布奇·拉枫提电机/发电机

本帖最后由 能量海 于 2017-8-11 07:39 编辑


第十一章:其它装置和理论

布奇·拉枫提电机/发电机  

    布奇设计过一种有趣的、基于磁力和电力平衡的电机/发电机系统。这个巧妙设计的运行,布奇作了如下陈述:

    1.如果从铁芯线圈上移开一块磁铁,它会产生一个电压:


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    任何磁铁和运动速度所产生的电压,与制成线圈的导线匝数直接成正比。

    2.如果磁铁是从一个空心线圈上移开,它也会产生一个电压。但是,重要的区别在于电压的极性是相反的。换言之,正负连接被交换了。

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    依然是,任何磁铁和运动速度所产生的电压,与制成线圈的导线匝数直接成正比。

    所以,如果这两种配置连接在一起,它们将产生一个系统,其电压正好互相抵消,前提是调整每个线圈的匝数以产生相同的电压。机械吸力和斥力也平衡,所以电路可配置成当转子旋转时没有有效效应:

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    由此推论,即这种电配布置可以引入到现有的电路中而不影响电路的运行。这项配置看来会是这样:

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    这里,磁铁移离线圈时,转子上没有纯的电或磁阻力。电池以正常的方式提供电流给负载,而转子配置对电路的运行没有影响。

    然而,当转子达到100°左右时,过了线圈,通/断开关可以打开。由于一个磁铁和一个线圈的铁芯之间存在着一个吸力,这将使转子在不平衡的状态下。另一个磁铁和另一个线圈的空气芯之间没有匹配的斥力。这在转子轴上产生了一个旋转力,使它保持旋转,并提供有用的机械功率,可以被用于产生额外的功率。这个额外的机械功率实际上是自由能,因为原始电路不受转子的包含的影响。

    从实际角度看,要得到高的旋转速度和长的可靠寿命, 通/断开关将需要一个相对于转子位置的带电子定时的场效应晶体管。

    转子不必只有两个磁铁。如果有四个会更有效:


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    或者八个会更好:


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    而如果你打算有八个,就不必切割成V形了,那只会在旋转时产生涡流,所以把转子做成圆形的:

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    而定子支承线圈匹配转子:

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    铁氧体用作线圈磁芯是比较好的材料。定子通过转子的每一侧,而定子中央的孔是留给安装转子轴的给空隙:

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    这种类型的系统需要精确的定时,只是相对于转动速率。最佳配置是使用双稳态多谐振荡器,这在第12章的电子教程有过描述。你会发现上图中右侧显示了两个计时线圈。它们是用来切换双稳态开和关的,而它们的位置是可调的,以使开和关可以设定得非常精确。双稳态的输出被设置为切换一个场效应晶体管的开和关,以使电路的切换在开头运行时即不受切换速率的影响,也不受次数的影响。
  
    转子/定子组合可以连线成一个驱动马达,又或作为一台发电机。不同的是增加了一个二极管:


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    用这种配置,对于每个转子,所有四对磁芯线圈彼此交叉并联接线,并且所有四个空芯线圈彼此交叉并联接线。为清晰起见,上图仅显示出四对中的一个,但现实中,将有四根线进入每个螺丝接线端的左侧。

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    在发电机配置的情况下,你可以选择并联连接四对的每一个作为电机配置,或将它们连接成串联。并联连接,线圈可以承受更大的电流消耗,而如果串联连接,它们提供更高的电压。通过增加每个线圈的匝数,电压可进一步提高。