Сложение магнитных полей

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Есть желание сделать устройство с КПД более единицы, основанное на сложении магнитных полей. Очень часто многие говорят, что сила магнитов увеличивается в степень, равную количеству магнитов сложенных в стопку. Ну и что бы подстраховаться перед началом изготовления устройства - решил провести серию опытов с магнитами.

Результаты не такие ошеломляющие как многие говорили, но тем не менее делаю вывод - что заняться изготовлением устройства по сложению магнитных полей стоит...
Далее я провёл анализ! ...по косвенным параметрам... При увеличении магнитного поля в 2 раза (при использовании 2-ух магнитов) магнитное поле увеличивается в 2,75 раз!!! Однако!!! и т.д. - всё есть в видео, но на всякий случай свёл результаты в таблицу:

Что из этого можно почерпнуть?... Подавляющее большинство электроприборов и трансформаторов работает на передаче энергии от источника к приёмнику посредством магнитного поля. Значит если мы создадим два или более одинаковых магнитных поля, то их результирующая сила вырастет в 2,75 или другое соответствующее таблице количество раз! В принципе - если исключить потери, то наглядно видно превышение 1 по КПД!
Дальше выбираю конструкцию: Передача будет производится по принципу трансформатора. Буду делать ТОР на ферритовом кольце, тогда всё магнитное поле будет сосредоточено внутри феррита с минимальными потерями и именно результат "сложения" магнитных полей в феррите и будем использовать.

Т.е на ферритовом кольце будет намотано 3 обмотки накачки (две - так как из практики видно максимальное увеличение, а третью - на всякий случай). Феррит позволяет использовать более высокие частоты чем бытовые 50 Гц, это значит что возможно применить конденсаторы для создания резонанса на более меньшую ёмкость при выборе более высокой рабочей частоты.
Резонанс!? Дело в том, что создать абсолютно одинаковые обмотки крайне трудно, а вот сделать резонансный LC контур на одну и ту же частоту для различных контуров - катушек возможно, сложно но - возможно. Т.е. эти три катушки при помощи подбора конденсаторов будем настраивать на одну и ту же резонансную частоту, что бы магнитные поля катушек "складывались" в сердечнике.
Для съёма будет намотана 4-ая катушка. Так как она (т.е. съём) будет всячески пытаться разрушить резонанс - то нагрузка должна быть статической. Если всё получится, то потом будем усовершенствовать под динамическую нагрузку.
Для намотки планирую использовать тип намотки: бифляр Тесла, так как именно такая намотка предназначена для получения максимального магнитного поля в катушке. Т.е. буду мотать катушки на ТОРе в два провода, а потом соединять в соответствии с рисунком:

Постсссс.... Что бы не забыть пишу параметры ферритового кольца, которое собираюсь использовать: Феррит марка N87 (2200.)Размер 102/65,8/1,5
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #1 : 21.10.2013, 23:26:31 »
Далее начинается самый ответственный процесс изготовления катушки. Катушка (тор) - это та часть установки, которая делается основательно и один раз. Впоследствии лучше всего её залить лаком, что бы у неё не менялись параметры. Для начала защитим (у производителя EPCOS есть защитное покрытие) будущую обмотку и сам феррит друг от друга слоем изоленты (а лучше - несколькими слоями):

Далее пошла намотка... Мотал как и собирался в два провода:

Намоткой замотал всех окружающих и самого себя... Ох - не простое это дело!!! Единственный, кто был рад - так это кот, который пытался гоняться за концами провода!!! К стати провод - ПЭЛ-2 D-1,8мм. Всего получилось 110 витков или 55 витков двойного провода. Если с бифилярной обмоткой будет НЕ АЙС, то можно соединить их параллельно тем самым увеличив сечение провода, уменьшив активное сопротивление, увеличив добротность.... и ещё какие нибудь плюсы!!!
Ну и вот что мы имеем на сегодня:
« Последнее редактирование: 21.10.2013, 23:30:53 от PReva »
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #2 : 26.10.2013, 11:50:48 »
Намотаны 2-ой и 3-ий слои.
Осталось намотать съёмную катушку...
Ну и вот планируемая схема:
« Последнее редактирование: 26.10.2013, 12:58:46 от PReva »
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #3 : 26.10.2013, 17:11:37 »
Ну вот и домотал катушку.
Итого, моточные данные:
1 слой 55х2=110вит.
2 слой 51х2=102вит.
3 слой 48х2=96 вит.
4 слой 43х2=86 вит.

Далее эксперименты... Планирую частоту в районе 100 кГц, а там как получится!

Постсссс... Админ тему перенёс - Спасибо! Но сначала я её еле нашёл!!! Думал ВРАГИ...  :D
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #4 : 28.10.2013, 22:27:50 »
Занимался "оживлением" ШИМа.
Первое - всё таки сделал развязку оптопарой.

Работает чётко. На выходе оптопары отличная ступенька, но - как только цепляю полевик - ступенька на затворе полевика превращается в это:

...как то надо выравнивать...
« Последнее редактирование: 28.10.2013, 22:44:15 от PReva »
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #5 : 29.10.2013, 08:39:48 »
...использование опторазвязки в таком включении. Земля общая, питание общее...
Спасибо!
Оптопара по двум причинам:
1. 494 - очень нестабильна - оптопара должна помочь со стабилизацией.
2. Развязка силового питания и питания генератора
Земля действительно общая, а питание планируется раздельное. То что сейчас с самого верхнего плюса (силового) идёт по диоду питание - там будет кнопка, т.к. это только для запуска. Питание генератора приходит на клеммы "возврат".
« Последнее редактирование: 29.10.2013, 08:42:02 от PReva »
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #6 : 29.10.2013, 11:23:10 »
...для транзистора оптопары нужно иметь свой изолированный источник питания...
Да это проблемка...
А при использовании транзистора BC557C с диодом КД522 на выходе оптопары (как Вы подрисовали) не сгорит ли транзистор оптопары? И резистор скорее всего надо в 2 раза уменьшить, например поставить 5 кОм?
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #7 : 29.10.2013, 23:58:42 »
Собрал я ШИМ с оптопарой. Оптопара 4N35 рассчитана на частоту до 100 кГц, поэтому чем выше частота - тем ужаснее осциллограмма:

Это на частоте 119 кГц - жуть.
Значит рабочая частота нашей установки будет чуть ниже - около 50 кГц - в этом районе ШИМ работает нормально:

Это 13 кГц! Выглядит не плохо.
К стати я всё таки - по совету panavto -  BC557C поставил.... вроде работает. Запустил ШИМ и...
Я проводил все манипуляции по настройке обмоток на одну и ту же частоту с подключенной нагрузкой - лампой накаливания! И тут меня ждал интересный сюрприз. Лампа накаливания практически коротит обмотку, ну практически, в результате получаем короткозамкнутый виток (притянуто за уши, но понятно) так вот: При подключении нагрузки -короткозамкнутом витке - получаем очень резкое понижение индуктивности обмотки - всёх трёх обмоток!!! Т.е. без лампы в нагрузке индуктивность каждой обмотки несколько млГн, с лампой - несколько мкГн!!! Для получения той же частоты резонанса пришлось существенно увеличивать ёмкость - результат: Резонанс не ярко выраженный, напряжение маленькое, ток большой, резонанс легко сорвать...
У меня есть файлик, который позволяет с такой малой индуктивностью обмоток работать с максимальной выгодой! Вот он:

При таком подходе - намотаю маршевые индуктивности в задачу которых входит поддержание резонанса. На катушке сложения, ввиду малой индуктивности, происходит малое взаимовлияние, так же - все манипуляции с катушкой сложения практически не будут влиять на сам резонанс... конечно это теория, но я намерен её проверить!
У меня были подходящие ферритовые колечки (провёл расчёт по мощности), которые и решено было использовать:

Ну и намотал я три маршевых дросселя. Так что для продолжения есть много предпосылок. Кстати вот, как выглядят катушки в конце концов:

Схема приобретает вот такой вид:

Постсссс.... Потом пробовал различное подключение обмоток... Бифиляр Тесла - плохо, безиндуктивная - очень плохо... Остановился на классической намотке просто в два провода!!! В два провода - соответственно должна увеличиться добротность, и уменьшиться активное сопротивление...
...драйвер для полевиков...
Я хотел поставить IR4426, но у меня в городе их купить не удалось! Как раз сегодня искал... так что будем делать из того что есть!
« Последнее редактирование: 30.10.2013, 08:46:44 от PReva »
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн PReva

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 222
Сложение магнитных полей
« Ответ #8 : 01.11.2013, 08:28:42 »
Сегодня нашёл время немного поэкспериментировать:

Как то так всё выглядело... Творческий бесппорядок.
Для экспериментов сначала использовал ШИМ - оказывается накачать контур в его часть - довольно таки кропотливая вещь... слишком! Особенно вручную! Поэтому попытался сделать автоматическую накачку каждого контура. Взял схему:

Однако она работает слишком криво.... очень криво и не подходит ... мне...
Пришлось отказаться от накачки в часть контура и автоматически, вышеприведённой схемой, и ШИМом с ручной настройкой... Во всяком случае ПОКА...
Достал свою разлюбимую DEDовскую пыхтелку!  ;)  Всё таки работает она безотказно!
Вот как резонанс держит! Безукоризненно:

Дальше решил снять показания для более точной подборки конденсаторов:
Общая индуктивность первой составной катушки получилась 178,5944 мкГн - это при частоте 26,63 кГц и ёмкости 0,2 мкф.
Общая индуктивность второй составной катушки получилась 208,6070 мкГн - это при частоте 24,64 кГц и ёмкости 0,2 мкф.
Общая индуктивность третьей составной катушки получилась 218,6677 мкГн - это при частоте 24,05 кГц и ёмкости 0,2 мкф.
Это данные при совместной работе. Работа катушек друг другу не мешает. Во всяком случае я этого не заметил ни при работе ШИМа ни при каких либо других условиях!
 Теперь надо или подобрать ёмкости на данную частоту и индуктивности или подогнать витки катушки - второе очень сложно. И.... сделать ещё две DEDовские пыхтелки!  ;)  Однако здесь есть серъёзный минус - пыхтелка не может качать в часть контура - она качает весь контур, а сложение магнитных полей происходит в его части - остаётся надеяться, что добротность контура "переплюнет" разницу в индуктивностях и мы выйдем всё таки в плюс! И ещё надо посмотреть как правильно найти полосу пропускания резонанса, это нужно будет для подбора конденсаторов, что бы понимать уровень погрешности. Так что будем копать дальше.
К стати вот сегодняшний "улов":

...вот только думаю будет ли проблема с синхронизацией при использовании трёх пыхтелок?, или может само всё синхронизируется...
..........................................
Если у кого есть хорошие не навороченные схемы по автоподстройке резонанса в контуре - киньте пожалуйста, может пригодится!
« Последнее редактирование: 01.11.2013, 08:31:22 от PReva »
Приму в ДАР анализатор спектра!

Оффлайн rakarskiy

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1506
Сложение магнитных полей
« Ответ #9 : 01.11.2013, 10:51:40 »
panavto, я думаю что тут идут эксперименты  по увеличению плотности электромагнитного поля, с меньшими затратами. Но каждый испытатель имеет свои мысли и намерения,  давайте не будем сбивать - любой экс должен быть доведен до логического конца.
Общедоступный Генератор Свободной Энергии должен быть простым.