Безжелезный генератор - каким он должен быть???
 

На просторах инета у спецов по изготовлению ветрогенераторов сложилось стойкое убеждение (которое никто не проверял толком), что если магниты будут располагаться близко друг к другу, то часть магнитных линий будет замыкаться на соседние магниты и на проводник мало останется (да и обмотки не влезут) и следовательно меньше будет ЭДС. Так же весь интернет завалет советами, видео, сайтами, описаниями, расчётами по сути одного и того же генератора - круглые или прямоугольные магниты и катушки с дырками по форме магнита внутри.
Лично я придерживаюсь другого мнения - в механическом генераторе нет никакого магнитного потока через контур (виток, обмотку), есть только пересечение ОДИНОЧНОГО проводника ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ магнитным полем.
Секторные магниты самые дорогие, но и эффект от них лучше остальных. Магниты должны стоять на диске ВПЛОТНУЮ к друг другу без зазора. ИМЕННО в этом случае получается наибольшая ЭДС. И обмотка должна быть, по моему мнению, типа МЕАНДР. И фаз должно быть не менее 3-х, а лучше 4, пять или 6 (физически реализуемо для меандра 4-5 без особых усилий). И соединять их надо после выпрямительного моста последовательно, а не в звёзды и треугольники. А для обеспечения работы на низких оборотах, лучше сделать два ротора - ротор с двумя магнитными дисками и между ними ротор с обмотками и щётки на фазы. Роторы должны вращаться от одного привода в разные стороны, тогда скорость магнита относительно проводника в два раза выше, следовательно и ЭДС в два раза больше. Тогда понятие СТАТОР уходит в историю...Но я сомневаюсь, что вы эти утверждения прочитаете где-то ещё.
Пока мои утверждения, конечно же, голословны, но я сейчас как раз занимаюсь полным исследованием работы безжелезного генератора (зависимость ЭДС от формы магнита, типа обмотки и т.д.). Результаты экспериментов с фотографиями, осциллограммами, описанием, анализом надеюсь выдать на обсуждение ещё не скоро - через 2-3 месяца (т.к. неодимовые магниты довольно дорогое удовольствие).
По большому счёту на всех форумах по теме генераторов одна и таже жвачка - два диска с магнитами и катушки с дырками. Никто особо не утруждается качественно исследовать эти процессы, (но все не довольны, что такой дорогой генератор малоэффективен). И начинают искать другие - переделывать автогенераторы и асинхронные двигатели. Но там другие проблемы, хотя и решаемые.

Ниже фото моих экспериментов. Один диск с 16-ю секторными магнитами SN выдаёт на одном витке МЕАНДРА на 300 об/мин на ХХ 0,67 Вольт. Два таких диска с зазором 4-6мм должны, по идее, выдать примерно в два раза больше - 1,3-1,4В. Диаметр внешней окружности магнитов - 200мм, внутренней - 100мм. Толщина магнитов - 10мм. Толщина стального диска под магнитами - не менее толщины магнитов.

Вот нашёл как народ делает 3-х фазную обмотку МЕАНДР несколько серий.
Но я думаю, в обмотке не должно быть ни грамма пустого места - всё пространство должно быть заполнено проводом - никаких ДЫРОК!!! Только в этом случае будет максимальный КПД. Как правильно соединить части обмотки (фазы) и сколько для какого магнита надо фаз, постараюсь нарисовать позже...
======https://www.youtube.com/watch?v=QKcFxve8EuQ&feature=player_detailpage====

Вот ответ на вопрос: магниты ставить с зазором или без?
Виток и одиночный проводник, 300 об/мин:

возможно ты не корректно сравниваешь? там и там должны быть витки (катушки) - ты лучше сдвинь 2 секторных магнита SS пусто пусто NN - и катушку по ширине сделай в размер секции... и сравнивай с другими вариантами :)

Причём здесь витки? И зачем сдвигать? В данном исследовании речь о влиянии магнитов друг на друга и зависимость магнитной индукции полученного магнитного поля от их взаимного расположения. Как оказалось, это только на пользу - амплитуда ЭДС увеличивается, а не падает. (типа магнитные линии замыкаются друг на друга и на провод меньше достаётся - БРЕДЯТИНА ПОЛНАЯ! Сравнение фундаментальное:
1.Виток по форме магнита (один виток с дыркой по форме магнита) - это то, что все рекомендуют, с зазором и вплотную одновременно, чтобы сразу видеть различия.
2.Проводник в магнитном поле, когда магниты рядом и когда с зазором, также одновременно.

Remel220, этот тип укладки, вроде как змейкой называют, уж больно напоминает укладку в пазы асинхронного гены из первого паза в четвёртый.
Разница лишь только в том, что отсутствует железо.
Три змейки лежат рядом и ширину полюса определяет расстояние между сторонами одной змейки.
То что внутри этих сторон, там другие 2 фазы.
Всё понятно, всё красиво, количество изгибов этой змейки и определяет количество полюсов на роторе.
Но вот беда с лобовыми частями!
Каким образом их спресовать так, что бы они вместились в толщину диска статора?
Вот поэтому народ и использует соотношение полюсов ротора и катушек статора 2/3 или 4/3.
Потери безусловно есть, но катушки при этом лежат без перехлёста.

К сожалению технология изготовления таких обмоток намного сложнее чем катушки с дырками. Ну так надо это и обсудить. Я думаю, что лобовые витки не надо прессовать, так как они накладываются друг друга. Там где основные проводники находятся на траектории движения магнитов ( получается в виде шайбы) - тут тоньше. А за пределами магнитов, где лобовые от разных фаз пересекаются - на меньшем и большем диаметре, пусть будет толще. Надо пробовать...

Надо по разному радиусу укладывать а не скрещивать, я уже писал что такая обмотка на первый взгляд проще а в реали гиморой и потеря меди.

Это как, нарисуйте.

Или так чтобы обмотки не перекрещивались , или чтобы перекрещивание было там где лобовые витки.

Второй вариант - это и есть перекрещивание обмоток разных фаз с которым мы тут взялись бороться!
Первый вариант не катит, т.к. ШАГ РАБОЧИХ ПРОВОДНИКОВ нельзя менять! Их шаг выбирается таким образом, чтобы рабочие проводники ВСЕ ОДНОВРЕМЕННО НАХОДИЛИСЬ НА СЕРЕДИНЕ СВОИХ МАГНИТОВ - в зоне максимального значения магнитной индукции. Только в этом случае будет максимум сложения ЭДС всех проводников! Шаг или расстояние между рабочими проводниками равен шагу расположения магнитов в общем случае. А у вас под это подходит только синяя обмотка, и то не совсем. В красной и зелёной ЭДС будет меньше процентов на 25-30, если не больше!!!

Добавлено через 9 минут
ВОТ ИМЕННО, всё давно уже придумано!

Идея постройки безжелезного генератора со сдвоенным магнитным ротором на секторных магнитах и ротором с 4-х фазной обмоткой типа меандр (змейка, волна), вращающимися в противоположные стороны, засела в моей голове конкретно… Постройка ведётся, но очень, очень, очень медленно. Изготовлен шестеренчатый редуктор для противоположного вращения, внутренний вал, наружный вал, станина с подшипниками. Диски под магниты, щёточный узел, ротор с 4-х фазной обмоткой, приводной двигатель в процессе…
Пока есть только экспериментальная установка с одним диском и 16-ю секторными магнитами и статор с 10 витками обмотки меандр (D провода - 0,53мм) из стеклотекстолита. Магниты (сектор 22,5 градуса, Ф100х200, толщина 10мм) установлены без зазора на диске меньшего диаметра (180мм вместо 200мм) и толщиной 6мм вместо 10мм.
Результаты замера генерируемой ЭДС после диодного выпрямителя и кондёра см. в файле Exel.

Цель: построить максимально эффективный БЕЗЖЕЛЕЗНЫЙ генератор с высоким КПД.

Выкладываю программку в Exel для расчёта такого генератора. Кому интересно – ищите ошибки, критикуйте!

Ну во первых, никогда на роторе обмотки не мотались.
Хотя и статора никогда не вращались.
Правильнее было бы назвать эту штуку вращающимся статором.
Аналогично и в табличке.
Я особо в эти дела не вникал, а только сейчас понял.
Это ты хочешь типа статор через щётки крутить в одну сторону, а диск или диски ротора в другую.
Правильно я понял?
Если это так, то не проще ли пусть статор стоит, а диски ротора крутить через мультипликатор 1:2?
Ведь то что я вижу это просто увеличение линейной скорости перемещения магнитов относительно проводника.

Именно так!

Добавлено через 4 минуты
После мультипликатора момент на валу генератора уменьшается почти в 2 раза. При вращении в разные стороны момент тоже уменьшается, но гораздо меньше чем в 2 раза.

Добавлено через 4 минуты
Ну как кому нравится! Статор потому и называется так, что он стоит и не двигается. А всё что вращается - это ротор, с обмотками или без, значения не имеет.

Чёто мне это уже вечный двигатель начинает напоминать:)!
Вдумайся хорошенько, ты где-то в мыслях потерялся!

Спасибо , что на землю опустили… Да только не больно я ударился! Согласен, я тут действительно лоханулся по поводу момента «При вращении в разные стороны момент тоже уменьшается, но гораздо меньше чем в 2 раза»
Я уже говорил, что ветряками я не занимаюсь, интерисуют только БЕЗЖЕЛЕЗНЫЕ малооборотные генераторы, у которых отсутствует страгивающий момент (залипания), нет никакого сопротивления вращению на ХХ, и имеют меньше вес по сравнению с железными на магнитах такой же мощности и при тех же оборотах (хотя по поводу веса может я и не прав)!
Есть реальная задача – надо постоянка 48В и подзарядка аккумуляторов, номинальная мощность долговременная – 50-400Вт, максимальная мощность кратковременная до 1000Вт. Есть два механических источника в виде вращающихся в одном направлении валов одинаковой мощности до 500Вт: 1-й – есть всегда, 2-й может появится когда надо получить 800 - 1000Вт. Стоит вопрос – как быстро и просто соединить/отсоединить эти валы вместе, чтобы поиметь побольше мощности на один генератор. Причём соединение/отсоединение 2-го ЖЕЛАТЕЛЬНО без остановки 1-го ( на ходу под нагрузкой).
В итоге родилась идея сделать генератор с двумя роторами, вращающимися в разные стороны.
Естестьно гена в итоге получается не простой – замороченый!

В принципе генератор такого типа подойдёт и для ветряка с вертикальной осью вращения: один ротор в одну сторону вращается, другой в другую – мощность генератора по идее будет в два раза больше. Но ставить такой генератор или мультипликатор 1:2, это уж тут лучше решать вам –ветроловам!

ну, это лучше назвать "имеют пренебрежимо малое сопротивление вращению на ХХ",
потому, как токи Фуко , хоть и махонькие, но где-то всё же заведутся, подшипники, сальники тоже идеальными не бывают и трение воздуха между дисками и статором на максимальных рабочих оборотах тоже внесёт свои 2 копейки.

По поводу двух, по разному вращающихся роторов, думаю, идея плохая ,
ведь для эффективной работы генератора надо , чтоб полюса магнитов пробегали над ( около) полюсами статора согласовано, а не когда попало и как им заблагорассудилось.
Пожалуй, лучше просто тупо добавлять момент на валу от второго источника вращательной энергии, что приведёт к некоторому увеличению оборотов и существенному увеличению тока, а попробовать реализовать такое суммирование моментов проще с помощью обгонной муфты, по принципу велосипедных роликовых или трещёточных обгонных муфт -- у них конкретно минимизировано трение на холостом ходу.

.....для эффективной работы генератора надо , чтоб полюса магнитов пробегали над ( около) полюсами статора согласовано, а не когда попало и как им заблагорассудилось....

Это исключено самой конструкцией: два диска с магнитами жёстко соедиены и вращаются в одну сторону. Ротор с обмотками тоже в виде диска вращается между дисками с магнитами в другую сторону. Таким образом получаем удвоенную скорость движения проводника относительно магнита. И есть возможность крутить ротор с обмотками когда это надо для увеличения мощности или оставить его неподвижным - получим обычный безжелезный генератор.

Ну а если обороты одного вала заведомо чуть-чуть меньше друго, тогда что получится? Один тянет - другой халявит?

Муфта -- обгонная.
Радиостанция -- на бронепоезде.

(злой я чёто с утра, кофеин не дошёл ещё до всех нервных окончаний)

Про биротативные двигатели и генераторы слышали???? Почитайте тут, особенно сферы применения http://a-vis.info/index.php/ru/stati...elektromashiny.
Может скептицизма у некоторых поубавится....

Remel220, а ведь я же просил называть вещи своими именами.
В статье его тоже называют:
"Конструкция БЭ: вращающийся ротор (как правило, не имеющий обмоток), вращающийся статор с якорными обмотками,"
Так нет же, тебе нужно всё назвать роторами и в результате непонятки типа:

БЭ - имеется ввиду Биротативная ЭЛЕКТРОМАШИНА! Для общего случая двигатель или генератор. Да и какая разница как это назвать??? Уже 3-я страница темы - может уже по делу пора общаться, а не придираться к названию!
По расчёту генератора уже 11 чел. посмотрело - и что, никому не интересно и вопросов нет?

Придумал название - БАБ генератор (Безжелезный Аксиальный Биротативный генератор)

ШобЪяздох !

983, ты наверное ещё тему про Вибратор-Усилитель не читал!:))

Вот тут хороший пример изготовления генератора на секторных магнитах с обмоткой МЕАНДР. http://www.windstuffnow.com/main/dual_rotor_turbine.htm

Продолжение разговора по обмотке МЕАНДР тут http://www.rlocman.ru/forum/showthre...t=21518&page=7

Это обмотка называется ВОЛНА. Почитайте учебник электротехника и не будет таких глупых обсуждений. А еще почитайте о магнитном рассеивании и поймете, почему не делают так, как Вам хочется. Удачи!

Эта обмотка называется и ВОЛНА и ЗМЕЙКА и МЕАНДР и СЕРПАНТИНОВАЯ. Хоть "горшком" назовите - индуцирование ЭДС в безжелезном генераторе от этого не изменится!
И делают так "как мне хочется" и получается!

Remel220 я тоже прикидывал конструктив гены на секторных магнитах со встречным вращением но железо в катушках присуцтвует. что то фотки нем прикручиваются .
В принципе конструкция выходит не особо сложная в изготовлении при наличии станков и материала но в моей конструкции два винта встречно вращающиеся.

Garrekiv, на долго вы пропали....
В связи с тем, что данный сайт очень плохо работает (постоянно ошибка базы данных, невозможно прикрепить никакие файлы), предлагаю продолжить обсуждение тут http://www.rlocman.ru/forum/showthread.php?t=21628. Администратор обещал переехать на другой хостинг, но что-то никак...
Я буквально три дня назад возобновил изготовление двуроторного безжелезного на секторных магнитах с обмоткой МЕАНДР.
Обмотку МЕАНДР обсуждаем тут http://www.rlocman.ru/forum/showthread.php?t=21518

Пропал по причине отсутствия инета на работе, а дома нет времени, свой дом много времени отнимает.
Я не очень дружу с обмоткой меандр, а в общем интересно.

Для особо неверующих выкладываю зависимость амплитуды ЭДС от зазора между магнитами.
Магниты вращаются против часовой стрелки относительно неподвижного радиального проводника, к которому подключен осциллограф.
Зазор между магнитами:
1) 0 и 1 - 0мм
2) 1 и 2 - 0мм
3) 2 и 3 - 0,6мм
4) 3 и 4 - 1,3мм
5) 4 и 5 - 3мм
6) 5 и 6 - 6мм
7) 6 и 7 - 10мм
8) 7 и 8 - 20мм

Очень хорошо видно, что когда магнит находится без зазора между другими магнитами то апмлитуда ЭДС от этого магнита НАИБОЛЬШАЯ (магнит 1). Далее с увеличением зазора амплитуда ЭДС уменьшается и меньше всего где зазор 20мм (магнит 7-8).
Таким образом, такое понятие, что силовые линии магнитов замыкаются друг на друга и на провод остаётся меньше индукции - абсурд теоретиков!
МАГНИТЫ НА ДИСКЕ ДОЛЖНЫ СТОЯТЬ БЕЗ ЗАЗОРА!

Дополнение
Кроме этого так же видно, что когда большой зазор, в индуктируемой ЭДС появляется пропуск, ноль, ничего нет! Это видно между магнитами 6 и 7, и очень заметно между магнитами 7 и 8, где зазор равен ширине магнита.
В итоге, когда зазоры между магнитами большие, получается генератор импульсов, и на выходе после выпрямителя пульсирующее постоянное напряжение, как после однополупериодного выпрямителя на одном диоде.

Вы бы тестировали не полу виток, а полный виток, чтобы быть ближе к реальности.

Никакого витка в безжелезном генераторе нет! Виток - это последовательное сложение ЭДС в 2-х радиальных частях с помощью лобовых частей, потому как ЭДС индуктируется в проводнике, когда мимо него движется магнит, а не в дырке витка...
Смотрите осциллограммы и попытайтесь понять.
Непонимание данного процесса привело к ПОГОЛОВНОМУ ЗАБЛУЖДЕНИЮ И НЕПРАВИЛЬНОМУ изготовлению безжелезных генераторов среди ветроловов. В результате на выходе таких горе-генераторов - пшик, и полное недоверие к такому типу генераторов.
Виток есть ТОЛЬКО в генераторах с ЖЕЛЕЗНЫМ сердечником.

Есть в любом случае.

Магниты 1 и 2 расположены рядом. Магниты 7 и 8 можно рассматривать как одиночные.
Почему ЭДС (т.е. индукция) от одиночного магнита (магниты 7 или 8) меньше. чем от магнита, вплотную к которому расположен другой магнит (магниты 1 или 2) ?

Примечание.
1. В чудеса - не верю. Оцениваю результаты эксперимента как ошибочные.
2. Также согласен с мнением gda98. Контур есть в любом случае - он образован испытуемым проводником (на фото - провод в изоляции белого цвета), проводами, идущими к измерительному прибору и замыкается в самом приборе.

Добавлено через 17 минут
Рекомендую провести два корректных эксперимента.

Вначале провести проверку прибора, визуализирующего график ЭДС периодическим "измерением" ЭДС обычной 1,5-вольтовой батарейки, дабы убедиться, что прибор способен без искажений отображать П-образные импульсы напряжения.
Ибо имеется определенное, так сказать, предположение, что измеряется и отображается не ЭДС, а первая производная от ЭДС. Если вместо П-образных импульсов осциллограмма отобразит только острые пики в моменты подключения и отключения батарейки - так оно и есть.

1. Привести осциллограммы ЭДС для эксперимента, когда на диске всего 3 магнита:
- одиночный и 2 без зазора;
- одиночный и 2 с малым зазором;
- одиночный и 2 с чуть большим зазором;
- одиночный и 2 с еще большим зазором ?
И, чтобы при этом, проводник распорлагался на минимально возможном расстоянии от плоскости полюсов движущихся магнитов.

2. Эксперимент, когда на диске всего 3 магнита и вместо одиночного узкого проводника ЭДС наводится в пучке последовательно соединенных проводников (одной стороне катушки) ширина которого равна примерно половине ширины магнита:
- одиночный и 2 без зазора;
- одиночный и 2 с малым зазором;
- одиночный и 2 с чуть большим зазором;
- одиночный и 2 с еще большим зазором ?
И, чтобы при этом, тот пучок проводников располагался на минимально возможном расстоянии от плоскости полюсов движущихся магнитов.
Т.е.. чтобы был смоделирован случай, когда одна часть пучка последовательно соединенных проводников в зоне действия магнита с одной полярностью и, в то же время, другая часть этого же пучка - в зоне действия магнита с другой полярностью - т.е. когда в пучке одновременно наводятся ЭДС противоположных направлений.
Полагаю, что, в результате 2-го эксперимента, выяснится, что оптимальным является расположение на роторе магнитов с окружным зазором чуток больше, чем окружная толщина пучка проводников - стороны катушки обмотки или пучка проводов меандра.

Потому что, индукция магнита, стоящего рядом с магнитами, больше, чем индукция одиночного магнита. Именно таким образом "искажается" магнитное поле.
Сашун, я вам уже говорил: возьмите тесламетр и измерьте значение индукции.

Вполне возможно для "широких" магнитов ! Но, по чуток другой причине.
Градиент магнитного потока (который, по сути, и вызывает ЭДС и ток в контуре) по окружной ширине магнита при ослабленном смежными магнитами поле на краях магнита, очевидно, больше!
Это, ежели отвлечься от Вашей трактовки с причиной ЭДС по Лоренцу, и вернуться к "классике Фарадея", действительно должно привести к большей величине ЭДС, чем величина ЭДС при движении перпендикулярно контуру одиночного магнита!

Ожидаю экспериментальное подтверждение или опровержение моего предположения: