Электромеханический генератор Менде
Ф. Ф. Менде
Аннотация
Обычно существующие генераторы переменного тока вырабатывают импульсы противоположной полярности, амплитуда и форма которых совпадает. В статье предлагается новый тип генератор переменного тока, в котором это правило не выполняются и импульсы противоположной полярности имеют разную амплитуду и форму.
Ключевые слова: электромагнитная индукция, генератор переменного тока, электродвижущая сила, импульс, полярность.
1. Введение
Принцип действия электромеханического однофазного генератора переменного тока основан на законе электромагнитной индукции [1]. На Рис. 1 в прямоугольном контуре (проволочной рамке) вращается магнит. Вместе с магнитом вращается и его магнитное поле. При этом противоположные стороны рамки пересекают линии магнитного поля и на заряды, находящиеся в этих элементах, действует сила Лоренца. Эти стороны являются активными. Две равные порознь горизонтальные стороны контура - не активные, так как магнитные линии магнитного поля их не пересекают.
Рис. 1. Вращение магнита в прямоугольном контуре
В каждой из активных сторон контура индуктируется электродвижущая сила, пропорциональная магнитной индукции и угловой скорости вращения магнитов
Электродвижущие силы, индуктированные в активных сторонах контура, складываются и суммарная электродвижущая сила удваивается.
Существуют двухполюсные и многополюсные однофазные генераторы переменного тока, на Рис. 2 представлен четырёхполюсный однофазный генератор.
Рис 2. Четырёхполюсный однофазный генератор переменного тока
Существуют также трёхфазные генераторы переменного тока. Как показано на Рис. 3, все они вырабатывают электродвижущую силу синусоидального типа, когда амплитуда и форма разнополярных импульсов имеет одинаковую амплитуду и форму.
Рис. 3. Форма электродвижущей силы, вырабатываемая генератором
2. Новый тип генератора переменного тока
Новый тип генератор переменного тока можно создать по схеме, представленной на Рис. 4.
Рис. 4. Схема нового типа генератора переменного тока
Имеются три шестерни, средняя из которых неподвижна, а две боковых движутся в указанном стрелками направлении, одновременно вращаясь вокруг своей оси. На шестернях закреплены магниты, полюса которых обозначены как N и S. Через четверть оборота боковых шестерён магниты занимают положение, соответствующее позиции 2, и ещё через четверть оборота положение магнитов соответствует позиции 3, которая ничем не отличается от позиции 1. При последующем движении боковых шестерён цикл повторяется.
На Рис. 5 показана схема блока шестерён (вид сверху) с закреплёнными на них магнитами, соответствующая их положению в позиции 1 и проводящим контуром, окружающем шестерни.
Рис. 5. Блок шестерён с контуром и магнитами на них размещёнными
На клеммах этого контура и вырабатывается напряжение, вид которого представлен на Рис. 6.
Рис. 6. Осциллограмма напряжения на клеммах генератора
Видно, что импульсы разной полярности имеют различные амплитуды и форму.
Общий вид экспериментального макета генератора представлен на Рис. 7.
Рис. 7. Общий вид экспериментального макета генератора
3. Заключение
Все существующие генераторы переменного тока вырабатывают импульсы противоположной полярности, амплитуда и форма которых совпадает. В статье предлагается новый тип генератор переменного тока, в котором это правило не выполняются и импульсы противоположной полярности имеют разную амплитуду и форму.
Литература
1. Калашников С. Г., Электричество, М., ГИТТЛ, 1956.
