CC BY
39
УКД 629.7.031.8
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МАГНИТНО-СОЛЕНОИДНОГО
МОТОР-ГЕНЕРАТОРА
А. О. Климова Научный руководитель - И. В. Трифанов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: [email protected]
В связи со скорым исчерпанием органического не возобновляемого топлива и особенно в связи с наступлением глобального энергетического и экологического кризиса цивилизации, создание двигателей на постоянных магнитах лучший способ выхода из данной ситуации. Повышение эффективности работы МСМГявляется актуальной проблемой.
Ключевые слова: магнит, соленоид, мотор-генератор, неодимовый магнит, постоянный магнит.
IMPROVING THE EFFICIENCY OF MAGNETIC-SOLENOID OPERATION
OF THE MOTOR-GENERATOR
A. O. Klimova Scientific supervisor - I. V. Trifanov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
In connection with the imminent exhaustion of non-renewable organic fuels and especially with the onset of global energy and environmental crisis of civilization, the creation of motors with permanent magnets the best way out of this situation. The efficiency MSMG is an important issue.
Key words: magnet, solenoid, motor-generator, NdFeB magnet, permanent magnet.
Магнитно-соленоидный мотор-генератор (МСМГ) [1] содержит центральный соленоид 1 с обмоткой 2, 4 постоянных магнита (3, 4), с осевой намагниченностью, размещенных попарно-параллельно в квадратуре, жестко размещенных на ободе 5 две неподвижные генераторных обмотки 6, 7 с регуляторами напряжения 8, 9, общий регулятор 10, датчики положении ПМ 13, 14. В состав МД входит также механический узел крепления магнитов, содержащий горизонтальную ось 15 с подшипником вращения 16, вертикальную ось вращения 17, основание 18. Устройство содержит также пусковой источник электроэнергии 11 и магнитопровод 12, проходящий через индуктивные генераторные обмотки 6, 7 (рис.1).
Магнитно-электрический преобразователь реализует принцип коммутации магнитного поля малозатратным электромагнитным способом инверсии электрического тока в центральном соленоиде и может полностью автономно работать одновременно или раздельно и в двигательном и генераторном режимах после его запуска. Для первоначальной разгона такого необычного автономного мотор-генератора МД и введение его в рабочий режим, также как и в автомобильном ДВС, необходим аккумулятор для запуска, а роль стартера выполнит центральный соленоид 2. Благодаря наличию неоднородного магнитного поля соленоида 2 и поочередной смены полярности его электромагнитом 1, 2 магниты 3, 4 приобретают момент вращения и начинают вращаться При вращении магниты наводят ЭДС в обмотках 6, 7, электроэнергия с которых по-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2
ступает на центральный соленоид и в нагрузку. Таким образом, данный полярный магнитный преобразователь обеспечивает отбор энергии ПМ и совмещенный мотор-генераторный режим работы.
Запуск осуществляется подачей электроэнергии от аккумулятора 11 в магнитопровод 12 через общий регулятор 10. При наличии неоднородного магнитного поля соленоида 2 и попеременной сменой полярности его электромагнитом 1,2 магниты 3,4 размещенные попарно-параллельно, размещенных на ободе 5 начинают вращение на подшипнике вращения 16 закрепленной на вертикальной оси 17. При вращении магниты наводят ЭДС в обмотках 6,7, затем полученная энергия поступает на центральный соленоид и в нагрузку.
Достоинства магнитного двигателя: полная автономия, экономия топлива, возможность из подручных средств организовать двигатель в любом нужном месте; мощный прибор на неодимо-вых магнитах способен обеспечивать энергией жилое помещение до 10 КВт и выше; гравитационный двигатель способен работать до полного износа и даже на последней стали работы выдавать максимальное количество энергии.
Недостатки магнитного двигателя: магнитное поле может негативно влиять на здоровье человека, особенно этому фактору подвержен космический (реактивный) двигатель; несмотря на положительные результаты опытов, большинство моделей не способны работать в нормальных условиях; даже после приобретения готового мотора, его бывает очень сложно подключить [2].
Постоянные магниты характеризуются тремя основными параметрами: остаточной магнитной индукцией Вг, коэрцитивной силой Не и энергетическим произведением ВН.
Вг определяет величину магнитного потока. Если в генератор поставить магниты с большей магнитной индукцией, то пропорционально увеличится напряжение на обмотках, а значит и мощность генератора. Не определяет магнитное напряжение. Если в генератор поставить магниты с большей коэрцитивной силой, то магнитное поле сможет преодолевать большие воздушные зазоры. По величине ВН можно судить о том, насколько будут малы габариты магнитной системы. Коэрцитивная сила - это величина магнитного поля, в которое нужно поместить магнит, чтобы его "размагнитить". Данная величина, как правило, очень важна в случаях, если магнит
эксплуатируется в условиях жёсткого внешнего магнитного поля, как правило вблизи мощных электроузлов.
В данной установке для повышения эффективности работы МСМГ возьмем за основу не-одиновые магниты 4 шт. типа 1а - сплошные цилиндры, двухполюсные с плоскопараллельными полюсами. Неодимовый магнит — постоянный мощный редкоземельный магнит, состоящий из сплава неодима, бора и железа. Известен своей мощностью притяжения и высокой стойкостью к размагничиванию.
Неодимовые магниты получают в специальных печах, где процесс происходит без доступа кислорода, в вакууме или атмосфере с инертным газом. Самые распространенные — это магниты с аксиальным намагничиванием, в которых вектор поля направлен вдоль одной из плоскостей, где измеряется толщина. Также у разных видов имеется свой температурный предел, который варьируется от восьмидесяти до двухсот пятидесяти градусов. При температуре выше предельной магнит теряет свои свойства. Правильное и аккуратное использование служит залогом сохранения качеств в течение тридцати лет и более.
Неодимовые магниты теряют не более 1-2 % своей намагниченности за 10 лет. Но их можно легко размагнитить, нагрев до температуры +70 °С и более.
Хороший неодимовый магнит обладает магнитной индукцией не менее 12500 Гс = 1,25Тл.
Главная отличительная особенность неодимовых магнитов - их невероятная сила при маленьких размерах. Применение неодимовых магнитов может повысить КПД МСМГ до 60-98% за счет долгого срока их жизни [3].
В результате выполненных исследований предложено использование постоянных неодимовых магнитов. Разработана 8ЛБТ-диаграмма процессов работы МСМГ.
Библиографические ссылки
1. Дудышев Валерий Дмитриевич. Магнитно-соленоидная обратимая машина (мотор-генератор) полярного типа. Журнал «Новая энергетика №18». С 25
2. Дудышев Валерий Дмитриевич. Вечный электромагнитный двигатель-генератор. Журнал «Новая энергетика №24». С 31.
3. Ившин К. А., Васильев А. А., Соловьев А. Н. - Многополюсные неодимовые магниты для источника поляризованных атомов // Журнал «Известия высших учебных заведений» - Приборостроение т. 59, № 1. С. 60.
© Климова А. О., 2017
