Электродвигатель, как стенд изучения законов физики
светодиод детектирует энергию атомов в фотоны.
Остапа понесло...
О чём ветка, про ветряные мельницы? Или про безуспешную борьбу Ньютона против электродвигателя в провале?
И кстати, чем закончился опасный для жизни эксперимент с магнитным полем?
немного оффтопик; но раз уж тут пошла дискуссия, довольно интересная, с фундаментальным вопросом - что такое электрический ток? "Текут" ли электроны действительно?
из точки а в точку б никакой отдельный электрон по проводу не бежит
Бежит, бежит, но относительно медленно, доли миллиметра в секунду. Электроны проводимости двигаются хаотически в отсутствие внешнего эл.поля. Из точки А в точку Б электроны побегут, если между этими точками разница потенциалов, в Б потенциал должен быть выше.
То, что электроны проводимости в металле ведут себя схоже с жидкостью, показали уже больше ста лет назад, в опыте Ричарда Толмена. Не очень известная, но очень полезная демонстрация природы электрического тока. И как это часто бывает, самые поучительные примеры - это примеры наоборот. В этом опыте ток возникает (и электроны начинают двигаться) не оттого, что приложено напряжение (т.е. электрическое поле), а наоборот: электроны приводятся в движение чисто механически и создают разность потенциалов, т.е. напряжение. Есть очень хорошее видео об этом эксперименте, всего 6 с половиной минут:
Есть ещё один похожий опыт, но не с диском, а с быстро вращающейся вокруг своей оси катушкой. Её резко тормозят и измеряют кол-во электронов, которые по инерции продолжают двигаться в направлении вращения какое-то коротенькое время. Пока подробного описания не нашёл, но опыт тоже очень показательный.
То, что электроны проводимости в металле ведут себя схоже с жидкостью, показали уже больше ста лет назад, в опыте Ричарда Толмена. Не очень известная, но очень полезная демонстрация природы электрического тока.
Опыт Ричарда Толмена и Томаса Стюарта — это классика, которую используüт как «железное доказательство» того, что ток — это поток частиц (жидкость), имеющих массу.
Суть опыта:Катушку с проводом раскручивали до огромной скорости, а затем резко тормозили. Гальванометр фиксировал кратковременный импульс тока, частицы (электроны) по инерции продолжалжают движение, как вода в ведре при резкой остановке.
Только этот опыт не доказательство того,что электроны жидкие и ведут сябя как жидкость, этим самым не раскрывается сущность электрического тока и не доказательство того что электрический ток это поток жидкости.
Спасибо, все показали недюжие знания в физике, и думаю настал подходящий момент сделать видео на мой очередной э.мотор и выставить в инете, и дать ссылку сюда на всеобщее обозрение. Только у меня есть вопрос и пояснения.
На каком языке выставить видео для вас?
Этот аксиальный безстаторный э.двигатель практически не имеет металла, кроме как медных катушек, 4 подшипника, ось стальная, все провода медные, электроника имеет во всех деталях металлические выводы, соединения.
Это подобие прототипа, потому как я хочу сделать настоящий прототип, подшипники керамические, катушки графеновые, в крайнем случае алюминиевые, но не просто банальная проволока а алюминиевые нанослои на стекловолокно(вообщем тут еще есть над чем работать), корпуса роторов карбоновые, ось карбоновая, и вместо всех плат две микросхемы-инверторы, синхронизированные между собой. Один инвертор регулятор ширины импульсов для левой половины ротора, для регулировки крутящего момента, второй инвертор частотный преобразователь для правой половины ротора, для регулировки вращения, как тут на фото. Правда не все видно, большая половина инверторов вращается вместе с роторами.
Инверторы, программы и драйверы для инверторов сделал, работают, как вы видите. Проекты инверторов-микроконтролеров сделал, вместо всех плат с микросхемами, транзисторами, резисторами-конденсаторами .... , проводами ... . Самое сложное кому отдать, у кого заказать, над этим сейчас работаю.
Получится только токоподводящие провода из меди и выводы контролеров медные, либо металлические-позолоченные. И все. Практически весь э.двигатель полимерно-карбоновый. Например э.двигатель 30-50 кВт будет весить 1-2 Кг, ну может быть больше из за мощных креплений.
Вот фото подобие прототипа.
Речь о сравнении преобразователя э.энергии в кинетическую с э.двигателем вырабатывающим кинетическую энергию из электрической энергии.
А в чем разница? И так и так на входе имеем электрическую энергию, на выходе кинетическую.
Почему электродвигатель это не преобразователь электрической энергии в кинетическую, а преобразователь электрической энергию в кинетическую это не электродвигатель/вырабатыватель кинетической энергии из электрической?
Разница в крутящем моменте и КПД.
Там выше я давал пример со светодиодном и лампой накаливания. Только с э.мотором и преобразователем разница еще выше.
все показали недюжие знания в физике
Ну уж все... Вы показали как обычно нечто противоположное.
э.двигатель 30-50 кВт будет весить 1-2 Кг
Фирму YASA догоним и перегоним? Рекорд пока у них, https://www.automobil-industrie.vogel.de/42-kwkg-leistungs..., 42 кВт на килограмм веса мотора. Успехов!
Немного о "современных" электродвигателях.
Сейчас появилась мода у Кенигссег, Мерседес, БМВ и еще пару делать аксиальный электродвигатель с двумя магнитными роторами с обоих сторон статора. Выглядит он плоским и круглым. На плоском статоре можно заметить разъёмы подключения кабелей и фланцы труб охлаждения. А знаете почему?
Представьте себе э.двигатель 700-800 кВт который весит пол тонны. Еще в 80х такой э.двигатель весил 1,5 тонны. А с развитием частотных инверторов их вес удалось уменьшить. Но как не крути, хоть аксиальный, хоть радиальный, а принцип все тот же Николы Тесла, пассивный статор и активный ротор.
Так вот, в чем тут трюк. Если взять э.двигатель 700-800 кВт и уменьшать его размер, сначала избавиться от тяжелого корпуса, но это не просто. Надо уменьшать обмотки за счет, что их надо просто укоротить и сделать тоньше. И если на них подать напряжение и ток до 700-800 кВт, то он сгорит как спичка. Но его и не собираются так нагружать, а только совсем коротким импульсом с мощным охлаждением. Ведь цель увеличить крутящий момент при старте, или коротком разгоне, и все. Никакой постоянной нагрузки на 700-800 кВт он тащить не будет. И таких э.двигателей ставят на автомобиль два штуки.
А в моем э.моторе крутящий момент сразу почти на порядок выше, а потребляемая мощность в 2-3 раза меньше. Поэтому поставить на тот же Мерседес или Кенигссег два моих э.мотора по 50-70 кВт и будет тот же эффект. И охлаждения никакого не надо. И на
той же батареи пробег минимум в два три раза больше.
А вот еще для познавания. Все когда нибудь держали в руках электромоторчик от детской игрушки, и пробовали его крутить. Если нет, то попробуйте покрутить динамо от велосипеда. Вы сразу заметите, что есть сопротивление из за магнитов. А на этих 700-800 кВт э.моторах двойной ротор, по одному с обеих сторон статора. Руками вы даже не сможете провернуть ротор у этого мотора. У Тесла э.мотор 280 кВт я ротор провернуть не смог. Так вот, магниты вы отключить никак не можете, и часть потребляемой э.энергии уходит на преодоление этого сопротивления. Это как токи Фуко в коротко замкнутом роторе э.двигателя, только мощнее. Японцы например на своем последнем э.мобиле никаких магнитов на ротор не ставят, и делают ротор с медными обмотками без железа, чтобы избегать токи Фуко, для экономии э.энергии. И подают ток на ротор щетками.
Вообщем у всех одно и тоже, каменный век. Лет 30 назад такой делал.
Дело в том, что у всех заводов старые технологии, а надо все строить заново, начиная от изготовления проводов для обмоток, электроники и корпусов э.моторов. Это затраты и новый персонал, им это зачем, им и так хорошо, и все знакомо.
Поэтому я ничего не боюсь и охотно делюсь всем и со всеми, все равно так просто полностью новое производство не построить, и даже одной крупной фирме это не по карману, только развитой стране. Как тот же смартфон.
Не совсем так насчет движения электронов.Электроны перемещаются в проводнике , находящимся под напряжением лищь на одно расстояние равное расстоянию до соседнего электрона.То есть электрон "прыгает" в сторону, на его месте образуется дврка, на которую перемещается соседний электрон, и так по цепочке.Это можно сравнить с костяшками домино, выстроенными в цепочку.Стоит толкнуть одну из них, и они последовательно начирэнают падать одна за другой, создавая оптически эффект движения, хотя каждая из них падает лишь рядом с тем местом , где стояла, не перемещаясь фактически никуда .
Электроны перемещаются в проводнике , находящимся под напряжением лищь на одно расстояние равное расстоянию до соседнего электрона.
Электроны в проводнике никуда не перемешяются, при подачи напряжения от источника на электроны проводника, увеличивается вращение электронов и сдвигается ось вращения и с усилением электро магнитного поля. Это смещение давит на соседний электрон и у него так и усиливается электромагнитное поле.и так до конца проводника подлкюченного к противоположному полюсу источника напряжения.
Не совсем так насчет движения электронов.Электроны перемещаются в проводнике , находящимся под напряжением лищь на одно расстояние равное расстоянию до соседнего электрона.То есть электрон "прыгает" в сторону, на его месте образуется дврка, на которую перемещается соседний электрон, и так по цепочке.Это можно сравнить с костяшками домино, выстроенными в цепочку.
Сравнение с домино - не самое удачное, т.к. падение доминошек - явление одноразовое. А ток может течь долго-долго. Не влезая в дебри теории твердого тела, лучше всё же говорить об электронном газе. Под действием электрического поля частицы этого газа, электроны проводимости, перемещаются в металлах в одном направлении. Они "обобществлены", не привязаны к отдельным атомам (поэтому тоже никакое не домино) и атомы идеальной кристаллической решетки не мешают их продвижению, электроны проводимости просто "не замечают" периодическую структуру, они её продукт. Омическое сопротивление - это следствие рассеяния электронов проводимости на фононах (т.е. тепловых колебаниях атомной решётки), разного рода дефектах, примесях и т.д.
И снова: замечательные опыты Толмена показали, что электроны проводимости ведут себя скорее как флюид, как жидкость/газ. Эффектом домино действие инерционных сил на электроны не объяснить.
Я вообще то ничего никому не обещал, я только коротко хотел показать э.мотор без железа, без статора, без магнитов, что обе части ротора имеют свой инвертор, и что э.мотор отлично работает. Исключительно для познавательных целей. И на английском языке я выставляю в ютубе, и на других языках. Рано или поздно все равно начнут производить что то другое, как Сталинский телефон. Более 100 лет пользовались сталинским телефоном, и наконец разродились смартфоном. Это совсем другой уровень, и с э.двигателем будет тоже самое.
В другой ветке (сила) я объяснял и как измерить крутящий момент, и сравнивал потребляемый ток э.двигателей если статор не вращается, и если в этом же моторе начинает статор вращаться. Хотя ротор в этом э.моторе из магнитов.
А в моем э.моторе крутящий момент сразу почти на порядок выше, а потребляемая мощность в 2-3 раза меньше. Поэтому поставить на тот же Мерседес или Кенигссег два моих э.мотора по 50-70 кВт и будет тот же эффект. И охлаждения никакого не надо.
Запатентовать не получится. Зарубят. Феодалы же и зарубят. Им нужны лояльные, а не умные. Хотя идея неплоха.
Поэтому поставить на тот же Мерседес или Кенигссег два моих э.мотора по 50-70 кВт и будет тот же эффект.
Как поставить? В них же все вращается (надо полагать в разные стороны?). Что к чему прикручивать и как снимать с них крутящий момент, чтобы передать его на ведущие колеса того же Мерседеса или Кёнигсегга?
назад
список