Генератор Хаббарда.
Здесь приведена известная схема генератора Хаббарда. 8 катушек намотаны на металлических сердечниках и расположены вокруг центральной катушки, намотанной на металлическом сердечнике большого диаметра. Причем центральная катушка (как следует из описания) имеет одну обмотку, а остальные катушки – по 2 обмотки. Условно назовем их высоковольтная – с большим числом витков, и низковольтная – с малым числом витков. Катушки соединяются как показано на втором рисунке. Высоковольтная обмотка одной катушки соединена с низковольтной соседней катушки. Таким образом схема закольцована. Получается своего рода многофазный электромагнитный мультивибратор. Собственная частота системы складывается из индуктивностей катушек и паразитных емкостей обмоток. В некоторых источниках встречаются изображения конденсаторов, включенных либо параллельно, либо последовательно с обмотками.
При этом подразумевается, что восемь периферийных катушек являются «входными», а выходом – центральная катушка. Рассмотрим, так ли это на самом деле.
Глядя на верхний рисунок генератора и читая описание невольно приходит на ум цирк, вернее арена цирка. На арене по кругу стоят лошади. В центре арены дрессировщик с кнутом. Лошади стоят неподвижно, но вот удар кнута - и лошади начинают бег по кругу. С каждым ударом кнута лошади ускоряют свой бег. Так же ударом кнута можно остановить лошадей. Все замирает.
Полная аналогия с генератором Хаббарда. Центральная катушка служит «затравкой». При подаче на центральную катушку электрического импульса в периферийных катушках наводится ЭДС. Поскольку катушки представляют собой многофазный электромагнитный мультивибратор, наведенный импульс распространяется по кругу. За счет взаимодействия с центральной катушкой происходит усиление импульсов. Система возбуждается на своей резонансной частоте. Центральная катушка, скорее всего, обеспечивает положительную обратную связь в системе.
Выходная мощность снимается с одной или нескольких малых катушек. Причем для уменьшения влияния на всю систему, скорее всего, съем мощности осуществляется с дополнительных обмоток. В зависимости от числа витков и диаметра провода дополнительных обмоток можно либо получить высокое напряжение при малом токе, либо большой ток при малом напряжении. Следует также отметить, что частота пульсаций в центральной катушке в 8 раз выше, чем в каждой малой катушке.
Теперь рассмотрим описанную журналистом демонстрацию устройства на озере. Говорится, что Хаббард присоединил устройство к электромотору двумя проводами, но мотор начал вращаться не в ту сторону. Далее Хаббард сделал некоторые переключения и прикоснулся проводами к стоящему на берегу аккумулятору, после чего лодка отошла от берега и несколько часов плавала по озеру.
Из сказанного следует, что был использован электродвигатель постоянного тока. При перемене полярности подключения меняется направление вращения двигателя. Производить переключение под напряжением даже 110 вольт, а вероятнее всего двигатель рассчитан на напряжение до 400 вольт (ток соответственно меньше) и мощности источника не менее 10кВт (полная мощность двигателя 27кВт) очень опасно. Хаббарду пришлось остановить работу своего устройства, поменять местами провода к двигателю и произвести повторный запуск устройства. Т.е. запуск производится низким напряжением (12 или 24 вольта), но большим током. Следовательно центральная катушка имеет небольшое число витков провода большого диаметра. Индуктивность катушки небольшая и ее влияние на частотные характеристики устройства в целом почти не сказываются.
Если предложенная модель верна, то следует определить некоторые параметры устройства.
1) Габариты устройства, диаметры центрального и малых сердечников, а также их длины приведены в описаниях, а также могут быть определены по формулам, смотри сайт
http://atl2.netfirms.com/engy/mutch/matrixlaw/hubbard.htm
2) Все наружные катушки должны быть намотаны в одну сторону. Соединения катушек должно обеспечивать в соседних магнитопроводах встречные магнитные потоки. Отсюда следует, что число сердечников должно быть четным.
3) Для концентрации магнитных потоков устройство должно иметь(?) замыкающие «крышки» сверху и снизу устройства. Крышки могут быть сплошными, кольцевыми (охватывающими только периферийные катушки) или звездчатыми (замыкающими магнитный поток между соседними катушками через центральный сердечник).
4) Числа витков «высоковольтной» и «низковольтной» катушек следует рассчитать из условий получения резонансной частоты генерации и области использования генератора.
a) Питание нагревательных и осветительных приборов – частота генерации в пределах до 200 гц некритична.
б) Использование генератора для питания бытовой техники непосредственно требует обеспечения частоты 50 гц.
в) При использовании генератора для питания теле-радио аппаратуры, экономичных ламп и подобных устройств допустима частота до 200 гц, плюс выпрямитель и инвертор.
5) Параметры снимаемой мощности:
a) Работа на холостом ходу, скорее всего, недопустима.
б) Отбор мощности выше некоторого уровня приведет к остановке генератора.
6) Вероятно возможен отбор мощности от центральной катушки, однако следует иметь в виду, что частота импульсов на ней в 8 раз превышает частоту с малых катушек.
7) Следует решить вопрос о запуске и остановке генератора. Остановка возможна:
a) Закорачиванием обмотки центральной катушки
б) Разрывом цепи кольцевого мультивибратора
в) Подачей мощного, длительного импульса на центральную катушку.
г) Запуск должен производиться специальной схемой от постороннего источника
Перечисленные способы имеют свои достоинства и недостатки. Окончательные решения по перечисленным пунктам могут быть приняты после макетирования, испытания и исследования работающей модели.
Заметка подготовлена для конструктивного обсуждения и репликации устройства.