Автор Тема: Электродвигатель, потребляющий меньше энергии  (Прочитано 25998 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

birg77out

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 2471
  • Karma: +0/-0
    • Просмотр профиля
Многое, что написано в этой теме, считается заблуждением, если не будет доказано практически, что это имеет место быть. По мнению людей, энергия на противодействие противоэдс не тратится. Если двигатель нагружается, противоэдс становится меньше, возрастает ток в обмотках, становится больше магнитное поле, в связи с чем возрастает усилие вращения.

Темой сверхэкономичных двигателей начал интересоваться, прочитав в журнале статью Шурыгина Юрия Александровича. Поискав другие статьи в интернете и ознакомившись с ними, заметил, что он в них показывает идею, не публикуя конструкцию своего двигателя. Вот эту публикацию не смог прочитать, так как там маленькие скриншоты и при просмотре Flash версии, текст не отображался с требуемой четкостью. Упрощенно говоря, смысл в том, что известные конструкции электродвигателей создают такое магнитное поле, большая часть которого препятствует вращению и энергия тратится на преодоление противодействия. Здесь он пишет, что использует ферромагнетик (хотя возможно имеется в виду статор из ферромагнитного материала), то есть вещество, изменяющее силу магнитного притяжения при нагревании. На этом эффекте действуют некоторые тепловые двигатели. Чтобы попытаться понять, есть ли другие похожие конструкции, надо проанализировать раздел патентной базы по электрическим двигателям с тепловым эффектом H02N10 (список ссылок во вложении, для просмотра перетащите файл в браузер). В будущем планирую оформить его в более удобном для ознакомления виде.

Один человек подсказал 2 иностранных патента US6721496 и US7230358 (существует еще US7034498).

Пароль на один из архивов (про резонанс) во вложении - " vedomo.ru ".
Статья Мельниченко, как он запитывал электродвигатель резонансом.
 
 


Двигатель Белашева http://www.belashov.info/machina.htm

Электродвигатель с импульсной запиткой

http://83.142.8.22/lite/load_async.html

http://masters.donntu.edu.ua/2008/eltf/luzhnev/library/srdrus.htm

После бесед с умными людьми можно изложить следующий принцип работы некоторых конструкций. При приближении притягивающихся частей статора и ротора вырабатывается энергия. Затем, когда части отдаляются друг от друга, они тормозят вращение. В этот момент эти детали отключают от электричества и они теряют магнитные свойства. Притяжение происходит в других местах. Таким образом получается импульсное питание электродвигателя.
В будущем, когда накоплю побольше информации по вентильным экономичным двигателям, возможно тоже включу их в эту тему.
« Последнее редактирование: Июль 04, 2014, 10:17:31 pm от birg77out »

birg77out

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 2471
  • Karma: +0/-0
    • Просмотр профиля
В результате поиска информации в интернете попалось сообщение с предложением воспользоваться идеей по экономичному двигателю. Под раскрывающимся спойлером привожу переписку, содержимое файла с описанием. Exel файл расчета во вложении.
По мнению части людей, которые видели эту статью, данный двигатель не будет работать
Переписка (некоторые несущественные фразы не публикую):
- Здравствуйте. Вышлите пожалуйста описание, каким должно быть устройство энергосберегающего двигателя с низким потреблением электроэнергии.
Ответ:
- Здравствуйте! Кратко. Берём электродвигатель например 1,5 ква, 750 оборотов(чем меньше тем лучше). Разбираем рассоединяем все катушечные группы(обычно по две катушки, их не трогаем), то есть получается 4 обмотки на полюс, одной фазы, значит всего 12 обмоток. Находим начала и концы, и соединяем(не зависимо к какой фазе она принадлежала, все должны идти одна за другой), конец первой обмотки(все катушки должны быть намотаны в одну сторону, например по часовой) - с началом второй, конец второй с началом третьей и так дальше, и конец последней(12) с началом первой. Делаем шесть выводов(это оптимально) через 60 электрических градуса, именуем С1, С2, С3, С4, С5, С6,. Двигатель собираем. Замеряем сопротивление между С1 и С4, это будет сопротивление двигателя. По нему можем рассчитать напряжение источника питания(сопротивление можно тоже заранее рассчитать и выбрать нужный двигатель). Осталось собрать схему управления, по своей сути это бегущий огонь(точка), только к выходу добавляем шесть ключей с плюса питания, шесть с минуса. Частоту естественно нужно поднять, учитывая что один оборот магнитное поле сделает за шесть импульсов от задающего генератора. То есь для 3000 оборотов в минуту частота должна быть 300 герц, мощность на валу(потребляемая остается постоянной около 300 ватт для данного двигателя, при этом увеличится приблизительно в четыре раза.
С уважением Алексей. ЧАЯ.
chernovol2010@rambler.ru

Другой ответ:
- Здравствуйте! Вот пожалуйста то, что обещал. Они ещё не доведены до логического завершения. Но ошибок, вроде бы нет.
 С уважением ЧАЯ.

Присланная статья:
Электродвигатель ЧАЯ
Асинхронный электродвигатель переменного тока без противоЭДС

1. Введение
2. Краткий экскурс в электротехнику
3. Принцип работы
4. Расчет
5. Усовершенствование
6. Применение
7. Пример реализации
8. Заключение
Введение

Много талантливых самородков ищут способы выработки электроэнергии без топлива, которая получила название СЕ, это и тестатика, и трансформаторы Тесла, и много других сложных для изготовления, ещё сложнее в настройке, на изготовление которых нужно выкроить определённую сумму из бюджета семьи и порой немалую , так большая часть их не рабочие. В Интернете много информации, которая или изложена заведомо с ошибками,  умышленно, а может из-за не понимания.
 
Краткий экскурс в электротехнику

С курса электротехники все мы знаем, что все электродвигатели обратимы. Это преподносится, как догма, что бы ни у кого, даже в мыслях не могло возникнуть другого мнения.

Но рассмотрим работу электродвигателя с точки зрения электротехники, обмотки статора создают вращающееся магнитное поле, которое наводит в роторе напряжение, и увлекает за собой ротор, который вращается в этом магнитном поле  с некотором отставанием(скольжение), иначе в роторе не будет наводиться напряжение, а значит, не будет возникать вращающегося момента. Это аксиома.

Но вращающийся ротор своим магнитным полем, которое пронизывает и железо статора наводит в нем ЭДС, правда немного меньшую для двигателя, и немного большую для генератора. Вот эта ЭДС как раз и есть основной недостаток всех электрических машин. Эта ЭДС направлена всегда против источника питания электродвигателя. Большая часть мощности, которую потребляет электродвигатель, используется на преодоление этой электродвижущей силы. Она же выступает в роли посредника между нагрузкой и источником. Увеличилась нагрузка на двигатель, уменьшились обороты ротора, наведенное магнитным полем ротора напряжение на обмотках статора уменьшается, а значит, растет ток, потребляемый двигателем, растет правда и крутящий момент(когда ротор стоит, для электродвигателя, катастрофа, пусковые токи достигают семикратной величины). Все это верно, казалось бы другого и быть не может. Но не все так однозначно. Ведь в двигателе основным условием его работы есть магнитное поле статора, каким способом мы его создадим ротору без разницы. Теперь небольшой экскурс в электротехнику. Рассмотрим последовательное соединение катушек индуктивности(нам оно более выгодно). Если две катушки с одинаковой индуктивностью соединить последовательно, а индуктивной связи между ними нет или она очень маленькая (далеко находятся друг от друга, расположены перпендикулярно или помещены каждая в свой ферромагнитный экран, или комбинация нескольких способов одновременно). То наша получившаяся индуктивность увеличиться в два раза. Если при таком соединении магнитные потоки связать разноименными полюсами; север-юг, север-юг и замкнуть магнитную цепь, то индуктивность увеличится еще в два раза(если коэффициент связи единица), то есть в четыре раза от одиночной катушки. При соединении север- север, юг-юг, встречно индуктивность катушек уменьшиться в два раза. По сути, она стремится к нулю, катушки индуктивности, как бы компенсируют друг друга, и чем более равные индуктивности они имеют, тем их индуктивность больше приближается к нулю. Все радиолюбители знают устройство вариометра,  две катушки одна в другой, одна из которых вращается, меняя общую индуктивность. На практике почти каждый электрик с этим сталкивался, поленившись согласовать, подключив по ошибке обмотки, не согласованно, включив сетевые обмотки(встречно).

Устройство электродвигателя

Двигатель обычный асинхронный трехфазный или двухфазный с короткозамкнутым ротором. А вот обмотки выполнены не стандартно. Каждая фазная обмотка состоит, обязательно, из парного количества зубцов,  и обмотка мотается непосредственно только на один зубок(на каждый полюс должно быть не меньше двух обмоток), то есть на каждом зубце, сколько бы их не было. Таким образом выполняются обмотки всех фаз, двигатель по сути является токовым, ему нужно обеспечивать ток обмоток при напряжении тем меньшем, чем больше мощность двигателя(типоразмер), на который он был рассчитан(в зависимости от провода примененного для намотки обмоток). Ничего необычного в этом нет. А вот преимуществ, масса. Двигатель не может вырабатывать ЭДС. Её попросту нет, так как индуктивности обмотки двигателя скомпенсированы. Поэтому двигатель не видит нагрузку, магнитное поле созданное обмотками статора вращаясь с частотой питающей сети, увлекает за собой ротор,  и ротор будет крутиться пока его крутящий момент превышает момент сопротивления приводимого им механизма. Даже остановившийся ротор будет развивать максимальный крутящий момент(экскаваторная характеристика), причем при этом пусковой момент будет значительно превышать номинальный, при одинаковой потребляемой мощности от сети. А максимальная мощность и ток в обмотках двигателя будет определяться напряжением источника питания, конечно при токах более номинального, нужно следить за его температурой, зависит в первую очередь от времени работы в таком режиме. Напряжение питания используется для создания вращающегося магнитного поля, плюс потери в стали, плюс потери в меди, но не будет работать на борьбу с противо ЭДС, так как она отсутствует, а это и есть основная величина потерь от источника напряжения питания.

Потому что напряжение, наводящееся на проводниках каждого зубца, слева и справа, имеют одно направление, так как движутся мимо одного полюса, и взаимовычитаюся, в отличие от стандартного двигателя, проводники одной катушки находятся под разными полюсами, и наводящееся напряжение складывается.

Расчет

Для основной массы, которой являюсь и я, самым простым способом расчета является, перерасчет данных электродвигателя. Для этого нужно посчитать ампервитки используемого электродвигателя, и постараться расчитать новую обмотку с теми же или большими ампервитками, толщина провода выбирается в зависимости от нужного сопротивления обмотки одной фазы и желаемого тока потребления. Ток для выбранного провода, можно посмотреть по справочнику на двигатель, который намотан таким же проводом. Активная потребляемая от источника питания мощность будет равна номинальному току обмотки в квадрате умноженному на сопротивление обмотки фазы умноженное на два(к стати для прдвинутых, соединив обмотки электродвигателя звездой, и соединив две фазы вместе, замеряйте сопротивление обмотки постоянному току. После чего возведите в квадрат ток двигателя по паспорту для 380 вольт, в квадрат, и умножте на сопротивление обмоток, которое вы замерили. Вы получите мощность действительно используемую для полезной работы электродвигателя от источника питания, это вам тоже может пригодится при перерасчете). Напряжение для питания выбирайте в зависимости от ваших целей, на него и расчитывать обмотку, так как управлять двигателем напряжением проще(по моим представлениям), чем током(может быть и лучше), можно и частотой, но тогда потребление от сети будет всегда одинаковым, если не ввести отрицательную связь по оборотам. Можно просто применить регулируемый источник напряжения(кренку), лучше импульсный.

Усовершенствование

Для упрощения и уменьшения объёма работ предлагаю следующее. Выбрать двигатель нужного типоразмера(под свои цели) из имеющегося на рынке. Но есть условие, двигатель должен иметь не менее чем четыре полюса, то есть синхронная частота 1500 оборотов, чем меньше тем лучше.
Разбираем и соединяем все обмотки последовательно, начало конец, начало конец, и так далее (не зависимо к какой фазе принадлежала обмотка), все в кольцо, конец последней с началом первой.  То есть при подаче питания на любую обмотку, плюс на начало обмотки, минус на конец, все обмотки должны создавать один и тот же магнитный полюс. Делаем шесть выводов с обмоток  от С1 до С6, с одинаковым интервалом, через 60 шестьдесят электрических градусов(шесть это оптимально). Собираем схему электронного коллектора. По сути проще всего применить схему бегущего огня(бегущая точка), увеличив частоту задающего до 1000 герц,  подключив на выход шесть ключей к плюсу питания, шесть к минусу, и зашунтировать все ключи диодами(лучше Шотки), катодом к плюсу(стандартно). Вместо 12 диодов можно поставить три моста соединив все плюсы вместе и подключив к плюсу, все минусы вместе на минус источника питания, выводы переменного подключаем на выходы С1-С6, каждый к своему(любому). Схема должна подавать питание на два противоположных вывода обмотки двигателя, и смещаться с каждым импульсом на один шаг. На вывод С1 плюс на вывод С4 минус, на С2 плюс, С5 минус, С3 – С6, С4 – С1, С5 – С2, С6 – С3, и далее повторяется сначала. Для синхронной частоты 3000 оборотов в минуту, частота импульсов должна быть 300 герц. Посчитать можно умножив 6, число выводов(за шесть импульсов один оборот) на частоту оборотов двигателя с секунду. При шести выводах частоту умножаем просто на десять, получаем обороты в минуту. Требование к ключам стандартные; Ключи работают каждый в течении одной шестой части периода, главное чтобы они выдерживали импульсный ток двигателя(желательно с двухкратным запасом).

Применение

То что двигатель управляется током его недостаток (прямо в трехфазную сеть включать нельзя), для бытового применения нужен трансформатор(усовершенствованый ЭД только со схемой управления, или только с тремя несвязанными вторичными обмотками, но токи будут компенсироваться в части обмоток, течь в противоположных направлениях, ослабляя магнитное поле, по крайней мере нам это вдолбили), хоть и не очень мощный, а вот для транспорта это превращается в преимущество. Так как стандартная сеть для авто двенадцать вольт, то и двигатель нужно рассчитывать, что бы при двенадцати вольтах обеспечить тот ток, на который рассчитан двигатель. А соединив двигатель с валом автомобильного генератора, который будет заряжать аккумулятор при оборотах двигателя больше 1000 в минуту, можно забыть не только о бензине, но и о всех заправках и зарядках. Такую систему можно применить в качестве движителя практически на любом транспортном средстве. Подняв частоту с помощью преобразователя частоты в два, три, четыре раза, мощность двигателя увеличится, при этом не надо менять уровень напряжения, как для обычных двигателей, напряжение остается неизменным не зависимо от частоты, так как обмотка не имеет индуктивности, ток не будет зависить от частоты. Да и ключи не нужны высоковольтные, и на большие токи, зависит от паспортной мощности примененного электродвигателя, и от сопротивления обмотки(от диаметра провода).

Пример реализации

Берем электродвигатель 1,6 Ква, 750 оборотов в минуту, номинальный ток 5,7 ампер. Это данные на табличке электродвигателя. Сопротивление обмотки одной фазы равно 3,35 ом(со справочника). Считаем активная мощность(производящая работу) равна току в квадрате умноженому на сопротивление обмотки. Равно 108,84 ватта, но это по одной фазе, а у нас трехфазная сеть и по простому, на одной обмотке полное напряжение, на двух других приблизительно по половине(нас устроит такая точность, а так понятней для всех), а две по половине, это одна целая обмотка. То есть у нас в любой момент работают только две обмотки, третья не используется(это плохо, но я не о том). Значит активная мощность для данного электродвигателя будет равна 108,84 умноженному на два, получим 217,68 ватт. Вот эта мощность и используется электродвигателем для полезной работы. Остальная мощность это реактивная, о ней не будем.

Перекоммутируем обмотки. Теперь мощность потребляемая электродвигателем будет равна 326,52 ватта, используются все три обмотки. 3,35 умножаем на три(количество обмоток) и делим на четыре, равен 2,51 ом. Это будет сопротивление получившегося двигателя. А ток должен быть увеличен вдвое, так как у нас получилось две паралельные ветви. А провод по прежнему допускает номинальный ток 5,7 ампера. Значит чтобы создать туже величину магнитного поля нужен ток уже 11,4 ампера. Напряжение источника питания для получения такого тока должно быть равно 28,64 вольта(ток умножаем на сопротивление). Значит только два аккумулятора. Изменить ситуацию можно сделав двенадцать выводов, диаметрально противоположные соединяем, получаем снова шесть выводов, но двигатель уже будет четырехполюсным (восемнадцать по три под сто двадцать вместе, трехполюсный и так далее, но не меньше четырех обмоток  между фазами), при той же частоте обороты будут вдвое ниже, его сопротивление станет равным 0,6281(в четыре раза ниже), необходимое напряжение упадёт до 14,32 вольт. А ток нужно создать уже 22,8 ампер. Мощность потребляемая от источника питания останется равной 326 ватт, не зависимо от оборотов, при номинальном токе электродвигателя. Класически чем больше полюсов, тем больше габариты, при той же мощности на валу, поэтому много полюсов невыгодно, считаю два или в крайнем случае четыре, если необходим источник низкого напряжения, а и других вариантов нет.

Мощность на валу двигателя вырастет, в зависимости от частоты вращения магнитного поля, ориентировочно прямо пропорционально(в два – в два; в три – в три) . При шести тысячах оборотов в минуту, это в восемь раз от 1, 6 ква, и будет в районе 12 ква(на валу). Чего вполне хватит для привода электромобиля(даже 6 ква). Из них 0,6 ква на привод автомобильного генератора , который заряжает аккумулятор и питает схему. При длительном превышении номинального тока двигателя, необходимо контролировать его температуру(не допускать перегрева обмотки). Потребляемая мощность от источника тоже вырастет(вдвое ток в четыре мощность). Пытался как умел, изьясняться просто и понятно для любого, имеющих минимум познаний в данной области знаний. Поэтому специалисты(профи) не ругайтесь, что вам скучно пропускайте.

Заключение

Информация выложена в свободный обмен и для распространения, приветствуются, доработки поправки, и прочие изменения оригинального документа, и абсолютно бесплатна. Не можеть быть платным то, что принадлежит всем. Это мое глубокое убеждение. Дерзайте, я буду очень рад если кому ни будь эта информация оказалась необходимой и хоть кто ни будь сможет наконец забыть о непомерных тратах на бензин, и сможет ездить когда захочет и куда захочет, не загрязняя при этом нашу уже до основания загаженную планету, если у кого ни будь будет такой двигатель крутить генератор, для освещения и обогрева дома. Я только представлю, каждый день в мире сжигаются миллионы тонн бензина, нефти, газа. Но никто и пальцем не пошевелил, что бы было иначе, бизнес - единицы обогащаются на том что им не принадлежит, и на создание чего наша планета потратила не один миллион лет(и востановить его им понятно, и нашей цивилизации тоже, на теперешнем этапе технического прогресса невозможно…) .
Черновол Алексей Яковлевич
Город   Днепропетровск
« Последнее редактирование: Июль 04, 2014, 01:11:59 pm от birg77out »

birg77out

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 2471
  • Karma: +0/-0
    • Просмотр профиля
Из журнала:
Изобретатель и рационализатор
1960-12
Предлагаю электродвигатель постоянного тока новой конструкции с переключающимися электромагнитами на статоре и текстолитовым ротором с железными вкладышами, расположенными на равных расстояниях один от другого по образующим цилиндра. Число вкладышей равно числу электромагнитов.Снятая мною нагрузочная характеристика этого электродвигателя показывает, что мощность, затрачиваемая на его торможение, при постоянном числе оборотов более чем в три раза превосходит подводимую к нему мощность.
Ф. Хорев
г. Саратов
Журнал:
Предложенный Вами электродвигатель принципиально не нов. Такие машины применялись в качестве учебного пособия в средних школах в начале XX века.
Однако полученные Вами результаты совершенно неожиданны.
Выходит, что, заставив электродвигатель вращать небольшую динамо-машину, можно получить такое количество электроэнергии, которого будет достаточно не только для приведения самого электродвигателя во вращение, но и для использования ее в других токоприемниках. То есть получился так называемый вечный двигатель, над изобретением которого, как известно, напрасно бились несколько веков пытливые умы.
Конечно, трудно, не присутствуя на испытании Вашего электродвигателя, установить, где именно при испытании вкралась досадная ошибка, приведшая Вас к заведомо неточным результатам. Нам кажется, что это произошло при определении тормозящей силы. Конечно, помочь Вам в уточнении полученных нагрузочных характеристик можно лишь имея подробный эскиз тормозного устройства с размерами и величинами сил, входящими в расчетную формулу.
Для того чтобы Вам самому себя быстрее убедить в неточности полученных нагрузочных характеристик, рекомендуем Ваш электродвигатель заставить работать, как предлагалось выше. Вы тогда легко убедитесь, что мощность, вырабатываемая динамо-машиной, будет недостаточна для приведения в действие предложенного Вами двигателя, то есть никакого «вечного двигателя» не получится.



На этом форуме в другой теме представлена документация по измерению мощности на валу.
« Последнее редактирование: Июль 01, 2014, 09:46:38 am от birg77out »

birg77out

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 2471
  • Karma: +0/-0
    • Просмотр профиля
Двигатель Стовбуненко
« Ответ #3 : Июнь 30, 2014, 10:07:07 pm »
Двигатель Стовбуненко
В архиве, кроме представленной в этом посте статьи, публикация из журнала «Знание - сила» и патент
https://yadi.sk/d/I6x8ArnhVXk5R





Далее статья «Без эффектов, но эффективно» из журнала «Изобретатель и рационализатор» 1960 год №2


«НЕ НАРУШАЕТСЯ ЛИ ОСНОВНОЙ ЗАКОН ФИЗИКИ!»
в ряде газет и журналов — «Научно-технические общества СССР» № 7 за 1959 г., «Советская Россия» ОТ 30 июля 1959 г., «Ленинградская правда» от 27 марта 1959 г. и других — появились статьи под несколько интригующими заголовками: «Зубцовый эффект», «Эффект Стовбуненко», «Открытие, которое экономит миллионы» и др.
Речь шла об электрическом двигателе, предложенном Л. В. Стовбуненко. Как утверждают авторы статей, этот двигатель, имея очень маленькие габариты, развивает огромную мощность, примерно в 40—70 раз превышающую мощность обычных двигателей таких же размеров. При этом он якобы потребляет очень мало энергии.
Авторы пытались также убедить читателей, что можно значительно увеличить подъемную силу магнитов и электромагнитов только за счет нарезки зубцов определенной формы и размеров.
Естественно, содержание этих статей вызвало повышенный интерес специалистов и учреждений
связанных с применением электродвигателей в самых различных областях науки и техники. Однако оно вызвало столь же понятное недоумение: не нарушается ли в данном случае основной закон физики —закон сохранения энергии и ряд законов электротехники и электромагнетизма?
Совершенно правы товарищи Ю. Г. Лобов из Ульяновска, Б. Шулейкин из пос. Барановка, Т. С. Поляков из г. Омска и другие, которые в своих письмах спрашивают, не является ли это шуткой, и, если нет, как объяснить в наше время работу «вечного  двигателя», описанного в статье «Зубцовый эффект».
Отбросив все, связанное с фантазией, посмотрим, как обстоит дело в действительности.
Говоря о том, что двигатель Стовбуненко в 40—70 раз мощнее других двигателей таких же габаритов, авторы приведенных статей сравнивают несравнимое. Они имеют в виду синхронные микродвигатели типа «моторов Уоррена», имеющих очень низкий коэффициент полезного действия—порядка долей процента. Но при этом они забывают, что условия работы нормальных двигателей и шаговых совершенно разные.
Ведь нормальный двигатель вращается непрерывно и непрерывно отдает мощность, а шаговый двигатель, предложенный Стовбуненко, работает в течение очень короткого отрезка времени, совершая при этом работу на коротком отрезке пути. Разные условия работы делают неправомерным сравнение шаговых двигателей с обычными. Оно не только неправомерно, но бессмысленно: шаговые двигатели не могут заменить обычных. Шаговые, импульсные двигатели могут конструироваться любой мощности, но габариты их при этом будут соизмеримы с габаритами обычных электродвигателей, а коэффициент полезного действия не будет превышать достигнутой величины для электромагнитных устройств.
Таким образом, никаких нарушений известных нам законов физики тут нет и не предвидится.
Что касается утверждения относительно увеличения подъемной силы магнитов путем нарезки на них зубцов определенной формы, то здесь допускается неточность. Речь идет не о подъемной, а об удерживающей силе. Последнее же обстоятельство известно давным-давно, никаким открытием не является.
Однако двигатель, о котором с таким увлечением писали газеты и журналы, в самом деле весьма интересен и перспективен. Прежде чем оценить его достоинства, попробуем разобраться в том, что он собой представляет.
ПИТАЕМЫЙ ИМПУЛЬСАМИ
Л. В. Стовбуненко предложил оригинальную конструкцию реактивного шагового, импульсного двигателя. Принцип действия и устройство его поясняют рисунки.
На рисунке вы видите основные части двигателя: статор, промежуточныи полый ротор, основной ротор и устройство фиксации полого ротора в исходном положении.
Статор набран из отдельных листов электротехнической стали, имеющих на конце зубцы. Листы изолированы тонким слоем пака и снабжены обмоткой из медного провода.

Промежуточный полый ротор представляет собой цилиндр из немагнитного материала, в теле которого размещены вкладыши из магнитного материала. Форма одного вкладыша и сам полый ротор показаны на рисунке.
Ширина вкладыша полого ротора равна ширине полюса статора, а с внутренней стороны вкладыш имеет зубцы, по форме и размеру равные зубцам основного ротора.
Основной ротор имеет вал, на котором напрессованы пластины из электротехнической стали, снабженные зубцами, по форме и величине равными зубцам вкладыша.
Двигатель работает следующим образом.
На рисунке показано исходное положение основных частей.
При подаче электрического тока на
обмотку статора в нем возбуждается магнитный поток. Силовые линии стремятся замкнуться по пути наименьшего сопротивления, то есть там, где воздушный зазор между статором, полым и основным роторами наименьший. Однако путь этот, как видно на рисунке, не прямая, а изогнутая линия. Выпрямляясь с определенной силой,
магнитная силовая линия заставляет повернуться полый и основной роторы до положения, при котором оси зубца статора, вкладыша полого ротора и зуба основного ротора совпадут. Как только роторы повернутся, работа двигателя прекращается. Чтобы повторить цикл, надо снять возбуждение со статора и вернуть полый ротор в исходное положение, как показано на рисунке. Возврат полого промежуточного ротора может быть произведен либо пружиной, либо постоянным магнитом, либо электромагнитом. После нового цикла основной ротор окажется повернутым на тот же угол, что и в первый раз. Еще один цикл — еще один поворот. И так далее.
Промежуточный же ротор «топчется на месте»: делает шаг вперед — шаг назад.
Как видим, работа двигателя длится только в течение короткого отрезка времени, необходимого для поворота полого и основного ротора на небольшой угол.
Отсюда ясно, что шаговый двигатель может работать только при питании его отдельными импульсами, продолжительность которых обеспечит поворот подвижных частей на заданный угол. А пауза между импульсами должна быть такой, чтобы полый ротор успел вернуться в исходное положение.
Делая различное количество зубцов, варьируя ширину и количество полюсов статора, можно получить в разных двигателях различную величину поворота за один импульс.
Сравнивая величину угла поворота за один импульс с количеством импульсов за определенный отрезок времени, можно заранее сказать, на сколько градусов повернется вал двигателя за заданное время или на заданное количество импульсов.
Эти соотношения очень хорошо можно выразить формулами:

число импульсов на один полный оборот ротора, ap— угол поворота ротора на один импульс;

число оборотов в минуту (скорость вращения) при заданной частоте f импульсов в секунду.
Как видно из приведенных соотношений, число оборотов в минуту шагового двигателя можно менять только за счет изменения частоты, в пределах от максимальной для данного двигателя до полной остановки.
Описанный двигатель имеет недостаток: он не может менять направление вращения вала.
Л. В. Стовбуненко предложил еще две конструкции, которые позволяют менять направление вращения. В первой из них применены два статора, смещенных симметрично относительно вкладыша полого промежуточного ротора. В зависимости от того, на обмотку какого из статоров будет подан импульс напряжения, вал ротора повернется влево или вправо.
Вторая конструкция, разработанная ранее американцем Томасом, представляет собой три статора, зубцы которых смещены относительно зубцов ротора. Эта конструкция, получившая название трехтактной, не имеет полого промежуточного ротора, но требует для питания трех импульсов, смещенных во времени относительно друг друга. Для изменения направления вращения достаточно изменить последовательность импульсов.
Из описанных выше двигателей можно очень широко применять в качестве основного силового устройства при автоматизации ряда устройств и систем только последний тип—трехтактный.
В частности, один из экспонатов советского павильона на Всемирной выставке в Брюсселе, отмеченный дипломом, — универсальный фрезерный станок с программным управлением, изготовленный ЭНИМСом, имел в качестве силового привода суппортов шаговые импульсные двигатели в трехтактном исполнении (Журнал «Станки и инструменты», 1958, № 12)
ЕГО БУДУЩЕЕ — В АВТОМАТИКЕ
Бурное развитие автоматизации производственных процессов во всех отраслях промышленности, вызванное историческими решениями XXI съезда КПСС и июньским Пленумом ЦК КПСС (1959 года), заставляет обратить особое внимание на необходимость широкой постановки вопроса о разработке, промышленном изготовлении и внедрении в народное хозяйство шаговых электродвигателей как самого современного устройства средств автоматики.
Во всей этой работе не будет никакого «зубцового эффекта» или «эффекта Стовбуненко». Будут созданы шаговые импульсные двигатели, не таящие в своих небольших габаритах огромных мощностей, но открывающие большие перспективы для облегчения и резкого повышения производительности труда, дающие возможность создать отдельные полностью автоматизированные станки, линии, цехи и целые заводы.
В чем заключаются эти возможности?
Коротко говоря, в том, что шаговые электродвигатели способны точно выполнять такие задания, которые другими средствами либо вовсе невозможно, либо трудно выполнить, не прибегая к так называемой обратной связи. Например, шаговый двигатель обеспечивает поворот на заданный угол или линейное перемещение какой-либо детали на заданном расстоянии. При этом особенно ценна его способность останавливаться «в данной точке».
Нет сомнения в том, что шаговые двигатели разовьют и расширят применение счетно-решающих устройств в самом простом их варианте для целей промышленной автоматики.
Можно представить себе, как изменится облик и условия работы целого ряда предприятий и устройств благодаря использованию шаговых двигателей для счетно-решающих или программирующих устройств.
Взять хотя бы большую газораспределительную станцию, парораспределительные устройства или химическое производство, где имеется множество вентильных задвижек, которые требуют непрерывного регулирования по времени или в зависимости от изменения нагрузки. Сейчас это требует обязательного присутствия оператора. Закрывать или открывать задвижки на заданную величину с помощью существующих типов приводов не представляется возможным, потому что электродвигатели и соленоиды имеют инерцию, то есть продолжают некоторое время работать и после того, как перестают получать питание. Допустим, заслонка уже завернута до отказа, а двигатель, своевременно выключенный, все же поворачивает ее еще чуть-чуть — и конец заслонке: резьба сорвана. Чтобы избежать этого, надо создавать сложные тормозные устройства. А шаговые двигатели позволяют провести такую полную автоматизацию, исключив оператора, весьма просто и эффективно.
Это может быть осуществлено следующим образом. Для случая регулирования по времени на магнитной ленте или перфокарте с помощью любого вспомогательного устройства записывается в виде отдельных импульсов программа, соответствующая полному или частичному перекрытию одной или нескольких задвижек.
На вал каждой задвижки устанавливается шаговый двигатель. При запуске магнитной ленты или перфокарты с заданной скоростью вентильные задвижки будут закрываться или открываться точно на ту величину и в той последовательности, какие заданы программирующим устройством.
При использовании счетно-решающего устройства программа может меняться в зависимости от условий, которые будут в него вводиться.
Примеров применения шаговых двигателей, а также их конструкций в средствах автоматизации можно привести очень много. Именно здесь, в автоматике, будущее шаговых двигателей. А значит, это будущее велико.
Е. БРОН, инженер


Есть примеры, что автомобиль может ездить долго на малом количистве энергии:
http://www.youtube.com/watch?v=c72DfSDPotU
http://vedomo.ru/index.php/topic,387.msg1274.html#msg1274
« Последнее редактирование: Сентябрь 08, 2016, 08:56:26 am от birg77out »

birg77out

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 2471
  • Karma: +0/-0
    • Просмотр профиля
Архив с подборкой патентов, которые привлекли внимание:
https://yadi.sk/d/L02tBZ9ZVdrSt