Доброе утро, добрый день, добрый вечер!
В общем я собрал нечто похожее на TPU, но увы оно не работает.
Основное отличае от оригинала это только 1 соленоид на коллекторе.
на остальные мне просто не хватило проволоки.
Проволоку для соленоида я взял из автомобильной катушки зажигания. диаметр 0.5мм
соленоид 2х слойный внутренним диаметром 14мм. длинной намотки 60 мм.
Почему то расчетное(программа CoilCalc_1.02b) сопротивление 0.97 ом оказалось меньше реального 1.2ом.
что кстати реально отразилось на реальных результатах, в отличае от результатов моделирования.
если в модель подставить реальное сопротивление 1.2 в место 0.97 то результат моделирования становиться таким же как реальный результат.
Я проделал несколько экспериментов на том ТПУ что у меня получился.
Во всех экспериментах в качестве источника питания использовалась батарейка типа крона, причем изрядно подсевшая
напряжение на ней было 7,5 вольта.
эксперимент 1:
соленойд не соединен с коллектором.
мультиметр метр полключен к коллектору
плюс питания подключен к 1 выходу соленоида
частотометр лежит на коллекторе
начинаем минусом питания щелкать по 2 выходу соленоида (у меня нет пульсирующего источника питания)
показания приборов:
частотометр от 20-70 герц
вольт метр от 0 до 3.5 вольт
амперметр от 0 до 0.3 ампер.
эксперимент 2:
тоже самое что и эксперимент 1 только меняем местами клеммы мультиметра, чтобы узнать есть у тока направление
или нет
показания приборов теже самые. Вывод в коллекторе либо переменный ток либо ток вообще без направления(интересно такое бывает чтоб ток был без направления???)
эксперимент 3:
подключения как в первом эксперименте, только добавляем металлические пластины внутрь соленоида.
показания приборов:
частотометр от 20-100 герц
вольт метр от 0 до 300 вольт DC
амперметр от 0 до 4 ампер.
эксперимент 4:
подключаем соленоид к коллектору
напряжение максимум доскакивает до 1400 но восновном держиться около 40 вольт
странно но частота при этом от 0 до 6 герц.
если перестать щелкать минусом питания, то ток в коллекторе пропадает, причем независимо от того подключен минус или разомкнут.
а если положить это все на большую металическую пластину и щелкать минусом
то напряжение начинает держаться в районе 300вольт а ток в районе 3 ампер
все опыты проводились без дополнительной нагрузки в виде лампочек и сопротивлений.
теперь заключение:
По моему мнению тпу работает следующим образом.
при запуске
на соленоиды подается пульсирующий постоянный ток и в каждый момент когда I>0 образуется электро магнитное поле. при этом в коллекторе появляются токи Фуко, которые создают электро магнитное поле противоположного направления. когда поданный на соленоид ток становиться I=0 то сам соленоид становится на короткое время как бы обмоткой генератора мимо которой пролетает магнит, в качестве магнита служит еще не успевшее ослабныть электро магнитное поле коллектора. Поскольку сопротивление самого коллектора стремиться к 0, ток внутри него очень большой. а т.к. количество витков коллектора меньше количества витков соленоида, то в этот момент времени эта система работает как повышающий трансформатор. причем направление тока созданного соленоидом и направление тока которым был запитан соленоид совпадают.
если рассоривать сам коллектор как 2 больших кольца в которых образуются токи Фукко, то можно будет заметить разность потенциалов, т.к. кольца разного диаметра. Если рассматривать каждое кольцо в отдельности, то оно состоит из большого и малого кольца подключенных параллельно - две параллельно подключенные индуктивности.
обшая индуктивность = 1/индуктивность большого кольца+ 1/индуктивность малого кольца -> т.к. индуктивности колец в отдельности очень малы то общая будет большой.
дальше ток который выработал соленоид уходит на нагрузку например на лампочки. Туда же уходит и часть разности потенциалов с колец коллектора.
ну и т.д.
теперь разберем вариант с 3 соленоидами со сдвигом в 120 градусов.
в то время как одна из катушек запитана 2 другие работают как генераторы, и так 2 катушки питают одну попеременно меняясь местами при этом та которая питается организует электро магнитное поле вокруг коллектора, тот в свою очередь создает противоположное электро магнитное поле чтобы другие 2 могли выдать энергию для питания первой. Я думаю понятно, что в данном случае частота - это оптимальное соотношение времени которое необходимо для того, чтобы питающаяся катушка могла создать электромагнитное поле и при этом времени смены электро магнитного поля на 2 других катушках хватило бы для того, чтобы создать такое количество тока которого в сложении с разностью потенциалов на кольцах коллектора хватило бы запитать первую.
Но в схеме нам придложенной помимо сттартующих обмоток есть еще обмотки которые подключены параллельно, при этом 120 градусов в них наблюдается только в геометрии расположения но ни как не в подаче питания.
Давайте предположим что электро магнитное поле созданное 3я соленоидами равномерное относительно коллектора, и в момент пока эл.магнитное поле существует, на кольцах коллектора есть некоторая разность потенциалов DC.
потом наступает момент, когда эл.магнитное поле выранялось и перестало действовать на коллектор.
другими словами разность потенциалов коллекторных колец стремиться к 0, но при этом эл.магнитное поле создаваемое коллектором еще не рассеялось. т.к. разность потенциалов =0 по соленоидам уже не течет ток. Но теперь соленоиды и не создают эл.магнитное поле вокруг коллектора. эл. магнитное поле создаваемое самим коллектором теперь стремиться выравниваться с окружающей коллектор средой (с магнитным полем земли). при и когда оно начинает выравниваться между кольцами коллектора опять появляться разность потенциалов которая начинает питать соленоиды.
не трудно догадаться, что частота должна быть примерно = 1/время необходимое эл.маг. полю созданному коллектором для выравнивания с эл магнитным полем земли.
Вот я думаю примерно так
делая следующий вывод в эту сторону:
1) увеличивая эл.магнитное поле создаваемое соленоидами мы уменьшим нужную частоту, т.к. эл.магнитное поле коллектора будет равное ему по модулю. а значит время необходимое эл.маг. полю созданному коллектором для выравнивания с эл магнитным полем земли будет увеличиваться.
2) для запуска не обязательно питание в 120 градусов.
3) количество параллельных соленоидов уменьшит сопротивление, увеличит индуктивность но потребует более больших токов.
4) при правильном рассчете индуктивности соленоидов и их сопротивлений реально запустить прибор кратковременной подачей не пульсирующего тока.
если кому оч. хочется могу скинуть компьютерную модель из Multisim10.