急需迷你自持系统 6.6

https://www.youtube.com/watch?v=npMKMXCbYDo
http://www.youtube.com/watch?v=Tz_C3LsD_Pg (视频 1) http://www.youtube.com/watch?v=7_Sbtw8nriE (视频2) http://v.youku.com/v_show/id_XNzA3NzkyMDU2.html (视频1) http://v.youku.com/v_show/id_XNzA3NzkyMDU2.html (视频 2)
为了能够尽快的推广自由能机,加速事件的发生。我们需要一个迷你的可自运行的机器。本人在美国借助着高速的网络,研究并收集了很多自由能机资料。在 youtube 上,有太多的假的自持系统。目前,我仍然不放弃这样一个小的磁动机。我已经非常自信的告诉你,它是真实的,可自持的系统。我已经看到了另外一网友制作出一样原理的自持系统,可以运行至少6 天,足够证明大于 1。youtube 上有两个版本,原版都是来自WilbyInebriated。
基本材料清单:
两个小的工字型电感,一个径向充磁的圆柱强磁,两个高速轴承,一个飞盘,两个小普磁(可以用其他小铁块代替,不是关键),两个电容(顶部存电电容和底部的用于 LC 共振的激励电容),4个二极管。具体该如何操作,请点我。
买个高速电磨机(至少1 万rpm),为了启动转子给予初始的加速度。(非常关键!!!)而且要远远大于共振时的速度。具体需要什么转速,根据飞轮的大小,磁场对磁芯的作用强度,质量而变。
淘宝关键词搜索购买链接(购买清单):
工字型电感 (注意:在几乎同样体积大小下的工字电感值增加,意味着电阻增加了,感生电动势下来了。 |
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激励电容 (对电压没有严格要求 , 电 容 值 在6800uf-10000uf)都没问题 |
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存电电容(这更应该叫耐压电容,对电容值没有严格要求, 电压在75V 以上为好,选用金属膜电容或电解电容都可以) |
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圆柱强磁(径向充磁) 注意这里强调是强磁, 要求 N35-N42。别用弱磁。 |
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二极管(1N4007) 在 1A-2A 的二极管都行。 |
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飞轮 (建议用砂轮片改造, 或者自己去定制像视频中那样结构的飞轮, 去淘宝搜索 gyroscope Gyroscope 是陀螺的意思。 |
| 这个用来改造比较好,飞轮是非磁性的,框架是铁的,中间黄色边缘的转子是可以整个拔下来的,它的轴是大概为 4mm 多一点,往下走会细一点点, 所以建议用机床把那根柱稍稍磨平,这样就可以装上 4mm 内径的轴承,网上有卖。买内径为 4mm 的径向充磁强磁套在上边,轴承装在下。 |
高速轴承 (用滑板轴承 ABEC9 也行,反正一定要滑) |
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基本原理: 因为多个磁场的相互作用,将周围时空粒子化为部分能量来补充机器损失的能量只要能量补充的速率(前者)大于等于能量损失的速率(后者),那么机器就能自持,反之,就会停止。随着转速增加,磁场的相互作用的速率增快,同一时间单位里,拿到时空能增大,意味着功率输出就增大。但最终会达到一个极限,因为在磁芯里产生的涡流会加热线圈,同时,电路内几乎所有元件的电阻都会因为电流的增加而增加,而电阻的增大意味着后者增大,同时意味着转子加速度会最终减少到零,此时为共振态,前者等于后者。只要加上一个在可承受范围内的负载,那么转速就马上下来一点,但是在磁芯的涡流就因为频率减少而减少,输出电流减少,这导致电路内元件的电阻值会减少。此时,达到一个新的共振平衡点,但是转速会低一些。若是加的负载超过承受范围(大于电路自调整的极限),共振将被打破,系统将不能自持。增加电路自调整的极限就意味增加输出在负载上的功率。
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办法很多,有治标不治本的办法,比如扩宽或加重飞轮,用更好的磁芯,减少涡流的产生,等等。最究竟的办法是要想法让涡流的运动方式改变,在运动轨道上畅通无阻,同时,磁场作用方式要发生改变,这里要参考瑟尔的技术,用圆环结构把涡流引出来加以利用。注意观察瑟尔转子的磁芯是上下隔开而不是左右隔开。
磁场和电场产生的圆环几乎合二为一。虽有多个磁场作用但是从整体磁场来看,只有形成了一个大圆环。如何是正确的作用方式:
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这样的磁场作用方式都不行,会加速衰减磁场 强度。 | 一定要像瑟尔机或者地球与太阳那样的作用方式,不要用磁风眼对撞磁风眼 的方式来对撞,只能是边缘磁风相作用。 |
| 迷你磁动机中最重要的电路就是这个RLC 电路加上与磁场相互作用。 |
普通 RLC 并联电路(振荡时,对电压与电流的相位差存在有深刻认识) |
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以上的自感变化是一个线性的,但是本文提到的迷你自持系统的自感(self-inductance)变化是非线性的,所以下面的这个基 础公式能够帮助大家理解要啥样的条件才能超一。详细资料请看这本书 Parametric Excitation of Electric Oscillations。 |
Let us briefly remind this argument for the case of self-induction change. Suppose there is current i in the oscillatory system having capacity C, ohmic resistance R and induction L at a period of time taken as the initial one. Let us change self-induction to the magnitude DL at this moment, which is equivalent to energy increase equal to .
Now we leave the system to itself. In a period of time equal to ¼ of the system proper oscillations period, the entire system energy will transform from magnetic into electrostatic. At this moment, when the current = zero, we return the self-induction (自感) to its initial magnitude, which obviously can be performed without an effort, and then leave the system to itself again. In the next ¼ of the proper oscillation period the electrostatic energy will entirely transform into the magnetic one again, and then we can start a new cycle of induction change. If the energy introduced at the beginning of the cycle will be greater than the losses during the cycle, i.e., if (T是
RLC振荡周期,i是即时电流,∆L是电感变化量,R是电阻。) or where is a logarithmic decrement of the proper
system oscillations, then the current at the end of each cycle will be greater than at the beginning. (那么在周期结束时的电流将大于一开始的电流(这就是间接的说超一,电压不变或者上升的情况下))Thus, repeating these cycles, i.e. changing self-induction with frequency that is twice as large as the average proper frequency of the system so that . it is possible to excite oscillations in the system with no affecting of any electromotive force, no matter how
small a random initial charge is. Note that even without any random induction that almost always inevitably occur (electric line, Earth`s magnetic field, atmospheric charges), we fundamentally should always have random charges in the loop because of statistical fluctuations. 本段文字来源于此(国外qeg论坛提供)。 |
一个电感器,要是没有磁芯,或者说,不改变磁芯的磁通量那么,自感(self-inductance)就是定值,但是在那个小磁动机里, 电感器的磁芯的磁通量是变化的,磁铁转的越快,磁通量变的越快(∆B 越大),导致自感值波动增大(∆L 增大);电容值 (capacitance)也不例外,因为是交流电,RLC 电路中的电荷和电压都是变化的。但是我们知道在磁动机加速时,电荷量和
电压肯定是呈周期性振荡上升趋势的,但不是同上同下,图线应该像两条蛇一样,纠缠着上升。(根据公式C = q,I(t) = C dV(t), V 𝑑𝑡
v(t) = L 𝑑𝑖)最终当达到共振的时候,(无负载下)平均电流和电压都基本稳定,此时的平均自感和平均电容值就基本稳定。 dt 注意,关键词是平均(r.m.s)。好比 sin 曲线的纯交流电电流的即时值一直是上下波动的,但是它的平均值是用它的峰值除以根号 2 得来的。 |
下面我们具体来看看 youtube 视频里的迷你磁动机:
版本一(来自视频 1,标题:free energy generator)用电容器代替了那个像电池一样的(但应该不是电池),先对底部电容充电:
版本二(来自视频 2,标题:free energygenerator 2):
| 转子转速稳定时的最大值曾达到 7041 rpm,约等于 117.35Hz (即大概为 120Hz)。 http://www.onlineconversion.com/frequency.htm
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通过反复看视频,暂停多次看电路,在结合 bedini 的 SG 来看, 我觉得它的电路是如下: Bedini 的 ssg 是同极磁动机,以下是极交换的,其原理更像 NEWMAN motor,但 Newman motor 还是以脉冲驱动。这个迷你自持应该是 ac 振荡,比较像 QEG, 但是转速在 7000rpm。是 qeg 的 2.8 倍。 |
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Ac 电机 | Ac 发电机 | |
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注意对比左图的桥接电路(AC 转 dc)和右边的电路,这两个是不同的。仔细看二极管的正负方向。 | ||
视频 1 是左图所示,在视频 2(右图)里,不需要充电(charge),两个都要高速旋转转子启动。 | 此电路图是我仔细反复观察视频时得出的最佳推测 ( 根据左边这附来自原视频(free energy generator) 的截图。) 应该不是升压电路,因为升双倍的电压要两个电容,三倍就要 3 个,四倍要 4 个。 |
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实际发生的是一个RLC 共振,当给以中部飞轮一个起始速度时(至少大于 7041rpm),RLC 振荡已经形成了,所以,实际上电路运行时,就是已经是发电机,同时是电动机,电由底部电容提供。
| http://www.2pif.com/rlc-series-circuit.php
这也是这不错的软件,输入频率 117.35Hz,你可以算出RLC 的共振频率。 头部工字电感两个加起来是 1250uH 左右,和底部电容1500uF 共振,建议用电容 1mF,然后加一个 100uF 的电容串联一个可变电容去调整,一直到共振。 这就是底部的电容。
这是头部的两个工字型电感(淘宝有卖)。绕线非常饱满, 平整,不像是手绕的,可能是市场的标配,只是撕掉表 皮而已。或者有可能他另外用手多绕了几层线?! |
1.在二极管中间的电容应该是这类型的(金属膜电容):
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视频 1: 可能值:1uf 金属膜电容(存电电容) |
电容 | 工字型电感 | ||
铝电解电容 (用于 LC 共振电容) | 从视频 2 中的存电电容是这样的:
可能值:100uf 左右(视频 2) |
| 看得出,市场上卖的工字型电感普遍绕的漆包线都很少,不饱满。 推荐 自己绕一个线径为 0.12mm,绕满 2 个规格为 10*16 的工字电感,一边一个工字电感。 |
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| 不需要特别高压,70V 以上就够了。因为稳定的电压大概是 68V。虽然最高电压可能到几百伏,但电容还能正常工作就行。 |
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| 有人怀疑视频 2 的电容是电池,但其实是两个电容串联起来的: 理由 1:当我在翻阅淘宝上的电容种类时,我发现视频 2 的看似电池的东西就可以用以下两个不同种类的电解电容组合在一起。底部的那个电容有标参数, 但太模糊了。但我猜可能是 Sprague EXTRALYTIC 673D 1000uF 20V 105*C 30x25mm 3-PIN Capacitor,反正大概是这个牌子的电容,不一定是一个型号,注意它有 3 个极,这样正好,右边两个极接上贴片铝电解电容的底端,也许就刚好复制它原版的电容了。 | |||
视频 2 的电容 |
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= + 点图片进淘宝有卖的(思碧 sprague 电容),搜索一下轴向电容。 | ||||
视频 1 的电容 |
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对比 这是一样的底,只是把皮剥掉了。 | |||||
理由 2: 从逻辑上分析就应该知道,视频 2 和视频 1 的迷你磁动机是一样的原理,第一个视频很明显是电容, 所以第一个要是能自运行,就没有理由把电容器改成电池,产品都是改进的,不会退化! | ||||||
理由 3: 从电路上分析,是一个典型的 LC 振荡电路,那么振荡部分中的电流一定是 ac。一个转子要想用直流电源来驱动,那它一定有转向器,或者用三极管或者磁簧管把直流转成脉冲输出。仔细两个视频, | ||||||
明显没有转向器,这个就可以排除。然后仔细观察发现并有没有三极管或者磁簧管,这些都没有。 | ||||||
理由 4:假设它用的是直流脉冲来激励磁铁,对 bedini(贝蒂尼)的 sg 发电机深入了解过的就应该知道,sg 转子根本不用永磁,因为bedini 的 sg 转速相对慢,那么磁场变化(∆B)就不够快,若用永磁,就必须浪费很大的电流才能把几乎饱和的感生磁场“推出”电感器;还有 bedini 的 sg 转子的磁 场都是同极向外,这里是磁极交替的,所以他也不可能需要三极管和磁簧管。 | ||||||
理由 5:大家应该观察到视频 1 用是一个极性电容,视频 2 用的是两个电容,如果两个电容是串联结 构的话,电容是减少的,但是如果两个电容是背对背相接的话,就可以让极性电容变为两个非极性 | ||||||
的电容。极性电容要想起振荡的话,必须有DC 电压的存在(我亲自试验证明了),这就是为啥视频 1 给它先充电,第二视频是极性电容,所以不需要充电,直接旋转转子就够了。 |
具体实验要注意的地方:
1.
| 那个水平的磁铁( | |
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| 之前的分析底部有个圆环磁铁,但现在已经确定是轴承。理由 1:视频 1(左图)看出不是磁铁,更像是个小的轴承。那么飞轮上的小磁铁有什么用呢?难道能够影响到上面电感的磁场?!或仅仅是偏心或增加惯性? 还有一个可能就是,发明者本来是想用飞盘和那对普磁去用于激励线圈,但发现磁场强度太小, 就改造了一下,由于普磁已经用强力胶水粘上了,就不好拿下来,反正也挺美观的,就搁在那没变过了。理由 2:若底部有环形磁铁,那就会在中间金属杆产生涡流,造成不必要的阻力,而且可以看出中间金属 杆离圆环非常近,基本上贴着的。 |
2.调试指南:
· 上面的磁铁与线圈距离可调。
· 那个电容器可调,电感可替换。
3.转子部分最好有机床加工,精度要求还算是满高的。
作者的愿望:有更多人仿制成功(能自持就不 ok,不在乎能否能接负载),就立马产业化,生产这个玩具。发放到世界各地,让那些传统的教授目瞪口呆!最主要目的就是为了加速事件(地球人与外星文明公开第一次接触)的发生,净化地球。
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附上:多个角度观察电容和二极管得出正确的电路。
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3D 模型:
好消息:另外一个中国网友已经仿造成功了!!!
图中电容是从电灯管中拆下来的,可以看到稳定的电压有70 到74V 的样子。不知道转速多少反正非常快,持续点亮小灯泡 6 天。
材料:(总共大概花 70 元) |
小灯泡: 这应该是 5 到 7w 的卡口小灯泡(e.g. 220-260V5-7W 平头指示灯泡, 30V5W 平头指示灯泡) | 砂轮:(砂轮做转盘,永磁同极向外。) |
启动方式:用电磨机先带动转子加速到高速下,推测先加速到有 5000rpm 以上。(不需要提前对左电容充电),实际转速未知,我只是根据推测,因为这个转子直径比第一个迷你自持磁动机的三孔飞盘要大一些,所以共 振时转速应该在 7000rpm 以下。 | 共 振 激 励 电 容 ( 左 电 容 ):
16V 6800uf 宝轻松买到。 |
输入 0.19A,16V (LC 振荡电容两端) 输出 0.3A,72V (存电电容两端) 根据线径粗细加上长度 50m,可以算出线圈大概有 5ohm。
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( |


存电电容( 右电容): 参数:75v 100uf |
实际上 75V 以上的电容都行的),从电灯管拆的电容。 |
若没有这部分电路, 也能自运行,但很快电容会过热废掉。 |
输出电路 |
所用线圈:线径 0.47mm(25AWG) 大概总共有 50 米长的漆包线绕在上面。 磁芯是用 6 根细的焊条组成,就像 Bedini 线圈的磁芯那样设计。一根长 8 厘米。最好是自己试着买拿 6 根 8 厘米的焊条绑在一起当磁芯,然后拿 50m 长的直径为 0.47mm 的漆包线绕在上面,测量它的电感L。 |
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电感和线的大小,匝数有关,线圈产生的磁场强度 B 和磁芯材料有关,先不管磁场强度 B。先看看线圈如果我们用 50m 漆包线绕一个线圈,在理论上形成的线圈外径 D 只有 1.57cm,可原版线圈的高度远远不止 1.57cm。根据图上比例,应该有 6.5cm 左右。说明他不是用的漆包线,而用了类似电线那种绝缘层很厚的线,所以很高。假设电感为 2931uH,那么就能大概算得共振频率只有 35.6Hz。 |
转子底部的轴承是 5 元钱一个 用的是手砂轮 承轴。就是把手砂轮带着轴承一起拆下来当成转子(要是轴承不够滑,就换一个高速阻力小的)。承轴直径大概 2cm 长。 |
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把转子和线圈固定在一块木板上:先固定转子,然后调试转子与线圈磁芯之间的距离。 再把木板固定在桌面上。如右图。 |
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总结材料:4 个 1N4007 二极管,捆绑 6 根 8cm 长的焊条作为磁芯,线圈为 50m 长,线径为 25awg 的漆包线绕成。 |
Bedini sg | LC 共振电磁发电机 |
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注意对比不同,贝蒂尼用的是直流脉冲驱动。 | |||
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| 特斯拉说过,直流电是不自然的,交流电才是自然和谐的。 |
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来自特斯拉电影 |
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再提供一个推导出的公式,已知总电感L 和总电容 C 加上转子上同极朝外的个数N,注意以下公式对转子上有多个磁铁,且磁极交替排布方式不适用,就能直接算出在单位为 rpm 的共振角速度:
ω(rpm) = 30
𝑁𝜋√ C
总电感 L 为定子的总电感,一般电感为串联,所以是相加。总电容 C 是电路中的总电容,建议只用一个电容,当然也可以串联或并联来改变电容值。
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整个系统的能量总和计算方法:(部分公式)
当然,这些公式都只能是大概的计算,实际中还得计算各种能量损失,其中包括摩擦阻力损失和电路中热能损失。还有一个最重要的公式,目前没有公式,就是从此系统外得到的时空能,而且这个能量一定得大于能量损失才可自持。
在自由能蓝本(PJKbook)里:
针对 youtube 原版迷你自持机 |
Q&A: (Q 代表问题,A 代表本文作者的答案) Q:对里面一个关键的技术点有疑问。启动自持系统,先用高速角磨机(或者其它高速电机)带动,到达共振速度。我认为这样做是不正确的,也不容易做的。首先从机械结构角度讲很难实现,启动完成后要撤离外部驱动。另外,让系统产生谐震 肯定是在某一个转速点上,如果用外部的角磨机带动飞轮,如何能保证转速刚好达到那个点。 |
正确的做法:我认为应该是外面给一个启动电源,让自持系统的发电机以电机的方式运转并不断加速,直到谐震点能自持运转时,撤离外面电源。 A: 转子的速度是先加速到远大于共振所需的速度,然后,慢慢降下来达到共振点。 Q: 那如何来带动它?也是一个难题啊,要转到 7000 多转,然后撤去外力。 A: | |||
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| 利用高速电磨机,这样的电机轻松达到 1 万转以上。淘宝有卖的,自行搜索一下。看原版视频就知道了。本文有 youtube 上的视频链接。我已经下载可选择的最清晰的版本了,仔细观察在这提供的两个 youku 链接: http://v.youku.com/v_show/id_XNzA3NzkyMDU2.html (视频 1) http://v.youku.com/v_show/id_XNzA3NzkyMDU2.html (视频 2) |
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其他相似的机器:
| INPUT: (输入) 9.32 V X .041 mA = .382 mW OUTPUT:(输出) 30 V across a 1002 Ω resistor 30 V / 1002 Ω = .030 mA .030 mA X 30 V = .898 mW COP = 0.898 mW / 0.382 mW = 2.35 X 100 = 235% 这个是 youtube 上的,图中的链接并不是来自原作者的频道,但从它的电路可以看出,它用的是脉冲,不是 LC 振荡。但 cop 已经大于 1 了。 |
建议采用以上材料作为转子,去淘宝网上找亚克力板定制,把要求说明好,有的店家包粘板,有的不包,最好是不粘板,板与板之间用螺丝固定,这样以后可以用来做其他试验时,方便改造。中间那个根轴就买这样的顶杆:
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圆环 1:用 3.8mm 的板,外径 80mm,内径 18mm,这要 1 张。圆环 2:用 7.8mm 的板,外径 80mm,内径 22mm,这要 2 张。圆环 2 作为上层和下层,圆环 1 为中间 1 层。(三明治) 要么如图选择机床加工,要么就定制如上几块板,然后将以上用夹三明治一样的方式合起来,成了一个像以下的圆环转子,使用 8.0 顶杆或者M8 杯头螺丝加上 608 规格轴承(就是普通滑板用的那种内径为 8mm,外径 22mm,高 7mm 的轴承)。 | |
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我的实验部分截图:(默认:磁铁与电感距离为 5mm,转速为电磨机开到最大马力能实现的速度)
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我的电磨机空转开到最大马力转速最多 14100rpm(实测)(本应该是37000rpm,但美国电压只有 110V),电磨机转子带上径向磁铁旋转时最高转速在12500rpm 左右,与电感作用时会小一些,大概在12000rpm 左右。
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总结永磁转子特性,工字电感靠近磁风眼近的时候(5mm),出来的波形为鸟锥形,在磁场边缘,或者离磁风眼有个 2.5cm 左右距离时,会变为 sin 波。鸟锥形波平均电压比 sin 波平均电压大两倍。 | ||||
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| 普磁(非永磁)出来的波形为 sin 波,同样转速下,具有频率高,电压输出高的特点。左图硬盘马达非楼上测试用的硬盘马达,但只是为了说明硬盘马达的转子为普磁环。 | |||
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相同测试电压,频率不同,看 Lp 和 Q 值变化。Lp 代表电感并联,Ls(楼下)代表电感 串联。 | 顶三个为不同电压,相同频率测试,最后两个为不同电压,不同频率。可以与楼下的数 据对比找规律。 | |||
其他频率电压组合测试。 | ||||
存电电容 带整流电路和振荡电容 |
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振荡电容(带整流电路) |
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| Q 值越高,频宽越窄,但功率峰值和平均电流越高。我们要先达到共振然后自运行,这是第一步,第二步才是增大功率输出。所以建议选择适合的 Q 值进行共振,因为 Q 值太高,频率要求就需要精准(不好调到共振),好处就是输出功率增大。相反,Q 值太低, 输出功率和电流就低了,这时共振得到功率大大减小,得到的时空能也许不足以补充损耗,这样即使达到共振也不能自持。 重点:随Q 值增加或频宽减小,R 减小。图片来源: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/elec tric/serres.html | |
利用 LCR 表测量,数据总结,不同频率,相同 ac 平均电压,电感和电容下, Q 值,感抗 L 和容抗 C 就不同,具体规律符合右图。实际操作中,我们的转子要和 LC 电路共振,所以,可以选择的频率范围比较有限。
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具体制造 LC 自持机步骤: 1. 制造好电感器(可用工字电感或者自制带磁芯的线圈)。 2. 制作好转子(用永强磁铁)。 3. 用线圈靠近正在高速旋转的永磁转子(转速为三分之二的极限速度),将线圈的振荡频率测出来,此为线圈不带电容时的最高可达到的频率,记下来用 fmax 表示,如果你的 fmax 在 240Hz 以下,请增加永磁个数或者排布的方式或者提高电磨机转速,不然即使共振发生了,可能因为频率不高,(在同一单位时间内,)得到的时空能不足以补充能量损失,导致机器不能自持,尽管如此,应该能够看到机器在共振频率点停留的时间比在其他频率停留的时间要长。 4. 用 LCR 表测出线圈电感。 5. 用电感值 L,fmax 值带入公式f = , fmax =f. 即可得出电容值 C,然后根据这个值选择市场上能买到的最接近的电 𝜋√𝐿C | ||
容器,可以用两个极性电容组合成无极电容,也可以用 1 个极性电容即可。 6. 存电电容和整流器,要求不高,若制造迷你磁动机这样大小的机器,4 个 1N4007 二极管加上一个耐压 100V 以上的电容就 ok。 注意:fmax 乃理论最大值,建立在电路毫无能量损失(即无阻抗,无电阻) 的情况下,实际共振时的频率应该比这个要低,估计在 0.5fmax 和 0.95fmax 之间的一个频率。240Hz 是保守估计,用 120Hz 除以 0.5 得出的,120Hz 大约是原版竖立型自持机的 实际振荡频率,所以建议实际共振频率要大于等于 120Hz。 | ||||
把磁石这样插在马克笔的笔盖里,然后用透明胶粘好,在底部钻一个孔,把这就把电磨机转子和它整合在一起了,结果因为旋转时不平衡,振动太厉害,一下就转飞了, 测不了数据。然后,我有第二个想法,就是减少长度,于是试图用电磨机把这个磁石锯断,可磁石太硬了,锯了差不多有 15 分钟吧,就去了一点漆,于是无奈只得另想方案,这个方案取消。 | ||||
| 另个方案是将四驱车用的小马达的磁铁块拆下来, 用强力胶把那两块肾形磁铁粘在一个圆柱连接杆, 然后插进转子里, 锁定好,旋转它。得出右边的波形。 (电感 1mH) |
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只有电感与磁场作用得出此波形 | LC 振荡波形(电容=500uH) | |||
| 径向充磁永磁测试波形 。( 电感1mH) 磁铁与电感距离 =5mm |
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只有电感与磁场作用得出此波形 | LC 振荡波形(电容=500uH) | |||
| 这次测试得到重要发现,我自己手绕了一个工字电感 , 线 径 用0.25mm 的漆包线,绕了 300 匝, 实 测 电 阻3.0ohm,线长约为 8.9m。工字电感规格 10*16。 | 做了以上实验后,一直想不通,为啥那个 LC 自持机 dc 输出能到 60-70V 的样子, 今天得到了一些重要线索。以图为证。首先先介绍一下我买的可变电容组(可从1uF 变动到 9999uF,每次最小增加 1UF,详细介绍,点图跳到 pdf 链接):两个可变电容背对背连接就可以变成无极电容。
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这是没有接任何谐振电容的波,测量了两次。 电磨机接 110V 虽然一开始就开到最大,但是过了几分钟会更快。 右图 1 是电磨机刚开不久的数据,右图 2 是电磨机运行了几分钟之后的数据。 右图 1:测得频率 196Hz,即脉冲的频率,Vpp 为电势差(最高值电压减去最低值电压)=11.5V 右图 2:测得频率 238Hz,即脉冲的频率,Vpp 为电势差(最高值电压减去最低值电压)=13.8V 这个脉冲的频率直接乘以 60 就是当时作用电感时电磨机的转速,右图 1 电磨机即时速度为 11760rpm(196*60=11760),右图 2 电磨机即时速度为 14280rpm(238*60=14280)。 |
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带谐振无极电容(4.5uF)(无整流桥电路)测得数据 533Hz,脉冲的频率是 200Hz 左右,通过估计脉冲的周期大约是 5ms,周期的倒数就是频率。Vpp 为电势差(最高值电压减去最低值电压)=18.1V | |
带谐振无极电容(8.99uF)(无整流桥电路)测得数据 730Hz,脉冲的频率是 200Hz 左右,通过估计脉冲的周期大约是 5ms,周期的倒数就是频率。Vpp 为电势差(最高值电压减去最低值电压)=15.2V | |
带谐振无极电容(15uF)(无整流桥电路)测得数据 545Hz,脉冲的频率是 200Hz 左右,通过估计脉冲的周期大约是 5ms, |
周期的倒数就是频率。Vpp 为电势差(最高值电压减去最低值电压)=17.4V | |
波形放大来看, 右图用的谐振电容为 4.5uF。 这估计是传说中的铁磁共振了。有了铁磁共振,必然超一。铁磁共振一起来,频率从原来的 200Hz 就能飚升到 902Hz,不可思议。铁磁共振(Ferromagnetic Resonance)更多资料在文章末尾。不过这铁磁共振衰减的非常快,我目前的猜想是由于以下几个原因: 1. 线的电阻。 2. 就是我线绕的不整齐(手工绕的只能那样了,一定让线从左绕到右,然后从右到左反复来回绕,线圈绕得一定要平,这样的话,铁磁共振应该就会更明显。) 3. 和这个磁芯的材料,(实验用的是工字电感,应该是一种铁氧体)。 4. (因为转速基本固定),导致输入频率是基本固定的,所以,这个频率不一定就是到了最佳共振点频率,但应该比较接近了。 工字电感规格 10*16,线径用 0.25mm 的漆包线,绕了 300 匝,实测电阻 3.0ohm,线长约为 8.9m。这个铁磁共振的频率,我 估计在 3333.3Hz 左右,根据周期的倒数得出的。 | |
| 值带入公式f = =3333,C=4.5uF,得出 L=0.506mH,和左图算 𝜋√𝐿C 出的 L=0.5mH 相差很少。说明可以这个 LC 电路是为了铁磁共振而设计的,不是为了那原先的 200Hz 设计的。 这很关键! |
这幅图是电压更高是因为我提高了一点电磨机转速,并且使磁铁与电感靠得更近一些,电容为 4.5uF.Vpp=20.4V |
电容值为 243.75uF。(1300*300/(1300+300))=243.75uF (本来计划是两个 300uF 串联,但是忘了把原来 1000uF 档位拨回来) |
电容值为 500uF。1000/2=500uF |
电容值为 100uF。2000/2=1000uF | |||
当我再持续增加电容值时,脉冲就慢慢又减小了,因为已经不在共振频率工作了,大可估计共振时电容为 4.5uF 左右,针对那种情况的设置。电感与磁铁距离大约为 5mm。之前以为加了电容以后,Vpp 一定会减小,经过 2014 年 6 月 5 日的实验后, 发现当增加适当的电容时,Vpp 不减反而增加(大概从 13V 增加到 18v,差值为 5V),频率和脉冲的幅度同时增加,这应该 是共振态。 | |||
以下是 6 月 6 号实验: | |||
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| 这个是我另外绕的工字电感,大概绕了 265 匝, 电阻是 2.35ohm,线径是0.25,规格 10*16.这次比 5 号绕的平整一些。 谐振电容是 4.5uF (无极),这个铁磁共振周期是 300uS(=500uS*3/5),它的倒数就是频率,约为3333.3Hz。这个实验说明不同的匝数导致不同电感,相同规格下,它的频率几乎不变,但是需要更多试验组证明,因为毕竟匝 数 相 差 不 大 。
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| 这个是用原来市场上买的规格为 9*12,1mH 的工字电感 0.29mm 线径测试的,我使用的谐振电容为 2uF。铁磁共振周期为108uS(200uS*2.7/5),如此算来,铁磁共振频率在9260Hz 左右。说明这个铁磁共振频率和规格有关。 线长估计为 4.15 米,根据每 1km 有 265ohm,加上实测电阻为 1.1ohm. 根据公式, f = ,带 𝜋√𝐿C 入 L=1mH,C=2uF,得出f=3558.8Hz,理论值和实际值误差挺大,可能的因素是,电感也许因为磁场的变化而变化了。还有就是毕竟是看图上比例估算的周期,经过倒数,误 差就放大了。 |
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| 为了缩小误差,我又做了一次(同行左图),电容没变,这次估算的周期为100uS(200uS*2.5/5),频率刚刚好 1 万 Hz。 这是用原来市场上买的规格为 9*12,1mH 的工字电感 0.29mm 线径测试的, 下两行的图也是用的一样的工字电感。 |
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| 这个将测量的时间间隔改到每格 1ms,可以目测出,两个波峰的周期,然后以周期的倒数就是即时电磨机的带动磁场直接作用导致的振荡频率, 即 208Hz。若我们用这个频率, 带入公式, f = ,已知电感为 𝜋√𝐿C 1mH,得出 C 为 585.5uF. |
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| 已知左图为没有电容的图像, 右图电容设置在585.5uF,我知道这电容有误差,我就在那个附近的电容值都试了一下,但还是没有大于原来不带电容的 Vpp 高,反而降低 了。 |
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| 径向充磁永磁测试波形。(电感 1mH)磁铁与电感距离=25mm 只有电感与磁场作用得出(右图) 波形 |
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在原来四驱车磁铁上加了一个圆柱型永 磁,磁极方向如上所示。 | ||||||||
只有电感与磁场作用得出此波形 | LC 振荡波形(电容=500uH) | |||||||
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去掉两块小马达的肾形磁铁,磁极交替。注意,这的两块小磁铁的其中一块不完整,掉了一小部分,所以 磁场不均衡。 |
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同型号的两个圆柱永磁绑在圆柱旋转体上 | 只有电感与磁场作用得出此波形 | LC 振荡波形(非极性电容=500uH) | ||
| 同极朝外,这的两块小磁铁的其中一块不完整,掉了一小部分,所以磁场不均衡,峰值一大一小。 |
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同样两个圆柱永磁绑在圆柱旋转体上 | 只有电感与磁场作用得出此波形 | LC 振荡波形(非极性电容=500uH) | ||
左边是我之前没有示波器时,用万用表测得的数据,懒得整理成excel 表格了:要是有好心人帮我整理成表格或文档,发给我,我再替换更新此部分。 比较重要是我测试了不同电感型号的 LC 振荡数据,还有不同磁极分布时,LC 振荡频率的变化。
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| 这是我根据 LC 振荡原理设计的一个自持电机,优点在于,此磁场作用方式更好,属于磁风边缘相互作用,类似瑟尔机(SEG)。线圈和 SEG 一样,注意存电电容的 dc 输出到线圈的 dc 端,这样随着振荡加强,线圈的磁场也会加 强,于是转子有可能会越来越快, 就有反引力的可能,就算不能飞, 也应该会有质量改变的现象发生。弹簧结构能够允许转子在旋 转时上下振荡。 图中是 2D 的,不方便画多个转子和定子,当然是多点转子和定子 比较好,比如 12 个转子和定子。要想做飞碟的,就干脆做瑟尔机, keshe 反应器等。我的设计主要是发电。 |
改 RC 航模无刷永磁内转子电机为 LC 电机的实验:(此为想法,还未被证明可行,最好测试原版的) | |
我的 RC 电机:(注意我这个电机不适合带飞轮,抖得厉害,别用!)
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完整电路如左图,绿色方框内为电机,L1,L2,L3 是电机电感,蓝色方框内的非极性电容是需要增加的部分,BE 两端跨接极性电容(建议 400V 以上),三相整流桥的正负两极(红色方框)自运行后可接负载 RL 。U、V、W 是三相整流桥的 ac 极,元件上都有标记的。 这个电路关键就在于能否达到共振,也就是整个系统包括所有电感和电容要在统一频率上工作,共振时阻抗最小。电机里的L1,L2,L3 我估计应该是相等的,不会误差多少,但是电容误差可能相对比较大,最笨的办法就是买一推同样型号的电容, 在里面挑出 3 个一样电容值的电容。 |
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带上电容 50uF(两个背对背的 100uF 极性电容组成,用万用表实测为 49.96uF) |
这总电机不适合带飞轮,因为飞轮重,只要稍微不平衡,在高转速下就振得很厉害,非常损电机,也增加了能量损耗,不推 荐。在旋转电机上,一定选择平面电机,轴要粗短的,不要细长的,这样带飞轮,才不会抖。 |
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此图为串联共振。 |
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有网友提问关于存电电压为啥能到 70V 左右,我目前没有实验证明,但注意观察 LC 自持机又不是并联共振,也非串联共振。串联共振时阻抗最小,并联共振时,阻抗最大。我的猜测是,那个 70V 是因为阻抗的分压造成的。就是在共振的时候,RC=RL 这个所以共振的时候可以达到 70V 是因为阻抗,阻抗在自持机系统里似乎成了电源,吸收负能量,而不是消耗电,是产生电。 |
建议电压在范围 16V,25V 内选择,因为这两个最高电容能买到 10000uf.
该如何测量铁磁共振(Ferromagnetic Resonance):
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想象柱体式的铁氧体就好比是一个装了半桶水的水桶,里面的水就是磁场,线圈就好比一个无形的手,在左右来回的推水桶里的水,这只手还能吸收桶里的水(即磁场)将它转成电来用,桶中的水少了,马上就从永磁铁的磁场里补充过来,源源不断。只是一个比喻,方便读者理解。 |
铁磁共振( Ferromagnetic Resonance ): 应该也是核磁共振( nuclear magnetic resonance )的一种, |
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国人成功复制的LC自持机
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