Реальная физика - кое что из практической электротехники

Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив.

d-pi@yandex.ru

Попался в мои шаловливые ручонки, как пишут в паспорте «электродвигатель асинхронный однофазный типа ДКВ-2,5-2/2-У4 предназначенный для привода кинопроекторов, а также других приборов и машин.»

2,5 – это, если кто не знает, полезная мощность в ваттах, 2 – число полюсов.

Смотрим на фото на наклейку на статоре: двигатель осенён советским ЗНАКОМ КАЧЕСТВА*, работает в сети напряжением 220 В, 50 Гц, выдаёт 2300 об/мин, хотя в паспорте написано 2300 мин^-1, что меня постоянно раздражает. Почему раздражает? Потому что дебилы-академики, прикидывающиеся физиками, а также школьные учителя и профессоры из вузов убеждают наивных школьников и студентов в том, что радианы – это «безразмерная величина», равная кривому метру, деленному на прямой метр (части длины окружности, деленной на радиус этой окружности).

*ПРИМЕЧАНИЕ Хотя в паспорте указано, что его КПД составляет всего 15%, но никак не менее 13%. Что-то не слишком похоже на качественное изделие…

А из многочисленных паспортов на самые различные двигатели следует, что это оборот – безразмерная величина, так как обычно пишут вместо 1 оборот/мин = 1 мин^-1 . Хотя есть совершенно нормальная вполне себе РАЗМЕРНАЯ единица измерения плоских углов – и называется она – ГРАДУС. И один оборот = 360 градусов (одна размерность выражается через другую), а один радиан равен примерно 57,3 градуса (снова одна размерность выражается через другую). И один оборот равен 2 Пи радиан – и снова одна размерность выражается через другую.

Точно так же как 1 дюйм = 2,54 см, 1 фут = 30,5 см, 1 минута = 60 секунд и т.д.

То есть очевидно, что и оборот, и радиан и градус – это РАЗМЕРНОСТИ, а не какие-то безразмерные величины, как написано даже в СИ – международной системе единиц. За такой идиотизм всех составителей СИ надо бы отправить строить тачками железную дорогу Владивосток-Абакан, а во главе всей этой бестолковой гоп-компашки поставить физико-академикусов РАН во главе с председателем. Тогда, возможно, до них наконец-то дойдет принципиальная разница между теоретическими ваттами и инженерными. И они сообразят, что их теории о мощности и энергии вообще-то крайне бестолковы.

О различии между теоретическими ваттами и инженерными я уже писал – а чтобы пипл не смущало это различие, и чтобы пипл не задавался "глупыми", по их просвещенному мнению, вопросами академикусы пошли на подлог – прописали в СИ и других нормативных документах, что радианы – это безразмерные величины. Скоты необразованные, бестолковые и лживые эти академикусы.

Ну да ладно, вернёмся к двигателю в моих шаловливых ручонках. Дело в том, что я давно думал над тем, чтобы попытаться сделать электрический генератор без каких-либо коллекторных щёток, которые съедают довольно большой процент импульса вращения – вследствие трения, да и коллекторный ротор вынуждает тратить дополнительную электрическую энергию на катушки в роторе.

А кроме того, несколько месяцев назад попался мне на глаза видеоролик с выступлением некоего идеолога БТГ (нет, это не Батальонная Тактическая Группа, это БесТопливный Генератор, то есть, по сути, вечный двигатель), вроде как преподающего физику в каком-то вузе по фамилии Салль. И этот самый Салль сказал, что если провод нести мимо магнитов, то в проводе будет возникать ток, а если наоборот, магниты нести мимо проводов, то ток в проводах возникать не будет. Бог ты мой, ну это надо же быть таким полным остолопом. Такие люди своими «знаниями» только порочат светлое имя изобретателей вечных двигателей. Кажется, я видел видео с Саллем на канале у другого идеолога БТГ – у некоего Андрея Тиртхи.

Поймите меня правильно – я вовсе не против вечных двигателей, тем более что парадокс спускаемого рояля совершенно четко демонстрирует нам, тем, кто не разучился думать своей собственной головой, что энергия может бесследно пропадать – как потенциальная энергия рояля в этом парадоксе. То есть догмат академикусов о «Всемирном законе сохранения энергии» не стоит и ломаного гроша. И поэтому, вполне возможно, при каких-то условиях энергия может и возникать из «ниоткуда». Я уже писал о ГИПОТЕТИЧЕСКОЙ возможности создания вечного двигателя, дополнительной вечной энергии на основе испарения и конденсации воды в условиях Земли, когда мы имеем совершенно бесплатную и вечную гравитацию, которая обеспечивает подъём водяного пара в земной атмосфере (при этом обеспечивая вращение ротора парового электрогенератора) и последующую его конденсацию на высоте в несколько километров и создание столба воды для вращения генератора ГЭС. Проблема лишь в том, чтобы поймать при конденсации воды на высоте всю излучаемую паром тепловую энергию и вновь запустить эту энергию для испарения следующей партии воды на поверхности Земли.

Ну так вот, чтобы показать профессорам вузов типа Салля, что при перемещении магнитов они вызывают в проводниках электрический ток, я напечатал на своём убогом 3D- принтере, который стоил мне дешевле сношенных ботинок Ralf Ringer, ротор, снастив его «четырьмями» неодимовыми магнитами N35 с зенковкой 16х8х3хD6,2/3,2 (смотрим самое первое фото вверху).

Вставил я этот магнитный ротор вместо «стандартного короткозамкнутого» и начал испытания. И что бы вы думали? Самые первые испытания повергли меня в уныние – результат оказался гораздо хуже ожидаемого.

И вот я начал разбираться с проблемой, для чего воспользовался недавно приобретенным на AliExpress’е двухканальным осциллографом, который способен вычислять до 1 ГигаСэмпла в секунду, не говоря уже о других возможностях.

И вот что я увидел на экране, подключившись к двум катушкам статора:

отдельно каждый канал:

То есть вместо ожидаемой мной красивой и ровной синусоиды, вместо идеальной "стоячей морской волны" я наблюдал лишь взбрыкивания, которые лишь отдалённо напоминали синусоиду. То есть магнитные поля, создаваемые постоянными магнитами, которые я расположил поочередно (верх-низ) NS-SN-NS-SN действовали на статор весьма специфически. Резонный вопрос – а почему, собственно? Причем суть картинки не менялась при увеличении числа оборотов, хотя амплитуда индуцированного в обмотках статора напряжения заметно увеличивалась (привет «профессору физики» Саллю и тем, кто ему безоговорочно верит).

См. фото:

Из этого простенького эксперимента я сделал пару выводов:

1. Век живи – век учись, если не хочешь помереть полным остолопом.

2. Не верь всему тому, чему тебя обучают в школах и вузах – зачастую это просто индоктринация (как, например, индоктринация «теорией относительности имени еврея Эйнштейна» - до сих пор не пойму, почему эту глупость не остановят в школах и вузах?)

3. Оказывается, имеет полный смысл ввести в обиход электротехники такое понятие, как ЭФФЕКТИВНОСТЬ СЕРДЕЧНИКА (или КПД сердечника) – в данном случае, КПД сердечника статора.

Я сделал вывод, что изначально конструкция сердечника статора была нерациональной – и именно поэтому и сам двигатель ДКВ-2,5-2/2-У4 имел столь низкий КПД – «15, но не менее 13%». Сердечник статора наглухо замкнут в кольцо как внутри, у ротора, так и снаружи, и поэтому, как я полагаю, вращающееся магнитное поле, создаваемое ротором, в сердечнике статора частично убивало само себя. Кстати, в более современных китайских моторчиках (правда, тоже коллекторных) внутренняя часть сердечника статора не является одним кольцом.

С одной стороны, это упрощает изготовление электродвигателя – не надо впрессовывать сердцевину сердечника с обмотками, а с другой, вполне возможно, повышает эффективность (КПД) сердечника статора.

И вот теперь я задумался над тем – а так ли хороши были генераторы, с которыми мне довелось иметь дело в 80-е…90-е годы, во время службы в ЖДВ – я имею в виду любимую трёхфазную «тридцатку» ЭСД-30 на прицепе, или легковесный, для комплекта электроинструмента для деревообработки образца 60-ых годов, АБ-4 с частотой 400 Герц…

Там, насколько я вспоминаю, статоры тоже были сделаны с «закольцованными внутри» сердечниками… Хотя тут я могу и ошибаться…

А что Вы думаете по поводу эффективности сердечников? Готов выслушать Ваши выводы и предложения, пожелания и идеи.

Кстати, опыты с генераторами на постоянных магнитах я собираюсь продолжить, так что – ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ