[AlexandrY 3]

Ну вот я закончил моделировать.

 

А схему можно? А то как то неясно что вы оптимизировали.

 

Мне вот тоже удалось запустить модель с движущимся магнитом. Размеры как у автора, зазор такой же , количество витков = 1000, диаметр провода 0.4 мм, высота намотки 20 мм, скорость пролета магнита мимо катушки 1 м/сек, движение циклическое по синусоиде.

 

Единственно я заменил дискретные магниты на кольцо потому как в 3D слишком долго и ограничился 2D осесимметричной моделью. Но это в два раза где-то объем магнита увеличивает.

И намагниченность параллельна оси трубы.

 

 

И получил, что если магнит на трубе из электротехнической стали то амплитуда ЭДС будет равна 1.7 В

А если труба будет пластмассовая то амплитуда ЭДС будет равна 7 В и будет такой :

 

Но!

 

Ситуация неожиданно меняется если намагниченность сделать радиальной.

Амплитуда с магнитом на стальной трубе вырастает да 18 В.

 

А на пластмассовой остается 7 В, но с меньшим действующим значением.

 

Короче ситуация мутная. Нужны дополнительные проверки.

 

Но если это правда, то Михею никто не поможет потому что он и так выбрал оптимальные параметры.

[Егоров 0]

Мне вот тоже удалось запустить модель с движущимся магнитом.

Вот так вот! А вы говорите железо.

Да за такое время уже вполне было возможно запустить магнит в трубе. Пластиковой, картонной, медной, стальной, из кухонной фольги. И посмотреть как оно в реальности, а не в компьютерных играх.

А Вы говорите сферическая - сложно, но вот двумерная модель из чугуна в вакууме летает.

[Михей-Сочи 0]

Уважаемый тов. Alexashka, есть пару замечаний, а в общем - похвально, мои первые аплодисменты Вам.

Оптимально 12 минут, 70 кг.

Спасибо,. Я правильно понял- можно уже собирать потолочные торшеры ? :laughing:

........

 

 

AlexandrY И Вам огромное спасибо.

Вы не могли бы смоделировать экран из этого материала ?

Изменено 12 января, 2015 пользователем Михей-Сочи

[Alexashka 0]

А схему можно? А то как то неясно что вы оптимизировали.

 

Мне вот тоже удалось запустить модель с движущимся магнитом.

И получил, что если магнит на трубе из электротехнической стали то амплитуда ЭДС будет равна 1.7 В

Но!

Ситуация неожиданно меняется если намагниченность сделать радиальной.

Амплитуда с магнитом на стальной трубе вырастает да 18 В.

А на пластмассовой остается 7 В, но с меньшим действующим значением.

Схема очень простая. LC контур, аналог механического, без потерь, в качестве L выступает первичка трансформатора. Вторичка идет на нагрузку - резистор или R+C -как комплексно-сопряженная нагрузка. Вот и все :) Вечером выложу, сейчас под рукой нет.

 

То что Вы получили вообщемто понятно. Когда намагниченность осевая то железный стакан замыкает на себя поле магнитов и виткам достается совсем чуть-чуть.

Интересно сравнить эти показания под нагрузкой. Вы можете както нагрузить катушку?

 

Схема и графики.

На втором графике: зеленый -энергия запасенная в первичном контуре (механическая энергия маятника), розовый -энергия, перешедшая в нагрузку (R2). Поскольку начальная энергия маятника =100Дж, то розовый график численно представляет КПД в процентах.

На схеме не учтено то, что источников ЭДС 9 штук и нет выпрямителей, но тогда еще сложней будет понять что там происходит и все будет еще зависеть от фазировки обмоток и качества выпрямителя. Да, если допустить, что несколько обмоток работают синфазно, то их токи складываются после выпрямителя, тогда снимаемая мощность еще увеличится. При желании это все можно просимулировать.

 

По поводу модели трансформатора -она проверена уже во множестве схем и ведет себя адекватно. Задаваемые параметры -индуктивность первички, вторички и коэфф.связи обмоток. Потери в обмотках и сердечнике отсутствуют.

[=AK= 12]

КПД определяется всегда и везде именно как отношение полученной энергии на выходе устройства (в данном случае электрической) к количеству энергии, затраченной на получение той энергии

Какое-то заумное у вас получилось определение. "Количество энергии, затраченной на получение энергии", звучит завораживающе. Педивикия это определяет проще: отношение полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой. Или, по-простому, для генератора - отношением энергии, ушедшей в нагрузку, к энергии, поступившей на вход

 

кпд = Eout/Ein

 

Или, если в единицу времени, то не отношение энергий, а отношение мощностей

 

кпд = Pout/Pin

 

И, еще раз - хоть и полученная энергия (в единицу времени) и мала, но и затраченная на это (за то же время) тоже МАЛА! Иначе бы этот лом там быстро бы перестал колебаться. А он, гад такой, колеблется - значит энергии отбирается мало, ну и, соответственно, получается на выходе мало, но с неплохим КПД.

То есть, вы говорите, что неважно, что Pout мала ("хоть и полученная энергия (в единицу времени) и мала"), главное, что Pin мала ("затраченная на это (за то же время) тоже МАЛА"), иначе бы мы от лома забирали слишком много энергии и он быстро бы перестал колебаться. То есть, Pout вас не интересует, отношение Pout/Pin тоже не интересует, а кпд для вас "неплохое" если Pin маленькая.

 

Выбросим генератор, будем вместо него использовать куриную пушинку, которая слегка касается лома. Пушинка совсем не отдает электрической энергии в нагрузку? Ерунда, не имеет значения, зато она почти не тормозит лом, а значит, кпд у пушинки неплохой! Я правильно вас понимаю?

 

А Вы, похоже, путаете КПД с тем, с какой эффективностью данный преобразователь забирает энергию из системы. Да, с небольшой. Медленно забирает. Но это никак с КПД преобразования забранной энергии в электрическую не соотносится.

Трудно поверить, что вы говорите это всерьез.

 

Не имеет значения, медленно забирает или быстро, скорость отбора энергии не определяет кпд. Имеет значение только то, какая часть из забранной от лома механической энергии уйдет в нагрузку в виде электрической энергии.

[Alexashka 0]

Уважаемый тов. Alexashka, есть пару замечаний, а в общем - похвально

Да это вообщемто балавство. Параметры взяты с потолка, но представление о тенденции можно получить. В принципе я увидел то что ожидал.

Если Вы дадите конкретные параметры, можно уже моделировать более близко к реальности.

[AlexandrY 3]

Схема очень простая. LC контур, аналог механического, без потерь, в качестве L выступает первичка трансформатора. Вторичка идет на нагрузку - резистор или R+C -как комплексно-сопряженная нагрузка. Вот и все :) Вечером выложу, сейчас под рукой нет.

 

То что Вы получили вообщемто понятно. Когда намагниченность осевая то железный стакан замыкает на себя поле магнитов и виткам достается совсем чуть-чуть.

Интересно сравнить эти показания под нагрузкой. Вы можете както нагрузить катушку?

 

Катушку нагрузить пытаюсь. Не так все просто в этих моделях.

 

Как то я уже спорил тут насчет моделирования физических законов электрическими цепями.

Так как вы делаете делать нельзя. Трансформатор нельзя использовать.

В Microcap для этого есть специальный зависимые источники и блоки с произвольными s-характеристиками.

При переходе из одной физической области в другую надо использовать однонаправленные связи.

 

AlexandrY И Вам огромное спасибо.

Вы не могли бы смоделировать экран из этого материала ?

 

Экран? В смысле надо экранировать магнитное поле? Или в каком смысле экран?

[Михей-Сочи 0]

У этого материала уникальные свойства. Практически не пропускать магнитное поле через себя .

Если из него сделать двусторонний экран ( на катушку снаружи, магниты изнутри ) это сконцентрирует плотность поля.

 

[AlexandrY 3]

У этого материала уникальные свойства. Практически не пропускать магнитное поле через себя .

Если из него сделать двусторонний экран ( на катушку снаружи, магниты изнутри ) это сконцентрирует плотность поля.

 

Не проблема. Сейчас нарисуем.

[Alexashka 0]

При переходе из одной физической области в другую надо использовать однонаправленные связи.

Вот это очень спорное заявление. А что насчет обратимости физических процессов? Катушка работает генератором, но ничто не запрещает ей работать двигателем. А с однонаправленными связями мы можем получить любой КПД, хоть 100% хоть 1000%

И потом если математика и там и там одинаковая, почему же нельзя маятник симулировать LCR контуром? Трансформатор можно заменить блоками, но ничего не изменится от этого. Более того -это проверенная модель, а с блоками можно дров наломать.

 

У этого материала уникальные свойства. Практически не пропускать магнитное поле через себя .

Таким свойством обладает пожалуй только сверхпроводник. Ну а чо, проблема чтоли?! Для хорошего дела и сверхпроводника не жалко :). А там глядишь через десяток другой лет китайцы наладят производство дешевого сверхпроводника на графенах -всё проще станет.

[AlexandrY 3]

Не проблема. Сейчас нарисуем.

 

О, готово!

 

Анимация поля магнита и катушки в пространстве ограниченном абсолютным магнитным экраном

 

А вот это ток короткого замыкания в катушке при этом

 

Это конфигурация с радиальной намагниченностью и стальной трубой.

 

Интересно в этой истории то, что индуктивность генератора практически не влияет на выходной ток. Он определяется только сопротивлением проводов.

Поле катушки практически не видно на графиках. Оно на порядки слабее поля магнита.

Это значит та моя электрическая цепь с конденсатором абсолютно не верна. Никакой конденсатор здесь не поможет поднять мощность.

 

Вот это очень спорное заявление. А что насчет обратимости физических процессов? Катушка работает генератором, но ничто не запрещает ей работать двигателем. А с однонаправленными связями мы можем получить любой КПД, хоть 100% хоть 1000%

 

Потому и просил схему чтобы предметно разговаривать.

 

Таким свойством обладает пожалуй только сверхпроводник. Ну а чо, проблема чтоли?! Для хорошего дела и сверхпроводника не жалко :). А там глядишь через десяток другой лет китайцы наладят производство дешевого сверхпроводника на графенах -всё проще станет.

 

Вместо экрана можно применить односторонние магниты, у которых поле есть только с одной стороны.

Магниты которые лепят на холодильники именно такие.

[Егоров 0]

Вместо экрана можно применить односторонние магниты, у которых поле есть только с одной стороны.

Магниты которые лепят на холодильники именно такие.

 

Когда-то давно встретил в патентном фонде мужика. Вроде интересный мужик, технически разносторонний, разговорились на перекурах. Я был настолько наивен, что только на второй день до меня дошло, что это натуральный изобретатель вечного двигателя. До тех пор я только анекдоты о них слышал.

Ищет мужик всю жизнь магнит с одним, желательно северным, полюсом. Этой-то мелочи ему не хватает для осуществления эпохального гравицапного прожекта. Кстати, почему вспомнил, - перебирал он все, что с магнитной резиной связано.

Осторожные намеки на то, что не бывает палок с одним концом, как только мы палку разрежем, получится две палки с двумя концами каждая - не помогло. Магниты такие точно есть, но скрывают гады от народа.

Моделирования тогда еще не было, но сейчас моделирование без границ может быстро завести туда же.

Какова , все-таки, цель проделываемой работы? Оптимизировать магнитную систему генератора (их полным-полно готовых) или из начальных 50 Дж получить 500 вечно?

[SM 0]

То есть, Pout вас не интересует, отношение Pout/Pin тоже не интересует, а кпд для вас "неплохое" если Pin маленькая.

....

, зато она почти не тормозит лом, а значит, кпд у пушинки неплохой! Я правильно вас понимаю?

 

Вы издеваетесь, или как?

 

Именно Pout/Pin меня и интересует. Pout, допустим, 100 мВт. При этом Pin, забираемая из колебательной системы, допустим, 110 мВт. Итого КПД = 100/110 ~=91%. А вот про ВРЕМЯ Вы сознательно забыли, чтобы прикрыть свое главное упущение - система может выдавать эти 100 мВт, отбирая из колебательной системы 110 мВт, ДОЛГО. Таким образом, энергия, запасенная в колебательной системе, вполне себе эффективно преобразуется в электрическую. Но медленно. Но эффективно!

 

Чтобы измерить КПД данной, конкретной, системы - надо раскачать этот лом, передав ему какую-то энергию (она рассчитывается крайне легко - поднятие груза, висящего на пружине, на определенную высоту, это затрата вполне определенных джоулей), и измерить, сколько энергии система выработает за то время, пока лом полностью не успокоится (грубо говоря, электросчетчиком). Уверяю Вас, он, КПД, будет вполне себе неплохой.

 

И не надо тут мощности вводить, всех путать. Они со временем меняются, пока колебания затухают. А энергия, она и есть энергия, сколько затратили, сколько получили.

 

Имеет значение только то, какая часть из забранной от лома механической энергии уйдет в нагрузку в виде электрической энергии.

Именно так! Ведь сами же все понимаете. Мы имеем тут потери, в основном, на трение, и в сопротивлении катушек. И они относительно невелики. Других лишних потерь (в том числе и на токи в магнитопроводах, которых тут нет), практически, нет.

 

P.S. По-вашему, получается, что если DC/DC преобразователь с КПД в 96% и допустимой максимальной нагрузкой в 100 мВт (как бы, система из магнитов и катушек имени Михея) подключен к аккумулятору в 100 А*ч (как бы, колебательной системе пружина-груз), то КПД у него вдруг уже не 96% становится, а 0.01%, вот как-то так...

[=AK= 12]

Чтобы измерить КПД данной, конкретной, системы - надо раскачать этот лом, передав ему какую-то энергию (она рассчитывается крайне легко - поднятие груза, висящего на пружине, на определенную высоту, это затрата вполне определенных джоулей), и измерить, сколько энергии система выработает за то время, пока лом полностью не успокоится (грубо говоря, электросчетчиком). Уверяю Вас, он, КПД, будет вполне себе неплохой.

А на чем, собственно, основана ваша уверенность? Вы, очевидно, полагаете, что колебания происходят без какого-либо трения, а пружина является идеальной и не переводит энергию в тепло? Вам, наверное, не приходит в голову, что при уменьшении снимаемой энергии кпд системы будет асимптотически стремиться к нулю - за счет увеличения относительной доли потерь в общем энергетическом балансе.

 

И не надо тут мощности вводить, всех путать. Они со временем меняются, пока колебания затухают. А энергия, она и есть энергия, сколько затратили, сколько получили.

Угу, понимаю. Про "энергию в единицу времени" можно, это никого не путает. А про мощность - низзя-я-а-а... :)

 

P.S. По-вашему, получается, что если DC/DC преобразователь с КПД в 96% и допустимой максимальной нагрузкой в 100 мВт (как бы, система из магнитов и катушек имени Михея) подключен к аккумулятору в 100 А*ч (как бы, колебательной системе пружина-груз), то КПД у него вдруг уже не 96% становится, а 0.01%, вот как-то так...

По-моему получается, что DC/DC преобразователь с допустимой максимальной нагрузкой в 100 мВт и КПД в 96% при номинальной нагрузке в 50 мВт, скорей всего будет иметь кпд 0.01% при нагрузке 1 нВт. А вы будете на него смотреть и приговаривать "смотрите, какой хороший преобразователь, совсем мало берет энергии от источника, всего 10 мкВт, аккумулятор совсем не разряжает, значит, у него кпд хороший". А про саморазряд аккумулятора вы опять забудете...

[SM 0]

Вы, очевидно, полагаете, что колебания происходят без какого-либо трения, а пружина является идеальной и не переводит энергию в тепло?

А Вы почитать попробуйте, а не только писать. Я именно про это сразу и писал, что потери там в основном на трение, и с ним надо бороться, и это не так сложно, очень много конструкций маятников есть, которые могут целый день колебаться при относительно небольшом грузе. А преобразование энергии - очень даже эффективное, там потери [почти] минимизированы и так (в том числе, и по причине отсутствия железа, токи в котором вызывали бы лишние потери).

 

По-моему получается, что DC/DC преобразователь с допустимой максимальной нагрузкой в 100 мВт и КПД в 96% при номинальной нагрузке в 50 мВт, скорей всего будет иметь кпд 0.01% при нагрузке 1 нВт.

 

А у автора, исходя из реальных цифр, преобразователь имеет верх мощности, измерямый сотнями мВт, и снимаются с него светодиодами эти самые сотни мВт. Так что, нагрузки в нВт тут мимо. Нагружен он под его максимум.