ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  Настоящее исследование закладывает теоретическую основу в теорию преобразования энергии магнитного поля ПМ в иные виды энергий, в теорию магнитных машин и методологию их проектирования. Вполне ясно, что известные и предлагаемые конструкции магнитных двигателей – генераторов и их энергетика пока  еще несовершенны. Однако, сформулированные  в настоящей статье принципы их работы и классификация на основе использования различных физических эффектов для создания замкнутого цикла работы МД, со всей очевидностью представляют, большой научный и реальный практический интерес - как общая методология и радикальный путь создания  эффективного магнитного двигателя – генератора вообще без внешнего источника электроэнергии.

ПРОСТЕЙШИЙ МАГНИТО-МЕХАНИЧЕСКИЙ МАЯТНИК - КАК ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПОВ
СОЗДАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ "ВЕЧНЫХ" МД

  Данный простейший магнито-гравитационный двигатель (рис.1) может быть построен с применением разных физических магнитных эффектов в сочетании с эффектом гравитации. Для компенсации потерь на трение и создания незатухающих колебаний в обычном гравитационном маятнике предлагается дополнительно использовать попеременно силовое взаимодействие двух постоянных магнитов. Изменение характера силового взаимодействия магнитов 1, 2 осуществляется преобразователем 6.Он должен обеспечить притягивание постоянных магнитов 1, 2 маятника на спусковом полупериоде качания маятника, в момент их силового отталкивание после прохождения нижней точки траектории маятника. Этот магнитный преобразователь (маятник) может быть построен на различных принципах и физических эффектах:

а) С использованием механического разворота неподвижного магнита 1 на 180 градусов при переходе маятника через нижнюю точку – например: пружинного типа с кулачком;

б) Путем скачкообразного перемагничивания неподвижного магнита 1 в нижней точке магнита 2 (магнитный эффект Баркгаузена), причем электроэнергию и магнитное поле достаточное для перемагничивания магнита 1 получаем от индуктивной обмотки, размещенной на магните 1 и соединенной с накопителем электроэнергии;

в) С использованием комбинации эффекта Баркгаузена и термомагнитного эффекта Кюри. В этом случае в нижней точке траектории магнита маятника 1размагничиванием импульсным нагревом магнит 1 выше точки Кюри с импульсным перемагничиванием его (эффект магнитного триггера Баркгаузена) -при достижении магнитом 2 верхней точки траектории;

г) Механическое магнитное экранирование одного из магнитов на определенных участках траектории качания магнита маятника;

д) Электромагнтное управление магнитным полем магнита 1 –(усиление-ослабление) - магнитоэлектрический механический маятник –дополнение устройства индуктивной обмоткой, обвитой вокруг неподвижного магнита 1 с конденсатором и частотой колебаний контура равной частоте механических колебаний и регулируемой фазой колебаний этим колебательным электрическим контуром посредством индуктивности встречного магнитного поля компенсирующего магнитное поле магнита 1 на тормозных участках траектории с усилением его магнитного поля на разгонный траектории маятника магнита 2.

МАГНИТО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР НА ОСНОВЕ КОЛЬЦЕВОГО
ПОСТОЯННОГО МАГНИТА

  Полезная модель относится к магнито-электрическим генераторам электроэнергии, содержащим в конструкции постоянные магниты.

  Технический результат - упрощение конструкции и повышение энергетической эффективности такого генератора и его коэффициента полезного действия.

  Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве, содержащем постоянный магнит, магнитопровод, индуктивную обмотку, размещенную на магнитопроводе, в рабочей зоне действия магнитного поля магнита, и подключенную на электрическую нагрузку, а также регулятор магнитного потока через индуктивную обмотку, достигается вследствие того, что в качестве магнитопровода использован сам магнит, выполненный с замкнутым магнитопроводом, например, кольцевой магнит, частью которого является магнитным сегмент с прямоугольной петлей гистерезиса, причем регулятор магнитного потока через индуктивную обмотку выполнен в виде регулятора магнитного сопротивления магнитопровода типа магнитного триггера Баркгаузена, и содержит этот упомянутый магнитный сегмент магнита, дополнительную перемагничивающую индуктивную обмотку, размещенную на данном магнитном сегменте, и регулятор напряжения, регулируемый по амплитуде и частоте напряжения, и электрически присоединенным между этой перемагничивающей индуктивной обмоткой и генераторной индуктивной обмоткой через пусковой источник электроэнергии, причем регулятор напряжения выполнен регулируемым по амплитуде и частоте напряжения, с параметрами, достаточными для обеспечения пороговой величины тока в перемагничивающей индуктивной обмотке, и последующего скачкообразного циклического перемагничивания магнитного сегмента.

МАГНИТО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

  Полезная модель относится к магнито-электрическим генераторам электроэнергии с наличием в них постоянных магнитов.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является магнито-электрический генератор, содержащий постоянный магнит, магнитопровод, индуктивную обмотку, размещенную на магнитопроводе, в рабочей зоне действия магнитного поля магнита и подключенную на электрическую нагрузку, а также регулятор магнитного потока через генераторную индуктивную обмотки/прототип – в кн.И.П. Копылов « Электрические машины», ,М ,1986, учебник для вузов, с.286 /.

  К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в прототипе использованы для получения электроэнергии материалоемкие магнитопроводы, и энергозатратный регулятор магнитного потока, выполненный в виде силового привода вращения для взаимного перемещения магнита и индуктивной генераторной обмотки, с мощностью, превышающей мощность получаемой электроэнергии от генератора.

  Сущность полезной модели заключается в иной конструкции магнито-электрического генератора, а именно в использовании в качестве магнитопровода для этой индуктивной обмотки самого замкнутого магнитопровода постоянного магнита, выполненного,например, в виде составного кольцевого магнита, частью которого является магнитным сегмент с прямоугольной петлей гистерезиса, причем регулятор магнитного потока через индуктивную обмотку выполнен в виде регулятора магнитного сопротивления магнитопровода типа магнитного триггера на эффекте Баркгаузена, и включает в себя этот упомянутый магнитный сегмент магнита, дополнительную перемагничивающую индуктивную обмотку, размещенную на данном магнитном сегменте, и регулятор напряжения, , электрически присоединенным между этой перемагничивающей индуктивной обмоткой и генераторной индуктивной обмоткой через пусковой источник электроэнергии, причем регулятор напряжения выполнен регулируемым по амплитуде и частоте напряжения, с параметрами, достаточными для обеспечения пороговой величины электрического тока в перемагничивающей индуктивной обмотке, и последующего скачкобразного циклического перемагничивания магнитного сегмента. (магнитный эффект Баркгаузена –Большой энциклопедический словарь, М.,1991 г., т.1., с.108). 

  Технический результат-упрощение конструкции магнитоэлектрического генератора (статический генератор электроэнергии) , повышение надежности , повышение энергетической эффективности и коэффициента полезного действия известного генератора электроэнергии с использованием постоянных магнитов.

  Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве, содержащим постоянный магнит, магнитопровод, генераторную индуктивную обмотку, размещенную на магнитопроводе, в рабочей зоне действия магнитного поля магнита и подключенную на электрическую нагрузку, а также регулятор магнитного потока через индуктивную обмотку, особенность которого состоит в том, что в качестве магнитопровода использован сам магнит, выполненный с замкнутым магнитопроводом, например, кольцевой магнит, частью которого является магнитным сегмент с прямоугольной петлей гистерезиса, причем регулятор магнитного потока через индуктивную обмотку выполнен в виде регулятора магнитного сопротивления магнитопровода типа магнитного триггера на эффекте Баркгаузена, и содержит этот упомянутый магнитный сегмент магнита, дополнительную перемагничивающую индуктивную обмотку, размещенную на данном магнитном сегменте, и регулятор напряжения, регулируемый по амплитуде и частоте напряжения, и электрически присоединенным между этой перемагничивающей индуктивной обмоткой и генераторной индуктивной обмоткой через пусковой источник электроэнергии, причем регулятор напряжения выполнен регулируемым по амплитуде и частоте напряжения, с параметрами, достаточными для обеспечения пороговой величины электрического тока в перемагничивающей индуктивной обмотке, и последующего скачкообразного циклического перемагничивания магнитного сегмента. 

  На фиг.1 изображен предлагаемый усовершествованный магнито-электрический генератор электроэнергии, показанный в упрощенном виде.

  Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Рис. 1

  Магнито-электрический генератор электроэнергии (рис.1) содержит кольцевой постоянный магнит 1 (с радиальной или осевой намагниченностью), замкнутый магнитопровод магнита 1, генераторную индуктивную обмотку 4, размещенную на магнитопроводе самого магнита 1 и подключенную на электрическую нагрузку 5, причем в состав магнитопровода магнита 1 входит магнитным сегмент 3 с прямоугольной петлей гистерезиса, а также регулятор магнитного потока 2 через индуктивную обмотку 4, причем этот регулятор выполнен в виде регулятора магнитного сопротивления магнитопровода типа магнитного триггера Баркгаузена, в состав которого входит этот магнитный сегмент 3 магнита 1, дополнительная перемагничивающая индуктивная обмотка 6, размещенную на данном магнитном сегменте 3, и регулятор напряжения 7 с системой управления 8, регулирующей амплитуду и частоту тока, присоединенный по выходной его силовой стороне электрически к перемагничивающей обмотке 6. в по силовому входу присоединен через преобразователь напряжения 9 к пусковому источнику электроэнергии(аккумуляторной батарее) и к генераторной индуктивной обмотке 4.

  Устройство работает следующим образом. Возникновение электродвижущей силы (эдс) в индуктивной обмотке 4 от электромагнитной индукции, наведенной в этой генераторной индуктивной обмотке 4, размещенной непосредственно на постоянном магните 1 с замкнутым магнитопроводом и получения электроэнергии с нее при протекании электрического тока, под действием наведенной в ней эдс, в электрической нагрузке 5 при изменении магнитного потока через нее, осуществляем посредством циклической коммутации магнитного потока постоянного магнита 1 посредством магнитного триггера 2, работающего на магнитном эффекте Баркгаузена путем циклического перемагничивания его магнитного сегмента 3, выполненного из магнита с прямоугольной петлей гистерезиса, от дополнительной перемагничивающей обмотки 7.

  Устройство может работать в автономном режиме. С этой целью вначале осуществляем запуск этого самовозбуждающегося магнито-электрического генератора путем подачи электропитания от автономного источника электроэнергии 10 через преобразователь напряжения 9 и регулятор напряжения 7 на индуктивную перемагничивающую обмотку 6, размещенную на магнитном сегменте 3. Магнитный сегмент 3 и сам магнит 1 обладают петлей магнитного гистерезиса, поэтому под действием электромагнитного поля от обмотки 6 изменяют свое магнитное сопротивление, причем при определенной пороговой величине и частоте тока намагничивания( размагничивания) через обмотку 6 магнитный сегмент 3 начинает циклически и скачкообразно изменять величину своей намагниченности и магнитного сопротивления и переходит в режим работы магнитного триггера (эффект Баркгаузена). В результате циклического изменения магнитного сопротивления сектора 3 возникает модуляция магнитного потока магнита 1, проходящего через магнитный сегмент 3, вследствие чего в генераторной обмотке 3 наводится электродвижушая сила(эдс) электромагнитной индукции и в нагрузке 5 возникает от действия этой эдс электрический ток с частотой модуляции магнитного потока магнита 1. После возрастания этого напряжения с обмотки 4 выше напряжения пускового источника электроэнергии 10, регулятор 7 начинает потреблять часть электроэнергии генераторной обмотки через преобразователь 9, а пусковой источник 10 переходит в режим электрической зарядки и может быть вообще отключен. Устройство продолжит работу в полностью автономном режиме, причем с увеличением амлитуды выходного напряжения возрастает и частота электрического тока в обмотке 6, поскольку блоки 7, 8, 9 реализуют в нем положительную обратную связь по напряжению выходной генераторной обмотки 4. Как следствие, возрастает частота коммутации магнитного потока 1, а следовательно и величина эдс и его частота до определенного предела, зависящего от параметров и размеров магнита 1 и его сегмента 3 и от настройки задания системой управления 8 регулятором 7. Величина выработанной электроэнергии определяется параметрами эдс и самой нагрузки 5 и ограничена только параметрами магнитов 1, 3 и параметрами нагрузки 5.

ОБОСНОВАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

  Благодаря использованию в качестве магнитопровода генераторной обмотки 4 магнитопровода самого постоянного магнита 1, существенно снижается материалоемкость и упрощается конструкция известного магнито-электрического генератора(прототипа). Благодаря выполнению регулятора магнитного потока через индуктивную генераторную обмотку 4 в виде магнитного триггера Баркгаузена на узком сегменте магнита с прямоугольной петлей гистерезиса, затраты электроэнергии на циклическое изменение магнитного потока в самом кольцевом магните 1 в таком необычном статическом магнито-электрическом генераторе намного ниже аналогичных затрат энергии на создание эдс в генераторной обмотке 4, поскольку в предлагаемой полезной модели используется и преобразуется при этой коммутации магнитного потока именно магнитная энергия самого магнита 1, а циклическое изменение вектора намагниченности и магнитного сопротивления магнитного сегмента 3 происходит весьма малозатратно по его прямоугольной петле гистерезиса при циклическом перемагничивании магнитного сегмента 3, который может быть узким и небольшим и занимать в магнитопроводе кольцевого магнита 1 всего несколько угловых градусов по толщине. Благодаря наличию положительной обратной связи изменения магнитного потока магнита 1 по напряжению генераторной обмотки 4, устройство автоматически выходит в устойчивый генераторный режим получения электроэнергии в обмотке 4 после его начального запуска от источника 10 через блоки регулятора 7 и преобразователя 9. Система управления 8 реализует управление устройством по заданному закону.

  Таким образом, предлагаемая полезная модель магнито-электрического генератора обладает существенными отличиями и полезными свойствами по сравнению с приведенным прототипом.

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

  Магнито-электрический генератор электроэнергии, содержащий постоянный магнит, магнитопровод, генераторную индуктивную обмотку, размещенную на магнитопроводе, в рабочей зоне действия магнитного поля магнита и подключенную на электрическую нагрузку, а также регулятор магнитного потока через индуктивную обмотку, отличающийся тем, что в качестве магнитопровода использован сам магнит, выполненный с замкнутым магнитопроводом, например: кольцевой магнит, частью которого является магнитным сегмент с прямоугольной петлей гистерезиса, причем регулятор магнитного потока через индуктивную обмотку выполнен в виде регулятора магнитного сопротивления магнитопровода, например, магнитного триггера Баркгаузена и содержит этот упомянутый магнитный сегмент магнита, дополнительную перемагничивающую индуктивную обмотку, размещенную на данном магнитном сегменте, и регулятор напряжения, регулируемый по амплитуде и частоте напряжения, и электрически присоединенным между этой перемагничивающей индуктивной обмоткой и генераторной индуктивной обмоткой через пусковой источник электроэнергии, причем регулятор напряжения выполнен регулируемым по амплитуде и частоте напряжения, с параметрами, достаточными для обеспечения пороговой величины тока в перемагничивающей индуктивной обмотке, и последующего скачкообразного циклического перемагничивания магнитного сегмента.

МАГНИТО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА КОЛЬЦЕВОМ
ПОСТОЯННОМ МАГНИТЕ

  Известно и широко применятся в энергетике явление электромагнитной индукции, состоящее в том, что при изменении величины магнитного поля через проводник(во времени или пространстве) в последнем наводится индуцированная электродвижущая сила(эдс индукции) –далее сокращенно просто эдс( /4/, с.690). На этом принципе работают большинство электрических генераторов в мире (/4/,с.688). Однако этот электромагнитный принцип получения электроэнергии связан с большими затратами механической энергии, поскольку в данном случае мощность электромагнитного генератора определяется подведенной механической мощностью на его вал.

  Предлагается новый прямой магнито-механический метод получения электроэнергии путем индуцирования эдс индукции в индуктивной обмотке, размещенной на кольцевом или ином замкнутом ПМ путем механической циклической коммутации его магнитного потока, (полностью или частично, например, циклическим перемещением подвижного сегмента этого ПМ.

  Поскольку поток магнитной индукции, пронизывающий эту индуктивную обмотку, навитую на ПМ, будет меняться во времени, то в данном случае в ней при механической коммутации магнитного потока ПМ (полном или частичном в индуктивной обмотке, размещенной на ПМ также наведется эдс индукции, что и подтверждают опыты. В результате с данной индуктивной обмотки, если замкнуть электрическую цепь данной обмотки на электрическую нагрузку, можно получать полезную электроэнергию путем использования и преобразования энергии ПМ. Запас магнитной энергии ПМ значительный и практически неистощимый, поскольку он непрерывно возобновляется из эфира, как было пояснено в начале статьи.

  Эффективность получения электроэнергии предлагаемым методом обусловлена также и тем, что сегментная коммутация магнитного поля ПМ предельно малозатратная, потому что на этом сегменте автоматически образуются при выдвигании полюса противоположной полярности основному магниту и поэтому возникает и существует автоматически сила выталкивания этого сегмента из кольцевого магнита. В случае наличия второго такого сегмента через кинематику можно образовать магнитные качели для взамосвязанного перемещения их в противоходе. В этом случае облегчается ввод одного из сегментов в магнитопровод магнита.

  Частота электроэнергии определяется частотой коммутации магнитного потока внутри ПМ. Эту коммутацию магнитного поля ПМ можно производить его сегментами как в возвратно – поступательном движении сегмента, так и путем вращения нескольких сегментов равных по размерам, и укрепленных на немагнитном диске в плоскости, перпендикулярной плоскости постоянного кольцевого магнита через прорезь в нем. В результате могут быть созданы высокочастные магнито -механические генераторы.

  По сути, в таком магнитном генераторе на базе ПМ используются несколько физических эффектов и явлений – явление магнитомеханической индукции, явление электромагнитной индукции, эффект самопроизвольного циклического выталкивания сегмента ПМ и другие. Иным вариантом реализации магнитоэлектрического генератора (МЭГ) в бесконтактно варианте может быть использование эффекта магнитного триггера (эффект Баркгаузена) для циклического перемагничивания этого магнитного сегмента. Принцип работы магнитомеханического генератора электроэнергии(ММЭГ) пояснен на рис. 1. Наиболее простое устройство ММЭГ состоит из кольцевого постоянного магнита 1 с радиальной или осевой намагниченностью с тонкой секторной прорезью в нем(достаточно сектора 2-5 град) и с его подвижным сегментом 2 (их может быть и более, например, два), перемещаемого по пазу 3 в ПМ с минимально возможным зазором, многовитковой индуктивной катушки 4, размещенной и намотанной на самом кольцом магните 1, присоединенной на электрическую нагрузку 5.

  В устройстве ММЭГ необходим также привод циклического перемещения сегмента ПМ, который в частном случае может быть выполнен в виде вибрационного электромагнитного привода (ВЭМП) на базе соленоида с подвижным стержнем 6, штоком- толкателем 9, соединенным жестко с подвижным магнитным сегментом 2. Обмотка соленоида 7 присоединена к рабочей индуктивной обмотке 4 через регулируемый преобразователь напряжения 6, управляемой от процессора 10 с трансформаторной положительной связью через датчик напряжения 11 и датчик частоты и хода перемещения 12 штока соленоида 9. Обмотки соленоида и генераторной обмотки заземлены через клемму 13.

  Начальный запуск такого генератора сводится к первичному перемещению сегмента 2 ПМ, например, от ВЭМП с электропитанием от первичного источника электроэнергии 14, например: от маломощной аккумуляторной батареи. В дальнейшем, работа этого простого магнитомеханического генераторного устройства полностью автономная.

  Регулирование выходной мощности ММЭГ с выхода обмотки 4 осуществляется изменением параметров нагрузки 5, а также величины и частоты коммутации магнитного потока ПМ, частотой и длиной перемещения магнитного сегмента 2, причем задание режима работы ММЭГ отслеживается системой управления 10.

  Выходная мощность такого необычного магнито-электрического генератора обусловлена свойствами и размерами постоянного магнита, размерами и количеством сегментов 2 и может достигать при высоких параметрах современных магнитов от десятков ватт до сотен киловатт.

Рис. 1 Магнитомеханический генератор электроэнергии на ПМ

СЕГМЕНТНЫЕ МАГНИТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С КОММУТАЦИЕЙ МАГНИТНОГО ПОТОКА

  Для магнитных машин тоже справедлив общий принцип обратимости их режимов работы, т.е. любая работоспособная магнитная машина на ПМ может работать как в генераторном(получение электроэнергии при наличии индуктивной обмотки), так и в двигательном режимах. Кроме того, в такой сегментном магнитном преобразователе-машине возможен и совмещенный мотор-генераторный режим работы, что является принципиальным отличием от известных электромагнитных машин. Генераторный режим сегментного магнитного преобразователя описан выше.

  Как показывают эксперименты с кольцевыми магнитами, разрезанными на сегментные части, эти сегменты самопроизвольно выталкиваются из кольцевого магнита, при этом получается всплеск (коммутация) магнитного поля.

  Магнит 1 предварительно разрезаем на четыре одинаковых сегмента(рис. 2), поместим собранное из сегментов кольцо над полукольцевым магнитом. В результате, кроме взаимного притяжения сегментированного металлического кольца к постоянному полукольцевому магниту ( поворота не будет – система симметрична – металлическое кольцо из сегментов цельно – сегменты сдвинуты друг к другу ) получим вторую силу: так как постоянный магнит обращен к кольцу одной стороной и соответственно полярностью, то и все сегменты намагнитившись одной полярностью будут друг от друга отталкиваться и если позволить лишь одному сегменту стать свободным то теперь он просто вытолкнется наведенным магнитным монополем из окружности(рис. 3). Стрелками условно указаны векторы сил противостояния монополя.

  Теперь, когда один сегмент вытолкнут наведенным полем полу- кольцевого магнита то симметрия кольца нарушается и оно за счет размыкания общей магнитной линии кольца – воздушными зазорами А и В рис. 3 – преобразуется в линейный, согнутый магнит,а он имеет максимум напряженности поля на краях – в зазорах А и В и минимум напряженности в точке С рис. 3, то есть теперь система: магнит – разрезное кольцо является не симметричной и магнит на подшипнике куллера довернется, затратив свою энергию -до точки равновесия системы, магнит будет пытаться вложить свой синус напряженности поля по телу магнита в косинус наведенного на разрезном кольце магнитногополя.

  Теперь рассмотрим циклограмму силовых магнитных взаимодействий этих двух магнитов с сегментами (рис. 4) за один оборот магнита 1.

  Если мы поместим над магнитным полукольцом – металлическое полукольцо – составленное из двух 45 градусных сегментов, то возникнет четыре положения равновесия системы(рис. 4): два – устойчивых B и D, и два не устойчивых – вершины горок - A и C, естественно , что система предпочтет устойчивые варианты. По принципу Ла-Шателье любая энергетическая системав природе вообще всеми силами стремиться стать устойчивой – с минимальной энергией состояния. Если магнит поз. А рис. 4, подтолкнуть с магнитной горки, то он стремясь установиться в положение устойчивого равновесия – будет совершать работу, поворачиваясь например в позицию В рис. 4и т.д., то есть – манипулируя с помощью сегментов целостностью металлического кольца – мы заставляем магнит работать при его переустановке и если сегменты рис. 3позиция 1 и 2 по очереди ставить на место, выталкивая таким образом друг друга, то точка устойчивого углового равновесия магнита будет менятся с С на D рис. 3, и так далее провоцируя магнит работать на нас. - вращаясь по кругу. Теперь задача сводится к тому – как поменьше тратить своей энергии, заставляя сегменты 1 и 2 рис. 3 ставать по очереди на место в кольцо, заставляя опосредованно- через изменение позиционирование наведенного силового магнитного поля вызывать работу магнита в этой системе.

  Рассмотрим основные движущие и противодействующие силы в этой конструкции МД (рис. 3) – в зазорах А и В. Итак, суммарно в зазорах А и В рис. 3 на отталкивание сосредоточено основное наведенное магнитное поле , тогда чтобы вставить на место сегмент 2 рис. 3 ,и за счет этого вытолкнуть сегмент 1 рис. 3 – необходимо затратить столько же энергии , сколько дает магнит , минус потери на трение и т.д. Тогда где энергетический выигрыш?

МАГНИТНЫЙ СЕГМЕНТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ЦИКЛИЧЕСКИМ ВРАЩЕНИЕМ
МАГНИТНОГО СЕГМЕНТА

  В данном сегментном МД, в развитии его первого варианта предлагается вариант прерывания магнитного поля путем выдергивание вставление магнитных сегментов-секторов кольцевого магнита заменить на их перемещение по кругу в сторону противоположную вращению ротора магнитного экрана при целом магнитном кольце.

  Это перемещение сектора предлагается осуществлять через систему рычагов-кулачков-шатунов прикрепленных к магниту ротора. Для упрощения коммутации магнитного потока и увеличения мощности МД примерно в два раза за счет более полного использования внутренней энергии кольцевого магнита – можно использовать кольцевой магнит с осевой намагниченностью и путем изменения конструкции МД преобразовать его в тороидальный магнит с радиальной полюсной намагниченостью. Для этого вначалесобираем следующую простую конструкцию МД (рис. 7)- вид с боку – где: 1 – вал, 2 - плассмассовый колпак, 3 - железный колпак – концентратор магнитного поля, 4 - кольцевой магнит с осевой намагниченностью, 5 - гайка стяжки в пакет. Затем трансформируем магнитный экран в этой исходной конструкции, как показано на рис. 8. Для этого разрезаем металлический колпак 3 по оси вращенияи одну из его половинок с разворотом на 180 градусов ставим ее снизу кольцевого магнита , как изображено на рис. 8. 

 На рис. 8 условно показано:
1 – половина металлического колпака-экрана, 2 – вторая половина экрана- другой полюс, 3 - сконцентрированное поле одного полюса, 4 – тоже – другого, 5 - тороидальный постоянный магнит, 6 - ось вращения. Причем чашки концентраторы оставляем по площади прилегания к магниту целыми – полный диск, что позволит сконцентрировать на их боковые и торцевые поверхности максимум напряженности полямагнита 1 иэкранируется поле магнита в ненужных направлениях.

  Кроме того, в данном случае магнитомеханическая система станет более сбалансированной для вращения вокруг оси 6 рис. 8. Вид с верху на данную конструкцию показан на рис. 9.

Здесь: 1- тороидальный магнит, 2 - половина концентратора-экрана магнита 1, 3 – вторая половина концентратора-экрана, 4 и 5 силовое рабочее магнитное поле магнита 1 в заданных – необходимых секторах кольца-тороида на него нужно просто установить кольцо из материала с большой магнитной проницаемостью – грубо говоря закоротить этим замкнутым кольцом в круговую поле постоянного магнита – что как вариант приведено на рис. 10
где: 1и 2 – ферромагнитные закорачивающие хомуты, 3 – кольцевой торроидальный магнит, в такой системе в точках В и D будут минимумы напряженности магнитного поля, а точках A и С – максимумы напряженности, в общем способов управления много – фантазия и еще раз фантазия!

  Однако можно значительно упростить кинематику – если вообще их не вдвигать – выдвигать, а просто поворачивать слегка на месте вокруг своей оси как например указано на рис. 11, где: 1 - неразрезанный сектор кольца–концентратора, 2 - общая ось вращения системы, 3 - коммутирующий сегмент.

  На следующем рис. 12-показан один из множества вариантов управления кинематикой вообще без соленоида – соленоид в предыдущих вариантах нужен только для полного - от нуля до максимума регулирования оборотов, то есть – для цифрового управления мощностью системы, но можно управлять сегментами и так как на рис. 12 где: 1- кривошипно-шатунный механизм, 2 - компенсационная пружина, 3 – коммутирующий сегмент, 4 – коммутируемый магнитный зазор, 5 – силовая ось вращения, 6 – пример направления вращения магнита с осью 5, 7 – упорное основание.

  Сегментные МД весьма сложны конструктивно и маломощные и малооборотистые. Их недостаток состоит в том, что в них используется весьма малая часть потенциальной энергии магнитного поля, поскольку притягивание магнитов происходит по тангенциальным направлениям, что намного слабее чем притягивание в нормальном направлении. Недостатком такого сегментного МД является также достаточно сложная механика. Но они уже проверены в опытах и работоспособны.

  Теперь рассмотрим ниже несколько новых вариантов более простых магнитных преобразователей на основе ПМ, реализующий перечисленные выше принципы преобразования магнитной энергии ПМ.

РЕАКТИВНО-ВИХРЕВОЙ МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (МД)

  Он представляет собою комбинацию полосового и кольцевого магнитов с определенным пространственным размещением относительно друг друга под углом друг к другу.. 

  Принцип действия данного МД состоит в создании вектора тяги ротора 3 от полосового магнита 2 путем его наклонного размещение по отношению к кольцевому магниту 1 Вполне понятно, что при радиальной намагниченности кольцевого магнита статора 1 и расположения полосового магнита 2 ротора под острым углом к нему с размещением их одноименными полюсами навстречу друг другу всегда существует тангенциальная сила вращения магнита ротора , а значит и момент вращения ротора. И чем больше таких магнитов полосовых будет размещено на ободе 3 тем больше будет момент вращения у такого реактивного МД. Регулирование момента и скорости вращения магнита ротора 2 в таком простом МД достигается изменением угла наклона полосовых магнитов по отношению к кольцевому магниту 1, например, устройством 5 осевого магнита 2 вокруг своей оси. Регулируя угол наклона полосовых магнитов по отношению к статорному магнитному кольцу можно не только изменять момент вращения ротора и даже делать реверс вращения ротора, если направление отталкивания магнитов поменять на противоположное. Естественно, полосовой магнит ротора 2 можно разместить и внутри кольцевого статорного магнита 1 , но момент вращения МД будет меньше.

МАГНИТНО-СОЛЕНОИДНАЯ ОБРАТИМАЯ МАШИНА (МОТОР-ГЕНЕРАТОР) ПОЛЯРНОГО ТИПА

  Устройство (рис. 1) содержит центральный соленоид 1 с обмоткой 2, 4 постоянных магнита (3, 4), с осевой намагниченностью, размещенных попарно-параллельно в квадратуре, жестко размещенных на ободе 5 две неподвижные генераторных обмотки 6, 7 с регуляторами напряжения 8, 9, общий регулятор 10, датчики положении ПМ 13, 14. В состав МД входит также механический узел крепления магнитов, содержащий горизонтальную ось 15 с подшипником вращения 16, вертикальную ось вращения 17, основание 18. Устройство содержит также пусковой источник электроэнергии 11 и магнитопровод 12, проходящий через индуктивные генераторные обмотки 6, 7.

Рис. 1 Магнито-соленоидальный мотор-генератор

  Этот магнитно-электрический преобразователь реализует принцип коммутации магнитного поля малозатратным электромагнитным способом инверсии электрического тока в центральном соленоиде и может полностью автономно работать одновременно или раздельно и в двигательном и генераторном режимах после его запуска. Для первоначальной разгона такого необычного автономного мотор-генератора МД и введение его в рабочий режим, также как и в автомобильном ДВС, необходим аккумулятор для запуска, а роль стартера выполнит центральный соленоид 2. Благодаря наличию неоднородного магнитного поля соленоида 2 и поочередной смены полярности его электромагнитом 1, 2 магниты 3, 4 приобретают момент вращения и начинают вращаться При вращении магниты наводят эдс в обмотках 6, 7, электроэнергия с которых поступает на центральный соленоид и в нагрузку. Таким образом, данный полярный магнитный преобразователь обеспечивает отбор энергии ПМ и совмещенный мотор-генераторный режим работы.

КОЛЬЦЕВОЙ МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (МД)

  Конструкция такого простого магнитного двигателя (МД) показана на рис 1 (вид сверху) МД состоит из центрального неподвижного кольцевого магнита с радиальной намагниченностью 1 и двух кольцевых магнитов с осевой намагниченностью 2,3, размещенных жестко на штанге 4 соосно с кольцевым магнитом 1.

  Магниты ротора 2,3 при выбранном расположении их полюсов взаимодействуют с кольцевым магнитом 1 по разному и создают магнитный момент вращения штанги 4.

  Известно, что механический момент магнита во внешнем магнитном поле равен M=[P,B], где Р – вектор намагниченности магнита, B – внешнее магнитное поле пронизывающее магнит. Возьмем в качестве статора кольцевой магнит радиальной намагниченности Рс (см рис 1). Поместив в центр магнитное кольцо и закрепим на ней магниты 2,3 как показано на рис 1. мы создаем условия для вращения магнитов 2,3 вокруг магнита 1. Магниты ротора находятся в одной плоскости с кольцом, и, следовательно с полем статора Вс. Согласно нашей формуле, на магниты (и следовательно на штангу) будут действовать моменты М – на магниты Мр – суммарный момент на весь ротор/штангу.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дудышев В.Д. Явление прямого преобразования энергии магнитных полей постоянных магнитов в иные виды энергий – «Новая Энергетика», 3/2004 г.

2. Дудышев В.Д. Новые метода извлечения и преобразования скрытой потенциальной энергии электрического поля в кинетическую энергию и электроэнергию –«Новая энергетика»,№4//2003 г

3. Баркгаузена магнитный эффект -Большой энциклопедический словарь, М. «СЭ», 1991 г.,т.1, с.108

4. Электромагнитная индукция -Большой энциклопедический словарь, М. «СЭ», 1991 г.,т.2, с.688, 690

5. Кюри термомагнитный эффект--Большой энциклопедический словарь, М. «СЭ», 1991 г.,т.1, с..680

6. Дудышев В.Д. Новая электроогневая технология экологически чистого горения –«Новая энергетика»№1,2003г.

7. Дудышев В.Д. Электроогневая утилизация нефтешламов--«Экология и промышленность России» май,2002 г.

8. Дудышев В.Д. Новая электрополевая технология тушения и предотвращения пожаров-«Экология и промышленность России» декабрь,2003 г.

9. Дудышев В.Д. Экономия топлива и снижение токсичности бензиновых двигателей-«Экология и промышленность России» май,2003 г.

10. Дудышев В.Д. «Новый эффект холодного испарения и диссоциации жидкостей на основе капиллярного электроосмотического эффекта « - »Новая энергетика» «№1/2003 г. .

11. Магнито-электрический генератор на основе кольцевого постоянного магнита
    http://www.ntpo.com/invention/invention2/24.shtml