Вернуться к оглавлению книги 2.

 

 

 

Глава 7. ТМ-ПМ 030107 - «Тайм-машины» - ПМ использующие «раскадровку» электрических взаимодействий во времени.

 

 

Раздел 1. От автора.

 

В радиотехнике есть очень интересный объект – линия задержки (ЛЗ).

В общем случае это многоконтурный фильтр.

Т.е. электрическая схема, в силу специфичности электромагнитных взаимодействий в ней, способная задерживать электрический сигнал на некоторое время.

Особенностью схемы является, то, что ее контуры совершенно одинаковы и их много – до нескольких десятков.

В недалеком прошлом ЛЗ, реализовывались, в большинстве, на основе дискретных элементов, т.е. с использованием самостоятельных индуктивностей L и конденсаторов С.

Сейчас можно встретить ЛЗ на базе самых различных физических процессов, вплоть до  оптических.

Основная сфера применения ЛЗ – область малых времен (т.е. высоких частот) в радиотехнике.

В предлагаемом материале рассматривается вопрос о возможности применения ЛЗ в силовых цепях и устройствах (электромоторы, электрогенераторы и пр.).

О том каковы могут быть результаты, вы узнаете, прочитав этот материал.

 

 

Раздел 2. Сопоставление динамических и статических электрических процессов в элементах ЛЗ.

 

 

 

Поскольку мы будем рассматривать ЛЗ в приложении к силовым устройствам и цепям, то сразу определимся с  приблизительными границами параметров электрических процессов:

 

1. Характер напряжений и токов – постоянные и переменные с частотами от нескольких десятков герц до нескольких килогерц.
2. Величины напряжений – от долей вольт до киловольт.
3. Величины токов – от миллиампер до сотен ампер.

 

Видно, что эти параметры очень и очень далеки от радиотехнических не только по величинам, но и по их разбросам. Но нас такое положение вещей не должно смущать, т.к. ЛЗ, работающие в силовых цепях, ведут себя точно так же как и в радиотехнических.

Это закон.

Поэтому всю теоретическую базу, применяемую для расчетов радиотехнических ЛЗ, можно применять и к силовым ЛЗ.

В данном материале касаться теории и расчетов ЛЗ мы не будем. Это слишком заумная и нудная вещь.

Мы просто рассмотрим в несколько упрощенном виде основные взаимодействия в силовых ЛЗ, применительно к электродвигателям.

 

 

Для того, что бы обойти резонанс (резонанс нам здесь принципиально не нужен, но косвенно нам все же придется его затронуть) и оперировать обычным и привычным понятием «время», наши силовые ЛЗ мы дополним замыкателями-размыкателями (ключами – механическими или электронными).

Они позволят нам организовывать рабочие процессы в режиме псевдорезонанса («Оптимизированные переходные процессы» - режим при котором будет наблюдаться максимум полезного эффекта вне зависимости от скорости вращения роторов электромеханизмов).

 

Для краткого анализа привожу ниже рисунки 1 и 2.

 

На первом изображены две схемы электрических цепей – а) и б).

В первой интересующий нас объект – индуктивность L1. Во второй – L2.

L2>L1 по условию (имеет больший сердечник (выделен красным цветом) при одинаковых остальных параметрах).

Выше схем – сводный график изменения токов протекающих через индуктивности. Кривые на графике приведены к одному масштабу (нормированы), что бы увидеть отличия.

 

Кривая I1(t) относится к схеме а), кривая I2(t) – к схеме б) – выделена красным цветом.

Обозначенные моменты времени Т1, Т2, Т3, Т4 (черным шрифтом) относятся к кривой I1(t).

Эти же моменты времени кроме Т2 (вместо него Т2 выделенный красным) относятся и к кривой I2(t).

 

Т1 – момент замыкания ключа К.

Т2 – момент времени когда ток в индуктивности достигает максимума.

Т3 – момент размыкания ключа К.

Т4 – контрольный момент времени.

 

Т2-Т1 – промежуток времени необходимый для установления максимальной величины тока через индуктивность.

Т3-Т2 – промежуток времени, в течение которого идет максимальный ток.

Т4-Т3 – промежуток времени, в течение которого индуктивность работает в качестве источника тока.

 

Примечания:

 

1.      Как известно, теоретически максимальная величина тока в индуктивности устанавливается где-то далеко в бесконечности по времени (экспоненциальный характер кривой на участке Т2-Т1), поэтому за максимальную величину тока мы условно выбираем очень близкое к теоретическому реальное значение.

2.      Т4 - условный момент времени, позволяющий оценить текущий запас энергии тока, возвращаемой индуктивностью.

 

 

Схема а) в работе:

Т1 – Ключ замкнут. С этого момента в катушке L1 под действием напряжения батареи Б начинает протекать изменяющийся во времени с нуля до максимума (по выпуклой нарастающей экспоненте с показателем (-t/т), т.е. I1(Т2-Т1)=I1(1-exp(-t/т)), ток. Здесь т=f(L1). Форму кривой задает ЭДС самоиндукции индуктивности.

Период Т2-Т1 – время в течение которого в катушку «закачивается» определенная порция энергии электрического тока.

 

Начиная с момента Т2 по Т3 через катушку течет практически неизменный максимальный по величине ток, т.е. I1(Т3-Т2)=Const1.

Период Т3-Т2 – время, в течение которого в катушке поддерживается определенная порция (без накопления!) энергии электрического тока.

 

 

Т3 – Ключ разомкнут. В момент размыкания в катушке L1 скачком возникает ЭДС самоиндукции, стремящаяся поддержать существовавший до этого момента, ток. Для этой ЭДС электрический контур остается замкнутым (через Rн). И соответственно в контуре существует изменяющийся во времени с максимума до нуля ток (по вогнутой ниспадающей экспоненте с показателем (-t/т), т.е. I1(Т4-Т3)=I1exp(-t/т)). Здесь т=f(L1).

Период Т4-Т3 – время, в течение которого катушка «возвращает» в замкнутый контур порцию энергии электрического тока, численно равную «закачанной» в период Т2-Т1.Эта энергия выделяется на Rн в виде тепла, которое рассеивается в нашем вещественном мире.

 

 

Т4 – момент измерения. Величина произвольная, задаваемая условием приемлемого максимума «возвращенной энергии» (интегральной площадью фигуры под соотвествующим участком кривой I1 (I2).

 

Примечание:

 

Присутствующий в цепи резистор Rн – вспомогательный, нужный лишь для выявления свойств индуктивности (создает замкнутую цепь при разомкнутом ключе К).

 

Схема б) в работе:

 

Все процессы происходят совершенно аналогично вышеописанным, с той лишь разницей, что показатель экспоненты имеет другую величину (L2>L1 по условию), и соответственно процессы нарастания и убывания тока более растянуты во времени.

 

Заканчивая эту часть материала делаем следующие выводы:

 

1. С точки зрения максимальной эффективности использования затрачиваемой энергии в цепях где используются индуктивности, нужно всячески избегать режимов работы, когда через катушку(и) хотя бы кратковременно течет ток постоянной величины.
2.  С точки зрения максимальной эффективности использования затрачиваемой энергии, электрические цепи нужно организовывать так, что бы был невозможен режим работы, когда катушка(и) в режиме «возврат» не имеет реальной физической электрической нагрузки.

 

Величина энергии запасаемой/возвращаемой индуктивностью E=LI²/2;               

 

Теперь займемся анализом поведения электрических емкостей С (конденсаторов).

 

На Рис. 2 изображены две схемы электрических цепей – а) и б). В первой интересующий нас объект – конденсатор С. Во второй – С1+С2. С1+С2>С (по условию).

Выше схем – сводный график изменения напряжения на обкладках конденсаторов. Кривые на графике приведены к одному масштабу (нормированы), что бы увидеть отличия.

Кривая U1(t) относится к схеме а), кривая U2(t) – к схеме б) – выделена красным цветом.

Обозначенные моменты времени Т1, Т2, Т3, Т4 (черным шрифтом) относятся к кривой U1(t).

Эти же моменты времени кроме Т2 (вместо него Т2 выделенный красным) относятся и к кривой U2(t).

 

Т1 – момент замыкания ключа К1.

Т2 – момент времени когда напряжение на обкладках конденсатора(ов) достигает максимума. Он же момент размыкания ключа К1.

Т3 – момент замыкания ключа К2.

Т4 – контрольный момент времени.

 

Т2-Т1 – промежуток времени необходимый для установления максимальной величины напряжения на обкладках конденсатора(ов).

Т3-Т2 – промежуток времени, в течение которого на обкладках конденсатора(ов) сохраняется максимальное напряжение.

Т4-Т3 – промежуток времени, в течение которого конденсатор работает в качестве источника тока.

 

Примечания:

 

1. Как известно, теоретически максимальное напряжение на обкладках конденсатора(ов) устанавливается где-то далеко в бесконечности по времени (экспоненциальный характер кривой на участке Т2-Т1), поэтому за максимальную величину напряжения, мы условно выбираем очень близкое к теоретическому реальное значение.
2. Т4 - условный момент времени, позволяющий оценить текущий запас энергии тока возвращаемой конденсатором(ами).

 

 

Схема а) в работе:

Т1 – Ключ К1 замкнут. С этого момента на обкладках конденсатора С, под действием напряжения батареи Б начинают накапливаться заряды, соответственно напряжение на обкладках изменяется во времени с нуля до максимума (по выпуклой нарастающей экспоненте с показателем (-t/т), т.е. U1(Т2-Т1)=U1(1-exp(-t/т)). Здесь т=f(C1).

Период Т2-Т1 – время в течение которого, в конденсатор «закачивается» определенная порция энергии.

 

Начиная с момента Т2 по Т3 на обкладках конденсатора сохраняется практически неизменное максимальное по величине напряжение, т.е. U1(Т3-Т2)=Const1. Ключ К1 можно разомкнуть в любой момент этого периода.  

Период Т3-Т2 – время, в течение которого в конденсаторе сохраняется определенная порция энергии электрического тока в виде энергии электрического поля между обкладками.

Этот период характеризуется тем, что энергия электрического поля между обкладками конденсатора, может сохраняться очень долго (зависит от качества конденсатора) в «законсервированном» и готовом для использования в любой момент времени хранения, виде.

 

 

Т3 – Ключ К2 замкнут. В момент замыкания конденсатор начинает разряжаться через Rн. Соответственно напряжение на его обкладках изменяется во времени от максимума до нуля (по вогнутой ниспадающей экспоненте с показателем (-t/т), т.е. U1(Т4-Т3)=U1exp(-t/т)), ток. Здесь т=f(C1).

Период Т4-Т3 – время, в течение которого конденсатор «возвращает» в замкнутый контур порцию энергии электрического тока, численно равную «закачанной» в период Т2-Т1.Эта энергия выделяется на Rн в виде тепла, которое рассеивается в нашем вещественном мире.

 

Т4 – момент измерения. Величина произвольная, задаваемая условием приемлемого максимума «возвращенной энергии» (интегральной площадью фигуры под соотвествующим участком кривой I1 (I2).

 

Примечание:

 

Присутствующий в цепи резистор Rн – вспомогательный, нужный лишь для выявления свойств конденсатора.

 

Схема б) в работе:

 

Все процессы происходят совершенно аналогично вышеописанным, с той лишь разницей, что показатель экспоненты имеет другую величину (С1+С2 >С по условию), и соответственно процессы нарастания и убывания напряжения более растянуты во времени.

 

Заканчивая эту часть материала, делаем вывод:

 

Конденсатор, в силу своих особенностей, удобен, в качестве элемента с управляемым временем хранения энергии (посредством своевременной коммутации ключами).

 

   Величина энергии запасаемой/возвращаемой конденсатором  W=CU²/2;

 

 

Раздел 3. Практичная схема силовой ЛЗ.

 

Теперь мы имеем достаточное представление о работе элементов входящих в состав ЛЗ, и соответственно составим схему нужной нам ЛЗ.

 

При этом нам необходимо обратить внимание на то, что:

 

1. ЛЗ для применения в силовых электрических устройствах (двигателях), в идеале, должна в нужные периоды времени перемещать однажды «закачанную» в первый свой элемент электрическую энергию последовательно во второй, затем в третий и т.д. (чем длиннее возможная цепочка последовательной перекачки энергии – тем лучше).
2. В силу того, что ЛЗ не идеальна (т.е. имеет электрические потери) необходимо предусмотреть энергетическую «подкачку» в необходимые моменты времени.

 

 

Итак, смотрим готовую электрическую схему (см. Рис. 3).

 

 

 

 

 

Из Рис. 3 видно, что схема состоит из чередующихся индуктивностей L и емкостей C. Индуктивности служат активными элементами схемы, конденсаторы – пассивными.

Активные элементы участвуют в создании крутящего момента на роторе двигателя. Пассивные служат для кратковременной консервации, передаваемой от одной индуктивности на другую, электрической энергии. Т.е. исполняют роль посредников.

Ключи К1-КХ служат для организации последовательного перемещения порции электроэнергии от одной индуктивности к другой через конденсаторы, и в конце – на Rн.

 

Примечание:

 

1. ЛЗ изображенная на рисунке псевдорезонансная, т.е. такая, что за счет выбора параметров L и С, а так же геометрии ключей (имеются в виду механические ключи – коллектор), в рабочем диапазоне частот вращения ротора, она обеспечивает передачу порций энергии с минимальными потерями (т.е. работает в режиме переходных процессов на грани «резонанса»).
2. Элементы ЛЗ передавая последовательно порцию энергии, вследствие объективных реалий, не могут передать все 100 процентов порции энергии на следующий элемент. Так, например, при перекачке энергии из очередной индуктивности в конденсатор, в определенный момент времени наступает равенство уменьшающейся ЭДС самоиндукции индуктивности и увеличивающегося напряжения на обкладках конденсатора.

В этот момент перекачка прекращается. Оставшаяся часть энергии индуктивности уходит в полевую форму. Соответственно конденсатор зарядится не полностью.

В следующий коммутационный момент этот не полностью заряженный конденсатор будет разряжаться на, следом идущую, индуктивность. При этом он создаст в ней ток, уже меньшей величины, чем был ток в предыдущей индуктивности, от которой он принял заряд. Более того, ЭДС самоиндукции этой индуктивности, в некоторый момент, ограничит величину тока. И так далее, - с понижением энергетического уровня по мере продвижения процесса.

 

Последнее примечание на первый взгляд перечеркивает все наши вышеприведенные рассуждения. Однако это не так. Ведь даже имея ЛЗ, в которой цикл перемещения порции энергии, с точки зрения приемлемого уровня передачи, распространяется на две – три последовательные индуктивности, можно иметь ожидаемый механический КПД двигателя в рамках от 100 до 200-250 процентов.

А этого вполне достаточно, что бы отнимая часть получаемой механической энергии, после преобразования ее в электрическую, использовать для подкачки самого двигателя (помимо снимаемого полезного крутящего момента).

Таким образом, однажды запущенный некоторой порцией электроэнергии, такой двигатель, дальше будет работать самостоятельно, отдавая в нагрузку, требуемую механическую мощность сколь угодно долго.

Работу силовой ЛЗ удобно проследить по графикам изображенным на Рис. 4.

 

 

Раздел 4. Работа силовой ЛЗ более подробно.

 

Период Т2-Т1:

1)      Замкнут ключ К (см. график 15).

2)      Под действием напряжения батареи Б (см. график 2) через индуктивность L1 начинает протекать, изменяющийся во времени с нуля до максимума (по выпуклой нарастающей экспоненте, ток (см. график 5). Батарея расходует на «накачку» индуктивности энергию равную произведению площадей под кривыми 1 и 2 на промежутке времени Т2-Т1 (см. график 4). Текущую мгновенную мощность, отдаваемую батареей можно оценить по кривой 3.

«Закачанная» в индуктивность энергия полностью (100 процентов) преобразуется в магнитное поле, в центре которого находится сама индуктивность. Поскольку индуктивность L1 конструктивно представляет собой электромагнит ЭМ1 (соленоид с магнитомягким сердечником), то она начнет, в период времени Т2-Т1 притягивать, достаточно близко расположенный, магнитомягкий другой свободный сердечник. Этот сердечник переместится в направлении к индуктивности L1 на определенное расстояние.

Период Т3-Т2:

1)      Ключ К разомкнут, Ключ К1 замкнут (см. график 15).

2)      Батарея отключена от индуктивности L1. Но подключен конденсатор С1 (создана цепь из последовательно включенных индуктивности L1 и емкости С1). Магнитное поле электромагнита ЭМ1 начинает уменьшаться по величине, создавая тем самым ЭДС самоиндукции, которая стремится поддержать направление и величину первоначального (от батареи) тока. Но, увы, поддерживается только направление. Величина же, являясь ведомой от ЭДС самоиндукции, уменьшается пропорционально ей (см. график 5, участок Т3-Т2). В момент, когда уменьшающаяся величина ЭДС самоиндукции сравняется с увеличивающимся напряжением на обкладках конденсатора С1, ток в цепи прекращается. Это момент Т3. С этого момента, тот оставшийся (кстати, достаточно малый по величине) запас энергии магнитного поля индуктивности, который определяется величиной ЭДС самоиндукции, численно равной максимальному напряжению на обкладках конденсатора), безвозвратно излучается в окружающее пространство. Опять же, индуктивность L1 (электромагнит ЭМ1), в период Т3-Т2, пусть и с уменьшающейся по величине силой, но будет продолжать притягивание того сердечника, который начала притягивать в период Т2-Т1. Этот сердечник  дополнительно переместится в направлении к индуктивности L1 на определенное расстояние.

Здесь нужно сделать оговорку-условие: Этот самый свободный сердечник, в позиции максимального приближения к индуктивности L1 во время ее активного (токового) цикла, должен попадать в потенциальную зону притягивания индуктивности L2, если в ней появится ток. И далее, в позиции максимального приближения к индуктивности L2 во время ее активного цикла, должен попадать в потенциальную зону притягивания индуктивности L3. И так последовательно до конца ЛЗ.

К моменту Т3 конденсатор С1 заряжен по доступному максимуму. Вся энергия   сосредоточена в виде связанных зарядов (электрического поля между обкладками конденсатора).

Период Т4-Т3:

1)      Ключ К1 разомкнут, Ключ К2 замкнут (см. график 15).

2)      Под действием напряжения на обкладках конденсатора С1 (см. график 2) через индуктивность L2 начинает протекать, изменяющийся во времени с нуля до максимума (по выпуклой нарастающей экспоненте), ток (см. график 5). Конденсатор расходует на «накачку» индуктивности практически всю свою энергию, полученную от индуктивности L1.

3)      «Закачанная» в индуктивность энергия полностью (100 процентов) преобразуется в магнитное поле, в центре которого находится сама индуктивность. Поскольку индуктивность L2 конструктивно представляет собой электромагнит ЭМ2 (соленоид с магнитомягким сердечником), то она начнет, в период времени Т4-Т3 притягивать, достаточно близко расположенный, магнитомягкий сердечник побывавший в зоне притяжения электромагнита ЭМ1. Этот сердечник переместится в направлении к индуктивности L2 на определенное расстояние.

Период Т5-Т4:

1)      Ключ К2 разомкнут, Ключ К3 замкнут (см. график 15).

2)      Конденсатор С1 отключен от индуктивности L2. Но подключен конденсатор С2 (создана цепь из последовательно включенных индуктивности L2 и емкости С2). Магнитное поле электромагнита ЭМ2 начинает уменьшаться по величине, создавая тем самым ЭДС самоиндукции, которая стремится поддержать направление и величину первоначального (от конденсатора С1) тока. Но, увы, поддерживается только направление. Величина же, являясь ведомой от ЭДС самоиндукции, уменьшается пропорционально ей (см. график 5, участок Т5-Т4). В момент, когда уменьшающаяся величина ЭДС самоиндукции сравняется с увеличивающимся напряжением на обкладках конденсатора С2, ток в цепи прекращается. Это момент Т5. С этого момента, тот оставшийся (кстати, достаточно малый по величине) запас энергии магнитного поля индуктивности, который определяется величиной ЭДС самоиндукции, численно равной максимальному напряжению на обкладках конденсатора), безвозвратно излучается в окружающее пространство. Опять же, индуктивность L2 (электромагнит ЭМ2), в период Т5-Т4, пусть и с уменьшающейся по величине силой, но будет продолжать притягивание того сердечника, который начала притягивать в период Т4-Т3. Этот сердечник  дополнительно переместится в направлении к индуктивности L2 на определенное расстояние.

Вспоминаем оговорку-условие (см. п. 2 период Т3-Т2).

К моменту Т5 конденсатор С2 заряжен по доступному максимуму (см. график 8). Вся энергия   сосредоточена в виде связанных зарядов (электрического поля между обкладками конденсатора).

Период Т6-Т5:

1)      Ключ К3 разомкнут, Ключ К4 замкнут (см. график 15).

2)      Под действием напряжения на обкладках конденсатора С2 через индуктивность L3 начинает протекать, изменяющийся во времени с нуля до максимума (по выпуклой нарастающей экспоненте), ток (см. график 9). Конденсатор расходует на «накачку» этой индуктивности практически всю свою энергию, полученную от индуктивности L2.

3)       «Закачанная» в индуктивность энергия полностью (100 процентов) преобразуется в магнитное поле, в центре которого находится сама индуктивность. Поскольку индуктивность L3 конструктивно представляет собой электромагнит ЭМ3 (соленоид с магнитомягким сердечником), то она начнет, в период времени Т6-Т5  притягивать, достаточно близко расположенный, магнитомягкий сердечник побывавший в зоне притяжения электромагнита ЭМ2. Этот сердечник переместится в направлении к индуктивности L3 на определенное расстояние.

 

И так далее, по описанному циклу.

В конечном итоге, однажды закачанная от батареи в начало ЛЗ порция энергии, пусть и в урезанном виде, через N коммутационных периодов, но добирается к концу ЛЗ и рассеивается в виде тепла на нагрузке Rн. При этом индуктивности-электромагниты последовательно притягивая свободный магнитомягкий сердечник, перемещают его от геометрического начала ЛЗ к геометрическому ее окончанию.

Другими словами: Затратив количество Е первоначальной энергии (от батареи), мы за счет своевременных коммутаций элементов силовой ЛЗ, получаем механический выход энергии (перемещение магнитомягкого сердечника) равный (К)х(N/2)х(Е).

Т.е.

 

Емех.= (К)х(N/2)х(Е).*

 

Здесь:

 

К – коэффициент пропорциональности. Он меньше единицы. Отражает качество силовой ЛЗ по взаимоперекачке энергии между элементами. Может быть и расчетной величиной и определенной экспериментально.

N – количество ключей (без вспомогательных).

N/2 – количество индуктивностей-электромагнитов L.

Е – количество энергии, отданное батареей в течение одного цикла работы ЛЗ.

 

 

Ожидания:

 

Из формулы * видно, что уже при двух электромагнитах (N/2) = 2, и при К>0,5 механический КПД силовой ЛЗ может находиться в рамках от 100 до 200 процентов.

 

 

Следует только сделать несколько, важных для стыковки такой ЛЗ с механикой, замечаний:

 

1.      Вся силовая ЛЗ должна быть закольцована с выхода на вход. Нагрузочный резистор Rн при этом становится абсолютно излишним.

2.      Закачку энергии от батареи можно делать и в индуктивность и в конденсатор на входе ЛЗ. Последний вариант более предпочтителен.

3.      Индуктивные элементы силовой ЛЗ (попросту – обмотки электродвигателя) геометрически должны удовлетворять условию (см. п. 2 период Т3-Т2). Для привычного электродвигателя – это равномерное распределение обмоток с башмаками по периферии внутренней стороны цилиндрического статора. Нечто похожее на многофазный двигатель.

4.      Для линейных двигателей – равномерное распределение обмоток с башмаками на плоском статоре.

5.      Тело ротора двигателя должно быть немагнитным.

6.      В тело ротора, в сектор определенной величины, должен быть встроен магнитомягкий (легко перемагничивающийся) силовой сердечник.

7.       Напротив сектора нахождения сердечника должен быть установлен немагнитный балансир.

8.      Роль системы ключей должны выполнять два обычных механических коллектора, или аналогичного назначения система электронных ключей.

9.      Периоды замыкания и размыкания ключей жестко связаны с угловым (линейным) положением магнитомягкого свободного сердечника (угол фазового или расстояние линейного сдвига). Свободный сердечник – сердечник, имеющий свободу углового или линейного перемещения относительно элементов ЛЗ.

 

 

 

Дальнейший анализ показывает, что электродвигатель на силовой ЛЗ имеет одну очень замечательную особенность:

 

Из схемы силовой ЛЗ видно, что большую часть времени индуктивности и конденсаторы «простаивают» вхолостую. Что бы использовать с пользой это явление, можно заставить их, в эти промежутки времени, принимать участие в генерации электроэнергии.

Т.е. превратить электромотор еще и в источник электрической энергии.

Для этого необходимо установить на роторе дополнительные магниты, и завязать все элементы ЛЗ развитой системой коммутации (маханической или электронной). Естественно электронная коммутация предпочтительней и надежней.

 

Электромотор-электрогенератор на ЛЗ – тема для рассмотрения в последующих материалах.

 

Напрашивающиеся  интересные выводы:

 

 

 

 

    

 

Для перехода от применяемых в данном тексте несколько упрощенных терминов типа

«раскадрованный» резонанс или псевдорезонанс,  для корректной идентификации

в море других физических явлений, а так же для перехода к общепринятой в физике

терминологии:

Электрическим явлениям, происходящим в силовых коммутируемых

линиях задержки (СЛЗ) дадим название Е-резонанс, что однозначно будет идентифицировать цикл электрических процессов в СЛЗ, описываемых экспоненциальными кривыми.      

 

И еще один вывод – обобщающий:

 

 

Раздел 5. Союз СЛЗ и механики – Е-двигатель.

 

 

Читатель, наверное, уже давно ждет окончательной схемы проясняющей устройство и принцип действия этого чудо-двигателя. Привожу ее ниже (см. Рис. 5).

По аналогии с названием СЛЗ (Е-вентиль) дадим ему название Е-двигатель.

После ознакомления со всем предыдущим материалом, в схеме нетрудно разобраться, тем более, что все технические нюансы уже разъяснены.

 

Схема может иметь массу вариаций в зависимости от технического исполнения, назначения, требований и т.п.

Здесь приведен простейший вариант, удобный и для понимания и для реализации.

Схема подкреплена объемным рисунком (см. Рис.6).

 

 

 

 

 

 

За счет использования механических коллекторов Е-двигатель является автосинхронным независимо от скорости вращения. Аналогичного эффекта можно добиться и при некотором усложнении электронной коммутации.

Из рисунка видно, что между замыкающим электродом П1 коллектора 1 и магнитомягким сердечником (вставкой) ротора существует пространственно-угловой разнос (сдвиг фаз). Это угол между вертикалью и красной линией (в данном положении ротора). Его наличие обеспечивает максимум силового взаимодействия между магнитомягким сердечником и электромагнитами статора в любой фазе поворота ротора.

 

К достоинствам Е-двигателя можно отнести хорошую совместимость с существующими отработанными технологиями производства, универсальность, широчайший диапазон возможных мощностей, хорошие массо-габаритные показатели, удобство, отличную управляемость и т.д. и т.п.

 

 

На Рис. 6 схематично показана пространственная модель Е-двигателя.

Для простоты электрические соединения, щетки, батарея и конденсаторы не показаны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вернуться к оглавлению книги 2.