Задачка для школьной Олимпиады или Нобелевская премия?

Статья в журнале
[-]

Тема
[-]
Задачка для школьной Олимпиады или Нобелевская премия?  

Эту статью прислал один из наших читателейЮрий Александрович Шурыгин. Вот фрагмент нашей переписки:

«...Мне 55 лет. Но я не один, нас целая группа изобретателей. Лично я в теме 10 лет, общался более чем с 7000 адресатов со всего мира. По образованию я врач, занимаюсь изобретательством почти 20 лет, в том числе в области свободной энер­-
гии – 10 лет. Живу в Сибири. Основное направление – электронные и электромеханические устройства свободной энергии, тепловые двигатели, всевозможные механизмы. В общем, самый широкий спектр. У меня есть товарищ, живет на Кавказе, в районе МинВод. Специалист по автоматизации производственных процессов. Тоже изобретатель со стажем. Сейчас в основном занимается гидравлическими и пневматическими устройствами, получением тепла, холода, питьевой воды. Еще один товарищ – из Воронежа, инженер. Разрабатывает самые разные устройства. Сейчас, например, занимается горением воды, создал специальный реактор-отопитель. Доводит его до промышленного уровня. Есть у него и разработки по новым источникам энергии на основе особых веществ. По двигателям разных типов и многое другое. Десятки разработок. Есть и еще несколько человек, но я пока их не буду трогать. Хотя имеются уникальные разработки антигравитационных устройств, двигателей на постоянных магнитах (гораздо лучше ПЕРЕНДЕВА, который так и не показал ни одного реального двигателя широкой общественности)... Знаю, что при внедрении главное препятствие совсем не в деньгах... Но денег не дают именно поэтому, чтобы не реализовал в масштабе, ощутимом для некоторых профильных конкурентов. Тут нет для меня секрета. Но ведь мир задыхается от старой энергетики, а новую не дают внедрять...»

Мы не первый раз публикуем статьи изобретателей-индивидуалов. На этот раз попросили прокомментировать этот материал внештатного члена редколлегии журнала, кандидата физико-математических наук Анатолия Лазаренко.

Но сначала сама статья...

Разработана концепция электродвигателя, потребляющего во много раз меньшую электрическую мощность, чем развиваемая им механическая. Все находится в полном соответствии с известными законами физики и законами сохранения энергии. В известных электродвигателях только очень малая часть потребляемой мощности используется для создания работы, а основная часть тратится на преодоление так называемой обратной (или генераторной) ЭДС, возникающей согласно закону Ленца во вращающемся роторе. Во всех руководствах по электротехнике утверждается, что КПД электродвигателя может достигать 80–98%, но проведя необходимые исследования, я убедился, что это не так, а истинный КПД электродвигателя не превышает 5–10%, поэтому имеются огромные резервы для его увеличения и, соответственно, улучшения экономичности электродвигателя во много раз.

Пока ротор двигателя неподвижен, подведенное к нему напряжение создает ток в катушках намагничивания, который и обеспечивает силовое взаимодействие, заставляющее вращаться ротор. Сила магнитного поля катушек зависит только от тока в них и количества витков провода. Поэтому при неподвижном роторе нужная сила тока достигается при небольшом напряжении питания. Она зависит в основном от активного сопротивления обмоток. А потребляемая двигателем мощность равна произведению потребляемого тока на напряжение питания. Но когда ротор приходит во вращение, в его катушках начинает генерироваться ЭДС, которая всегда направлена навстречу питающему напряжению (компенсирует его). Поэтому для поддержания нужной силы тока приходится поднимать напряжение питания. При этом растет и потребляемая мощность. На практике почти вся потребляемая электродвигателем мощность уходит на преодоление генераторной ЭДС. И только очень малая часть используется собственно для работы. Это можно объяснить следующим образом:

При вращении ротора двигателя относительно статора согласно закону Ленца возникает так называемая генераторная, или противо-ЭДС, которая всегда направлена навстречу питающему двигатель напряжению и обусловлена током, возникающим в проводниках двигателя, пересекающих силовые магнитные линии при взаимном перемещении полюсов ротора и статора.

Мне удалось найти теоретически и подтвердить опытным путем такое взаимодействие магнитных полей в двигателе, при котором генераторная ЭДС не вызывает необходимости поднимать напряжение питания двигателя. Следовательно, появляется возможность во много раз снизить потребляемую двигателем электрическую мощность при неизменной выходной механической.

И довести истинный (реальный) КПД до 90–95% вместо 5–10% у современных двигателей. При этом электродвигатели будут вырабатывать в 10–20 раз большую механическую мощность, чем потребляют электрическую. Сейчас разработано несколько эскизных проектов двигателей, в которых возможно получение на порядок большей механической мощности относительно затраченной электрической. Все они просты конструктивно, не требуют дефицитных материалов, как широко рекламируемые двигатели типа ЛЮТЕК, ПЕРЕНДЕВ и пр. Данные двигатели могут быть основой любых транспортных средств, приводить в движение генераторы на электростанциях, станки, оборудование и пр. При этом не потребуется вообще никакого топлива! Было построено и испытано два макета двигателя, несколько отличающихся между собой. Один макет был соединен с генератором, и при испытании двигатель развил в три раза большую механическую мощность, чем потребляемая им электрическая. Так как данные макеты – это сильно упрощенные конструкции реальных двигателей и изготовлены из неподходящих материалов, то есть все основания предположить, что промышленный образец двигателя будет работать гораздо лучше.

 

Юрий Шурыгин, Россия

 

Комментарий Анатолия Лазаренко

«...Разработана концепция электродвигателя, потребляющего во много раз меньшую электрическую мощность, чем развиваемая им механическая. Все находится в полном соответствии с известными законами физики и законами сохранения энергии!..»

И это – обещанное соблюдение закона сохранения энергии?!! Триста лет известная эквивалентность работы и теплоты позволит в этом случае запросто создать вечный двигатель. А это, извините, уже не мой профиль, я физик, а не медик.

 

«...Один макет был соединен с генератором, и при испытании двигатель развил в три раза большую механическую мощность, чем потребляемая им электрическая...»

Да, осталось сделать пару-тройку таких каскадов, и получится электромобиль с питанием от аккумулятора... мобилки! Автор садится в него и едет на выбор – к «Тойоте» или «Форду», которые с удовольствием отвалят несколько миллионов долларов за такой прорыв и посрамление конкурентов. Докучливые же физики, требующие уравнений, формул, предсказания и наблюдения новых явлений для проверки новой теории,  наконец тоже будут вынуждены заняться этим вплотную.

Но для этого автору проекта все-таки надо определиться: или закон сохранения энергии, или моторчик, выдающий втрое большую мощность, чем потребляемая… (Некстати вспомнился старый анекдот про еврея в бане, который стеснялся своей национальности и притворялся православным, вот и нарвался на замечание: «А Вы, Добрыня Израилевич, уж или снимите крестик, или наденьте плавки…»)

 

«...Так как данные макетыэто сильно упрощенные конструкции реальных двигателей и изготовлены из неподходящих материалов...»

Это уже почти калька из «Современной идиллии» Салтыкова-Щедрина, где изобретатель самодвижущегося колеса объяснял его неподвижность  той же «неподходящестью матерьялов» : «...так, обрезки кой-какие...» (извините, по памяти цитирую, могу ошибиться).

 

P.S. Всех желающих продолжить дискуссию приглашаем на портал www.exrus.eu


Комментарии
[-]
ava
wiskin | 03.09.2011, 20:41 #

Лично мне нравится вообще принципиальное новшество на сайте: наконец появилась
 оставлять комментарии.

ava
No nick | 05.09.2011, 09:25 #

Приветствую, Володя, и поздравляю с полезным новшеством - порталом и пр. Изданию действительно повезло с редактором. По теме текста: понравилась спокойная и мягкая реакция А.Лазаренко на кпд выше 1 (и анекдот про Добрыню Израилевича)
Обнимаю, успехов!
Бен

ava
No nick | 25.09.2011, 06:25 #

Юрий Шурыгин. Есть и формулы,есть испытания макетов... И я нигде не утверждал,что КПД моих двигателей больше 1. Наоборот,подчеркивал,что их КПД достигает 90-95%,а КПД промышленых двигателей не выше 3-5%(если учитывать величину противоЭДС). Сейчас нет под рукой моих статей,где ВСЕ объясняется и доказывается. Если удастся,через неделю размещу информацию.Сами все сможете подсчитать. 

ava
No nick | 25.09.2011, 07:04 #


Разработан
электродвигатель нового типа, обладающий
значительно более высокой эффективностью,
чем выпускающиеся сейчас. Вариантов
конструктивного исполнения может быть
много. Двигатель прост по конструкции
и недорог. Стоимость его будет меняться,
в зависимости от конкретного исполнения.
Но не намного дороже асинхронного
двигателя равной мощности. При этом,
предлагаемый двигатель будет потреблять
в несколько раз меньшую мощность, чем
равный ему по характеристикам промышленный.
КПД двигателя не превысит 100%, это
невозможно. Просто он гораздо эффективнее
преобразует электрическую энергию в
механическую. Обычные электродвигатели,
имеют самый высокий КПД только в узком
диапазоне нагрузок, но и при этом он
очень далек от указываемого производителем.
Проведенные практические опыты показали,
что на единицу израсходованной
электрической энергии, новый двигатель,
сможет выработать в несколько раз
большую механическую мощность. Испытание
макета двигателя полностью подтвердило
теорию. Выходная, механическая мощность,
в три раза превысила, потребляемую
электрическую. Но реально достижимые
параметры во много раз больше. Исследования
показали, что реальный КПД электродвигателя,
не 80-95%, как пишут в учебниках, а только
4-5%... Дело в том, что при расчете КПД не
учитывали такое понятие, как генераторная,
или противоЭДС. Если ее учесть, то мы и
получим озвученные цифры… Поэтому
реально получить соотношение
входная/выходная мощность до 1/20. А при
использовании специальных схем управления
еще в несколько раз выше. Основное
назначение данного двигателя –
транспортные средства, так как он
идеально подойдет для любого, от
электровелосипеда, до тяжелого карьерного
самосвала. Благодаря этому, электромобиль
получит гораздо больший пробег без
подзарядки аккумуляторной батареи, а
дизель-электрические средства транспорта,
значительно уменьшат расход топлива.
Поэтому двигатель очень быстро окупится,
одновременно улучшив экологическую
обстановку. Данные двигатели можно
использовать и на судах любого класса,
особенно на подводных лодках, где он
полностью заменит атомный реактор,
сделав лодку безопасной, дешевой,
прекрасно вооруженной, глубоководной…
Еще одно направление - производство
электроэнергии. Данные двигатели могут
вращать генераторы для производства
электроэнергии в промышленности,
потребляя лишь небольшую часть их
мощности. Это позволит многим предприятиям
иметь независимое электроснабжение.
 

ava
No nick | 05.09.2011, 10:43 #

На самом деле хотелось бы формулы увидеть, а не только соловьиные песни о возможностях. Пока согласна с А. Лазоренко, т.к. мой профиль тоже физика...

ava
No nick | 25.09.2011, 06:47 #

Нашел краткую теорию двигателя(без рисунков) на этом копмьютере,с которого пишу.
Электродвигатели работают на принципе электромагнитной индукции, обеспечивающей силовое взаимодействие между ротором двигателя и статором, в результате чего происходит их взаимное перемещение относительно друг друга, и при этом может совершаться полезная работа. Но при этом, согласно закона Ленца, возникает так называемая генераторная, или противоЭДС, которая всегда направлена навстречу питающему двигатель напряжению, и обусловленная током, возникающим в проводниках двигателя, пересекающих силовые магнитные линии при взаимном перемещении полюсов ротора и статора. Таким образом, мы видим что: Uд = Uп – Uг где Uп — напряжение подведенное к двигателю Uг — напряжение выработанное двигателем при вращении ротора, или противоЭДС Uд — напряжение которое необходимо подать чтоб двигатель вращался на номинальных оборотах. Если вращать рамку в магнитном поле то по правилу правой руки в ней наводиться ЭДС, величина которой определяется по формуле: Ея = vBlsinα = vBl Где – l – длина проводника v – скорость движения проводника B – величина магнитной индукции при замыкании рамки на нагрузку по ней протекает ток. Для совершения работы, к рамке необходимо подвести напряжение от источника питания. Тогда по правилу левой руки, она начнет вращаться под действием силы: Fэм = IBlsinα = IBl Где – l – длина проводника I – ток рамки B – величина магнитной индукции Таким образом, у нас получается, что если по рамке течет ток, она вращается, и в тоже время, если рамка вращается, в ней наводится ЭДС, и вся проблема в том, что оба эти процесса протекают одновременно и встречно друг другу. Поэтому истинное напряжения питания электродвигателя (приложенное к катушкам), составит всего несколько вольт, при напряжении источника питания десятки — сотни вольт. Если мы будем при подсчетах истинного КПД оперировать ИСТИННЫМ напряжением на катушках, то и получим КПД не выше 5%… Таким образом, имеется огромный резерв по увеличению КПД электродвигателя. Как минимум в 20 раз. И механическая мощность на валу, совершенно не прямо пропорциональна потребляемой электрической. Все гораздо сложнее и интереснее… Мне удалось найти несколько вариантов взаимодействия магнитных полей, при котором генераторная ЭДС или значительно меньше, или отсутствует вовсе. Но при этом сохраняется силовое электромагнитное взаимодействие. Были построены и испытаны два ОЧЕНЬ НЕСОВЕРШЕННЫХ макета, демонстрирующие два разных решения. Теория полностью подтвердилась. К сожалению, макеты не у меня на руках. Их делали по моей консультации люди, очень далеко от меня, даже в другой стране. Но результаты полностью совпали с теми, что я ожидал, так как дома проводил подробные исследования на различных комбинациях катушек и магнитов. Оказалось, что все очень просто. И доступно. Мне даже не пришлось выходить за рамки школьного учебника физики. Скажу больше: разработаны и испытаны электромагнитные катушки, которые не создают магнитного поля, реагирующего с внешним магнитным полем при подаче на них тока возбуждения. Но при внесении их в изменяемое по величине МП, они генерирую ток. И катушки,обратные описаным по своим свойствам. 
Подставляйте в формулы свои данные и получите КПД известных двигателей. По опытным данным,величина противоЭДС двигателей в пределах 0,95-0,98 от напряжения источника питания двигателя.

ava
No nick | 25.09.2011, 09:58 #
ava
No nick | 25.09.2011, 10:15 #
ava
No nick | 25.09.2011, 10:27 #

Почитайте еще:
http://www.001-lab.com/001lab/...
Но у меня все гораздо проще... А параметры выше. И вариантов построения десяток.

ava
No nick | 25.09.2011, 10:44 #
ava
No nick | 05.10.2011, 19:31 #

 Юрий, давайте рассмотрим
"лифт HIRO 620" (с http://www.ctapr.ru/?id=simple... ) :"Грузоподъемность: от 300 кг -Скорость: 0,3 м/сек,"
 механическая мощность требуемая для подъема 300кг9,8*0,3=882Вт, что очень близко к заявляемой:"Приводной механизм: потребляемая мощность 1,0/1,5 кВт, " - так что КПД современных электромоторов отнюдь не 4-5%, а таки ближе к 90%...Увы, но правило Ленца ( о противоположности поля индукционного тока его причине) - само есть следствием закона сохранения энергии, так что оно никак не поможет никому выдать мощность больше потребляемой...

ava
No nick | 25.09.2011, 08:25 #

Вот почитайте:
http://www.axion.xost.ru/mis.h...

ava
No nick | 25.09.2011, 09:48 #

Вот еще сылка по теме:
http://vitanar.narod.ru/autors...

ava
No nick | 25.09.2011, 09:53 #

Сравнение электродвигателя без противоЭДС с обычным, по мощности потребления.

Для простоты анализа возьмем любой коллекторный или вентильный двигатель. Он состоит из ротора и статора. Обмотки возбуждения могут быть как на роторе со статором, так и только на одном роторе или статоре (если используются постоянные магниты возбуждения). При подаче напряжения на двигатель, ротор и статор начинают двигаться относительно друг друга, при этом в обмотках якоря или статора (если ротор возбуждается постоянными магнитами), индуцируется ЭДС, направленная всегда против напряжения внешнего источника питания. По мере увеличения числа оборотов ротора (действительной или кажущейся линейной скорости движения проводника относительно магнитного поля возбуждения) ток в обмотках под действием этой ЭДС уменьшается, соответственно уменьшается, и вращающий момент. Для его увеличения приходится повышать напряжение (мощность) питания электродвигателя. В современных электродвигателях практически вся мощность, подводимая для питания, расходуется на преодоление противодействующей ЭДС.

Например, серийный электродвигатель постоянного тока типа 4ПН 200S имеет следующие характеристики: мощность 60 кВт; напряжение 440 В; ток 149 А; частота вращения 3150/3500 об/мин; кпд 90,5%; длина статора 377 мм; диаметр ротора 250 мм, напряжение потерь 41,8 В; напряжение на преодоление индуцированной ЭДС 398,2 В; мощность на преодоление потерь 6228 Вт; вращающий момент (3500 об/мин) 164,6 Нм.

Получается, что если мы избавимся от противоЭДС, то для питания двигателя нужен источник напряжения не 440 вольт, а только 42 вольта, при том же токе 150А. Поэтому потребляемая мощность при полной нагрузке составит 6300 ватт при механической выходной мощности 60 кВт. Регулировка выходной мощности двигателя без противоЭДС может осуществляться изменением напряжения питания или импульсным регулированием.

ava
No nick | 26.09.2011, 07:50 #

Так а если согласны с Лазоренко, то зачем вам формулы смотреть?  Формулы это лишь математическая условность, мало вам формул  и теорий Эйнштейна, которого люди подобные Лазоренко готовы целовать в круп. Только вот толку от этих теорий и  формул, когда практика доказывает их несостоятельность?! Опыты например показали что скорость света может превышать скорость света согласно ТО. 

ava
No nick | 05.10.2011, 11:41 #

Где описаны опыты, которые "показали что скорость света может превышать скорость света согласно ТО" - ссылочку, пожалуйста, "В студию!" Только, желательно, что-нибудь посерьезнее "Комсомольской правды" - тогда и обсудим. Пока что Ваша безрассудность в угадывании готовности, например, неведомого вам Лазоренко целовать покойников - попросту не позволяет относиться к Вашей аргументации серьезно:-)

ava
No nick | 02.10.2011, 11:04 #

Вспомните формулу Ампера. Именно по ней рассчитывают мощность электродвигателя. В этой формуле НЕТ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ! Только ТОК! Поэтому,если двигатель питать НИЗКИМ напряжением,то он сможет выдавать большую мощность,чем потребляет сам. А именно это и получается,если мы компенсируем противоЭДС.Все очень просто для понимания.

ava
No nick | 05.10.2011, 11:12 #

Юрий Шурыгин
...Есть и формулы,есть испытания макетов... И я нигде не утверждал,что КПД моих двигателей больше 1. 
Юрий Шурыгин
... Поэтому,если двигатель питать НИЗКИМ напряжением,то он сможет выдавать большую мощность,чем потребляет сам. 
Что Вы, Юрий,  имеете в виду под КПД, если  у Вас И мощность на выходе БОЛЬШЕ потребляемой, И КПД меньше единицы?

ava
wiskin | 25.09.2011, 10:55 #

Юрий, а есть ли соответствующие ваши публикации на обсуждаемую тему в традиционных научных и технических российских журналах? Что их редакторы и рецензенты думают на эту тему?

 ученик 5-А класса | 29.07.2015, 10:34 #
Если избавиться от противо ЭДС в двигателе, он станет неуправляем, так как обороты будут стремиться к бесконечности без нагрузки.А под нагрузкой КПД останется прежним.А вот для генератора, это пока несбыточная мечта.Но пилить надо, поскольку мечта золотаяsmile
Ваши данные: *  
Имя:

Комментарий: *  
Прикрепить файл  
 


Оценки
[-]
Group 1 Добавить

Мета информация
[-]
Дата публикации: 31.08.2011
Добавил: ava  oxana.sher
Просмотров: 2042

zagluwka
advanced
Отправить
На главную
Beta