Двигуни

Магніто-гравітаційні двигуни . гравітаційний двигун . взаємодія магнітних полів .

06.10.2015

Магніто-гравітаційні двигуни
Явище прямого перетворення енергії магнітного поля постійних магнітів і його застосування в енергетиці та механіки
Дудишев Валерій Дмитрович, Росія. Самара

Самарський технічний університет

Дудишев Валерій Дмитрович
Магніто — гравітаційні двигуни

Глобальний і все більш наростаючий енергетичний і екологічний кризи планети спонукає вчених і інженерів активно шукати нові альтернативні екологічно чисті ефективні джерела енергії. в тому числі, і на основі постійних магнітів і електрети.

Відомі магнітні двигуни (МД) Серлі, Мінато, Флойда поки вельми недосконалі, на жаль, однак початок історії з виникненням іразвітіем МД вже покладено. У статті наводяться нові оригінальні конструкції нових, повністю бестоковой МД. Незважаючи на те, що природа магнетизму ще не повністю розгадана, вже зараз постійні магніти реально наближають нас до революції в енергетиці і механіки Потужний прогрес у сфері постійних магнітах дозволяє сподіватися на створення магнітних моторів — генераторів і інших корисних пристрій на їх основі — потужністю до 100-200 кВт вже в недалекому майбутньому.

Почнемо розгляд шляхів створення чисто магнітних моторів з найпростіших магніто — гравітаційних двигунів (МГД)- магнітних маятників і обертальних МГД.

Магнітний маятник

рис. 1 показаний найпростіший маятниковий магніто — гравітаційний двигун з двома магнітами -нерухомим постійним магнітом 6 і рухомим магнітом 1. розміщеним однойменною магнітним полюсом на відштовхування з мінімальним зазором порожнистої немагнітної трубі 3 з поворотною пружиною 2 і упором 5. Під дією сил відштовхування однойменних магнітних полюсів рухомий магніт 1 починає здійснювати циклічні коливання у вертикальній площині. На лівій частині рисунка показано положення елементів цієї найпростішої магнітомеханічній системи «магнітний маятник» у верхній точці підйому маятника 3 за рахунок енергії магнітних полів силами відштовхування двох магнітів 1 і 6. Спочатку ліва частина підводиться разом з порожньою трубою 2 вгору і відштовхуючись від магніту 6 — він одночасно зводить пружину всередині неї(крайнє положення магніту 1-1 і стиснутої пружини 2-1 після повернення маятника в нижню точку до заснування 5 ). Далі, під дією сили тяжіння -труба знову спрямовується вниз і при розпрямленні пружини знову зростає сила відштовхування магнітів і процес циклічно повторюється. Таким чином дане магніто — гравітаційне пристрій здійснює комбіноване коливальний і зворотно поступальний переміщення магніту 1 щодо магніту 6. тобто здійснює пряме перетворення магнітної енергії в механічну енергію.

Магніто-гравітаційні двигуни . гравітаційний двигун . взаємодія магнітних полів .

Рис. 1. Магніто — гравітаційний двигун з вращениеммагнитов-кульок на штоку

Більш досконала конструкція магніто — гравітаційного двигуна обертання (МГД) показана на рис 2. Він складається з немагнітного циліндра-обода 1. закріпленого на горизонтальної осі на вертикальній опорі 6. Зовні цієї осі і усередині обода 1 розміщений циліндричний магніт 2 з радіальної намагніченістю і віссю магнітного екватора, збігається з вертикальною віссю опори 5. Усередині обода -ротора 1 розміщено також дугового постійний магніт 3 з внутрішнім радіусом, рівним зовнішньому радіусу магніту 2. на рухомий радіальної осі 4. на кінці якої закріплений металевий кулю 5 .Для підвищення енергетичної ефективності такого мотора можна ввести також пружинний накопичувач механічної енергії — розміщується на осі 4 між ободом 1 і магнітом 3. Пружина рис. 2 не показана. Кількість таких пружинно-магнітних штоків може бути і більше 1. У цьому випадку вони розміщена на ободі 1 симетрично. Така конструкція тільки підвищить потужність мотора при незмінних габаритах. Для запуску цього МГД в роботу необхідно зробити кілька початкових оборотів обода 1 пусковим пристроєм. Далі мотор працює автономно. Обертання ротора 1 обумовлено тим, що момент обертання дискового ротора 1 від сумарної сила тяжіння і сила магнітного відштовхування магнітів на розгінному лівому ділянці траєкторії ротора -обода 1 більше ніж гальмівний момент при підйомі вантажу 5. Тому що різні радіуси обертання вантажу 5 з-за сили магнітного відштовхування магнітів 1 і 3 на лівому напівоберті обода 1 (шток 4 висувається). А на зворотньому напів-напівоберті обода 1 -правом — магніти 2,3 прагнуть притягнуться і тому радіус і момент обертання вантажу 5 на цьому інтервалі стає менше.

Регулювання потужності і швидкості ротора -обода 1 досягається поворотом центрального циліндричного магніту 2 навколо осі або іншими способами, наприклад зміною робочих зазорів між магнітами, довжиною штока 4. При правильному виборі магнітів 2,3 і вантажу-кулі 5 пристрій працює стійко. Воно може бути виконане на різні потужності. Чим більше магнітна індукція постійних магнітів і вище їх маса — тим вище механічна потужність такого мотора.

Його область застосування досить широка — від сувенірів до силових безпаливних приводів багатьох видів транспорту.

Якщо встановити такий магніто-гравітаційний двигун на плоску плавучу платформу і забезпечити цей ротор лопатями, то вона буде розганятися без видимих для зовнішнього спостерігача причин. Механічна потужність на валу лопатевого барабанного МГД і швидкість судна забезпечується за рахунок виключно магнітної та гравітаційної енергії даного оригінального мотора — а точніше за рахунок імпульсів тяги притягання і відштовхування магнітів ротора відносно статорного магніту. Причому такий безпаливний МГД може одночасно ще й генерувати електроенергію змінного струму в навантаження, у разі розміщення на його ободі 1 ще й індуктивних обмоток. Природно, сумарна механічна потужність, вироблювана сумарна енергія мотора — генератора не перевищують потужності і енергії взаємодії магнітів і гравітаційних сил. Вони безпосередньо залежать від розмірів конструкції МГД, маси і властивостей магнітів 2,3 і кульки — вантажу 5 .

Магніто-гравітаційні двигуни . гравітаційний двигун . взаємодія магнітних полів .

Рис. 2 Магніто — гравітаційний двигун «дзиґа» з сегментами екранами і переміщенням

магнітів у вертикальній площині

Всім відома дитяча іграшка «дзиґа» — виявляється — цілком може стати — після деякої модернізації — вічним магнітним двигуном. Така конструкція МД — показана на рис. 3.

Магніто-гравітаційні двигуни . гравітаційний двигун . взаємодія магнітних полів .
Рис. 3

Для найбільш ефективного використання сили гравітації в МГД запропонована конструкція «магнітний дзиги», в якій постійні магніти здійснюють зворотно-поступальний рух (рис.6). Цей МГД складається з горизонтального диска 8 секціонірованние магнітними екранами 7. та розміщеного на вертикальній осі 11. пружинного механізму 9. пов’язаного своїм корпусом через важіль 10 з рухомим постійним магнітом 2. з вантажем 6. розміщені у вертикальній немагнітної трубі 1. з вставленими в неї пари постійних магнітів 2. 4 назустріч однойменними магнітними полюсами 3. 5 для відштовхування верхнього верхнього рухомого магніту 2 від нерухомого нижнього магніту 4. Принцип роботи такого МГД полягає в тому, що магніт 2 рухається вгору під дією сил магнітного відштовхування від магніту 4. при відсутності магнітного екрана 7 між ними. І, навпаки, в наступні полцікла роботи МД — магніт 2 рухається вниз під дією сили гравітації при екрануванні магнітів 2. 4 шторкою-екраном 7 при обертанні сегментного диска 8. Обертання диска здійснюється за принципом дзиги шляхом циклічного стиснення — розпрямлення пружини всередині циліндричної обойми 9 при зворотно — поступальному переміщенні важеля 10 пов’язаного механічно з рухомим магнітом 2 і поворотною пружиною всередині обойми 9. Швидкість обертання диска залежить від конструктивних параметрів МГД, маси та властивостей постійних магнітів. На осі 11 може бути встановлений електричний генератор 12. Гідністю цих МГД є повноцінне використання магнітних сил відштовхування постійних магнітів.

Полярні орбітальні магнітні двигуни

Розглянемо інший метод прямого перетворення виключно однієї магнітної енергії постійних магнітів (ПМ) в механічну енергію їх взаємного обертання шляхом використання неоднорідності їх магнітних полів на магнітних полюсах і магнітному екваторі цих ПМ. Найбільш характерні варіанти конструкцій таких полярних МД показано на рис. 4-6. Завдяки неоднорідності магнітного поля центрального статорного магніту і магніту ротора, наявності моменту інерції магніту ротора і безперервного чергування сил притягання — відштовхування полюсів магнітів на різних ділянках траєкторії постійного магніту ротора всі ці пристрої полярних МД, як показали експерименти, цілком працездатні.

а) магнітний двигун-з рухомим в осьовій площині магнітом ротора — рис. 4.

Після вихідного вивиденія ПМ ротора 2 разом з ободом 3 в положення-зону між магнітним екватором і полюсом ПМ статора 1. вихідної орієнтації його полюсів на взаємне тяжіння до протилежної магнітного полюса центрального нерухомого магніту статора і початкового поштовху магніту 2 ротора в бік найближчого магнітного полюса центрального магніту 1 рухомий магніт — ротор 2 починає прискорюватися у верхній мертвій точці мимовільне осьове і орбітальне обертання навколо центрального нерухомого постійного магніту 1. За інерцією він проходить зону над магнітним полюсом центрального ПМ і далі своїми силовими лініями відштовхується від однойменно полюса магніту 1 статора. Після проходження магнітного екватора ПМ 1 починає розгортатися на 180 градусів. Як показали досліди, рухомий магніт 2 иногдаавтоматически робить чотири і більше осьових обороту на осі, укріпленої платформі 4 за повний орбітальний оборот — але відмічено незмінне його властивість автоматичного розвороту навколо осі після проходження лінії магнітного екватора центрального нерухомого магніту 1 в просторі на осі свою площину таким чином, щоб кинутися протилежним полюсом до ближнього протилежного полюса центрального ПМ по траєкторії його орбітального обертання разом з ободом 3. По суті справи — це спрощена фізична модель природного магнітного мотора в сонячній системі (взаємозалежне мимовільне осьове і орбітальне обертання постійного магніту відносно центрального постійного магніту).

б) орбітальний магнітний двигун з центральним складовим магнітом — квазимонополем-і орбітальним обертовим магнітом — рис. 5.

Вперше преложена конструкція повністю безконтактного МД з складовим магнітом квазимонополем зверненого статора. Тому магніт 2 ротора жорстко зорієнтований на ободі 3 по дотичній до нього. Аналіз взаємодії магнітних сил рухомого магніту ротора 2 з сумарним магнітним полем квазімонополя 1 статора такого МД показує на наявність незмінною прискорюючої сили магніту 2 на всіх ділянках його орбіти. Дійсно, магніт ротора з точки 2-1 магнітного екватора буде з прискоренням йти до точці магнітного полюса квазімонополя 1. У точці симетричного розміщення смугового постійного магніту ротора =як показано на рис-над полюсом центрального квазімонополя — перпендикулярно та симетрично відносно полярної осі квазімонополя — сила їх магнітного тяжіння дорівнює нулю тому, що обидві половинки магніту 2 розміщені однаково по дальності від цього полюса квазімонополя. Значить силове взаємодія полюсів-половинок магніту-ротора теж однакове — але протилежно по знаку. Якби магніт ротора був. У разі його рухливості на осі — магніт ротора б почав розгортатися по осі протилежним кінцем до полюса квазімонополя 1 — але він жорстко закріплений нерухомо на ободі — тому за інерцією він проскочить разом з ободом 3 цей полюс магніту 1.

А ось як тільки по інерції ротор пройде точку полюса квазімонополя — то тутже починає діяти сила магнітного відштовхування — аж до точки перетину з магнітним екватором квазімонополя 1. Далі після проходження магнітом 2 лінії магнітного екватора (МЕ) знову починає діяти сила магнітного притягання полюса магніту ротора до протилежного полюса магнітного монополя — з-за неоднорідності МП монополя і згущення магнітних силових ліній в районі його магнітного поля тобто буде рухатися до протилежного полюса — у бік згущення. Таким чином в даному МД чергуються сили тяжіння і сили відштовхування цих магнітів. Сила тяжіння магнітів 1,2 діє починаючи з точки 2-1 до підходу магніта2ротора до протилежного полюса квазімонополя — ця сила тяжіння магнітів у бік підвищення щільності магнітних силових ліній до протилежного полюса квазімонополя — причому ця сила нелінійна і зростає в міру наближення по траєкторії обода до полюса квазімонополя і діє на ділянці від магнітного екватора до полюса квазімонополя. Далі виникає сила відштовхування магнітів відразу після перетину магнітом ротора магнітного полюса квазімонополя. Ця сила відштовхування однойменних полюсів магнітів діє на ділянці від магнітного полюса до екватора по другій половині траєкторії магніту 2 навколо квазімонополя 1 — порівняно з початковою точкою 2-1 і вона теж нелінійна і максимальна відразу за магнітним полюсом магніту 1-1 і потім зменшується і дорівнює нулю на магнітному екваторі.

в) орбітальний магнітний двигун з використанням ефекту мало витратного і швидкого перемагнічування нерухомого статорного ПМ з прямокутною петлею гістерезису-ефекту магнітного тригера — ефект Баркгаузена — рис. 6.

Конструкції цих МД — показані тільки в головному ракурсі і спрощено. Суть його роботи аналогічна МД — рис. 6. Для підвищення сили взаємодії постійних магнітів з магнітним силовим лініям необхідні також ще і додаткові магнітопроводи, особливі форми магнітів і мінімальні зазори між ними.

Магніто-гравітаційні двигуни . гравітаційний двигун . взаємодія магнітних полів .

Рис. 4

Магніто-гравітаційні двигуни . гравітаційний двигун . взаємодія магнітних полів .

Рис. 5

Висновки

1. Вперше запропоновано і досліджено повністю магнітний підшипник. дисковий магнітний редуктор і повністю магнітні двигуни різних типів.

2. Запропоновано методи перетворення магнітної та гравітаційної енергії в єдиній конструкції магнітних моторів з роботою їх по замкнутому циклу і різні конструкції магніто — гравітаційних двигунів різних типів (коливальні, обертальні)

3. Пропоновані конструкції магнітних двигунів. безконтактних магнітних редукторів, підшипників відкривають перспективу створення нової безпаливної та ефективної магнітної енергетики і механіки

4. Пропоновані полярні магнітні двигуни можуть бути реалізовані і в космонавтиці для створення «»вічного» орбітального магнітного супутника Землі — природного магніту — і інших планет, що володіють магнітними полями/2/..

Магніто-гравітаційні двигуни . гравітаційний двигун . взаємодія магнітних полів .

Короткий опис статті: двигуни Глобальний і все більш наростаючий енергетичний і екологічний кризи планети спонукає вчених і інженерів активно шукати нові альтернативні екологічно чисті ефективні джерела е, гравітаційний двигун, взаємодія магнітних полів, діюча модель двигуна, гравітаційні двигуни магніту, магнітів, магнітного, ротора, магнітних, магніт, відштовхування, постійних, енергії, магнітом, магнітний, обертання, полюси, магнітним, полюса, гравітаційний двигун, взаємодія магнітних полів, діюча модель двигуна, гравітаційні двигуни

Джерело: Магніто-гравітаційні двигуни | гравітаційний двигун | взаємодія магнітних полів | діюча модель двигуна | гравітаційні двигуни

Також ви можете прочитати