Статичний електромагнітни
- 28.06.22, 09:11
Аналіз цікавого експерименту, який був проведений із комплектом від однофазного генератора з електромагнітним збудженням (РОТОР + СТАТОР)
В експерименті обмотка електромагніту ротора, послідовно з'єднана підключена через ЛАТР та ВАТТМЕТР, до мережі 220 В/50 Гц. На вихід задіяна обмотка збудження, з опором 8 Ом. Далі через ВАТТМЕТР до неї підключений водонагрівач 220В/700Вт у вигляді активного навантаження. Схема включення та показники на наочному слайді БЛОК-СХЕМЕ.
Якщо судити за показаннями ВАТТМЕТРів, тоді від мережі отримуємо потужність рівну 45 Вт, а на навантаження з обмотки збудження надходить 140 Вт (СМР = Р2/Р1 = 140/45 = 3,0).
Давайте спробуємо розібратися з показниками вольт-амперних характеристик на ділянках ланцюга первинного та вторинного контурів нашого перетворювача без частин, що рухаються. Ланцюг від мережі до ЛАТРА, до якого включено ПЕРШИЙ ВАТТМЕТР. Напруга мережі U1 = 220В, Потужність Рвх = 45 Вт. Сила струму даного показника становитиме: I= P/U =45/220 = 0,2А. Струм у первинному ланцюзі складе 0,2А. Можливо показник Сили струму, буде мати підвищене значення, але ЛАТР це по суті дільник напруги. У нашому випадку Обмотка електромагніту якоря і нижня частина обмотки ЛАТРа мають опір, що розраховується за правилом паралельних з'єднань. Сумарний опір зменшиться. У ролику автор показує, що Потужність холостого ходу ЛАТРА 12 Вт, це означає, що струм в ланцюзі складе 0,05А. Реальний струм у ланцюзі обмотки ротора складе 0,2 - 0,05 = 0,15А. Ми це залишимо на десерт, так само вважатимемо струм в обмотці ротора 0,21А з урахуванням зниження напруги на виході ЛАТРа, до 210 вольт.
Далі цікавий підхід до визначення потужності ланцюга у ВАТТМЕТРА. Що я маю на увазі, розглянемо ситуацію. Ваттметр на вході вимірює напругу до Латра, до нього претензій немає, в ньго напруга мережі. Дані напруги на клемах ротора (по суті на виході з ЛАТРа: холостий хід U2 = 210В; під навантаженням U3 = 111. Ми бачимо, що відбувається падіння напруги, яке пов'язане з підключенням опору обмотки ротора. За правилом розрахунку потужності, необхідно враховувати реальну напругу і діючий струм у ланцюзі, що проходить через навантаження P = I*U:
1) Варіант P = 0.2A*111B = 22.2 Вт; 2) Варіант Р = 0,15А * 111В = 16,6 Вт; 3) Варіант P = 0.21A * 111B = 23,3 Вт. Як бачимо далеко не 45 Вт, при цьому холостий хід латра становить 0,12А * 220В = 26,6 Вт. Як вам подобається? Схема цього процесу додається
Тепер найцікавіше, вимір ВАТТМЕТРОМ потужності вторинного ланцюга - обмотка генератора та активне навантаження. ВАТТМЕТР вказує на потужність 140 Вт, при напрузі на клемах фази 39В.
Можна грубо, дуже грубо розрахувати силу струму I = P/U = 140W / 39V = 3.59A. Але хочу зауважити, що повний струм для нашого навантаження 0,7 кВт для 220В складе 3,18А. Наш кип'ятильник мав розжаритись, а від ледве гріє. Тут причина в іншому, цей струм це є компенсація електричного поля його різниці потенціалів. Наші показники складають: напруга холостого ходу U2 = 117В; під навантаженням U3 = 39В; опір обмотки R1 = 8 Ом, опір навантаження можемо розрахувати за формулою R2 = U^2/P = 220^2/700 = 69 Ом. Розраховуємо силу струму вторинного ланцюга I = (U2-U3)/(R1+R2) = (117-39)/(8+69) = 1,2A. Можемо розрахувати потужність у вторинному ланцюзі Р = 1,2А * 39В = 46,8 Вт. Як вам різниця 140Вт/46,8Вт = 2,99. Це як розуміти алгоритм розрахунку ВАТМЕР накрутив показник, 117В * 1,2А = 140 Вт.
Застосовано формулу так званої повної потужності P = E*I, яка абсурдна за своєю суттю. Чому можете ознайомитись у моєму матеріалі "Результуюча Сила Ампера". Чим це загрожує споживачеві та вигідно продавцю? Якщо протягом дня напругу в споживчій мережі підняти на 2 вольта кілька разів, то ваш підсумковий результат спожитої потужності буде більшим. Ви навіть цього не помітите, перевірити не можете. Тому в масштабах району прибуток на порожньому місці у продавця.
Повернемося до реальної оцінки нашого перетворення: Зробимо це у всіх іпостасях даних:
1) За показаннями ватметрів вхід/вихід: СОР = 140 Вт / 45Вт = 3,1;
2) За результатами розрахунку Вольт-Амперної характеристики первинного та вторинного контуру:
СОР = 46,8 Вт / 16,6 Вт = 2,8 або 46,8 Вт / 22,2 Вт = 2,1;
3) За реальною потужністю від мережі та на навантаженні: СОР = 46,8 Вт / 45Вт = 1,04 ( в якому 45Вт, треба розділити на потужність другої частини намотки ЛАТРа, та обмотки РОТОРА, які включені паралельно)
Я вважаю, що виділене є чистим показником перетворення у вузлі РОТОР-СТАТОР, і він більше одиниці.
Ці дані відповідають граничним показникам перетворення твердотільних генераторів Holcomb Energy Systems. У його звітах та маркетингових публікаціях фігурує приблизно такий самий показник перетворення (2,0).
Ці графіки, взяті безпосередньо з веб-сайту білінгу Florida Power & Light та підтверджені системними лічильниками HES, підтверджують, що при встановленні та підключенні системи ILPG її середньодобова ефективність становить 205%. Протягом дня спостерігається найменший ККД – 130%, у той час як найбільший ККД – 260% у другій половині дня через підвищене навантаження на систему кондиціонування повітря у будівлі.
Є інформація, що дані генератори. в ролі підсилювачів потужності. вже поставляються замовникам зі США.
---------------------------------------------------------------------------------------
PS
Для тих хто хоче повторити! Потрібно шукати оптимальне положення ротора у статорі. Зрушення навіть на половину перерізу зуба статора має значення. Забезпечте рівномірний розподіл зазору.
Чому це працює, тому що є ефект магнітного посилення поля в електротехнічній сталі.
0
