Ротовертер экспериенты

Roman пишет:
1. Можно вашу cхемку, хотя бы от руки ?

Попробую ответить цитированием самого себя, оригинал сообщения тут : www.freenergy.com.ua/topic/93-po-puti-ismael-aviso/?p=14585

Изучение работ Авизо, и неприкрытых "крошек" оставленных им по пути к своему сверх-эффективному прогрессу, привели меня и моего товарища к схемному решению, которое будет представлено ниже. Решение относится к способу рекуперации индуктивных потерь при импульсном питании электродвигателя.

Особенность найденного решения в том - что индуктивные потери возвращаются в первичный источник, без использоваться гальванической развязки - и перекидывания фазы.
Работу схемы можно разбить на четыре условных такта:
1) Открытие ключа SW1 и накачка током индуктивностей двигателя, ключ SW2 закрыт.
2) Закрытие ключа SW1 и открытие диода D2. заряд емкости С1 индуктивно накопленной энергией, до напряжения многократно превышающего напряжение первичного источника питания Bat.
3) Закрытие диода D2 и открытие ключа SW2, по средству которого происходит разряд емкости С1 в первичный источник питания .. через обмотки двигателя.
4) Выравнивание потенциалов между С1 и первичным источником, закрытие ключа SW2 и открытие диода D1, за счет энергии накопленной в индуктивностях двигателя на этапе 3.
Далее процесс повторяется.
Квинтэссенция идеи в том, чтоб энергию индуктивных потерь рекуперировать с максимальным КПД.
Предлагаемое схемное решение многократно "вылизывалось" в симуляторе.

Где:
Vn007 - диаграмма управления ключом S1 (SW1)
Vn001 - диаграмма управления ключом S2 (SW2)
IL1 - ток в цепи индуктивности - двигателя
Vn009 - напряжение на емкости С1
Далее сравнивалось время работы данного решения с возвратом энергии в источник - и без, результаты ниже
Работа решения с рекуператором :

Vn006 - напряжение на источнике Battery в виде емкости на 20 мФ, обозначенной красным овалом.
,
,
,
Работа без рекуператора

При сравнении последних двух графиков, видно, что с рекуператором устройство работает фактически в два раза дольше.

Далее решение было опробовано на живом двигателе постоянного тока на 1,2 КВт. ( в углу на фото )

Полученные графики работы схемы - ниже

Нижний луч - ток двигателя, верхний - напряжение на емкости С1.
Как видно из графиков .. третий и четвертый этапы работы схемы - позволяют "раскачать" ток в двигателе .. фактически до уровня "прямого хода" - первого этапа, что крайне облагонадеживает.
Пока что так.

Roman

3. Тема, так называемых двигателей ПОСТОЯННОГО тока, по моему - нигде не раскрыта полностью !
задумывался ли кто-то, что -
через ротор этих моторов течёт .....
переменный (точнее - импульсный переменный) ток ???
А значит - присутствует ли здесь инд. сопротивление и всё тот же пресловутый COS F ?
И, чем больше обороты, тем сильнее эффект !
Ведь, похоже из-за того, что -
с повышением оборотов растёт инд. сопротивление ротора, из-за этого и падает потребляемый ток !
НО -
если бы сопротивление не уменьшалось, ток (отвечающий за момент вращения) оставался бы прежним И -
при больших оборотах мы имели бы и БОЛЬШОЙ МОМЕНТ !!!
По факту же, чтобы иметь ХОРОШИЙ момент на "приемлемых" оборотах, мы ПОВЫШАЕМ напряжение, а значит - потребляемую МОЩНОСТЬ !

То что вы описали - есть самый "обыденный" механизм отрицательной обратной связи в электрических машинах, и раскрыт он крайне отчетливо в соответствующей литературе. При вращении ротора относительно статора, статор наводит ЭДС в роторе, а ротор наводит ЭДС в статоре, данная наведенная ЭДС всегда "встречна" ЭДС источника, и по этому вычитается из него, разница ЭДС источника и наведенной ЭДС - и есть конечная электродвижущая сила, которая вызывает ток в обмотках. В свою очередь Величина наведенной ЭДС прямо пропорциональна скорости вращения ротора, исхода из чего следует - что чем быстрей вращается ротор, тем больше значение взаимо-наведенных ЭДС, тем меньше протекающий ток в обмотках. Весь этот механизм обратной связи .. принято скрывать под ширмой "изменяемой индуктивности", для краткости изложения - но не более.
Можно ли увильнуть от этой ООС ? можно, при импульсном питании двигателя, на повышенном импульсном напряжении, когда наведенная ЭДС будет несоизмерима с амплитудой импульсов ЭДС источника.
Ну и т.д.

Собрал вот эту схему - работает отменно


Ниже прилагаю осциллограммы




Схема работает от балластного кондера 10000 мкф (стоит вместо батареи), конденсатор С1 в нижней осциллограмме - 470мкф, в верхней - 10 мкф.

Напряжение на балластном конденсаторе плавно снижается с 25в до 10 в течении 5 минут

Выкладываю результаты эксов:
Собрал вот такой двигло на оптопарах:



По этой схеме:





Получил вот такую осциллограмму:



И так: мотор питался от напряжения 25в, потреблял ток 4 мА на холостом ходу.
1) При однократном заряде конденастора до напряжения 25в мотор без правого ключа крутился до полной остановки 20 секунд на скорости 17 герц.

2) С правым ключом мотор крутился 55 секунд на скорости 53 герц.

Выводы: в режиме рекуперации мотор работает в 1,5 раза дольше и крутит при этом в 3 раза быстрее...

Вот такие пироги

dozor пишет: Очень интересные результаты. Сам принцип питания высокоэффективный. Как с крутящим моментом на валу? Какую нагрузку на вал собираетесь подключать?

Пробовал делать съем с магнитов справа - там наводится не больше 2-х вольт. Крутящий момент на валу соответствует мощности движка
Дальше буду подавать высокое и сравнивать мощу...

Ну вот пришла пора выкладывать результаты и второго экса

Вначале перед вторым эксом еще раз перемерял показатели на напряжении 25 вольт:

1) питание 25в, С - 10000 мкф, частота мотора с 13 герц.
- работает только левый ключ, время работы до остановки - 23 секунды.
2) питание 25в, С - 10000 мкф, частота мотора с 50 герц.
- работают оба ключа, время работы до остановки - 1:09 минут

Далее сделал перерасчет емкости конденсатора, чтобы при высоком питающем напряжении суммарная мощность осталась прежней, формулы ниже:



И так, у меня при питающем напряжении 140 вольт, необходимая емкость получилась около 640 мкф, в наличии был кондер от бп АТХ - 680 мкф * 200 вольт.

Ну а теперь результаты замеров:

1) питание 140 вольт, С - 680 мкф, частота мотора с 12 герц.
- работает только левый ключ, время работы всего 15 секунд.

2) питание 140 вольт, С - 680 мкф, частота мотора с 76 герц.
- работают 2 ключа, время работы 1:14 минуты
(с поправкой на 40 мкф можно сказать что время было не больше чем в прошлом эксе)

Выводы: не смотря на одинаковую суммарную мощность по питанию, повышение напряжения питания увеличивает скорость двигла и, как следствие, мощу в режиме рекуперации...
ЗЫ: при увеличении напряжения питания в 5,6 раз скорость двигла увеличивается на 1/3
P.PS.: те, кто занимался бединьками знают, что для того чтобы увеличить скорость двигла на 1/3 нужно увеличить питалово как минимум в 2 раза ...

Я это к тому, что если напряжение питания поднять до 3000 вольт, то скорость двигла теоретически увеличится до 500 герц при той же подаваемой моще и с тем же временем работы
а кондерчик для этого нужен всего то на 1,5 нанофарад - даже мне верится с трудом

Эксперимент № 3:

Сегодня утром пораскинул мозгами и на ум пришла вот такая схема:



Недолго думая проверил ее в живую, получил вот такую осциллограмму:






Сравнил ее с предыдущей схемой:

И так, смотрим: Старая схема:

питание 25в С - 10000мкф, скорость мотора с 50 герц
работают 2 ключа, время работы 50-54 секунды.

Новая схема:

питание - 25в С - 10000 мкф, скорость мотора с 44 герц.
работают 2 ключа время работы с правым конденсатором 680 мкф - 01:38- 01:45 минут...

Субъективная оценка: стартовая скорость ниже, ниже моща мотора в целом, но больше длительность работы начиная с середины оставшегося заряда кондера вероятно из -за лучшей реуперации.

Вопрос по поводу того какая схема лучше остается открытым.

Получается так: если требуется максимальная скорость двигла - то лучше первую схему, если хватит и слабой мощи но требуется длительност работы - то вторую схему

P.S.: в целом 2-я схема лучше, особенно если изначально зарядить правый кондер...

А вообще если вместо левого и правого кондера поставить аккумы, то длительность работы мотора увеличится в 3+3 = 6 раз....

Сегодня по поводу второй схемы возник спор, якобы эта схема бесполезная, т.к. правый кондер на накапливает иямпульс обратной ЭДС с повышенным напряжением. Что в итоге не даст усиления отдачи во втором такте.

Но тем не менее еще раз перемерял показания:

схема №1: скорость мотора от 90 герц, отработала 40 секунд
схема №2: скорость мотора от 80 герц, отработала 1:20 минуты

Затем я уменьшил зазор в дисках оптопары на 1/3.

Схема №1 скорость мотора с 50 герц, отработала 54 секунды
Схема № 2 скорость мотора с 33 герц, отработала 1:43 минуты.

Вывод: не смотря на то, что схема №2 работает чуть медленнее, время работы в 2 раза больше.

Суммарно - схема лучшее на 1/3 по мощности.

Это справедливо для низких напряжений, как она поведет себя на высоких, пока не известно.

Здесь будут идеи и практические наработки

Пожалуй начнем...

Мне вот стало интересно почему схема рекуперирует только 40% энергии, ведь вся энергия возвращается в питание. Был проведен эксперимент с двигателем от вентилятора микроволновки, который с замкнутым сердечником:

- Напряжение питания от 40 вольт
- оптимальная частота 4 кгц
- оптимальная скважность 10%
- ротор подлежит переделке
- наличие/отсутствие ротора почти не влияет на кпд рекуперации
- для справки: режим рекуперации по кпд приближается к работе катушки в режиме собственного резонанса с накачкой простым меандром
- конденсатор по питанию 2700мкф заряженный до 40 вольт снижает свой заряд до 20 вольт в течении 20 минут

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

В моторе менялась скважность, частота, напряжение питания. Применялись и другие катушки - бифилярные, маловитковые, малоиндуктивные, на сердечниках разной формы и на броневом сердечнике.
Выводы:
С учетом неидеальности ключей (около 50 ом) кпд рекуперации увеличивается в следующих случаях:
- с увеличением числа витков
- с уменьшением зазора в подкове
- с увеличением частоты при одинаковой скважности
- в резонансе

Еще одна немаловажная особенность: при понижении частоты и увеличении скважности начинает резко падать кпд рекуперации..
Т.е.: чем больше образуемое магнитное поле выходит за пределы сердечника, тем больше его теряется в среде..