Баланс мощности электромотора – генератора

Рис. 49. Мотор-генератор МГ-2 и мотоциклетный аккумулятор для его питания

В качестве нагрузки для МГ-2, питающегося от аккумуляторов, возьмём ячейку электролизёра (рис. 49). Проследим за процессом разрядки мотоциклетных аккумуляторов 6МТС-9, питающих мотор – генератор, и сравним с процессом разрядки таких же аккумуляторов, питающих совокупность лампочек с общей мощностью, рассчитанной по формуле (32).

Электромотор-генератор МГ-2 работал в режиме поочерёдной разрядки и зарядки аккумуляторов, как автономный источник энергии, одновременно питавший и ячейку электролизёра. Осциллограмма на 100-й минуте опыта, длившегося 3 часа 10 минут, представлена на рис. 50. Ротор электромотора вращался с частотой 1800об./мин. При этом получено 8,57 литров H2+O2. Падение напряжения на клеммах аккумуляторов представлено в табл. 2

Рис. 50. Осциллограммы электромотора-генератора МГ-2 на 100 – й минуте эксперимента

Таблица 2. Падение напряжения на клеммах аккумуляторов за 3 часа 10 минут

Из осциллограммы на рис. 50 следует, что согласно старому закону (32) формирования средней величины импульсной электрической мощности на клеммах ротора МГ-2, подключённого к аккумуляторам, средняя импульсная мощность равна PCC=37,88Вт (рис. 50, справа). А согласно новому закону (33) — . Каждая из двух пар 6-ти вольтовых аккумуляторов, соединённых последовательно при импульсной подаче электроэнергии в обмотку возбуждения ротора в течение 3 часов 10 минут снижала напряжения на своих клеммах в среднем на 0,10В/час (табл. 2) .

Начальное напряжение на клеммах аккумуляторов, к которым были подключены лампочки общей мощностью (21+5+5+5)=36,00Вт, соответствующей мощности (рис. 50, справа), рассчитанной по формуле (32), равнялось 12,78В. После 1-го часа и 40 минут оно упало до 4,86В или на 7,92В. Это в 7,92/0,3=26,00 раз больше скорости падения напряжения на клеммах аккумуляторов, питавших МГ-2, без учета разного времени их работы (табл. 2). Этого вполне достаточно, чтобы сделать однозначный вывод о полной ошибочности старого закона (32) формирования импульсной электрической мощности. Конечно, мы не учли 8,57л смеси водорода и кислорода, полученной путём электролиза воды электрической энергией, вырабатываемой МГ-2. Это, как говорят, дополнительная энергия.

Итак, глубоко скрытые физическая и математическая ошибки, содержащиеся в формулах (31) и (32), обнаружены и исправлены. Теперь мы имеем право показать на рис. 48 истинную величину среднего напряжения , участвующего в формировании средней величины электрической импульсной мощности. Как видно, она тоже действует непрерывно в интервале всего периода и вместе со средней величиной тока , также показанной на рис. 52 формирует не фиктивную среднюю величину импульсной мощности , представленную в формулах (31) и (32), а реальную среднюю величину , представленную в формуле (33). Изложенное даёт нам основания считать старый закон формирования мощности (32) приемлемым только для одновременно непрерывно меняющихся напряжений и токов и полностью ошибочным для учета мощности, потребляемой или генерируемой импульсами. Новый закон формирования средней электрической мощности (33) можно считать универсальным, так как переход от импульсных величин напряжения и тока к непрерывным означает, что скважность равна единице . В результате формула (33) принимает простой конечный результат (29).

Ошибочность формулы (32), как мы уже показали, обусловлена тем, что и при генерировании импульсной мощности и при её потреблении импульсы тока, всегда рождают импульсы напряжения. Это автоматически требует деления на скважность импульсов не только тока, но и напряжения, что и отражено в формуле (33). Таким образом, если в электрическую цепь потребления подаются импульсы напряжения, то формула (32) искажает результат, так как однократное деление произведения амплитудных значений и на скважность импульсов превращает одну из них в непрерывную величину, что явно противоречит реальности, отображённой на рис. 48, где напряжение и ток – величины импульсные. А теперь приступим к анализу мощности, генерируемой электромотором — генератором МГ-1.

17. Баланс мощности электромотора – генератора МГ-1

17.1. Вводная часть

Напряжение от первичного источника питания подаётся в обмотку возбуждения ротора МГ-1 (рис. 43). Амплитуды импульсов напряжения равны , а их скважность — (рис. 51). Если импульсы тока привести к прямоугольной форме, то скважности импульсов напряжения и тока будут равны . Тогда величина амплитуды тока будет равна . С учётом этого средние значения импульсов напряжения и тока будут равны:

; (34)

, (35)