Электромеханическая энергия
В аналогичном положении находится и электродинамика. Её законы утверждают, что любой потребитель электрической энергии не может выработать её больше, чем получил от первичного источника питания [3]. Достоверность этого утверждения подтверждается всеми техническими устройствами, изобретёнными человеком до 2010г.
Первые в мире электромоторы — генераторы, изобретённые в России, показывают возможность получения дополнительной энергии. Электромотор – генератор МГ-1, проектировался для питания от сети. Однако, в процессе его испытаний выяснилось, что он может питаться и от аккумуляторов c общим напряжением гораздо меньшим напряжения сети (220В). Было принято решение испытать его в режиме, так называемого «вечного генератора». Первый пуск показал, что ток разрядки аккумуляторов почти в два раза больше тока их зарядки самим же генератором. Тем не менее, было принято решение не повышать ток зарядки, а испытать при тех параметрах, которые имелись.
Суть второго эксперимента по проверке возможности создания автономного источника энергии проста. Берём две группы из 4-х 12-ти вольтовых мотоциклетных аккумуляторов. Подаём из первой группы напряжение в обмотку возбуждения ротора МГ-1 импульсами (рис. 59). В ней формируются два импульса: ЭДС индукции и ЭДС самоиндукции. Снимаем эти импульсы и направляем на зарядку второй группы таких же аккумуляторов. При периодическом изменении процессов разрядки на процессы зарядки этих аккумуляторов, образуется автономный источник электроэнергии, в обмотке статора которого также формируются два электрических импульса: импульс ЭДС индукции и импульс ЭДС самоиндукции. Эти импульсы можно использовать на питание технологических процессов, например, процесса электролиза воды (рис. 59). Результаты эксперимента представлены в табл. 3. Ток разрядки аккумуляторов в начале эксперимента 0,42А, а ток зарядки – 0,21А.
Рис. 59. Фото электромотора — генератора МГ-1 без постороннего привода
Таблица 3. Результаты 70-ти часовых испытаний МГ-1
в режиме «вечного» электрогенератора
Часы работы |
Общее напряжение первой группы аккумуляторов, В |
Общее напряжение второй группы аккумуляторов, В |
Через 1 час |
51,50-50,00 – разрядка |
50,20-52,00 – зарядка |
Через 10 часов |
51,00-49,30 – разрядка |
49,10-51,50– зарядка |
Через 20 часов |
48,60-50,50 – зарядка |
50,00-48,40 — разрядка |
Через 30 часов |
49,70-48,00 — разрядка |
48,00-50,10 — зарядка |
Через 40 часов |
49,50-47,30 — разрядка |
49,90-47,50 — разрядка |
Через 50 часов |
46,90-48,90 — зарядка |
49,30-46,80 — разрядка |
Через 60 часов |
48,60-46,10 — разрядка |
48,90-46,10 — разрядка |
Через 70 часов |
41,80-47,70 — зарядка |
48,20-41,40 — разрядка |
За 70 часов получено 43 литра смеси газов водорода и кислорода (0,60л/час) |
Причина разбалансировки процессов разрядки и зарядки аккумуляторов первой и второй групп следует из таблицы 3.
Таблица 4. Напряжение на клеммах аккумуляторов в режиме разрядки через 70 часов непрерывной работы
Первая группа аккумуляторов |
Вторая группа аккумуляторов |
||
Номера аккумуляторов |
Напряжение, В |
Номера аккумуляторов |
Напряжение, В |
1 |
11,03 |
5 |
11,40 |
2 |
11,57 |
6 |
11,47 |
3 |
7,99 |
7 |
10,77 |
4 |
11,64 |
8 |
11,74 |
Аккумуляторы № 1,2,4 – ОАО Тюменского аккумуляторного завода.
Аккумуляторы № 3, 5, 6, 7 и 8 – ОАО «Электроисточник» г. Саратов.
Средняя мощность на клеммах ячейки электролизёра была равна 0,31Вт. Удельные прямые затраты на получение одного литра смеси водорода и кислорода составили 0,31/0,60=0,52Втч/л.
19. Электромеханическая энергия
Большая часть производимой электрической энергии используется для преобразования её в механическую энергию с помощью электромоторов. Если электромотор использовать для привода электрогенератора, то электрическая энергия, питающая электромотор, вновь преобразуется в электрическую энергию с соответствующими потерями, которые зависят от многих факторов. Для проверки эффективности этого процесса, был изготовлен электромеханический генератор электрических импульсов (рис. 60).
Целью создания электромеханического генератора электрических импульсов (рис. 60) было также стремление установить истинную величину импульсной электрической мощности, реализуемой обычной электрической сетью с непрерывно генерируемым напряжением. В качестве приводного двигателя использовался немецкий электродвигатель WEG Typ EPG 04L112/534 мощностью 90Ватт (рис. 60, вверху). Он приводил во вращение электрогенератор (рис. 60, внизу) с внешним ротором с двумя постоянными магнитами. В обмотке внутреннего (не вращающегося) статора этого генератора наводились импульсы ЭДС индукции и его электрическая цепь не имела прямой электрической связи с внешней электрической сетью, питавшей приводной электродвигатель (рис. 60, вверху) [3].
Известно, что с уменьшением размеров электродвигателя его КПД уменьшается. Немецкий электромотор (рис. 60) убедительно доказал это. Нам удалось использовать его с двукратной перегрузкой, доведя сетевую мощность на его клеммах до 181,70 Ватта. При этом, мощность на привод электрогенератора без электрической нагрузки составила 149,7 Ватта. На долю полезной электрической нагрузки на клеммах электрогенератора оставалось 32,00Ватта. В качестве полезной нагрузки электрогенератора использовался электролизёр, который вырабатывал в час 10,83 л смеси водорода и кислорода при 3000 об./мин. оборотах электродвигателя.
Рис. 60. Генератор импульсной мощности с электроприводом
Таким образом, КПД электромеханического генератора электрических импульсов (рис. 60) оказался очень низким — 17,61%. Вполне естественно, что такой источник питания не имеет перспективы развития.
Как же уменьшить мощность, реализуемую на холостой ход? Чтобы ответить на этот вопрос, надо установить бесполезных потребителей энергии. Главными из них являются вращающиеся части электромотора и электрогенератора, загруженные напряжением и током первичного источника питания.
Первый закон Ньютона утверждает, что сумма моментов, действующих на равномерно вращающиеся тела, равна нулю. Это значит, что на равномерное вращение роторов электродвигателя и электрогенератора (рис. 60) не расходуется энергия, а счётчик электроэнергии опровергает это, показывая, что мощность, реализуемая на равномерное вращение роторов на холостом ходу электромотора и электрогенератора, составляет (100-21,60)=78,40% (рис. 60).
Механическое сопротивление вращению ротора формирует его момент инерции, а ток, протекающий по обмотке ротора, может усиливать или ослаблять это сопротивление. Поэтому возникает необходимость установить физические факторы, ослабляющие сопротивление вращению ротора [4].
Законы механодинамики устанавливают связь между кинетической энергией равномерно вращающегося ротора и его мощностью , которая следует из работы, совершаемой им при равномерном вращении за одну секунду (23) [3].
Явная кинетическая энергия (23) равномерно вращающегося ротора, реализуется инерциальным моментом (24), не признаваемым динамикой Ньютона. Анализ осциллограмм электромеханического генератора электрических импульсов в рамках новых законов новой электродинамики показал, что ротор генератора можно заставить вращаться без приводного электромотора (рис. 60, вверху), если напряжение в обмотку возбуждения ротора генератора подавать импульсами.
Так как инерциальный момент (24) всё время присутствует на валу равномерно вращающегося ротора, то для поддержания этого вращения достаточно подавать напряжение в обмотку возбуждения ротора импульсами и он будет продолжать равномерное вращение. Вполне естественно, что подача напряжения в обмотку возбуждения ротора импульсами приведёт к уменьшению энергии, забираемой генератором из первичного источника питания.
Электромотор – генератор МГ-1 (рис. 43), потребляя электрическую энергию от первичного источника питания, преобразует её одновременно в два вида энергии: электрическую и механическую. Происходит это потому, что электрическая энергия от первичного источника питания подаётся в обмотку возбуждения ротора и он при вращении генерирует электрическую энергию в обмотке статора и механическую энергию на валу ротора, одновременно.