 | E_man  
25.09.2018 16:18
Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
|
| Variace na téma Adamsův Motor
V loňském roce (o Vánocích) mne v souvislosti s Adamsovým motorem napadly takovéto úvahy, které se pokusím zde presentovat v pevné víře, že se najde šťoura, který to roznese na kopytech (viz přiložený obrázek).
Představme si disk (např. CDéčko, na kterém jsou připevněny 4 magnety třeba velikosti 10 x 40mm jižními póly ke středu disku jako rotor. Mějme dále kousek feromagnetické tyčinky (jádra) - třeba feritové tyčinky jako stator (na obrázku nakreslen pouze jeden ze 4 statorů). Předpokládejme, že to jádro statoru jsme zvolili takové, že nám je jej schopen ten permanentní (nedýmový) magnet v jeho nejbližší poloze nasytit. Teď si představme, že je rotor s permanentními magnety nějakým způsobem roztočen a sledujme myšlené chování podle obrázku A,B, C, D.
V poloze A, kdy je stator právě mezi dvěma permanentními magnety, je stav magnetizace v jádře statoru také v bodě A na magnetizační křivce jádra statoru. Předpokládejme, že vinutí statoru je rozpojeno, takže rotor je přitahován k cívce statoru bez brždění (bez BEMF). Energie se akumuluje jednak do kinetické energie rotoru a jednak nám permanentní magnet magnetuje jádro statoru až do, nebo blízko k nasycení viz bod B na magnetizační křivce.
V poloze B (spíše kousek před bodem B) připojíme k vinutí statoru krátký ale silný proudový puls, který nám daleko přesytí jádro statoru až do bodu C. Žádnou velkou energii k tomu nepotřebujeme, neboť jádro má v tuto chvíli díky přesycení malou permeabilitu a tím malou indukčnost. Permanentní magnet je stále v prostoru statoru a mechanicky je většina zvětšení magnetického pole statoru kompenzována protilehlým magnetem na statoru.
V poloze C začne permanentní magnet opouštět prostor statoru. Stator by nám za normálních okolností začnul prudce brzdit pohyb rotoru. Jenže ouha. Nasycený stator má velmi nízkou permeabilitu a jeho přitažlivá síla by podle mého názoru měla být daleko menší. Magnetické pole statoru vytvořené do bodu B spolu s přidaným polem vytvořeným velkým proudovým impulsem, je zakonzervováno ve zkratovém proudu vinutí, které má mnohem delší časovou konstantu, než je čas při pohybu rotoru z bodu B do bodu C podle vzorce TL= L/R kdy je R při zkratu velmi nízký. Permanentní magnet rotoru opouští prostor statoru bez toho, aby byl adekvátně brzděn vytvořeným magnetickým polem v jádře statoru a pohybuje se do bodu D magnetizační křivky.
V bodě D pak máme namísto zkratu ve statorové cívce možnost připojit zátěž, která nám podle své „vhodné“ velikosti odebere energii statorové cívky. Velikost zátěže musí být dostatečně velká tak, aby její časová konstanta byla kratší, než čas potřebný k pohybu z bodu D do bodu A.
Body A jsou tedy body právě mezi dvěma magnety rotoru.
V souvislosti s tím vzniká otázka jak měřit dynamický stav jádra statoru. Tady by nám mohly pomoci např. 2-3 závity na statoru ve kterých se indukuje napětí podle Faradaye U= -dø/dt. Integraci tohoto napětí v integrátoru pak ziskáme napětí Uø, jehož tvár odpovídá průběhu magnetického toku a by nám napovědět, pohybujeme-li se ve vhodné oblasti nelinearity jádra statoru.
Pro operační zesilovač většinou potřebujeme zdroj kladného a záporného napětí. Máme-li pouze zdroj napětí 5V (pro nabíjení mobilů či na USB portech), můžeme si vypomocí malinkým a levným měničem 5V/-5V třeba z AliEx za 1.42USD. viz https://www.aliexpress.com/item/1PCS-LM2662-Negative-Voltage-Converter-Module-5V-5V-Negative-Power-Supply-Module/32788133879.html .
OZ pracujících s napětím +,-5V pak lze najít přehšel i pro frekvence až řádově stovek MHz.
 | 
(Dostupné jen pro přihlášené uživatele fóra)
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
|
|
|
Podpořte chod fóra 