Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 12.09.2012
Последнее обновление: 12.09.2012

 

1.   Михаил, рисунок 3 можно из рассмотрения убрать, так как мы пришли к выводу, что график «КУ» - прямоугольники.

 

      Следующий рисунок – это рисунок 4 (повторен ниже)

 

 

      Понятно, что теперь (с учётом договорённостей по рисунку 2) графики должны выглядеть так:

 

 

      Розовым цветом показана прибавка к собственному выходному напряжению от ВК напряжения, генерируемого катушкой управления в период её отключенного состояния.

 

      При таком раскладе коэффициент трансформации оказывается равным уже трём, а не двум.

 

ВОПРОС 1:  Можно так считать?

 

 

От 10.09.12

 

     Чтобы так получилось, придётся увеличить скорость изменения потока во второй полупериод в два раза. Для этого надо подать на вход напряжение другой полярности, с амплитудой в два раза большей. Однако, в этом случае, длительность удвоенного импульса будет в два раза меньше. Площадь импульса не изменится, он будет в два раза выше, но и в два раза короче. Постоянной составляющей не будет.

 

 

     На рисунке «МП» с учётом реального знака. Отрицательный размах «МП» равен потоку от магнита.

 

      Михаил, похоже, что я опять «запихнул» в свой вопрос слишком много информации.

      Попробую задачу упростить.

 

      Итак.

      Если не принимать во внимание в моём последнем рисунке данного письма розовую добавку, то в чистом виде останется рисунок 2, согласованный в предыдущем нашем обмене мнениями.

 

      А дальше я рассуждаю так.

      Во время отключенного состояния «КУ» магнитный поток в сердечнике восстанавливается из ресурсов постоянного магнита. На такое восстановление мы согласились отводить время «t».

 

ВОПРОС 1:  В этих рассуждениях я допустил ошибку?

 

От 10.09.12-2

 

     Время восстановления потока всегда зависит от параметров электромагнитной схемы. Например, если через механический контакт подключить постоянное напряжение к катушке «КУ» на некоторое время t, имея в виду, что катушка «ВК» отключена от схемы (не нагружена), то ток за это время в катушке «КУ» увеличится на некоторую величину. На выходе катушки «ВК» величина Э.Д.С. будет равна входному напряжению на катушке «КУ», если коэффициент трансформации равен единице. Если теперь отключить механический контакт от катушки «КУ», то электрическая цепь катушки «КУ» будет иметь практически бесконечное сопротивление. Ток течь в такой цепи уже не может, однако энергия поля магнитной цепи не существует без тока (нет напряжённости поля). И поэтому происходит резкое уменьшение потока до потока постоянного магнита за очень малое время и Э.Д.С. в этом случае не ограничена ничем, хоть миллионы вольт. Происходит просто искровой пробой и вся энергия, запасённая в катушке, превращается в тепло.

     Здесь хорошая аналогия с механикой.  Если принять, что скорость, есть аналог тока. Масса -  аналог индуктивности. Напряжение - аналог силы, то уместно следующее сравнение:

     Берём кирпич и разгоняем его рукой, т.е. прикладываем входное напряжение к катушке «КУ». Кирпич приобретает скорость, т. е. в цепи появился ток. Кирпич вылетает из руки, т. е. разомкнули механический контакт. И если считать, что сразу  после этого, он ударился о стенку (сопротивление цепи стало бесконечным), то происходит резкое выделение энергии при ударе и скорость его падает до нуля, т. е. ток резко прекращается, энергия рассеивается на искровой процесс или всегда находит другой быстрый ударный выход.

     Индуктивная энергия ведёт себя аналогично кинетической энергии. Чтобы ограничить силу удара, т.е. величину повышения напряжения при уменьшении магнитного потока, требуется силовой ограничитель, т.е. другое напряжение (сила).

     Изменение тока во времени (скорость/время = ускорение) со знаком минус, умноженное на индуктивность (массу,) равно Э.Д.С. (силе), т.е. закон электромагнитной индукции по существу является аналогом второго закона Ньютона. Производная тока по времени - аналог ускорения. Произведение тока на индуктивность, есть поток или в аналогии, произведение скорости на массу равно импульсу, т.е. импульс это аналог потока. Естественно, что эта аналогия не идеальная и не полная, но достаточно полезная для понимания сути электромагнитных процессов.

 

Продолжение после Ваших вопросов.

С уважением, Михаил.

 

      Михаил, Вы преподали замечательную гипотезу!

      У меня нет поводов для несогласия с ней.

      Но вопрос был задан на тему, несколько более простую. Я повторю вопрос чуть-чуть другими словами:

 

ВОПРОС 1:  «После отключения управляющего напряжения магнитный поток в сердечнике будет восстанавливаться или нет?»

 

От 11.09.12

 

     Магнитный поток будет восстанавливаться. Но вот как это будет происходить, зависит от схемы подключения трансформатора к внешним цепям и  его конструкции. Процесс восстановления потока подчиняется законам, которые изложены выше. Аналогию можно продолжить на более сложные случаи.

 

      Михаил, и это замечательно! В противном случае была бы странностью наша договорённость по рисунку 2 статьи ЭГП-4.

       

ВОПРОС 2Восстанавливающийся в сердечнике магнитный поток можно считать изменяющимся по величине?

 

ПРИМЕЧАНИЕ

      Михаил, я НЕ игнорирую Ваши замечания. Я временно пропускаю их, как не имеющие непосредственного отношения к моим вопросам.

 

 

От 11.09.12-2

 

Да, можно считать изменяющимся по величине.

 

      Обсуждая рисунок 2 из статьи ЭГП-4, мы согласились с тем, что во время отключенного от источника питания состояния управляющей катушки «КУ» на выходных концах катушки «ВК» генерируется напряжение.

      Далее, я рассуждаю так.

      Если выполнить катушки «КУ» и «ВК» одинаковыми, то на время восстановления магнитного потока в сердечнике напряжение будет генерироваться не только в витках «ВК», но такое же по модулю и в витках «КУ».

 

ВОПРОС 3:  Можно согласиться с этим?

 

От 11.09.12-3

 

Да, э.д.с-ы. в катушках будут равны.

 

      В статье я упомянул идею о том, что на время отключения «КУ» от управляющего напряжения его обмотку (катушку «КУ») можно присоединить к обмотке «ВК» таким способом, что напряжения на концах соединённых катушек тоже сложатся. Благодаря этому, суммарное напряжение удвоится.

 

ВОПРОС 4:  Вы согласны с этим?

 

     Да, согласен, но зачем их присоединять вместе, если можно просто поставить катушку «ВК» с удвоенным количеством витков. Индуктивная энергия находится в магнитопроводе и её можно снять с любой катушки на магнитопроводе, при любом коэффициенте трансформации.

 

      Можно, конечно, увеличить количество витков «ВК». В моём конкретном эксперименте катушка «КУ» функционально совмещена с катушкой «ВК».

      Но применительно к статье ЭГП-4 речь идёт о том, что при любом количестве витков «ВК» ко второй получетверти волны можно добавить и то напряжение, которое бесполезно генерируется на витках «КУ».

      Другое дело – а надо ли это использовать? Ведь коммутирование происходит не само по себе, а при помощи специально встроенного коммутатора, что усложняет конструкцию.

 

      Вернёмся к «нашим баранам».

 

      Второй рисунок в данном письме, таким образом, показывает суммарный рисунок из наших обсуждений, которым теперь можно заменить рисунок 4 в статье ЭГП-4.

 

ВОПРОС 5:  Даёте добро?

 

От 11.09.12-4

 

     Подходит второй рисунок только без розовой добавки.

     На генерацию э.д.с. в отключенной катушке энергия магнитопровода не затрачивается и поэтому беспокоится о её бесполезности не стоит.

 

      Михаил, в ответе на вопрос 3 (равенство э.д.с. при одинаковости катушек) Вы ответили: «Да, э.д.с-ы. в катушках будут равны».

      В ответе на вопрос 4 (удвоение напряжения при последовательном соединении катушек) Вы ответили: «Да, согласен».

 

 

      Но когда я продолжил мысль и показал двойную амплитуду на итоговом рисунке (второй рисунок в данном письме), вдруг пошло неприятие. Хотя нового там – только розовый цвет дополнительной (признанной Вами) доли напряжения.

 

      Не вижу логики!

     

От 12.09.12-1

 

     Через вход трансформатора не должна проходить неуправляемая составляющая постоянного тока, которая  будет его намагничивать выше допустимого уровня, сильно уменьшая магнитную проницаемость железа. Сделать это можно разными способами. Поэтому рисунок 2 (без розовой добавки) можно интерпретировать двояко.

     Можно считать, что «КУ» это размах напряжения без постоянной составляющей. В этом случае коэффициент трансформации будет равен двум, что и имелось в виду.

     Можно считать, что «КУ» это положительная амплитуда, тогда придётся разрывать цепь «КУ» ключом для имитации отрицательного полупериода. Однако на «КУ» во втором полупериоде э.д.с. всё равно будет присутствовать, но скомпенсирована она уже не обратным напряжением источника сигнала, а простым отсутствием проводимости (можно, например, поставить сопротивление). Напряжение на выходе «ВК» формально будет удвоено, так как нет отрицательной полуволны напряжения на входе «КУ» от источника сигнала, но с учётом обратной полуволны э.д.с. коэффициент трансформации равен единице.

     На моём рисунке коэффициент трансформации по напряжению формально будет равен трём, а по факту учёта отрицательной полуволны единице. Отрицательная полуволна на «КУ» от источника сигнала в этом случае, заменяется  разрывом электрической цепи ключом и специальной нагрузкой трансформатора. Такие схемы уже требуют специального управления. На моём рисунке отрицательная полуволна напряжения нарисована в явном виде. Её можно стереть, имея в виду вышесказанное. Такое включение трансформатора  имеет недостатки, так как для активной передачи энергии используется только одна полуволна. Однако на обратной полуволне  можно получать напряжения существенно выше (ниже) коэффициента трансформации, с высоким к.п.д. преобразования энергии.

 

Михаил,

 

а)   В статье, с которой всё началось, прямым текстом указано:

 

      «КУ - напряжение, подаваемое на катушку управления»

 

      Как можно заподозрить в этом напряжении наличие постоянной составляющей?

 

б)   В самом начале нашего обмена от 08.09.12 подробно описан процесс формирования графика «КУ».

      Затем имело место быть следующее:

 

      «ВОПРОС 1:    Что неправильно в графике «КУ»?

      От 08.09.12

     С графиком "КУ" всё в порядке.»

 

      Как после этого можно заподозрить в этом напряжении наличие постоянной составляющей?

 

в)   В этом же письме в конце странницы 5 приведён согласованный с Вами вариант графиков для замены рисунка 2 в исходной статье.

 

      «ВОПРОС 7:    Я правильно понимаю?

      От 09.09.12-2

     Да, Владимир Максимович, правильно. Коэффициент трансформации в этом случае равен двум.»

 

      Откуда же ТЕПЕРЬ в этом графике возникла постоянная составляющая?

 

г)   На ниже приведённом рисунке я показываю часть схемы моей экспериментальной установки, посвящённую подключению катушки управления L (это катушка «КУ») к источнику питания Б2.

 

 

      Каким образом ОТКЛЮЧЕННЫЕ контакты Р1.2 смогут передать постоянную составляющую на обмотку L («КУ»)?

 

ВЫВОД1:

      Первые две трети Вашего ответа по сути своей (к моим вопросам) полезного смысла НЕ ИМЕЮТ!

 

д)   В Вашем варианте, предназначенном для замены рисунка 2, время, соответствующее выключенному состоянию «КУ», заведомо меньше времени, отведённого на включении этой же катушки.

      Причина (с моей точки зрения) явно надуманно-придуманная!

 

      На ниже приведённом рисунке я опять же привожу реальную схему генератора управляющего напряжения из своего эксперимента.

 

 

      Подбором конденсаторов С1 и С2 я специально намерен добиваться 50%-ной прозрачности графика.

 

      Так что, совершенно не оправдано искусственное уменьшение Вами времени, отведённого на восстановление магнитного потока.

      Во всяком случае, до настоящего времени нет оснований считать, что период восстановления магнитного потока будет короче периода его нейтрализации.

 

ВЫВОД:

      Первые две трети Вашего ответа по сути своей (применительно к моим вопросам) полезного смысла НЕ ИМЕЮТ!

 

е)   Остальная треть Вашего письма безусловно интересна, но полезной она будет лишь для новой схемы генератора, отличной от ЭГП-4.

 

      А применительно к «нашим баранам» мы должны всё-таки согласиться с тем, что из-за коммутации катушки «КУ» с катушкой «ВК» никакой дополнительной постоянной составляющей в суммарной катушке НЕ появляется!

      Это означает, что рассмотренный мною вариант утроения выходного напряжения на выводах «ВК» действительно готов к положительному результату!

 

      И получается, что мест для нарушения пресловутого закона самоиндукции мы так и НЕ обнаружили!

      И это радует! Это доказывает, что шанс на успешную работоспособность ЭГП-4 не так уж и мал!

 

      Я намерен записать Вас в соАвторы.

 

ВОПРОС 8: Согласие не требуется!

 

 


Просмотров: 1738

Комментарии к статье:


Ваще сообщение:
 

 

Добавить комментарий

[B] [I] [u] [S] [2] [2]       [TAB] [∑] [∓] [≈] [≠] [≤] [≥] [π] [×] [√]       [RED] [GRE] [BLU]

[α] [β] [Γ] [γ] [Σ] [σ] [Δ] [δ] [Ω] [ω] [μ] [Λ] [λ]