Глава 11 Электромагнитные генераторы высокой эффективности
Создание автономного режима требует понимания и конструктивного выполнения законов причинности. Мы не можем получать некую мощность в нагрузке, не оказывая влияние на первичную цепь трансформатора, если не используем специальные конструкторские решения. В качестве одного из таких способов, можно рекомендовать создание двух (или более) взаимно-компенсирующихся следствий. Так работает Ф-трансформатор и Ф-машина, предложенные мной в 1994 году, впервые опубликована в журнале New Energy News, USA. Позже, включение двух катушек, по данной схеме, применяли и другие авторы. Известный с 2010 года, мотор – генератор Зацаринина и Канарева, также, по-моему, является одним из вариантов такой конструкции.
На рис. 170 показана последовательная схема включения двух генераторных катушек в трансформаторе Фролова. Очевидно, что токи двух генераторных катушек, в ответ на изменения первичного поля, создают встречные синфазные вторичные поля в кольцевом сердечнике, и взаимно усиливают действие первичного поля.
Рис. 170. Схема Ф-трансформатора
Например, в области катушки L1 есть две синфазных компоненты поля: переменное магнитное поле от первичной катушки Lin и переменное магнитное поле от второй генераторной катушки L2. Аналогичная ситуация создается и для генераторной катушки L2. В результате, в каждой из них обеспечивается удвоение мощности.
Например, если мы получаем 4 ватта в цепи полезной нагрузки каждой из катушек, то 2 ватта в ней обеспечивается, как реакция на изменения магнитного поля, создаваемые первичной катушкой Lin, а еще 2 ватта обусловлено изменениями магнитного поля индуцированного тока от другой генераторной катушки.
Эксперименты на роторной машине такого типа позже проводились в ООО «ЛНТФ», рис. 171. На фото показан статор с диаметрально расположенными катушками, ротор с магнитами находится во вращении, в нагрузке, на столе, подключены две небольшие лампы накаливания.
Рис. 171. Эксперимент с Ф-машиной, 2003 год
Суть эффекта заключается в том, что включение нагрузки в цепь одной катушки не создает в ней ток, так как в сердечнике малое потокосцепление. Напряжение на выводах катушки есть, но ток слабый. При включении нагрузки в цепь второй катушки, в них обеих есть ток, при этом, мощность на выходе генератора удваивается. Это объясняется тем, что в данной конструкции, каждая из генераторных катушек воспринимает вторую, как первичную катушку, хотя реальный первичный источник совсем другой. Это позволяет снизить, или совсем устранить, влияние процессов извлечения мощности на выходе генератора на процессы в первичной цепи возбуждения, то есть, на мощность потребления. Это и есть реализация принципа «двух взаимно-компенсирующихся следствий от одной причины», или, закон сохранения баланса энергии.
Вариантов может быть много, в том числе, и с тремя, четырьмя и большим числом вторичных цепей, пространственно разделенными, но имеющими один общий первичный источник.
Эффективность Ф-машин и Ф-генераторов зависит от правильного выбора размеров и материала сердечника, числа витков и величины зазора между кольцевым сердечником и первичной катушкой (или вращающимся магнитом). Мощность в генераторных катушках не влияет на потребляемую мощность, но только до некоторого уровня, если она не превышает определенной критической величины. При большом токе, в цепи нагрузки, создается вторичное поле такой величины, что оно начинает оказывать влияние на первичный источник. До этого критического значения, эффективность Ф-генератора и Ф-машины составляет около 200 %.
Рекомендуется размещать вторичные обмотки симметрично, и изготавливать их строго идентичными, для максимального выполнения условия компенсации их вторичных полей. Успешное повторение эффекта было заявлено Олафом Беренсом, Германия, и другими исследователями. По внедрению данного изобретения, я буду рад развивать проекты с партнерами, имеющими техническую базу по конструированию электромагнитных машин такого типа.
Развитие новых принципов электромагнитных роторных генераторов энергии, в течении последних 15 лет, демонстрирует фирма «Гаммаменеджер» (GAMMAMANAGER), производитель генераторов по технологии ЕВМ. Технология ЕВМ расшифровывается как «Energy by Motion», что означает «энергия движения». Эффективность этих генераторов составляет всего 120 %, но этого достаточно для автономной работы. Компания работает в Европе и Канаде. В Будапеште живет автор, и находится демонстрационный прототип генератора электроэнергии мощностью 1.5 мегаватт, не требующего топлива, он показан на фото рис. 172.
Рис. 172. Генератор ЕВМ
Техническое решение запатентовано автором Профессором Лесли Шжабо (Lesly Szabo), патент WO9318570. Оно состоит в особой конструкции ротора и статора, поэтому затраты электроэнергии от внешнего источника меньше механической мощности, производимой на валу привода. В описании патента можно найти рисунок ротора и статора особой конфигурации: в статоре есть зазор, как показано на рис. 173.
Рис. 173. Схема ротора и статора генератора ЕВМ
В паре с обычным электрогенератором, привод EBM образует автономную электростанцию, так как вырабатываемая генератором мощность превышает затраты на питание привода. В процессе работы требуется охлаждение обмоток генератора, поэтому электростанции по технологии ЕБМ также способны генерировать тепло для потребителя, нагревая воду в теплообменнике до температуры 60 градусов Цельсия.
Назначение машин ЕВМ – приводы мощных (1Мватт – 225Мватт) электрогенераторов. Область применения – электроэнергетика крупных объектов. Производитель дает 30 лет гарантии, замена подшипников каждые 5 лет.
Компания принимает заказы на приводы мощностью до 300 мегаватт. К сожалению, политика руководства такова, что моторы малой мощности не производятся, и не продаются, хотя история конструирования начиналась с мотора мощностью 300 ватт.
В 2009 году, на одной из конференций в США, был сделан доклад Профессора Шжабо о перспективах конструирования и производства генераторов мощностью 50 киловатт. Разумный выбор! Этот уровень мощности очень востребован на рынке, как предприятиями, особенно строителями, так и частными лицами для энергоснабжения своих домов. Однако, после конференции, нам сообщили, что планы по выпуску генераторов небольшой мощности откладываются. Видимо, на этом рынке еще не все можно продавать, что уже можно производить.
Рис. 174. Конструкция генератора ЕВМ
В 2010 наша компания обсудила с производителями варианты развития продаж самовращающихся приводов ЕВМ в России, но их цены, даже без стоимости электрогенераторов, слишком высокие. Например, за привод мощностью 1500 кВт, тип SSX 16, компания просит 5 миллионов Евро. Изготовление привода мощностью 40 МВт, тип G100 (3), они оценивают в 80 миллионов Евро. Эта стоимость примерно в 10 раз выше, чем цена на газотурбинные приводы такой же мощности. Внедрение ограничено, поскольку затраты окупаются не менее, чем через 5–8 лет, за счет того, что потребитель не приобретает газ или дизтопливо. Тем не менее, при наличии заказчика на удаленных объектах, можно надеяться на применение данной технологии в России. Целесообразно, для снижения себестоимости, приобрести лицензию и начать производство генераторов по технологии ЕВМ на российских заводах. Отметим также, что по сообщениям от руководства компании в Будапеште, в 2011 году они планируют запустить в эксплуатацию новый генератор мощностью 10 МВт, расположенный на Канарских островах. Это будет открытый демонстрационный объект. Надеюсь, информация будет подтверждена фактами. Новости мы будем публиковать на нашем сайте. По состоянию на сентябрь 2011, проект не готов для демонстрации широкой публике. Из аналогичных крупных проектов, по данной теме, стала известна разработка компании Альперен Груп (Alperen Group) из Турции, которая в 2010 году сообщила о наличии спроса (контрактов) на поставку своих автономных генераторов для объектов общей мощностью 85 Гигаватт. О самой технологии известно мало, хотя авторы развивают ее с 2002 года. Это механический мотор-генератор, называется TurXator. Конечно, спрос на технологии, не требующие топлива, огромный. Об успехах этой турецкой компании мы надеемся услышать позже.
Глава 12 Униполярные машины
Первый униполярный генератор изобрел Майкл Фарадей. Суть эффекта, открытого Фарадеем, заключается в том, что при вращении диска в поперечном магнитном поле, на электроны в диске действует сила Лоренца, которая смещает их к центру или к периферии, в зависимости от направления поля и вращения, рис. 175. Благодаря этому, возникает электродвижущая сила, и через токосъемные щетки, касающиеся оси и периферии диска, можно снимать значительный ток и мощность, хотя напряжение небольшое (обычно, доли Вольта).
