющийся во всех радиоприёмниках, и содержащий по меньшей мере, одну индукционную катушку и электрический конденсатор переменной ёмкости. На Земле постоянно бушуют грозы с молниями, которые порождают электромагнитные волны широкого спектра частот. Антенна улавливает эти волны и возбуждает в контуре слабый переменный ток. А постоянно поддерживаемый в контуре режим резонанса усиливает ток до такой степени, что находящийся там электромотор начинает работать. Когда в Далласе (штат Техас) происходила промышленная выставка, Тесла заручился поддержкой фирм «Pierce-Arrow» и «General Electric», снял бензиновый мотор с демонстрируемого автомобиля «Arrow» и установил на него электрический двигатель переменного тока мощностью 80 л.с. и скоростью вращения 1800 об/мин. После этого пошёл в местный магазин, купил там несколько электронных ламп, кучу проводов, резисторы, и из всего этого барахла соорудил небольшую коробочку размерами 60×30×15см с двумя антеннами. Установил коробочку за сиденьем, подсоединил её к электромотору и поехал. Гонял он автомобиль целую неделю, развивая скорость до 150 км/час. А на все вопросы об источнике энергии отвечал, что энергия поступает из эфира. Но неграмотные обыватели сочли, что Тесла связался с дьяволом, который и толкает автомобиль. Разгневанный такими инсинуациями, Тесла снял коробочку с автомобиля и отказался рассказывать, как она работает. Некоторые современные физики, работающие в этой области, видят источник энергии тесловской коробочки в электромагнитных полях. В принципе, если настроить частоту аппарата на частоту земного электромагнитного поля (от 7 до 7.5 герц, так называемый резонанс Шумана), извлекать энергию из магнитного поля окажется возможным. Но это противоречит тому, что говорил сам Тесла. Ведь он прекрасно разбирался в магнитных полях, но говорил всегда об эфире, а не о поле. Одного я только не понимаю: зачем Тесла установил в своей коробочке две антенны, когда можно было бы обойтись одной? В настоящее время подобные схемы исследуют Андрей Мельниченко в России, Дон Мартин (Don Martin) в США и Паоло Кореа в Канаде. Точная схема установки Дон Мартина не известна, т.к. американцы держат её в секрете. Но мой личный разговор с директором International Tesla Institute Джонном МакГиннисом (John McGinnis), который продвигает эту разработку, привёл меня к выводу, что американская установка почти в точности идентична установке Мельниченко. Начинал Андрей с самого простого устройства, куда входили только генератор, электродвигатель и конденсатор. Вот его рассказ, взятый мною из журнала «Свет», 6, 1997: «...я зарабывал деньги на строительстве дач. И работал с циркуляркой, у которой был двигатель на 1.5 кВт. Всё шло прекрасно, пока не отключили энергию. Я пошёл к соседу, у него был бензиновый генератор на 127 вольт. Но у циркулярки двигатель рассчитан на 220 вольт. От такого генератора циркулярка работала еле-еле, диск можно было остановить ладонью. Тогда я взял пару обычных конденсаторов и поставил их последовательно с двигателем. Напряжение подскочило до 500 вольт. Я снял один конденсатор, и получилась напруга как раз на двигатель. Пришёл местный электрик, померил и чуть не упал в обморок: бензиновый генератор имел 100 вольт и 0.5 кВт, а электродвигатель — 270 вольт и 1.5 кВт при одинаковой силе тока 0.5 ампер. То есть двигатель имел напряжение на входе в 2 раза меньше номинального, а на выходе на 20% больше. Пила работала как зверь — доски только отлетали. Он ничего понять не мог. Тут я вытащил из-под двигателя конденсатор величиной со спичечный коробок, который он не заметил, и объяснил суть эксперимента. Любой специалист может его воспроизвести за несколько секунд и убедиться в реальности дополнительной мощности». В этой установке вся энергия, выбрасываемая из физвакуума при его переходе из возбуждённого состояния в нейтральное, отдавалась потребителю. Поэтому для следующего цикла возбуждения требовался посторонний источник энергии. В схеме Мельниченко им был бензиновый генератор. А в коробочке Теслы это были далёкие молнии. Но если часть получаемой энергии пускать на повторное возбуждение вакуума, посторонний источник энергии можно убрать. Поэтому Мельниченко изменил установку. Модернизированный аппарат кроме двигателя с генератором включал также конденсатор переменной ёмкости, нагрузку, блок управления и батареи. Двигатель и генератор соединялись механически через муфту и электрически. Конденсатор находился в цепи нагрузки. Цепь нагрузки и цепь двигателя подсоединялись к генератору параллельно. Блок управления менял емкость конденсатора так, чтобы в цепи всегда поддерживался резонанс. Батареи были нужны лишь для запуска установки, а после выхода на стационарный режим они отключались. А Паоло Кореа, похоже, повторяет работы Мюррея. Потому что внешний вид установки канадца очень напоминает то, что в своё время показывал американец и как об этом рассказывали посетители его лаборатории. Кореа использует акустический резонанс в плазме. В стеклянной трубе по всей её длине тянутся два плоских электрода, на которые подаётся переменное напряжение с частотой, равной резонансной частоте акустических колебаний плазмы (а у Мюррея было 30 таких труб, установленных последовательно в батарею). Сама же плазма создаётся посредством ионизации газа заряженными частицами, вылетающими из тонкого слоя радиоактивного вещества, покрывающего внутреннюю сторону электродов. Конечно, степень ионизации и температура такой плазмы довольно низки, но для получения хорошего результата этого оказывается достаточным. Как сообщает Кореа в своих статьях, на одну единицу вкладываемой энергии он получает от 6 до 18 единиц энергии из плазмы. К сожалению, у такой схемы имеется существенный недостаток: положительная обратная связь между вкладываемой и получаемой энергиями. Поэтому установка канадца работает неустойчиво, вырабатываемые ток и напряжение скачут в слишком широком интервале значений. А это ведёт к перенапряжению оборудования и его быстрому выходу из строя. Как решить эту проблему, исследователь пока не знает. И вот что интересно. Оказывается, нечто подобное уже давно используется на всех электростанциях, правда с совершенно иной целью. Явление резонанса в электрической сети прекрасно известно всем электротехникам. Когда он возникает, в сети выделяется громадное количество дополнительной энергии (выброс энергии может в 5-10 раз превышать норму), и многие потребители перегорают. От их выхода из работы ёмкость и индуктивность сети меняются и резонанс исчезает. Но для уже перегоревших устройств от этого легче не становится. Чтобы избежать такого оборота, на выходе из станции устанавливают специальные антирезонирующие вставки. Как только сеть окажется слишком близко к условиям резонанса, вставки автоматически изменяют свою ёмкость и уводят сеть из опасной зоны. Но если бы мы стали специально подерживать резонанс в сети с соответствующим уменьшением силы тока на выходе из станции, тогда потребление топлива станциями упало бы в десятки раз. И во столько же раз упала бы себестоимость производимой энергии. Также имеются сведения, что резонанс позволяет добиться многократного снижения энергозатрат при разложении воды на водород и кислород. Если электролиз производить током с частотой, равной частоте собственных колебаний атомов водорода и кислорода в молекуле воды, тогда затраты энергии на разложение падают в десятки раз. Но при последующем сгорании этих газов один в другом выделится такая же энергия, как раньше. Разлагая повторно полученную воду током резонансной частоты и снова сжигая полученные газы, можно добиться того, что при достаточно малых затратах электричества из розетки или от батарей мы получим громадные количества тепла. К сожалению, я не нашёл достаточно подробной информации на эту тему, поэтому ничего более конкретного сказать не могу. |
paranormal-news.ru
Устройство относится к синхронным электродвигателям и может быть использовано в электротехнической промышленности для создания резонансных двигателей крутильных колебаний.
Резонансный двигатель крутильных колебаний содержит зубчатый статор 1 с пазами 2, в которые уложена обмотка статора 3, и ротор 4, на котором установлены постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6. Ротор закреплен относительно статора при помощи подшипниковых щитов 7 и зафиксирован относительно статора при помощи, находящегося в обойме 8, упругого элемента 9.
Предлагаемый резонансный двигатель крутильных колебаний отличается простотой конструкции и надежностью, что расширяет возможности его использования.
Илл. 1
Устройство относится к синхронным электродвигателям и может быть использовано в электротехнической промышленности для создания крутильных колебаний.
Известен двигатель, содержащий корпус, вал, баланс и дугообразные электромагниты, закрепленные на корпусе и балансе для создания крутильных колебаний.
(см. Авторское свидетельство СССР 
441040, кл. В06В 1/04, 1971 г.)
Устройство состоит из жестко связанного с валом баланса и упруго подвешенного к нему корпуса. Корпус и баланс имеют не менее, чем по одной паре дугообразных электромагнитов, причем электромагниты баланса расположены между полюсами электромагнитов корпуса с зазором. При работе двигателя его корпус вращается равномерно, а баланс и соединенный с ним вал колеблется.
Недостатком такого устройства является его ненадежность из-за необходимости использования токовводов к подвижным обмоткам дугообразных электромагнитов.
Этот недостаток преодолен в другом известном устройстве, содержащем полый статор с обмотками постоянного тока и установленный в нем зубчатый ротор.
(см. Авторское свидетельство СССР 992103, кл. В06В 1/04, 1981 г.)
Данное устройство по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предложенному и, поэтому, принято за его прототип.
Согласно известному техническому решению при протекании тока по обмоткам и нахождении зубца ротора в соответствующем зазоре статора в теле зубца ротора индуктируются токи, которые вызывают крутильные колебания ротора. Частота этих колебаний пропорциональна количеству зубцов ротора.
Недостатком известного устройства является его громоздкость и сложность изготовления.
Техническим результатом данной разработки является создание простотой и надежной конструкции двигателя.
Указанный технический результат достигается тем, что резонансный двигатель крутильных колебаний, содержащий полый статор с обмотками и установленный в нем зубчатый ротор, дополнительно содержит подшипниковые щиты для крепление ротора внутри статора и упругий элемент для фиксации положения полюсов ротора относительно статора, статор выполнен зубчатым, обмотка статора выполнена из катушек, уложенных на каждом его зубце, на зубьях ротора установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, причем статор и ротор выполнены с равным и четным числом зубцов, а обмотки на зубцах статора соединены последовательно и встречно.
Зубчатая конструкция ротора и статора, обеспечивает возможность менять амплитуду крутильных колебаний в зависимости от числа зубьев, а благодаря сменному упругому элементу обеспечивается резонанс системы ротор - исполнительный механизм, работающий от двигателя крутильных колебаний, на частоте, необходимой для осуществления процесса, выполняемого исполнительным механизмом.
Устройство иллюстрируют чертежом.
На фиг.1 схематично изображен общий вид двигателя.
На фиг.2 изображен статор (без обмоток) и ротор (разрез А-А на фиг.1)
Резонансный двигатель крутильных колебаний, изображенный на фигурах, содержит зубчатый статор 1 с пазами 2, в которые уложена обмотка статора 3, и ротор 4, на котором установлены постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6. Ротор закреплен относительно статора при помощи подшипниковых щитов 7 и зафиксирован относительно статора при помощи, находящегося в обойме 8, сменного упругого элемента 9.
Устройство собирается и работает следующим образом.
Обмотку 3 статора 1, выполняют из катушек, уложенных на каждом его зубце, образованном пазами 2. При сборке устройства крепление ротора 4 относительно статора осуществляют при помощи подшипниковых щитов 7. Статор и ротор выполняют с равным и четным числом зубцов. Катушки соединяют последовательно встречно. Ротор фиксируют относительно статора в нейтральном положении при помощи, находящегося в обойме 8, сменного упругого элемента 9 в виде шарнира из резины. В качестве нейтрального положения выбирают положение ротора, при котором ось междуполюсного пространства ротора совпадает с осью зубца статора.
При протекании по обмоткам статора электрического тока на статоре формируется система чередующихся полюсов, и в зависимости от направления тока постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6 притягиваются в ту или другую сторону. При протекании по обмоткам статора переменного тока момент, действующий на ротор, меняет свою величину и направление с частотой тока, что обеспечивает крутильные колебания ротора. Амплитуда колебаний ротора может регулироваться за счет изменения величины тока. Максимальная амплитуда колебаний ротора соответствует расстоянию между полюсами.
Предлагаемый резонансный двигатель крутильных колебаний отличается простотой конструкции и надежностью, что расширяет возможности его использования.
Резонансный двигатель крутильных колебаний, содержащий полый статор с обмотками и установленный в нем зубчатый ротор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит подшипниковые щиты для крепления ротора внутри статора и упругий элемент для фиксации положения зубьев ротора относительно статора, статор выполнен зубчатым, обмотка статора выполнена из катушек, уложенных на каждом его зубце, на зубьях ротора установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, причем статор и ротор выполнены с равным и четным числом зубцов, а обмотки на зубцах статора соединены последовательно и встречно.
poleznayamodel.ru
Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам впуска двигателя внутреннего сгорания, использующим колебание столба воздуха или горючей смеси в трубопроводах. Система резонансного наддува ДВС содержит впускной коллектор и подключенный к нему резонаторный блок с переменными параметрами, выполненный в виде объемного резонатора с внутренней перегородкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси при перепаде давлений в интервале между дном резонатора и фиксированным положением. В перегородке предусмотрены средства для перепуска газовой среды. Рассмотрен вариант с запорным элементом, установленным на входе объемного резонатора, а также выполнение средства для перепуска газовой среды в виде калиброванного отверстия в перегородке, в виде системы игла-отверстие. Изобретение обеспечивает режим негармонического периодического колебания и повышение эффективности наддува. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к устройствам для впуска, использующим колебания столба воздуха или горючей смеси в трубопроводах для повышения коэффициента заполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания.
Из предшествующего уровня техники известна система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания (см. авт. свид. СССР N 557197, кл. F 02 В 27/00, 1977), содержащая емкость с подвижной подпружиненной перегородкой, размещенной внутри емкости и разделяющей ее внутренний объем на две полости, к одной из которых подключен впускной коллектор, а к другой - выхлопная магистраль, при этом впускной коллектор и выхлопная магистраль выполнены в виде основного канала, сообщенного с атмосферой, и ответвления, подключенного к емкости. Кроме того, участки впускного коллектора и выхлопной магистрали, заключенные между емкостью и крайними патрубками, выполнены длиной, равной резонансной. Под действием переменного давления в полости, сообщающейся с выхлопной магистралью, перегородка приходит в движение и действует как насос, повышающий давление во впускном коллекторе, при этом колебательная система перегородка - пружина выполнена настроенной в резонанс с частотой (периодом) колебаний давления в системе впуска и выхлопа. Известна также система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания (см. авт. свид. СССР N 757756, кл. F 02 В 27/00, 1980), содержащая впускные коллекторы, подключенные при помощи трубопроводов к воздухоочистителю и генератору волн давлений, выполненного в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, который связан с приводом от коленчатого вала. Недостаток известных систем заключается в том, что генератор волн давления является гармоническим, так как либо настроен на заданную частоту гармонических колебаний (система перегородка - пружина, либо связан с приводом гармонических перемещений (коленчатым валом). Периодические колебания давления во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, строго говоря, не являются гармоническими. В результате эффективность известных систем резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания является невысокой. Кроме того, генераторы гармонических волн давления имеют довольно сложную конструкцию. Известна также система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания (см. авт. свид. СССР N 498407 кл. F 02 М 35/10, 1976), взятая в качестве прототипа и включающая впускной коллектор и подключенный к нему резонаторный блок с переменными параметрами, выполненный в виде двух резонаторов, один из которых снабжен установленной на входе заслонкой, связанной с приводом, управляемым датчиком давления во впускном коллекторе. Известная система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания обеспечивает изменение резонансной частоты резонаторного блока в зависимости от числа оборотов двигателя. Недостаток известной системы, как и описанных выше, заключается в том, что она не обеспечивает высокой эффективности наддува, поскольку собственные колебаний в резонаторном блоке являются гармоническими, а колебания давления во впускном коллекторе - негармоническим. Задача изобретения - разработка системы резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания с таким резонаторным блоком, конструктивное выполнение которого обеспечило бы режим негармонического периодического колебания, что повысило бы эффективность наддува. Поставленная задача решена тем, что в системе резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащей впускной коллектор и подключенный к нему резонаторный блок с переменными параметрами, согласно изобретению резонаторный блок с переменными параметрами выполнен в виде объемного резонатора с внутренней перегородкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси резонатора под действием перепада давления на ее стенках в интервале между дном резонатора и фиксированным положением. При этом перегородка снабжена средствами для перепуска газовой среды. Поставленная задача согласно второму варианту решена тем, что в системе резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащей впускной коллектор, подключенный к нему резонаторный блок с переменными параметрами и запорный элемент с приводом, согласно изобретению резонаторный блок с переменными параметрами выполнен в виде объемного резонатора с внутренней перегородкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси резонатора под действием перепада давления на ее стенках в интервале между дном резонатора и фиксированным положением. При этом перегородка снабжена средствами для перепуска газовой среды, а запорный элемент установлен на входе объемного резонатора. Средства для перепуска газовой среды выполнены либо в виде калиброванного отверстия в перегородке, либо в виде системы игла - отверстие, при этом игла либо связана со стенкой объемного резонатора через исполнительный механизм датчика давления во впускном коллекторе, либо жестко закреплена на стенке резонатора. В последнем случае игла со стороны острия снабжена опорной тарелкой, а с противоположной стороны - цилиндрическим участком с кольцевыми канавками, причем внешний диаметр цилиндрического участка соответствует скользящей посадке относительно диаметра отверстия. Такое выполнение системы резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания обеспечивает повышение эффективности наддува, поскольку благодаря предложенному конструктивному выполнению резонаторного блока обеспечивается режим периодических негармонических колебаний, адекватных периодическим негармоническим колебаниям газовой смеси во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания. Для повышения эффективности работы двигателя внутреннего сгорания в период его запуска предусмотрено (согласно второму варианту выполнения системы) отключение резонаторного блока от системы. Выполнение средств для перепуска газовой среды в виде системы игла - отверстие, причем игла закреплена на стенке объемного резонатора посредством исполнительного механизма, подключенного к датчику давления во впускном коллекторе, позволяет регулировать процесс перетекания газовой среды в зависимости от скорости изменения давления во впускном коллекторе. При отсутствии средств для перепуска газовой среды полость 9 герметична, а следовательно, при изменении среднего за много циклов давления во впускном коллекторе изменяется и соотношение средних давлений между полостями и, как следствие, момент смены жесткости резонатора. Наличие отверстия позволяет выравнивать среднее давление в обеих полостях, сохраняя заданное соотношение продолжительности фаз всасывания и выпуска. На фиг. 1 изображена (схематично) система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - система согласно второму варианту выполнения; на фиг. 3 - средства для перепуска газовой среды в виде системы игла - отверстие; на фиг. 4 - второй вариант выполнения средств для перепуска газовой среды в виде системы игла - отверстие; на фиг. 5 - конструкция перестраиваемого объемного резонатора. Система резонансного наддува двигателя 1 внутреннего сгорания (фиг. 1) содержит впускной коллектор 2, подключенный к нему посредством канала 3 резонаторный блок, который включает объемный резонатор 4, подвижную перегородку 5 с отверстием 6 (калиброванным). Перегородка 5 размещена внутри объемного резонатора 4 и соединена с его стенкой, например через сильфон 7. Перегородка 5 разделяет внутренний объем резонатора 4 на две полости 8 и 9 переменного объема и сообщающиеся между собой через калиброванное отверстие 6. В предпочтительном варианте впускной коллектор 2 включает два участка 10 и 11, расположенные друг относительно друга под углом большим 90o, при этом участок 11 и канала 3 соосны, а соединение участков 10 и 11 выполнено с образованием выступа 12. Система резонансного наддува двигателя 1 внутреннего сгорания содержит также (согласно второму варианту выполнения системы) средства для отключения резонаторного блока в период запуска двигателя 1, которые включают запорный элемент, например заслонку 13 (фиг. 2), установленную в канале 3 с возможностью поворота вокруг оси 14 и связанную с приводом 15, вход которого соединен со стартером 16 двигателя 1. Подвижная перегородка 5 закреплена внутри объемного резонатора 4 таким образом, чтобы минимальный объем полости 8 соответствовал собственной частоте резонатора 4, приблизительно соответствующей (tmin)-1, где tmin - минимальная длительность фазы газораспределения. Средства для перепуска газовой среды между полостями 8 и 9 могут быть выполнены не только в виде калиброванного отверстия 6, но и в виде системы игла - отверстие (фиг. 3). Подвижная перегородка 5 крепится в этом случае к стенке резонатора 4 с помощью сильфона 7 и неподвижной перегородки 17, в которой выполнено отверстие 18. Игла 19 связана с выходом исполнительного механизма 20, вход которого соединен с выходом датчика 21 давления во впускном коллекторе 2. В другом варианте (фиг. 4) игла 19' жестко закреплена на стенке резонатора 4 и со стороны острия снабжена тарелкой 22, а с противоположной стороны - цилиндрическим участком 23 с кольцевыми канавками 24, при этом внешний диаметр участка 23 соответствует скользящей посадке относительно отверстия 18'. Для расширение диапазона резонансного режима работы системы наддува объемный резонатор 4 соединен с впускным коллектором 2 посредством бокового канала 3, а днища 24 и 25 (фиг. 5) выполнены с возможностью осевого перемещения и связаны соответственно с исполнительными механизмами 26 и 27, входы которых подключены к выходам блока управления (не показан), вход которого подключен к датчику числа оборотов двигателя, и к датчику давления во впускном коллекторе 2 (датчики не показаны). Система резонансного наддува двигателя 1 внутреннего сгорания работает следующим образом. В фазе впуска происходит понижение давления во впускном коллекторе 2 двигателя 1 внутреннего сгорания. Волна разрежения, распространяясь по каналу 3, достигает объемного резонатора 4. Давление в полости 8 понижается, и перегородка 5 под действием перепада давления на ее стенках перемещается в крайнее нижнее положение. Возникающая в результате этого волна сжатия из резонатора 4 распространяется по каналу 3, а затем по участку 11 впускного коллектора 2 в полость цилиндра двигателя 1, увеличивая его наполнение. Благодаря тому, что канал 3 и участок 11 соосны, практически вся энергия волны сжатия, распространяющаяся от резонатора 4, поступает в цилиндр. При повышении давления во впускном коллекторе 2 (в фазе обратного выброса) волна давления сжатия, распространяясь по участку 11 впускного коллектора 2, достигает выступа 12, образованного пересечением цилиндрического участка 10 и полуконического участка 11 коллектора 2. В результате обтекания выступа 12 высокоскоростным потоком возникает разрежение в участке 10 вблизи места соединения его с участком 11 и каналом 3, и следовательно, практически вся энергия волны сжатия, распространяющаяся от механизма газораспределения, поступает в объемный резонатор 4. Давление в полости 8 объемного резонатора 4 повышается, и перегородка 5 под действием перепада давления на ее стенках перемещается в крайнее верхнее положение. Возникшая при этом волна разрежения из резонатора 4 распространяется по каналу 3, а затем по участку 11 впускного коллектора 2 к двигателю. Из вышесказанного следует, что параметры объемного резонатора 4 оказываются различными для возбуждаемых в нем волн различных фаз колебаний давления во впускном коллекторе 2, а именно, объем резонатора минимален для фазы впуска и максимален для фазы обратного выброса. Следовательно, длительности возбуждаемых в нем волн сжатия и разрежения не будут одинаковыми. Иными словами, периодические колебания не будут являться гармоническими. При изменении числа оборотов двигателя изменяется давление во впускном коллекторе 2 двигателя 1. При неизменной величине давления в полости 9 объемного резонатора 4 это приводит к изменению величины рабочего объема резонатора, соответствующего фазе обратного выброса, что приводит к изменению соотношения длительностей волн разрежения и сжатия. Наличие в подвижной перегородке 5 средств для перепуска газовой среды (калиброванного отверстия 6 или системы игла - отверстие) позволяет поддерживать при различных режимах работы двигателя максимальную величину перепада давления между полостями 8 и 9 неизменным и, следовательно, сохранять соотношение длительностей волн сжатия и разрежения. Диаметр отверстия 6 выбирается из следующих рекомендаций. Время перетекания половины количества газа, находящегося в камере, под действием максимально возможного перепада давления во впускном коллекторе должно примерно соответствовать минимально возможному времени изменения давления во впускном коллекторе. Наличие отверстия 6 в перегородке 5 приведет к тому, что происходит перетекание газа из одной полости резонатора 4 в другую, причем интенсивность перетекания газа будет тем больше, чем больше перепад давления газа в полостях 8 и 9. Иными словами, скорость перетекания газа из одной полости резонатора 4 в другую будет максимальна при крайних положениях подвижной перегородки 5. Наличие перемещаемой иглы 19 в отверстии 18 позволяет регулировать скорость перетекания газа в зависимости от давления во впускном коллекторе 2 (фиг. 3), что позволяет повысить КПД за счет снижения величины перетекания газа. Таким образом, при циклических колебаниях давления имеет место периодическое перетекание газа из одной полости резонатора 4 в другую, снижающее эффективность резонатора 4. Для уменьшения величины перетекания газа и повышения КПД необходимо в крайних положениях перегородки 5 уменьшить величину перетекания. Поскольку подвижная перегородка 5 строго следит за изменением перепада давления, выполнение средств для перепуска газовой среды в виде неподвижной иглы 19', расположенной соосно в отверстии 18', выполненном в перегородке 5, позволяет плавно изменять сечение канала между полостями 8 и 9 в зависимости от положения перегородки 5. Кроме того, наличие тарелки 22 и цилиндрического участка 23 с лабиринтным уплотнением на поверхности обеспечивает перекрытие отверстия 18' в крайних положениях подвижной перегородки 5. Следовательно, в первую половину цикла перегородка 5 расположена на тарелке и отверстие 18' перекрыто, а разность давлений в камерах максимальна. Во второй половине цикла перегородка 5 перемещается от упора, отслеживая наполнение камеры 8. В начале перемещения, когда разница давлений минимальна, целесообразно иметь максимально необходимую площадь для перетекания. По мере удаления от упора разность давлений увеличивается, следовательно, площадь отверстия должна уменьшаться. Профиль иглы 19' определяет закон уменьшения площади перепускного отверстия в зависимости от перемещения перегородки 5 вверх. В крайнем верхнем положении перегородки 5 сечение зазора между иглой 19' и стенками отверстия 18' минимально за счет лабиринтного уплотнения, а разность давлений в полостях 8 и 9 максимальна.Формула изобретения
1. Система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускной коллектор и подключенный к нему резонаторный блок с переменными параметрами, отличающаяся тем, что резонаторный блок с переменными параметрами выполнен в виде объемного резонатора с внутренней перегородкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси резонатора под действием перепада давления на ее стенках в интервале между дном резонатора и фиксированным положением, при этом перегородка снабжена средствами для перепуска газовой среды. 2. Система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускной коллектор, подключенный к нему резонаторный блок с переменными параметрами и запорным элементом с приводом, отличающаяся тем, что резонаторный блок с переменными параметрами выполнен в виде объемного резонатора с внутренней перегородкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси резонатора под действием перепада давления на ее стенках в интервале между дном резонатора и фиксированным положением, при этом перегородка снабжена средствами для перепуска газовой среды, а запорный элемент установлен на входе объемного резонатора. 3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средства для перепуска газовой среды выполнены в виде калиброванного отверстия в перегородке. 4. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средства для перепуска газовой среды выполнены в виде системы игла-отверстие, при этом игла соединена с исполнительным механизмом, жестко закрепленным на стенке резонатора и связанным с датчиком давления во впускном коллекторе. 5. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средства для перепуска газовой среды выполнены в виде системы игла-отверстие, при этом игла со стороны острия снабжена опорной тарелкой, а с противоположной стороны цилиндрическим участком с кольцевыми канавками на нем, причем внешний диаметр цилиндрического участка соответствует скользящей посадке относительно диаметра отверстия.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5www.findpatent.ru
Для того чтобы обеспечить увеличение крутящего момента без значительного повышения частоты вращения коленчатого вала, отдельные производители двигателей, например БМВ, применяют резонансные впускные трубопроводы 1. В главном коллекторе 3 такого трубопровода производится разделение основного потока впускаемого воздуха на две тройные группы. Обе группы впускного трубопровода соединяются между собой резонансным трубопроводом 1 для обеспечения необходимой частоты резонансных колебаний и предназначены каждая для отдельной области частоты вращения коленчатого вала. В резонансном трубопроводе установлена дроссельная заслонка 7, открывающаяся по сигналу бока управления и служащая для изменения потоков всасываемого воздуха на средней частоте вращения коленчатого вала.
Рис. Впускной трубопровод двигателя БМВ 3ер:1 – резонансный трубопровод; 2 – переходной трубопровод; 3 – коллектор; 4 – трубопроводы; 5 – управляющий клапан коллектора; 6 – управляющий клапан переходного трубопровода; 7 – дроссельная заслонка
При низкой частоте вращения коленчатого вала оба управляющих клапана закрыты, низкочастотные колебания присутствуют в обеих тройных группах. При средней частоте вращения коленчатого вала открыт клапан переходного трубопровода. Обе половины впускного трубопровода при этом образуют колебательную систему, способствующую созданию эффекта дополнительной подачи воздуха в цилиндры. При частоте вращения коленчатого вала около 4500 об/мин оба управляющих клапана открываются, чем создается эффект дополнительной подачи воздуха, благодаря отражению волн всасываемого воздуха, в цилиндры всех шести трубопроводов при номинальной частоте вращения коленчатого вала. Этот эффект сохраняется до частоты вращения коленчатого вала 7000 об/мин.
Рис. Движение потоков воздуха по трубопроводу:а – низкая частота вращения коленчатого вала двигателя; б – средняя частота вращения коленчатого вала двигателя; в – высокая частота вращения коленчатого вала двигателя
ustroistvo-avtomobilya.ru
