Традиционные двигатели внутреннего сгорания отличаются тем, что в качестве начального звена выступают поршни, которые выполняют слаженные возвратно-поступательные движения. После изобретения кривошипно-шатунных агрегатов специалисты смогли достичь вращательного момента. В некоторых современных моделях оба звена совершают один вид движений. Именно этот вариант считается наиболее практичным.
Например, в линейном генераторе нет необходимости воздействовать на возвратно-поступательные действия, извлекая при этом прямолинейную составляющую. Применение современных технологий позволило адаптировать для пользователя выходное напряжение агрегата, за счет этого часть замкнутого электрического контура совершает не вращательные движения в магнитном поле, а только поступательные.
Описание
Линейный генератор часто называют изделием на постоянных магнитах. Агрегат предназначен для эффективного преобразования механической энергии дизельного двигателя в выходной электрический ток. За выполнение этой задачи отвечают постоянные магниты. Качественный генератор может быть выполнен на основе разных геометрических схем. Например, стартер и ротор могут изготавливаться в виде соосных дисков, которые вращаются относительно друг друга.
Эксперты называют такие линейные генераторы дисковыми или просто аксиальными. Используемая на производстве схема позволяет создавать высококачественные агрегаты компактных размеров с наиболее плотной компоновкой. Такое изделие можно смело устанавливать в ограниченном пространстве. Самыми востребованными считаются цилиндрические и радиальные генераторы. В таких изделиях стартер и ротор выполнены в виде соосных цилиндров, вложенных друг в друга.
Характеристика
Линейный генератор относится к сфере энергомашиностроения, так как умелое его использование позволяет повысить топливную экономичность и минимизировать выбросы токсичных газов в распространенных свободнопоршневых двигателях внутреннего сгорания. В автономном изделии, в котором электричество преобразуется при помощи сцепления между постоянным магнитом и неподвижной обмоткой, спаренные с поршнями цилиндры имеют характерную коническую форкамеру. Генератор функционирует с измененными ходами сжатия. Обмотка и поисковой магнит устроен так, что итоговое соотношение между количествами механической энергии, применяемой для производства электричества, равно имеющемуся между степенями сжатия.
Конструкция
Поисковой магнит в классических генераторах отличается принципом строения, так как производители полностью исключили трущиеся детали, такие как токоснимающие щетки и коллекторы. Отсутствие таких механизмов повышает степень надежности работы дизельной электростанции. Конечному потребителю не придется тратить большие суммы на техническое обслуживание оборудования. Устройство линейного генератора на дизельном топливе с постоянными магнитами позволяет экспертам надежно обеспечивать ценной электроэнергией различные лаборатории, жилые дома, а также небольшие производственные объекты.
Высокая степень надежности, доступность и легкий запуск делают такие установки просто незаменимыми в том случае, когда нужно обеспечить наличие резервного источника питания. К негативным сторонам линейных генераторов можно отнести то, что самая надежная конструкция не позволяет получить высокого напряжения выходного тока. Если же нужно обеспечить электроэнергией мощное оборудование, тогда пользователю придется задействовать многополосные модели, стоимость которых значительно выше базовых установок.
Линейные цепи
Это отдельная категория деталей, которая пользуется огромным спросом среди профессионалов. В соответствии с законом Ома ток в линейных электрических цепях пропорционален приложенному напряжению. Уровень сопротивления постоянен и абсолютно не зависит от приложенного к нему напряжения. Если ВАХ электрического элемента является прямой линией, то такой элемент называется линейным. Стоит отметить, что в реальных условиях сложно добиться высоких показателей, так как пользователю нужно создать оптимальные условия.
Для классических электрических элементов линейность носит условный характер. Например, сопротивление резистора зависит от температуры, влажности и других параметров. В жаркую погоду показатели существенно возрастают, из-за чего механизм теряет свою линейность.
Преимущества
Универсальный линейный генератор на постоянных магнитах выгодно отличается от всех современных аналогов многочисленными положительными характеристиками:
Небольшой вес и компактность. Такой эффект достигается за счет отсутствия кривошипно-шатунного механизма.
Доступная цена.
Качественная наработка на отказ из-за отсутствия системы сжигания.
Технологичность. Для производства долговечных деталей используются исключительно нетрудоемкие операции.
Регулировка объема камеры сгорания топлива без остановки двигателя.
Базовый ток нагрузки генератора не влияет на магнитное поле, что не влечет за собой снижение характеристик оборудования.
Отсутствует система зажигания.
Недостатки
Несмотря на многочисленные положительные характеристики, многофункциональный генератор с качественными втулками рабочего цилиндра имеет некоторые отрицательные характеристики. Негативные отзывы владельцев связаны со сложностью получения выходного напряжения в виде синусоида. Но даже этот недостаток можно легко устранить, если задействовать универсальную электронную и преобразовательную технику. Новичкам нужно быть готовыми к тому, что агрегат оснащен несколькими цилиндрами внутреннего сгорания. Классическая регулировка объема топливной камеры осуществляется по тому же принципу, что и в тестовой заготовке.
Дизельные установки
Каждый мужчина может сделать своими руками линейный генератор, который будет обладать оптимальными эксплуатационными характеристиками. Главное – придерживаться основных рекомендаций и заранее подготовить все необходимые инструменты. Дизельный линейный генератор пригодится в том случае, если пользователю приходится самостоятельно вносить изменения в существующую электрическую сеть. Агрегат поможет существенно упростить осуществление профессиональных и бытовых задач. Любое изделие нуждается в периодическом техническом обслуживании. С такими манипуляциями справится любой мастер, если будет знать принцип работы механизма.
Ограничения
Все большую популярность приобретает доступный и надежный линейный генератор. В качестве источника энергии этот агрегат можно использовать как в бытовой, так и промышленной сфере. Но каждый пользователь должен помнить о некоторых ограничениях. В процессе эксплуатации стираются кулачки приводов клапанов, в результате чего механизм не открывается, из-за чего мощность падает до критических отметок.
Из-за частой эксплуатации быстро прогорают края горячего клапана. В устройстве присутствуют вкладыши – подшипники скольжения, которые расположены на шейке коленвала. Со временем эти изделия тоже стираются. В результате образуется свободное пространство, через которое начинает проходить заправленное масло.
Топливный насос
Привод этого агрегата представлен в виде кулачковой поверхности, которая прочно зажата между роликом поршня и самого корпуса. Механизм совершает возвратно-поступательные движения вместе с шатуном двигателя внутреннего сгорания. Если мастер планирует изменить количество выталкиваемого за один такт топлива, то он обязательно осуществляет аккуратный поворот кулачковой поверхности по отношению к продольной оси. В этой ситуации ролики поршня насоса и корпуса будут сдвигаться либо раздвигаться (все зависит от направления вращения). Итоговые значения напряжения и электроэнергии, вырабатываемые во время различных циклов, нельзя отнести к категории автоматически пропорциональных изменений механической энергии.
Такой подход предусматривает применение крупногабаритных аккумуляторных батарей, которые чаще всего устанавливают между частью внутреннего сгорания и электродвигателями. Использование линейного генератора позволяет сохранить благоприятную экологическую обстановку окружающей среды. Экспертам удалось минимизировать образование токсичных составов при работе агрегата, что высоко ценится в современном обществе.
Изготовление этого довольно мощного линейного электрогенератора не потребует сложной работы. Его конструкция безумно примитивна и гениальна одновременно. Основана она на возвратно-поступательных движениях. Чтобы сделать это устройство, которое может запитать вечный фонарик или выполнять функции зарядного устройства для телефонов, нужно не более получаса.
Автор этой модификации вечного фонарика Игорь Белецкий усовершенствовал его, увеличив КПД. Главный элемент в этой конструкции – мощный неодимовый магнит в виде цилиндра. Его можно также собрать его из нескольких шайб. Диаметр одной шайбы 30 мм. Приобрести их можно в китайском интернет-магазине. В старых игрушках можно найти цилиндрический корпус с диаметром, немногим меньшим, чем размер магнита.
С обеих концов нужно поставить заглушки с амортизаторами. Это могут быть пружинки, но лучше, чтобы были магниты. В результате большой магнит не теряет энергию в крайнем положении, а запасает ее для обратного хода. Это сильно увеличивает эффективность электрогенератора.
Далее нужно намотать по центру цилиндра катушку. Толщина и количество провода определяют выходное напряжение и ток генератора. Чем толще провод, тем меньше напряжение, но выше ток. И наоборот. К примеру для слабенького светодиодного фонаря будет достаточно 500 витков провода сечением 0,2 мм. Для зарядки телефона нужно использовать провод 0,5 мм. Витков – 300.
На выходах катушки нужно установить диодный мост для преобразования переменного тока в постоянный. А для простой лампочки этого не требуется.
Таким простым генератором можно получить мощность в пределах нескольких ватт. Этого достаточно для подзарядки телефонов в походах. Можно использовать ионистор для создания запаса электричества. Он заряжается очень быстро и держит заряд долго. Он отличная альтернатива аккумуляторам.
А если вот так вот. Мы знаем что если к лопастям кулера приклеить маленькие Неодимовый магниты и один более мощнее поставить рядом то кулер завертелся. Если куллер, значит есть ток и можно заряжать батарею, используя не сложные схемы, о которых я не знаю. Ну если всё это аккуратно сложить в корпус фонарика, то будет прикольно. Ну очумелые ручки, если кто знает про что, давайте обмозгуем.
Обсуждение
Роман Соколов Уважаемый Игорь, мне нужен Ваш совет. Задумал сделать на основе подобного линейного генератора демпфер для амортизационной вилки велосипеда. Немного поясню, вдруг вы не в курсе дела что это. У амортизационной вилки есть пружина которая поглощает энергию удара от неровностей дороги, но она же ее и практически полностью возвращает и бьет велосипедисту по рукам. Для того чтобы вилка по праву называлась амортизационной нужен кроме пружины демпфер, который свободно дает сжиматься пружинам, но сопротивляется с определенным усилием при ее разжатии. В теории. линейный генератор для этого прекрасно подходит, достаточно поставить диод и тогда в одну сторону шток с магнитами должен проходить свободно, а в другую сопротивляться вырабатывая ток. А вот тут и загвоздка, генератор должен быть достаточно мощным, подключаться скорее всего будет накоротко или с достаточно мощной нагрузкой. Как его рассчитать хотя бы приблизительно. Какое сечение провода, сколько витков, возможно обмотку лучше сделать сегментированой, и вообще стоит ли браться, возможно под эту задачу он будет слишком громоздким.
Игорь,у меня был такой фонарик,китайский.В самом деле вечный.На столько вечный что я его подарил. Ну что за фонарик в который не нужно покупать батарейки? Он у меня в машине,в багажнике лежал на всякий случай. Подарил хорошему знакомому. Больше такие мне не попадались. Я не про то. Я хочу спросить. У меня есть интересная идея,хочу попробовать. С несколькими линейными генераторами. Идея компоновки. Но я больше механик.. Вот скажите, какую можно снять мощность с такого генератора? Неодимовый магнит вроде как мощная штука…
Если я объединю в общий привод… к примеру.. 6 таких генераторов. Как у Вас в ролике. Они будут на валу,образно говоря.То есть я буду подводить к ним энергию вращения ,которая будет преображаться в возвратно-поступательную линейного генератора.И тут понятно,что чем выше частота колебаний,тем больше импульсов. Понимаете? На вскидку можете что то сказать? Вы же с ними работаете,значит понимаете что к чему. В Ютубе когда то был ролик про генератор с линейными генераторами,несколькими, и двумя дисками по торцам. В дисках магниты.Через один полюса меняются. Диски сидят на валу,приводном. Между дисками статор с укрепленными линейными генераторами. При вращении вала вращаются диски. Магниты дисков толкают-притягивают магниты генераторов. Получается согласованная работа генераторов – сбалансированная. Авторы установили на автомобиль этот генератор для тестирования. И говорили о приличных показателях. При размерах немногим больше автомобильного он был мощнее в несколько раз. Реальны ли эти показатели? У меня есть собственная идея конструкции,которая позволяет,используя этот принцип делать “упаковку” линейными генераторами очень плотно, то есть существенно уменьшить габариты. Т.е. получить отличный результат в плане размеры/мощность. И еще. Как с вами списаться, а может потом и созвониться. Хочу обсудить некоторые вопросы по стирлингам. Я как то писал вам в коментах что у меня получился неожиданный эффект с линейным двигателем стирлинга (или правильнее лавуазье? ). Катастрофически не хватает времени на эксперименты с этой темой. Но она мне очень интересна. Я немного пробовал. Вопросов больше чем ответов. Но идей еще больше. Вижу перспективу в стирлингах на ближайшие года. Я так это вижу по крайней мере. В планах плотно заняться. Но не хватает времени и опыта (со стирлингами). Неплохо было бы с вами наладить контакт, если вы не против. В комментариях обсуждать технические вопросы не хочу по ряду причин.
Игорь белецкий мысли это очень хорошо! А главное правильно ведь мыслите, все вами предложенное вполне может быть реализовано, много уже людей об этом упоминали, дело лишь в том что никто пока промышленно в этом не заинтересован.
Petro golovatyi такой маленький генератор будет работать даже от вибрации двигателя на подушках. А для побольших надо найти места получше – и они есть при движении. Сами посмотрите как незакрепленные вещи в машине вибрируют и перемещаются.
Сергей химик игорь, а что придумать из прямоугольных магнитов? Намагничивание аксиальное, как расположить катушки и использовать вращение через редуктор, чтобы избежать трясучки? Думаю тут будет хорошая прибавка в мощности.
Игорь белецкий тогда только по кругу ставить катушки и вращать магниты закрепленные на диске, я уже показывал не раз такие генераторы, вполне работоспособно и кпд выше, но устройство конечно на порядок сложнее. У каждой схемы свои плюсы и минусы.
Iskatel а если на металлическую трубку намотать катушку, и пластиковую внутрь. А потом магнит цилиндрический внутрь толкать, а выталкивать будет такой же у конца трубки. Можно ли таким образом сделать фонарик, который одной рукой заряжается, заменить китайский ширпотреб с шестернями. Просьба хоть подскажите. Очень надо)
павел героним интересная вещь для похода. Однако немного но. Вес зарядки, играет немалую роль в рюкзаке. Телепать придется от часа до 3 в зависимости от тока – возможно вращательное или сжимательное (типа фонарика жучка) движение удобней. Я тоже интересовался методами восстановления энергии в походе для телефонов и навигатора, но пока остановился на литиевых акб- проще взятm с собой пачку заряженных. Но есть нереализованные мысли – элемент пельтье нагрев на костре – довольно сложно реализовать место склейки (biolite уже выпустили походную зарядку). Ну и все возможные варианты от тепла костра – это обычно есть всегда и в больших количествах, в походе. Парогенератор? Легкий и компактный.
Chakat netstalker посмотрев ваше видео родилась бредовая идея, а если магнит превратить в поршень и им раскручивать колесо которое будет закреплно на моторе, по типу парового двигателя паровоза, которое будет вращятся за счет энергии получаемой с катушки, ей и питаем мотор. Такого вечного двигателя я не видел в ютубе.
Whitebeastify это плохая идея, есть для этого электродвигатели которые напрямую преобразуют энергию во вращательное движение, а ты предлагаешь энергию преобразовывать сначала во возвратно – поступательное движение, а потом во вращательное, значит усложнить двигатель, добавить кучу деталей, увеличить вес и понизить кпд.
Игорь белецкий +whitebeastify не всем удобно крутить это раз, и где же там вращательное движение интересно. Никакого усложнения нет – наоборот, это самый простой генератор, изучите внимательнее факты.
Whitebeastify +игорь белецкий игорь, ваша идея мне наоборот понравились, даже думаю сделать такой генератор, и неодимовый магнит примерно такого размера есть, но я написал не по вашему видео, а по предыдущему каменту, где некий chakat предлагал, как я понял, использовать ваш генератор в качестве двигателя, где магнит был бы поршнем и на катушку подавался бы переменный ток и затем преобразовывать возвратно поступательные движения поршня, через кривошип, во вращение вала.
Chakat netstalker нет я не предлагал использовать как двигатель, а именно как генератор. На колесе установлен мотор который получает возвратно поступательные движения поршня, через кривошип, но на поршне неодимовый магнит который при вращении ходит в зад в перед внутри катушки. Таким макаром получаем ток который который подключаем к мотору он то и вращает вал мотора. Надеюсь выразился понятно. А вообще это бред как и все вечные двигатели
sandu / alexandru / sasha где можно наити diainster или супер конденсатор?
Было бы интересно, таким способом заряжать смартфоны.
Игорь белецкий это вполне возможно, из таких конденсаторов можно делать батарею и пользоваться ею как аккумулятором, просто они ещё дороги, поэтому широко ещё не распространены.
Virtualis очень смахивает на “спицу” генератора шкондина. Добавь в цепь магнито-мотор, будет подобие. С той разницей что он годами оттачивал величины. А вообще шкондин изобрел (почти) вечный двигатель, а всему миру пофиг.
игорь белецкий неее, боюсь столько не натрусить в реальном времени(разве что кинуть понемногу в аккум а потом оттуда резко взять), этож поди ват десять надо. Такую мощь, без особого напряга, можно только на генераторе вращения с магнитопроводами получить. Здесь 2-3 вата максимум, это что бы рука быстро не уставала. У этого кпд маленький процентов 20 не более, но зато он простой как палка. Так везде в природе, на чем то выигрываешь, на чем то проигрываешь.
Alex tango +игорь белецкий привы посмотрел зарядку у ипада 5. 2 вольта на 2. 4 ампера, p=ui=5. 2*2. 4=12. 48 ватей, для зарябки в авто подходит 2 амперная, если будет 1 а – как повсеместно китайские – показывать заряд не будет!
Alex sambo игорь, может быть немножко не по теме но подам вам информацию для размышлений и возможно идею для будущих экспериментов. Недавно увидел в сети новую немецкую разработку солнечной батареи, которая по идее должна отлично подходить для нашего региона, где бывает не так много солнца. Https: //www. Youtube. Com/watch? V=d3sn3hraezs и https: //www. Youtube. Com/watch? V=ipj92nollpq самым главным здесь является линза являющаяся собой большой пластиковый резервуар в виде шара заполненный водой, и за солнечным пятном которое фокусирует эта линза ездит система позиционирования с небольшой солнечной батареей, которая благодаря такой системе может вырабатывать примерно 3, 4 квт. Часов в день. Как по мне это неплохая идея но самым сложным будет здесь сделать резервуар такого размера. Да и зимой в связи с тем что используется вода не получиться использовать её использовать, так как вода замёрзнет и разорвёт резервуар, разве что использовать какую-нибудь другую жидкость или гель. Что вы думаете про такую солнечную батарею?
Игорь белецкий идея конечно не нова, видел я этот ролик, но думаю нет смысла городить такой огород. Давно уже это делали при помощи обыкновенных концентраторов и эффект был даже лучше и проще конструкция. Тот факт что таким образом от панелей получаем больше энергии не открытие, там другая проблема сразу возникает, нужно хорошо эти фотоэлементы охлаждать, иначе толку не будет. Так что везде есть свои нюансы.
Virtualis я вот все думал и думал по этой теме и пришел к выводу. Что в качестве комерческого проекта достаточно ручку приделать и будет такая себе погремушка для взрослых. А с маховиками развивая тему упремся в гибрид фонарика и эспандерав том или похожем виде). Для серьезных мощностей схема иная.
Барни калхун кстати и ионисторы необязательны, достаточно и обычных больших электролитов из современных блоков питания, примерно более 100мкф. Но диоды подключать как делал игорь нельзя. Поищите в интернете схему блокинг генератора, или вора джоуля, а так же очень желательно стабилизатор напряжения на кренке, тогда конденсатор будет действительно заряжаться и подчеркиваю накапливать энергию. В схеме предложенной игорем обычный диодный мост со сглаживающим конденсатором, он просто не успевает зарядиться и сразу разряжается на нагрузку.
Идея для игоря – возьмите лучше всего стеклянную тарелку, и положите в неё подшипник, начните двигать тарелку поступательными движениями в такт кручения подшипника. На этом принципе тоже можно собрать генератор, причем скорость шарообразного магнита внутри тора будет там весьма впечатляющая.
Владимир счастье хорошо. Но ведь ионисторы отличаются низкими напряжениями, и не любят повышенного. А этой штукой можно много натрясти. Или кратковременные импульсы не убьют ионистор? Ставить стабилитрон – такой себе вариант, он съедает почти всё из-за сопротивления.
Игорь белецкий схема классическая, четыре диода и параллельно кондер на выходе, в поиске задайте схема выпрямителя и выдаст массу этих схем на любой вкус, ничего мудреного там нет.
Игорь белецкий приходила конечно, тем более что генератор давно лежит и ждет этого, скажу более хотел сделать это ещё этой осенью, но как всегда планы имеют место сдвигаться. Но сделаю обязательно, я даже определился в типом конструкции – это будет турбина не больших размеров, не более метра в диаметре, такой себе балконный вариант. Так что в планах имеется и будет обязательно.
Игорь белецкий думаю до дыр его истереть будет не просто, ну а если что то и новый сделать не сложно, цена ему копейки. А выпрямители давно продаются на радиорынках готовые, на любое напряжение, так что самому делать уже и не надо, это я так сам развлекаюсь. В поиске найдете много вариантов, уверен.
Alex sambo +игорь белецкий давно уже думал именно о такой конструкции и именно с ионисторами), а вот про амортизаторы на магнитах не приходили мысли, я больше склонялся, чтобы использовать пружинки с обеих сторон магнита с мягким “ходом” (ну или резинки и трубку подлиннее, чтобы инерции было побольше). Не знаю правда насколько это будет эффективно, надо всё проверять на практике. И к стати этот генератор должен хорошо подойти тем, кто часто ходит пешком, закрепить его где-то на рюкзаке за спиной и во время ходьбы будет вырабатываться электроэнергия, которая будет заряжать ионисторы, а потом уже от них можно заряжать всё что угодно.
Alex tango резинко порвется отднозначно, пружины будут клацать в мозг, магниты оптимал, корпус любой из немагнитного материала, хоть керамический, хоть пвх труба – быстро не протрет, он вертикальный напруга на стены и трение не велики.
Vladimir lokot +alex tango можно использовать и металл аллюминий, медь или сплав латунь, но будет побочный эффект – наведения токов фуко в корпусе этого аппарата. Насколько это критично в такой самоделке можно выяснить наверное только экспериментальным путем.
денис т приветствую! Наверное все слышали о магнитной подвеске bose для авто, поэтому у меня появилась мысля сделать аналогичную в домашних условиях, ну или на крайний случай если не получится то сделать рекуперативную подвеску а-ля фонарик фарадея для второго аккумулятора или ионистров. Кто что посоветует?
Игорь белецкий совершенно верно, а лучше просто крепить его на ноге липучкой или ремешком, пониже к стопе, или ещё как. В мире эту тему уже давно обсуждают для военных. Для туристов есть powerpeg.
V. Vereschaga +игорь белецкий, или в машине прямо к колесу. Т. Е. Не к колесу, а к тому месту, где оно крепится – до амортизатора (не автомобилист, не могу термином сказать). И еще вопрос, игорь. Сколько ваш фонарик горит от данного ионистора? Как долго он разряжается и как это посчитать не подскажете? Кроме того, если напряжение у нас написано в характеристиках конденсатора (5, 5 вольта), то сила тока будет не так однозначна (максимальную можно замерить коротким замыканием на амперметр, правда не уверен, что это будет безопасно для последнего, ионистора и здоровья). После того, как выяснится данный вопрос, нужно или подбирать и подключать светодиоды последовательно, или ограничивать ток резистором. Я прав или нет? Спасибо!
Игорь белецкий +v. Vereschaga маленький фонарик очень ярко горит примерно минуту, потом свечение уменьшается и продолжает гореть ещё несколько минут слабым светом, но это же я заряжал ионистор рукой в течение ну максимум полуминуты наверное, но это же не полная его емкость. Короче надо еще поэкспериментировать.
ribakin осталось доработать систему автоматической тряски или еще чего – и можно вообще сажать на любой гаджет – телефон в первую очередь! В дороге лишь бы раскачивался от чего-либо и все. Потом собрать сборку из таких, подключить инвертор и. Фантазия, фантазия.
Игорь белецкий тема очень интересная, думаю я к ней ещё не раз вернусь, жаль конечно что они пока ещё дорого стоят, много не накупишь. В интернете уже есть много роликов об ионисторах, правда на английском, будем работать.
Andrey kartashow если я правильно уловил ход ваших мыслей, то скоро мы увидим батарею из самодельных термопар от которой засветим фонарик. Например медь-алюминий. За ионистор плюс однозначно. Кстати. Смею предложить поставить после выпрямителя dc-dc преобразователь.
игорь. Собери ионистровую баттарею хорошей мощности. Давно мечтаю, и наверное скоро сам соберу. Главная проблема ионистров – падение напряжения. С помощью парралельныхпоследовательных подключений можно регулировать напряжение. Если суметь сделать легкую систему переключения на этой основе – цены им не будет.
Andrey kartashow а что за проблема с падением напряжения? Есть сборки ионисторов с самобаллансировкой. Выпускаются фирмой epocs. Сам мечтаю собрать батарею. Только дороговаты они.
Vladimir lokot > в 2008 году индийские исследователи разработали опытный образец ионистора на основе графеновых электродов, обладающий удельной энергоёмкостью до 32 вт·ч/кг, сравнимую с таковой для свинцово-кислотных аккумуляторов (30—40 вт·ч/кг) [5]. (С) википедия даже если закрыть глаза на цену, то все равно литий пока вне конкуренции: удельная энергоёмкость: 110 … 230 вт*ч/кг; (с) википедия ну сами посудите. Я не умаляю возможностей ионисторов, они прекрасно работают как буфер, когда нужно быстро зарядится большим током или быстро разрядится отдав много энергии. Никакие аккумуляторы этого не могут. Но как основной накопитель на тех технологиях что есть сейчас они не айс совсем.
Виталий якубов [1: 48] – как напряжение зависит от толщины провода? Даже полез в википедию, там написано только от числе витков. Другое дело, что тонкий провод может расплавиться от большой мощности.
В соответствии с изобретением этот ток предпочтительно производится таким путем, например, когда постоянный магнит комбинируется с железным сердечником одним или обеими его полюсами, и который выполнен, например, из легированного железа, чистого железа, аморфного железа или другого подходящего материала с малыми или несущественными потерями потока.
Следуя методу изобретения, если, например один полюс стержневого магнита соединить с каким-либо железным сердечником, в форме стержня, то такая связка (на время связи) также образует вместе магнит. В ходе процесса намагничивания присоединенных магнитомягких стержней магнитный поток протекает (проникает) в них, и может индуцировать ток так же, как и любой поток индукции индуцирует ток в проводящем контуре, расположенном вокруг сердечника. Если теперь, например, на стержень у границы с постоянным магнитом намотана катушка, которая имеет такие параметры, что она может прерывать магнитный поток, текущий в стержень, посредством протекающего в ней электрического тока, полностью или частично или, другими словами, удаляет (подавляет) магнитное состояние (насыщение, наполнение магнитными зарядами) в сердечнике, то в катушке, расположенной на данном сердечнике, посредством импульсной модификации (импульсного перепада, импульсного фронта, в моменты нарастания и спадания) индуцированного потока ток индуцируется каждый раз заново (вновь, опять). Если это прерывание индуцированного потока происходит с большим импульсным перепадом, например с таким, что производит изменение фазы, переменяя поток, то в индукционную катушку из стержня выплескивается (индуцируется) постоянно пульсирующий ток. С каждым изменением (прерыванием) фазы магнитного потока от катушки, навитой на сердечнике у самой границы с магнитом, в магнитной цепи происходит два всплеска магнитного потока, один — когда индуцированный поток прерывается, другой – когда возобновляется. В индукционной катушке, в этот момент, устанавливается пульсирующий индукционный ток, вызванный, таким образом, производимыми пульсациями внутреннего индукционного потока в сердечнике. Этот эффект может быть получен и от постоянного тока в катушке, в которой электрический ток в желаемой последовательности прерывается и устанавливается вновь. Перепады импульсов тока прерывают, таким образом, потоки индукции в стержне с той же последовательностью (частотой и длительностями), как и они сами, и понуждают индуцированный магнитный поток пульсировать в стержне, посредством чего причиняются снова и снова постоянные пульсации тока в индукционной катушке. Было установлено, что индуцированный магнитный поток от постоянного магнита достигает своего полного изначального значения плотности в стержне даже на свободном конце мягкого магнитного сердечника, хотя на сердечнике может быть установлено и несколько индукционных обмоток со все тем же числом витков и сечением провода, как в катушке прерывания, установленной на сердечнике, без изменения значения плотности магнитного потока или остаточной намагниченности постоянного магнита. Постоянный магнит не размагничивается при использовании его магнитного поля для производства индукционного потока в стержне, а его энергия не убывает из него; и все наоборот в стерженевом электромагните, в индукционных обмотках которого всегда наводится ток даже больший (зависит от резкости фронта), чем ток потребляемый одной катушкой, что прерывает магнитное поле в стержне. Электромагнитным стержнем (сердечником), таким образом, ток производится тем больше, чем больше в него вводится одномоментно индуцированного потока, и это уже согласно с известными отношениями в трансформаторе. Поэтому важно производить индукционный поток, таким образом и в соответствии с изобретением, с постоянной подпиткой стержня от мощного постоянного магнита. После того, как найден принцип системы, можно построить, например, генераторы энергии на линейных, кольцевых или других подходящей формы и типов схемах носителей магнитного потока, без необходимости использования вращающихся частей и механического крутящего момента в генераторе.
Изобретение, таким образом, заключается в управлении переходами электрической частоты или перепадами импульсов тока так, чтобы как можно резче прерывать и устанавливать внутренний поток индукции в генерирующем сердечнике по сути производимым или исходящим от поля постоянного магнита. На рисунках схематически представлены конструктивные примеры в соответствии с сутью изобретения. На рис. 1 приведена схема линейного генератора энергии в продольном сечении; на рис. 2 схема мгновенного состояния линейного генератора в момент передачи потока индукции постоянного магнита в генерирующий сердечник; на рис. 3 представлен линейный генератор энергии в момент прерывания индуцированного потока; на рис. 4 объясняется статическое состояние пульсаций генератора энергии в замкнутой магнитной цепи в момент передачи потока индукции от постоянного магнита к генерирующему сердечнику; на рис. 5 представлена функциональная схема системы в соответствии с изобретением; на рис. 6 объясняется взаимодействие сдвоенного линейного генератора энергии с некоторыми из его элементов; на рис. 7 показан кольцевой генератор энергии согласно изобретению с циклически пульсирующим действием и связи в нем (некоторых из его элементов внутри и вне цепи порождения энергии).
Линейный генератор энергии, показанный на рис. 1, состоит из постоянного магнита 1, сблокированного с генерирующим сердечником 2 из магнито-мягкого железа, который может быть цельным или, как здесь, разделенным. Цепь катушки прерывателя установлена так, чтобы магнитный блок 1, выполненный как постоянный магнит, не подвергался воздействию переменного поля схемы прерывателя катушки 3.
На генерирующем сердечнике 2, следом за катушкой прерывателя 3 установлено, например, несколько индукционных катушек 4. Воздушный зазор 6 попеременно, то проводит, то прерывает магнитный поток от магнитного блока 1, создавая перепады потока индукции, создающей токи в обмотках 4. При таком способе, например, переменный ток для катушки прерывателя 3 предпочтительно использовать для производства переменного поля в воздушном зазоре 6, так чтобы, как это очевидно из рис. 2, с каждой фазой (переходом) переменного тока индуцированный поток 5 направлялся один раз в сердечник 2, а один раз супротив потока блока магнита 1, как на рис. 3, и тем самым прерывал индуцированный поток 5 в сердечник 2 полностью или частично и, таким образом, производил импульсные перепады (изменения). Если переменный ток подается на катушку прерывателя 3 например с частотой 50 циклов в секунду, то индуцированный поток 5 производит в сердечнике 2 сто импульсных перепадов (изменений) в секунду, и тем самым производит в индукционных обмотках 4 пульсации постоянного тока 14 с 50 положительными значениями максимумов за секунду (совпадающий поток усиливает поток, но насыщение не дает заметного броска, а вся выработка идет на противодействующем или прерывающем перепаде управляющего импульса).
По рис. 2 очевидно, что на генерирующем сердечнике 2 установлено сразу несколько индукционных катушек 4, на которых имеется больше либо по крайней мере, такое же число витков провода с таким же поперечным сечением, как и в катушкепрерывателя 3. Так как магнит 1 нисколько не требует для индукции своего магнитного потока электрического тока и при этом создает вплоть до свободного конца сердечника 2 также и магнитное насыщение, подобное, как и на выходе магнита 1, то во многообмоточной катушке индукции 4, как на рис. 2 или в длинной катушке 4, как на рис. 3, будет также индуцироваться усиленный ток, возбуждаемый цепью катушки прерывателя 3. От источника питания 9 питающий ток идет к генератору импульсов 10, амперметр 20 показывает затрачиваемый электрический ток в 1 ампер. Наведенный ток 7 или пульсирующий постоянный ток 14 складывается в соединениях 11,1 и измеряется амперметром 20,2 в 10 ампер. В электрическом выпрямителе 15 пульсирующий постоянный ток сглаживается и подается потребителю 18. К линии с током 21, подключено зарядное устройство 25, заряжающее батарею питания 9. Момент прерывания потока в момент непосредственного изменения направления переменного тока, необходимого для получения импульсных перепадов потока индукции 5, представлен на рис.3; когда индукционный поток 5 прерван, множество проводников 11,2 мгновенно получает отрицательный импульс в этот момент и через линию 21 выдает мощность потребителю и источнику 9 (еще вопрос, как это работает?).
На рис. 4 показана реализация устройства в соответствии с изобретением на U-образном магните 1 и U-образном генерирующем сердечнике 2, присоединенном двумя его концами к полюсам магнита 1. Над воздушным зазором 6 установлена, например, цепь катушки прерывателя 6,6. Картинка показывает мгновенное состояние, в то время, когда поток индукции 5 начинает управляться из цепи прерывателя катушки 3 в генерирующем сердечнике 2 и созданной поначалу замкнутой магнитной цепи 24. Цепь прерывателя катушки 3 здесь находится на сердечике 6,6, который попеременно создает и прерывает соединение (образованное двумя узкими воздушными зазорами 6) магнитного потока 5 между магнитом 1 и генерирующим сердечником 2, на котором установлены индукционные обмотки 4, так что каждый импульс потока индукции 5 индуцирует в них ток. Таким образом создается постоянный пульсирующий ток, который в несколько раз больше, чем ток, потраченный на возбуждение. При коммутации цепи катушки прерывания прекращается движение тока, наводящегося от магнито–мягкого сердечника 6,6, так как тем самым прерывается поток индукции 5. Во время прерывания потока индукции 5 от магнитного потока возбуждения 5 магнита 1 поток поворачивает в выполненный из железа блок перехвата 1,1 и проводится по пути 5,5 до S-полюса магнита 1 или входит в русло, протекающее в магнитных полях 5.1 в воздушных зазорах между полюсами блока перехвата 1,1 и полюсами магнита 1. Прерывистые линии 5,5 от N-полюса до S-полюса магнита через железный блок перехвата 1,1 изображают появление там магнитного потока во время его прерывания в генерирующем сердечнике 2. Железный блок перехвата 1,1 для магнитного потока 5 предотвращает в такой момент потери (утечки) потока из генерирующего сердечника 2 так, чтобы восстанавливался максимум RMS (среднеквадратичного значения мощности, при возможных нелинейных искажениях) наведенного тока тогда, когда генерирующий сердечник 2 остается без магнитного возбуждения. На рис. 5 показана функциональная схема циклического процесса, например, в генераторе энергии согласно рис.4.
Пульсирующий ток от источника питания 9 или источника переменного тока 12 через 23 подается в цепь возбуждения 13 и далее в катушку прерывателя 3 и производит пульсации индукционного тока 7 или пульсирующий постоянный ток 14, который поступает в электрический выпрямитель 15, а уже сглаженный ток 16 — в регулятор напряжения 17. Постоянный ток 16 желаемого напряжения передается к потребителю 18 и к трансформатору 10, откуда получаемый переменный ток 12, передается потребителю 19, который также связан трансформатором 22 и с промышленной сетью 23, тем самым потребитель 19 может питаться, например, переменным током 23 от бытовой сети или от электрической цепи генератора энергии.
Рис. 6 описывает сдвоенный линейный генератор в соответствии с изобретением. Но предпочтительно к прямолинейному магниту, к его двум полюсам, присоединять генерирующие сердечники 2 из силового трансформаторного железа. Катушка прерывателя 3 получает свой рабочий ток от источника питания 9 через трансформатор или импульсный генератор 10 по цепи возбуждения 13. С обмоток 4 можно получать, например, импульсы постоянного или переменного тока 12. Пульсации постоянного тока 14 через цепь 11 сглаживаются и передаются потребителю 18 и в батарею питания 9.
Дальнейшая версия системы в соответствии с изобретением показана рис.7. В принципе он подобен линейному генератору энергии, только лишь с круговым расположением сердечника. В этом генераторе также нет подвижных частей, таких как ротор и имеются те же элементы. Также индукционный поток 5 индуцирует индукционный ток 7, отличаясь лишь умножением энергии от циклически пульсирующего потока индукции. Магнит 1 установлен в кольцевой генерирующий сердечник 2. Катушка цепи прерывателя 3 может работать с пульсирующим постоянным током 14 или, как здесь с переменным током 12. От батареи питания 9 постоянного тока 16 ток подводится к преобразователю тока 10, где он преобразуется в переменный ток и подается в цепь возбуждения 13. Катушки прерывателя установлены так, чтобы положительное значение максимума переменного тока 12 открывало и поддерживало магнитопровод для индуцированного потока 5 от N-полюса до S- полюса магнита 1 вдоль по кольцу генерирующего сердечника 2 по замкнутой магнитной цепи 24. Когда на катушки 3 на обеих сторонах магнита 1 приходит отрицательное значение (максимума) переменного тока 12, то магнитный поток от магнита в генерирующем сердечнике 2 сжимается под воздействием индуцируемого катушками 3 потока, движущегося в противоположном направлении, в магнитной цепи, и прерывает поток 5 полностью или частично. Полное прекращение потока индукции 5 устанавливается, когда магнитное насыщение (возбуждение) генерирующего сердечника 2 становится равным 0.
Когда происходят частые и большие импульсные перепады потока, тогда в катушке 4 наводится пульсирующий постоянный ток 14, который по цепи 11 до идет к выпрямителяю15, после которого пульсирующий постоянный ток 14 сглаживается до формы необходимой техническому току. Посредством регулятора напряжения 17 постоянный ток 16 может быть передан потребителю 18, в батарею питания 9 и на преобразователь тока 10, и так потребителю и на собственные нужды.
Если поток индукции 5, обращается в сердечнике 2 согласованно с параметрами работы цепи катушек прерывателя 3, то потребуется уже значительно меньшее значение переменного тока (в этих катушках) для создания прерывания или установления минимума магнитного потока в замкнутой магнитной цепи, а его усредненное за все время работы арифметическое значение на один период будет близко к нулю. В связи с этим в устройстве устанавливается циклический процесс создания энергии со значительными ее излишками, которые можно направлять потребителям, а также и для поддержания собственно функционирования системы (самозапитки). В соответствии с этим, в устройстве, благодаря синхронизму момента прерывания в катушках и момента нуля (исчезновения) или минимума течения индукционного потока от магнита, текущего по кругу, появляется эффект сбережения затрачиваемой энергии относительно энергии производимой, что подобно как и у генераторов с традиционными формами преобразования механического крутящего момента в электричество, но у последних, однако, энергетические траты на крутящий момент больше, чем получаемый энергетический выигрыш в производимой электрической мощи от первых. Было найдено, что при каждом полюсе магнита с двумя концами, например как у тех, что с U-образной формой генерирующего сердечника, цепь прерывателя или управляющие катушки, с или без сердечника для управления магнитным потоком индукции, должна быть устроена таким образом, чтобы генерирующий сердечник постоянно коммутировался посредством перемены индукции потока, причиняемого постоянным магнитом, например, синхронно с фазой изменения перемен частоты питающего тока, и так, чтобы N-полюс передавал сердечнику перемены, проходящие от одного открытого конца сердечника к другому, а катушки прерывателя со своей стороны совершали в сердечнике у S-полюса магнита переворот (прекращение, резкий останов) потока магнитной цепи, вызванного действием силы постоянного магнита в сердечнике, в такт с каждым импульсом управляющего тока. По этой причине, индукционный поток в сердечнике будет прерываться или изменять направление и производить в индукционных обмотках генератора переменный ток одной и той же частоты, как и у самого тока возбуждения, однако с использованием повторно той же мощности RMS, что уже использовалась или была принесена от тока возбуждения (в предшествующие периоды или циклы). Согласно с найденным, пульсации или перевороты (прерывания) потока индукции, вызванного постоянным магнитом, не нуждаются в трате электрического тока, необходимого для их производства, также как не нужны затраты и на создание энергии посредством генерирующего сердечника в индукционных обмотках вокруг него, так как возвращение магнитного потока или возбуждения в сердечник происходит вне зависимости от того, или, другими словами, непосредственно от воздействия постоянного магнита, сила которого остается неизменной, несмотря на остановки в каждом цикле магнитного возбуждения в генерирующем сердечнике согласно с принципом изобретения даже в вечности. Система, исполненная в соответствии с изобретением, для производства энергии и само устройство становятся еще более эффективными, к примеру, при повышении рабочей частоты, используемой для электронного регулирования (управления) действием пульсаций постоянного тока, и позволяет таким путем многократно увеличить энергию до необходимого уровня рабочего тока, и в частности, даже без затрат природных ресурсов, тепла или механического крутящего момента.
Если несколько устроенных так источников энергии включены в последовательную цепочку, например, в серию, когда второй запитывается полностью энергией первого, а третий – полностью энергией второго источника и т.п., ………………….
