ЭНЕРГИЯ ХОЛОСТОГО ХОДА ДВУХ БЛОКОВ МГ-3 Анонс.

ЭНЕРГИЯ ХОЛОСТОГО ХОДА ДВУХ БЛОКОВ МГ-3
Канарёв Ф.М.
Анонс. Баланс мощности электромотора-генератора МГ-3 на холостом ходу имеет ряд
особенностей, которых нет у генераторов с принудительным приводом.
Среди читателей нашего сайта есть следящие за результатами испытаний третьей
модели электромотора-генератора МГ-3. Поскольку весь цикл испытаний длится долго, то
для удовлетворения интереса мы решили сообщать последовательно получаемые не конфиденциальные экспериментальные результаты. В данной статье сообщаем результаты
испытаний по измерению энергии, потребляемой двумя блоками ротора МГ-3 на холостой
ход из первичного источника питания (аккумуляторов). Фото МГ-3 представлено на рис.
1, а результаты обработки осциллограмм, снятых с клемм ротора – в табл. 1, 2 и 3.
a)
b)
Рис. 1. а) МГ-3 в рабочем виде; b) МГ-3 в нерабочем виде
Масса ротора с двумя блоками равна 11,70кг, а с тремя – 14,70кг. Так как роль мотора у электромотора-генератора МГ-3 выполняет ротор, а роль генератора – статор, то кинетическая энергия E K равномерно вращающегося ротора равна численно механической
мощности P на его валу
1
1 1
 n 
E K   I   2   mri 2  
 Äæ  Äæ / 1ñ  PÂàòò .
2
2 2
 30 
2
Анализ результатов испытаний МГ-3 на холостом ходу с одним работающим блоком ротора, представленных на осциллограммах (рис. 2) и в табл. 1, показывает, что его
обороты увеличиваются за счёт увеличения напряжения на клеммах его обмотки возбуждения и почти не зависят от тока. Механическая мощность на валу ротора, в этом случае,
2
превышает электрическую мощность, подаваемую в обмотку его возбуждения от аккумулятора (табл. 1).
Один аккумулятор – 12В;
Частота n=510 об/мин.;
Скважность импульсов S=3,36;
Напр. ср.=12,8 В;
Напр. имп.= 13,0В;
Ток ср.= 3,82А;
Ток имп.= 11,2А.
Расчётные данные:
U C  12,8 / 3,36  3,81B ;
I C  3,82 A ;
PC  U C  I C  3,81  3,82  14,55Bò .
Два аккумулятора – 24В;
Частота n=1300 об/мин.;
Скважность импульсов S=3,10;
Напр. ср.=25,5 В;
Напр. имп.= 26,0В;
Ток ср.= 3,97А;
Ток имп.= 11,2 А.
Расчётные данные:
U C  25,2 / 3,10  8,13Â ;
I C  3,97 A ;
PC  U C  I C  8,13  3,97  32,27 Bò .
Три аккумулятора – 36В;
Частота n=1950об/мин.;
Скважность импульсов S=2,9;
Напр. ср.=38,2В;
Напр. имп.= 38,5В;
Ток ср.= 3,95А;
Ток имп.= 11,2 А.
Расчётные данные:
U C  38,2 / 2,9  13,17 B ;
I C  3,95 A ;
PC  U C  I C  13,17  3,95  52,03Bò .
Четыре аккумулятора -48В;
Частота n=2600 об/мин.;
Скважность импульсов S=2,9.
3
Напр. ср.=50,8 В;
Напр. имп.= 52,0 В;
Ток ср.= 3,93 А;
Ток имп.= 12,0 А.
Расчётные данные:
U C  50,8 / 2,9  17,52B ;
I C  3,93 A ;
PC  U C  I C  17,52  3,93  68,84 Bò .
Рис. 2. Осциллограмма на клеммах ротора, вращающегося от одного его блока
А теперь определим механическую мощность на валу ротора при разных его оборотах.
Согласно новым законам механодинамики, механическая мощность на валу равномерно
вращающегося ротора численно равна кинетической энергии его вращения:
1
1 1
1
 n 
2  3,14  510 
 I   2   mri 2  
   11,7  (0,04)  
  13,34 Äæ .
2
2 2
4
 30 
 30 
(1)
E K 1300
1
1 1
1
 n
2  3,14  1300 
  I   2   mri 2  
   11,7  (0,04)  
  86,65 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


(2)
E K 1950
1
1 1
1
 n 
2  3,14  1950 
  I   2   mri 2  
   11,7  (0,04)  
  194,95 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


(3)
E K 2600
1
1 1
1
 n 
2  3,14  2600 
  I   2   mri 2  
   11,7  (0,04)  
  346,58 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


(4)
2
E K 510 
2
2
2
2
2
2
2
Таблица 1. Показатели холостого хода первого блока ротора МГ-3.
n,
Напряж.
Ток Электр.мощность Мех. мощность
об/мин. акум. U,B
I,A
на входе, Bт
на выходе, Вт
510
12,0
3,82
14,55
13,34
1300
24,0
3,97
32,27
86,65
1950
36,0
3,95
52,03
194,95
2600
48,0
3,93
68,84
346,58
Эффективность
хол. хода.
13,34/14,55=0,92
86,65/32,27=2,68
194,95/52,03=3,75
346,58/68,84=5,03
При параллельном подключении обмоток возбуждения двух блоков ротора к источнику питания закономерность увеличения его оборотов и механической мощности сохраняется (рис. 3 и табл. 2). Механическая мощность на валу ротора равна кинетической
энергии его равномерного вращения.
1
1 1
1
 n
2  3,14  720 
  I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  33,39 Äæ .
2
2 2
4
 30 
 30 
2
E K 720
2
(5)
E K 1800 
1
1 1
1
 n
2  3,14  1800 
 I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  208,71 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


(6)
E K 2820 
1
1 1
1
 n
2  3,14  2820 
 I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  512,26 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


(7)
2
2
2
2
4
1
1 1
1
 n 
2  3,14  3650 
 I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  858,18 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


Один аккумулятор – 12В;
Частота n=720 об/мин.;
Скважность импульсов S=3,33;
Напр. ср.=12,0 В;
Напр. имп.= 13,0В;
Ток ср.= 5,8А;
Ток имп.= 18,6А.
Расчётные данные:
U C  12,0 / 3,33  3,60 B ;
2
E K 3650 
2
(8)
I C  5,8 A ;
PC  U C  I C  3,6  5,8  20,90Bò .
Два аккумулятора – 24В;
Частота n=1800 об/мин.;
Скважность импульсов S=3,40;
Напр. ср.=24,80 В;
Напр. имп.= 26,0В;
Ток ср.= 6,20А;
Ток имп.= 19,00 А.
Расчётные данные:
U C  24,80 / 3,40  7,29 Â ;
I C  6,20 A ;
PC  U C  I C  7,29  6,20  45,22Bò .
Три аккумулятора – 36В;
Частота n=2820об/мин.;
Скважность импульсов S=2,4;
Напр. ср.=37,3В;
Напр. имп.= 38,0В;
Ток ср.= 6,8А;
Ток имп.= 19,2 А.
Расчётные данные:
U C  37,3 / 2,4  15,54 B ;
I C  6,8 A ;
PC  U C  I C  15,54  6,80  105,68Bò .
5
Четыре аккумулятора -48В;
Частота n=3650 об/мин.;
Скважность импульсов S=2,8.
Напр. ср.=50,8 В;
Напр. имп.= 52,0 В;
Ток ср.= 6,5 А;
Ток имп.= 27,0 А.
Расчётные данные:
U C  48,0 / 2,8  17,14B ;
I C  6,50 A ;
PC  U C  I C  17,14  6,50  111,43Bò .
Рис. 3. Осциллограммы на клеммах ротора при параллельном подключении обмоток двух
блоков ротора
Таблица 2. Показатели холостого хода двух блоков ротора МГ-3, обмотки возбуждения
которых соединены параллельно.
n,
Напряж.
Ток Электр.мощность Мех. мощность
Эффективность
об/мин. акум. U,B
I,A
на входе, Bт
на выходе, Вт
хол. хода.
720
12,0
5,80
20,90
33,39
33,39/20,90=1,60
1800
24,0
6,20
45,22
208,71
208,71/45,22=4,62
2820
36,0
6,80
105,68
505,02
505,02/105,68=4,78
3650
48,0
6,50
111,43
858,18
858,18/111,43=7,70
Когда обмотки возбуждения двух блоков ротора подключаются к источнику питания последовательно, то обороты ротора уменьшаются, а превышение механической
мощности на валу ротора над электрической мощностью, реализуемой источником питания, сохраняется (рис. 4, табл. 3).
Один аккумулятор – 12В;
Частота n=250 об/мин.;
Скважность импульсов S=3,5;
Напр. ср.=12,4 В;
Напр. имп.= 14,0В;
Ток ср.= 3,3А;
Ток имп.= 9,5А.
Расчётные данные:
U C  12,4 / 3,5  3,54B ;
I C  3,3 A ;
PC  U C  I C  3,54  3,30  11,69Bò .
6
Два аккумулятора – 24В;
Частота n=880 об/мин.;
Скважность импульсов S=3,20;
Напр. ср.=25,30 В;
Напр. имп.= 27,5В;
Ток ср.= 2,90А;
Ток имп.= 8,80 А.
Расчётные данные:
U C  25,30 / 3,20  7,91Â ;
I C  2,90 A ;
PC  U C  I C  7,91  2,90  22,93Bò .
Три аккумулятора – 36В;
Частота n=1450об/мин.;
Скважность импульсов S=3,1;
Напр. ср.=38,0В;
Напр. имп.= 38,3В;
Ток ср.= 2,8А;
Ток имп.= 9,0 А.
Расчётные данные:
U C  38,0 / 3,1  12,26B ;
I C  2,8 A ;
.
PC  U C  I C  12,26  2,80  34,32Bò .
Четыре аккумулятора -48В;
Частота n=1450 об/мин.;
Скважность импульсов S=4,5.
Напр. ср.=50,7 В;
Напр. имп.= 52,0 В;
Ток ср.= 2,9 А;
Ток имп.= 9,0 А.
Расчётные данные:
U C  50,7 / 4,5  11,27 B ;
I C  2,90 A ;
PC  U C  I C  11,27  2,90  32,67 Bò .
Рис. 4. Осциллограммы на клеммах ротора при последовательном подключении обмоток
двух блоков ротора
1
1 1
1
 n
2  3,14  250 
  I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  4,03 Äæ .
2
2 2
4
30 
 30 

(9)
E K 1800
1
1 1
1
 n 
2  3,14  880 
  I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  49,88 Äæ .
2
2 2
4
 30 
 30 
(10)
E K 1450 
1
1 1
1
 n
2  3,14  1450 
 I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  135,43 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


(11)
2
E K 250
2
2
2
2
2
7
1
1 1
1
 n
2  3,14  1450 
 I   2   mri 2  
   14,7  (0,04)  
  135,43 Äæ .
2
2 2
4
30
 30 


2
E K 1450 
2
(12)
Таблица 3. Показатели холостого хода двух блоков ротора МГ-3, обмотки возбуждения
которых соединены последовательно.
n,
Напряж.
Ток Электр.мощность Мех. мощность
Эффективность
об/мин. акум. U,B
I,A
на входе, Bт
на выходе, Вт
хол. хода.
250
12,0
3,30
11,69
4,03
4,03/11,69=0,34
880
24,0
2,90
22,93
49,88
49,88/22,93=2,17
1450
36,0
2,80
34,32
135,43
135,43/34,32=3,95
1450
48,0
2,90
32,67
135,43
135,43/32,67=4,15
Общая табличная информация
Таблица 1. Показатели холостого хода первого блока ротора МГ-3.
n,
Напряж.
Ток Электр.мощность Мех. мощность
Эффективность
об/мин. акум. U,B
I,A
на входе, Bт
на выходе, Вт
хол. хода.
510
12,0
3,82
14,55
13,34
13,34/14,55=0,92
1300
24,0
3,97
32,27
86,65
86,65/32,27=2,68
1950
36,0
3,95
52,03
194,95
194,95/52,03=3,75
2600
48,0
3,93
68,84
346,58
346,58/68,84=5,03
Таблица 2. Показатели холостого хода двух блоков ротора МГ-3, обмотки возбуждения
которых соединены параллельно.
n,
Напряж.
Ток Электр.мощность Мех. мощность
Эффективность
об/мин. акум. U,B
I,A
на входе, Bт
на выходе, Вт
хол. хода.
720
12,0
5,80
20,90
33,39
33,39/20,90=1,60
1800
24,0
6,20
45,22
208,71
208,71/45,22=4,62
2820
36,0
6,80
105,68
505,02
505,02/105,68=4,78
3650
48,0
6,50
111,43
858,18
858,18/111,43=7,70
Таблица 3. Показатели холостого хода двух блоков ротора МГ-3, обмотки возбуждения
которых соединены последовательно.
n,
Напряж.
Ток Электр.мощность Мех. мощность
Эффективность
об/мин. акум. U,B
I,A
на входе, Bт
на выходе, Вт
хол. хода.
250
12,0
3,30
11,69
4,03
4,03/11,69=0,34
880
24,0
2,90
22,93
49,88
49,88/22,93=2,17
1450
36,0
2,80
34,32
135,43
135,43/34,32=3,95
1450
48,0
2,90
32,67
135,43
135,43/32,67=4,15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Начальные результаты испытаний электромотора-генератора МГ-3 показывают
наличие у этой модели возможности работать в режиме автономного источника энергии в
паре с аккумуляторами, заряжая их и производя электролиз воды.
Возможен и вариант, частичного использования энергии электрической сети для
дозарядки аккумуляторов, питающих МГ-3, которые вырабатывают электрические импульсы ЭДС индукции и самоиндукции, используемые для электролиза воды.
В любом случае аккумуляторы, реализуя свою мощность импульсами напряжения
и тока по закону P  U A  I A / S 2 , выполняют роль буфера между счётчиком электроэнергии, неправильно учитывающим её импульсный расход, и импульсным потребителем
этой энергии – электромотором-генератором МГ-3.
.
8
ЛИТЕРАТУРА
1. Канарёв Ф.М. Импульсная энергетика. Том II 15-го издания монографии «Начала физхимии микромира». http://www.micro-world.su/
2. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. Том I. 15-е издание.
2010. http://www.micro-world.su/
3. Канарёв Ф.М. Фундаментальные ошибки электроизмерительных приборов.
. http://www.micro-world.su/ Пака «Статьи»
4. Канарёв Ф.М. Энергия импульсов ЭДС самоиндукции. http://www.micro-world.su/
Пака «Статьи».
5. Канарёв Ф.М. Импульсы ЭДС самоиндукции. http://www.micro-world.su/ Пака
«Статьи».
6. Канарёв Ф.М. Энергия холостого хода первого блока ротора МГ-3.
http://www.micro-world.su/ Пака «Статьи».