Генератор Кромрей-Бедини. Расчеты. Версия 1

[AdAn]

Всех приветствую.

В Конце концов добрался до генератора. Не без помощи конечно, благодарю))



В данном теме попытаюсь раскрыть расчеты для построения данного генератора.

Хочу отметить, что генератор показанный у Джона Бедини не совсем эффективный. Действительно данный генератор имеет высокий КПД и КЭ. КПД приближенный к 1 и КЭ более 1.



[color=#FF0000][b]Оговорюсь[/b][/color], моя построенная версия не является идеалом и не стоит ориентироваться на подобную копию. К примеру, между сердечниками и направляющими МП зазор составляет 3-5 мм, что [b][u]Очень существенно[/u][/b] влияет на показатели установки



Итак, начну

[AdAn]

Параметры моего генератора

[u]Сердечники[/u]:
[attachment=1]kernel-kr1.jpg[/attachment]

[u]Ось[/u], дюраль
[attachment=0]val-kr1.jpg[/attachment]

[u]Провод[/u]:

утп-кабель,

толщина жилы - 0,4мм

Длина провода на одном сердечнике - 16 метров (16000 мм)

Количество жил - 4

Количество витков на половине сердечника - 90-100 витков. Намотка не совсем качественная, возьмем 90



[u]Магниты[/u]:

Керамика

Размеры - 60х25х15

Количество магнитов на образующие П-магнит: 5 штук ([color=#FF0000]должно быть нечетным!!![/color])

Направляющая магнитного поля (сталь) - 80х25х25

[u]Характеристики магнита[/u]:

материал Y30

Остаточная магнитная индукция, Br - 0.37-0.40 Тл.

Усилие на отрыв - 2,5кг

https://magnet-prof.ru/index.php/Plastina-Prizma-Ferrit/Ferritovyiy-magnit-60x25x15mm/flypage.tpl.html

[AdAn]

Что нам еще известно?

По проведенным тестам, напряжение ХХ

при 28 оборотов в секунду напряжение - 12вольта
[attachment=0]AKIP0026.jpg[/attachment]
при 66 оборотов в секунду напряжение - 18,8 вольта
[attachment=1]AKIP0027.jpg[/attachment]

5ваттная 12 вольтовая лампа горит в полный накал

100ваттная 12 вольтная горит в четверть накала, при этом напряжение падает до 5 вольт.

Сделав устный перерасчет, мощность Генератора составляет примерно 20-30 ватт

[AdAn]

Расчеты

Считаем напряжение холостого хода.

Вариант 1. Стандартная формула

E=B*V*L

E - напряжение генератора

B - магнитная индукция (в зазоре), Тл.

L - активная длина проводника, м

V - скорость движения сердечников (концы), м/с



А потому как нормальная индукция должна быть 0,2-0,3 в зазоре до 1 мм, а у меня более 1мм, то индукцию можно смело взять равным 0,1

Активная длина проводника - движение сердечника возле направляющей. Ширина направляющей = 25 мм или 0,025м

Скорость движения сердечников (концы) - при 28 оборотах в сек. Один оборот будет равен 2Пи*Диаметр = Пи*0,15 = 0,47 метра



Тогда [b][u]напряжение одного витка[/u][/b] = 0,1*0,025*0,47 = 0,001178 Вольт при 1об в секунду



Тогда Получится Общее напряжение генератор (домножим все витки и домножим на количество оборототв) - 0,001178*90*4*28 = 11,87 вольта.



Вроде даже подходит классическая формула



Калькулятор для расчетов - [attachment=0]РасчетыКромри.ods[/attachment]

[AdAn]

Предполагаю Варианта два не будет:)

Конечно можно, потому что зависимость напряжения от оборотов не линейная и с определенных оборотов перестает увеличиваться. Как например на графике при 66 об в сек напряжение 19 вольт, а по расчетам будет 28 вольт

[AdAn]

Расчет мощности, в данном посте примерный расчет

По полученным данным я пытался зажесь 100 ваттную 12 вольтовую лампочку - она загореться загорелась, но слабо, примерно однаЧетверть всей мощности. На осциллографе было напряжение 5 вольт.

Сопротивление генератора - около 2 Ом

Тогда (12-5)/2 = 3,5 Ампера (условные)

Мощность при 5 вольтах: 5*3,5 = 17,5 Ватт



Итого, мы получили значение близкие к теоритеческим

[AdAn]

Что нужно улучшить в моем генераторе?

Да почти все на самом деле.

[b]Во-первых[/b], сократить расстояния между Направляющих МП и сердечниками хотя бы до 1 мм. За счет этого увеличится напряжение примерно раза в 3 и соответственно мощность в те же пределы

[b]Во-вторых[/b], вместо утп-кабеля, намотать нормальную медь такого же диаметра в результате чего будет еще больше витков (у утп кабеля полный диаметр 0,8 мм а жила 0,4) и сопротивление всех катушек будет примерно одинаковым. К первому пункту этого добавление еще напряжения и мощности, а потому как количество витков увеличится примерно раза в 1,5-2 (возьму по минимуму), то напряжение тоже увеличится в 1,5 раза



Это самые основные улучшения.

В результате, мы должны получить напряжение порядка 54 вольт на холостом ходу и мощность порядка 100 ватт (если подсоединять 12вольтую 100 ваттную лампу, будет гореть в полный накал)



Так же для повышения характеристик необходимо выполнить сердечники таким образом, чтобы магнитный поток проходил свободно, без всевозможных заужений, как в этом генераторе - направляющая диаметром 25 мм, а намотка находится на сердчнике в 10 мм, поток снижается, и Эффективность следом.