МЭГ

Это Пуш-Пульная схема отклоняющих и питающих катушек.

Чтобы отклонить магнитное поле магнита - нужно создать индукцию и соответственно ток.

На рисунке Л3 и Л4 - это питающие-отклоняющие катушки.

Задача создать синусоидальный сигнал таким образом, чтобы запитывались резонансные катушки и при этом магнитное поле магнита отклонялось.

Для этих задач мне видится смысл создавать ток холостого хода, где катушка работает как дроссель. 

Отсюда я решил назвать её питающе-отклоняющая.

Вопрос только в организации этого тока и организации синусоидального сигнала, поскольку съёмная катушка будет видеть плавно-входящее магнитное поле.

Представляемая суть работы отклоняющих катушек видится следующей.

Катушки включаются ключами в пуш-пулл режиме Дросселя Л3 и Л4 на верхнем рисунке обеспечивают плавный рост  тока для запитки конденсатора.

Ключи работают с ШИМом в 50%. Вначале заряд конденсатора и рост тока а отклоняющих катушках, затем пауза у ключей и разряд конденсатора и катушек.

Поле перемагничивает левую часть сердечника и отдаёт энергию колебательному контуру, а для правой части питает правую часть и отклоняет магнитное поле магнита  вправо.

По мере убывания поля в Л3 магнитное поле магнита начинает входить в левую часть и правую часть , распределяясь по внешним пластинам Ш-образного трансформатора.

Потом процесс повторяется но уже с правой отклоняющей катушкой.

Индукция электромагнитная

        возникновение электродвижущей силы (эдс индукции) в проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле или движущемся в постоянном магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой эдс, называется индукционным током. И. э. была открыта М. Фарадеем (См. Фарадей) в 1831. Согласно закону Фарадея, эдс индукции E_i в контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока (См. Магнитный поток) (потока вектора магнитной индукции) Ф через поверхность S, ограниченную этим контуром:

         

        Здесь ΔФ — изменение магнитного потока через контур за время Δt; коэффициент пропорциональности k в системе СИ равен k = 1, а в системе СГС (Гаусса) k = 1/c, c — скорость света в вакууме. Знак минус определяет направление индукционного тока в соответствии с Ленца правилом: индукционный ток имеет такое направление, что создаваемый им поток магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока Ф, которое вызывает появление индукционного тока.

         В постоянном магнитном поле эдс индукции возникает лишь при таком движении контура, при котором магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, изменяется во времени (т. е. контур при своём движении должен пересекать линии магнитной индукции; при движении вдоль линий поток Ф меняться не будет и эдс не возникнет). В этом случае эдс индукции равна работе магнитной части Лоренца силы (См. Лоренца сила) по перемещению единичного заряда вдоль замкнутого контура. Если же неподвижный проводник находится в переменном магнитном поле, то эдс индукции равна работе по перемещению единичного заряда вдоль замкнутого контура, совершаемой силами вихревого электрического поля, которое, согласно Максвелла уравнениям, порождается в пространстве при изменении магнитного поля со временем. В системе отсчёта, относительно которой контур покоится, именно это вихревое электрическое поле вызывает движение заряженных частиц, т. е. появление индукционного тока. И. э. лежит в основе работы генераторов электрического тока, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую; на этом же явлении основано действие трансформаторов и т. д.

         Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1970 (Общин курс физики, т. 2), гл. 9.

         Г. Я. Мякишев.

Новая схема по магнитогенератору

На рисунке изображена схема генератора, где слева находится магнит, развёрнутый Северным полем к сердечнику. На сердечнике намотаны две катушки, слева экран, справа находится съёмная катушка.

Алгоритм работы состоит в том, что когда включается дроссель, он выталкивает Северное поле магнита встречным Северным полем. Сердечник перемагничивается.

Сам дроссель входит в насыщения до такого значения тока, чтобы создать индукцию, равную индукции магнита. Как только катушка насытилась, она переключается на конденсатор.

По мере убывания тока, убывает и магнитное противодействующее поле, и магнитное поле магнита начинает плавно входить в сердечник. В этот момент включается съёмная катушка , которая снимает энергию.

Лекция по моторам постоянного тока

https://www.youtube.com/watch?v=oU04LwjbsNI

Накачка Грея

Схема по Грею

Принцип работы.
Напряжение импульсного блока 100 Вольт на работы катушки в 0.1 Генри.
Предполагается, что катушка или серия катушек создают при Ампер-витках индукцию в сердечнике = 1 Тесла.
Время включения 1/1000 секунды или 0.001 сек.
За это время катушка входит в насыщение и ток в ней достигает 1 Ампер.
Теперь ВВ генератор отключается, потенциал на С2 начинает падать до тех пор пока напряжение не достигнет напряжения генератора 1 Вольт для удержания тока в 1 Ампер.
Время удержания не ограничено, но в электродвигателе оно предполагается в пределах 1/50 секунды или 0.02 сек.
Сопротивление катушки 1 Ом. При токе удержания в 1 Ампер напряжение формируется в 1 Вольт при заданном ИП. Мощность 1 Вт.
Подсчитаем мощность ИП для формирования ВВ переходных импульсов.
Мощность импульса за 1/1000 секунды = 100 Вольт * 1 Ампер = 100 Вт.
 Разница между импульсами 0.001 сек и 0.02 сек = 20 раз.
ШИМ = 5%. 100/20 = 5 Вт/час
Общая мощность потребления = 5 Вт+1 Вт = 6 Вт.

Подсчитаем разницу между классическим мотором.
За основу берём трансформатор типа ТС 180
Мощность 180 Вт
Индукция макс = 1.8 Тесла
Макс ток 0.8-1 Ампер
Индуктивность первички с числом витков 720 витков = навскидку 1.5 Генри
Время = 0.002 сек.
Сечение стали = 8-9 см2

Предполагается сделать из него мотор. Пренебрегаем индукцией в зазоре и т.д.
1.5 Генри = 75 Вольт*0.02 сек/ 1 Ампер
75 Вольт*1 Ампер = 75 Вт мощности

Если же мы сделаем обмотку с индуктивностью в 0.01 Генри
0.01 Генри = 10 Вольт*0.001 сек/ 1 Ампер.
Мощность равна 10 Ватт/5%, то 10/20=0.5 Ватт
Общая мощность равна 1.5 Ватта.

Предполагаем, что у нас есть двигатель постоянного тока с напряжением 100 Вольт и 50 Ампер.
Общая мощность 5000 Ватт.
Индуктивность  обмотки должна будет составлять 100 Вольт*0.02 сек /50 Ампер =0.04 Генри.

Если мы будем использовать 1 Амперные двигателя поставленные в ряд или 50 штук, то общая мощность будет равна на вскидку 50*1.5 = 75 Ватт.

Индуктивность взаимная

        величина, характеризующая магнитную связь двух или более электрических цепей (контуров). Если имеется два проводящих контура (1и 2, см. рис.), то часть линий магнитной индукции, создаваемых током в первом контуре, будет пронизывать площадь, ограниченную вторым контуром (т. е. будет сцеплена с контуром 2). Магнитный поток Ф₁₂ через контур 2, созданный током I₁ в контуре 1, прямо пропорционален току:

         

        Коэффициент пропорциональности M₁₂ зависит от размеров и формы контуров 1 и 2, расстояния между ними, их взаимного расположения, а также от магнитной проницаемости (См. Магнитная проницаемость) окружающей среды и называется взаимной индуктивностью или коэффициентом взаимной индукции контуров 1 и 2. В системе СИ И. в. измеряется в Генри.

         Если ток I₂ течёт в контуре 2, то магнитный поток Ф₁₂ через площадь контура 1 также пропорционален току:

         

        причём M₂₁ = M₁₂.

         Наличие магнитной связи между контурами проявляется в том, что при изменении тока в одном из контуров появляется эдс индукции в соседнем контуре. Согласно закону индукции электромагнитной (См. Индукция электромагнитная),

         

         (3)

         

        где E₂ и E₁ — возникающие в контурах 2 и 1 эдс индукции, а ΔФ₁₂ и Δ Ф₂₁ — изменение магнитных потоков через соответствующие контуры за время Δt.

         Через И. в. выражается взаимная энергия W₁₂ магнитного поля токов I₁ и I₂:

         

        знак в (4) зависит от направления токов.

         Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 10.

         Г. Я. Мякишев.

        

Подеревьянськый