RU2699021C1

RU2699021C1 - Self-sustained magneto-gravitational "motor-generator" system with autostabilization of resonance mode of oscillating movement of magnet

Info

Publication number: RU2699021C1
Application number: RU2018145604A
Authority: RU
Inventors: Олег Фёдорович Меньших
Original assignee: Олег Фёдорович Меньших
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2019-09-03

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used to generate energy by converting force fields – magnetic and gravitational fields in an open mechanical system. Self-sustaining magnetogravity system "motor-generator" with autostabilization of oscillation mode of resonance of magnets includes two dielectric tubes, in each of which identical constant cylindrical cylinders with the same natural frequency are located, the magnetic poles of which through two identical springs are connected to ends of dielectric tubes. Both dielectric tubes are centrally-symmetrically fixed on horizontally oriented axis of rotation of DC motor and rotate in vertical planes with their dispersal between each other at angle of 90° and shift along rotation axis. At horizontal position of one of dielectric tubes the magnet in it is located strictly in the center. At vertical position of other dielectric tube its magnet under action of its weight is shifted downwards from axis of rotation by action of gravitational field of the Earth. Inside the dielectric tubes are fixed centrally symmetrically to the rotation axis of the inductance coil of two semi-coils arranged on both sides of the magnets and interconnected in series with the length of the frames of each of the semi-coils commensurate with the value of the amplitude of oscillations of the magnets, own frequencies of which are selected equal to rotation frequency of DC motor axis, rotation speed of which axis is automatically supported by automatic control system.

EFFECT: technical result consists in ensuring of produced useful energy independence from magnetogravity conversion from rotary motion mechanical energy.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано для получения энергии преобразованием силовых полей - магнитного и гравитационного в не замкнутой механической системе.The invention relates to the physics of magnetism and can be used to generate energy by converting force fields - magnetic and gravitational in an unclosed mechanical system.

В силу известных законов термодинамики невозможен «вечный» двигатель» когда получаемая энергия больше или равна затраченной в какой-либо замкнутой системе. Это, в частности, связано с преобразованием ОДНОГО вида энергии в другой, например, тепловой энергии топлива в механическую, электрическую, световую и другие виды. Однако, это правило не распространяется на энергопреобразующие системы, в которых получаемая полезная энергия не зависит от энергии затраченной, а использует ДРУГОЙ вид энергии, например, гравитационную в не замкнутой механической системе.By virtue of the well-known laws of thermodynamics, a “perpetual” engine is impossible when the energy received is greater than or equal to that expended in any closed system. This, in particular, is associated with the conversion of ONE type of energy to another, for example, thermal energy of fuel into mechanical, electrical, light and other types. However, this rule does not apply to energy-converting systems in which the received useful energy does not depend on the energy expended, but uses another type of energy, for example, gravitational in an unclosed mechanical system.

Аналоги таких энергопреобразующих устройств не известны.Analogues of such energy converting devices are not known.

Целью изобретения является обеспечение независимости получаемой полезной электроэнергии от магнито-гравитационного преобразования от механической энергии вращательного движения, вызывающего резонансное колебательное движение постоянного магнита вблизи катушки индуктивности.The aim of the invention is to ensure the independence of the useful energy received from the magneto-gravitational transformation from the mechanical energy of the rotational motion, causing the resonant oscillatory motion of the permanent magnet near the inductor.

Указанная цель достигается в самоподдерживающейся магнито-гравитационной системе «мотор-генератор» с автостабилизацией режима резонанса колебательного движения магнита, включающей пару диэлектрических трубок, в каждой из которых размещены свободно колеблющиеся с одинаковой собственной частотой одинаковые постоянные магниты цилиндрической формы, магнитные полюсы которых через две одинаковых пружины связаны с концами диэлектрических трубок; обе диэлектрические трубки центрально-симметрично закреплены на горизонтально ориентированной оси вращения двигателя постоянного тока и вращаются в вертикальных плоскостях с их рассредоточением между собой на угол 90° и сдвигом вдоль оси вращения; при горизонтальном положении одной из диэлектрических трубок магнит в ней расположен строго по центру, то есть центрально-симметрично к оси вращения, а при вертикальном положении другой диэлектрической трубки ее магнит под действием его веса смещен вниз от оси вращения действием гравитационного поля Земли; снаружи диэлектрических трубок закреплены центрально-симметрично к оси вращения катушки индуктивности из двух полукатушек, расположенных с двух сторон от магнитов и соединенных между собой последовательно по правилу «начало одной полукатушки соединено с началом другой» с длиной каркасов каждой из полукатушек, соизмеримой с величиной амплитуды колебаний магнитов, собственные частоты которых выбраны равными частоте вращения оси двигателя постоянного тока, скорость вращения оси которого автоматически поддерживается системой авторегулирования, включающей последовательно соединенные с выходом одной из катушек индуктивности схему сравнения частот, на второй вход которой подключен подстраиваемый по частоте генератор опорной частоты, интегратор и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с двигателем постоянного тока, источником которого является аккумуляторная батарея, заряжаемая от переменного напряжения каждой из двух катушек индуктивности через двухполупериодные выпрямительные мостовые схемы Греца; при этом выводы катушек индуктивности соединены с изолированными от оси вращения кольцевыми электродами со скользящими контактами, связанными с выходами генераторов электрического тока.This goal is achieved in a self-supporting magneto-gravitational “motor-generator” system with auto-stabilization of the resonance mode of the oscillatory motion of the magnet, including a pair of dielectric tubes, each of which contains identical cylindrical permanent magnets freely oscillating with the same natural frequency, whose magnetic poles are through two identical springs are connected to the ends of the dielectric tubes; both dielectric tubes are centrally symmetrically mounted on a horizontally oriented axis of rotation of the DC motor and rotate in vertical planes with their dispersion between themselves at an angle of 90 ° and a shift along the axis of rotation; in the horizontal position of one of the dielectric tubes, the magnet in it is located strictly in the center, that is, centrally symmetrical to the axis of rotation, and in the vertical position of another dielectric tube, its magnet is shifted down from the rotation axis by the action of the Earth's gravitational field; outside the dielectric tubes are fixed centrally symmetrically to the axis of rotation of the inductance coil of two half-coils located on both sides of the magnets and interconnected sequentially according to the rule "the beginning of one half-coil is connected to the beginning of the other" with the length of the frames of each half-coil, commensurate with the magnitude of the oscillation amplitude magnets whose natural frequencies are chosen equal to the frequency of rotation of the axis of the DC motor, the rotation speed of the axis of which is automatically supported by the autoregister system tuning, including a frequency comparison circuit connected in series with the output of one of the inductors, the second input of which is connected with a frequency-adjustable reference generator, an integrator and a DC amplifier, the output of which is connected to a DC motor, the source of which is a rechargeable battery charged by an alternating current voltage of each of the two inductors through two-half-wave rectifier bridge circuits of Grets; the conclusions of the inductors are connected to ring electrodes isolated from the axis of rotation with sliding contacts connected to the outputs of the electric current generators.

С целью увеличения мощности генерируемого электрического тока и снижения эффекта вибрации оси вращения двигателя в заявляемом устройстве применено n одинаковых пар диэлектрических трубок с их указанными элементами при взаимном рассредоточивании этих последовательных пар по углам, равным 180°/n и при параллельном подключении n выпрямительных мостовых схем к единому аккумулятору.In order to increase the power of the generated electric current and reduce the effect of vibration of the axis of rotation of the motor in the inventive device, n identical pairs of dielectric tubes with their indicated elements are used for mutual distribution of these successive pairs at angles of 180 ° / n and with parallel connection of n rectifier bridge circuits to single battery.

Достижение поставленной цели изобретения объясняется использованием энергии гравитационного поля Земли при организации колебательного движения постоянных магнитов внутри диэлектрических трубок относительно соответствующих катушек индуктивностей, в которых при этом индуцируются переменные э.д.с. с частотой вращения оси двигателя постоянного тока, а увеличение размаха колебаний магнитов достигается выбором собственной частоты колебаний магнитов равной частоте вращения оси двигателя постоянного тока, что вызывает явление резонанса, которое автоматически поддерживается работой системы авторегулирования использованием перестраиваемого по частоте опорного генератора высокой стабильности по частоте колебаний. Это позволяет поддерживать резонанс при изменении тока в полезной внешней нагрузке. Получение выходной электрической энергии больше затраченной на работу двигателя постоянного тока объясняется использованием дополнительной энергии, получаемой от гравитационного поля.Achieving the goal of the invention is explained by using the energy of the Earth's gravitational field when organizing the oscillatory motion of permanent magnets inside dielectric tubes relative to the corresponding inductors, in which variable emfs are induced with a frequency of rotation of the axis of the DC motor, and an increase in the magnitude of the oscillations of the magnets is achieved by choosing the natural frequency of the magnets of the magnets equal to the frequency of rotation of the axis of the DC motor, which causes a resonance phenomenon that is automatically supported by the operation of the auto-regulation system using a frequency-tunable reference oscillator of high stability according to the frequency of oscillations. This allows you to maintain resonance when the current changes in the useful external load. Obtaining the output electric energy more than expended on the operation of the DC motor is explained by the use of additional energy received from the gravitational field.

Состав оборудования заявляемой системы представлен на прилагаемых рисунках.The composition of the equipment of the claimed system is presented in the accompanying drawings.

На рис. 1 дана схема заявляемой системы «мотор-генератор», содержащая:In fig. 1 is a diagram of the inventive system "motor-generator", containing:

1 и 2 - диэлектрические трубки, например, керамические, с внутренней смазкой, развернутые друг относительно друга в вертикальных плоскостях на угол 90°,1 and 2 - dielectric tubes, for example, ceramic, with internal lubrication, deployed relative to each other in vertical planes at an angle of 90 °,

3 и 4 - колеблющиеся в трубках соответственно 1 и 2 одинаковые постоянные магниты, например, неодимовые Nd Fe В, цилиндрической формы,3 and 4 - the same permanent magnets oscillating in the tubes 1 and 2, respectively, for example, neodymium Nd Fe B, cylindrical,

5 - 8 - одинаковые по геометрии и параметрам жесткости пружины, концы которых закреплены на концах диэлектрических трубок 1 и 2 и магнитными полюсами постоянных магнитов 3 и 4,5 - 8 - the springs are identical in geometry and stiffness parameters, the ends of which are fixed at the ends of the dielectric tubes 1 and 2 and the magnetic poles of the permanent magnets 3 and 4,

9 и 10 - катушки индуктивности, закрепленные снаружи диэлектрических трубок 1 и 2, каждая их которых включает две полукатушки симметрично расставленные от оси симметрии оси вращения 11 на расстояние друг от друга, несколько большее длины магнита,9 and 10 - inductors mounted on the outside of the dielectric tubes 1 and 2, each of which includes two half-coils symmetrically spaced from the axis of symmetry of the axis of rotation 11 at a distance from each other, slightly larger than the length of the magnet,

11 - ось вращения двигателя постоянного тока 12, на которой закреплены диэлектрические трубки 1 и 2 центрально-симметрично к оси,11 - the axis of rotation of the DC motor 12, on which the dielectric tubes 1 and 2 are fixed, centrally symmetrical to the axis,

12 - двигатель постоянного тока,12 - DC motor,

13 - кольцевые электроды, изолированно закрепленные на оси вращения 11, с которыми соединены выводы катушек индуктивности 9 и 10, со скользящими электродами, образующими выходы электрогенераторов,13 - ring electrodes, isolated on the axis of rotation 11, which are connected to the terminals of the inductors 9 and 10, with sliding electrodes forming the outputs of the generators,

14 и 15 - двухполупериодные мостовые выпрямительные модули - мосты Греца, включенные к выводам электрогенератора, к его щеткодержателям кольцевых электродов 13,14 and 15 - half-wave bridge rectifier modules - Grets bridges connected to the terminals of the generator, to its brush holders of the ring electrodes 13,

16 - батарея аккумуляторов, связанная с выпрямительными модулями 14 и 15, с внешней нагрузкой (на схеме рис. 1 не показана), и с двигателем постоянного тока 12 через регулятор 17 питающего этот двигатель напряжения для автостабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока, один вход которого подключен к одному из выходов электрогенератора переменного тока, а второй к подстраиваемому опорному генератору 18.16 is a battery of batteries associated with rectifier modules 14 and 15, with an external load (not shown in the diagram of Fig. 1), and with a DC motor 12 through a voltage regulator 17 supplying this motor with voltage to automatically stabilize the rotation speed of the DC motor, one input of which connected to one of the outputs of the alternating current generator, and the second to the adjustable reference generator 18.

17 - регулятор двигателя постоянного тока 12, поддерживающий постоянную заданную скорость вращения его ротора.17 is a regulator of a DC motor 12, maintaining a constant predetermined speed of rotation of its rotor.

На рис. 2 представлена блок-схема регулятора напряжения 17, подаваемого на двигатель постоянного тока 12, включающая следующие блоки:In fig. 2 shows a block diagram of a voltage regulator 17 supplied to a DC motor 12, including the following blocks:

18 - генератор опорного напряжения с подстройкой частоты, задающий частоту вращения оси 11 двигателя постоянного тока 12,18 - reference voltage generator with frequency adjustment, setting the frequency of rotation of the axis 11 of the DC motor 12,

19 - схема сравнения частоты напряжения, вырабатываемого электрогенератором, и частоты опорного генератора 18 с выработкой сигнала ошибки, как функции разности этих частот с тем или иным знаком и величиной,19 is a diagram for comparing the frequency of the voltage generated by the electric generator and the frequency of the reference generator 18 with the generation of an error signal, as a function of the difference of these frequencies with one sign or another,

20 - интегратор,20 - integrator

21 - усилитель постоянного тока, питаемый от аккумуляторной батареи 16.21 - DC amplifier powered by a battery 16.

На рис. 3 показана конструкция диэлектрической трубки 1 с ее присоединенными элементами 3, 5 и 6, и 9 при ее расположении в горизонтальной плоскости,In fig. 3 shows the design of the dielectric tube 1 with its attached elements 3, 5 and 6, and 9 when it is located in a horizontal plane,

Рассмотрим работу заявляемой системы.Consider the operation of the claimed system.

Диэлектрическая трубка 1 включает цилиндрический постоянный магнит 3 длиной h и с диаметром D, свободно колеблющийся в ней (при наличии смазки) с частотой f и амплитудой А относительно оси симметрии оси вращения 11 двигателя постоянного тока 12. Магнит 3 связан двумя одинаковыми пружинами 5 и 6 с общей их жесткостью k (в ньютонах на метр) с концами трубки 1, вращающейся в вертикальной плоскости с осью вращения 11 (ось вращения 11 ориентирована в горизонтальной плоскости). Масса магнита m=πhρD²/4, где ρ - плотность ниобиевого магнита, равная 7,4 г/см³. Снаружи трубки 1 закреплена состоящая из двух полукатушек катушка индуктивности 9 - многослойная с длиной намотки Δh<QΔh_O в каркасах двух полукатушек и с числом витков N, расположенная центрально-симметрично относительно указанной оси симметрии оси вращения 11; концы этой катушки образуют выход электрогенератора. То же самое имеет место для трубки 2, закрепленной на оси вращения 11 и расположенной под углом 90° по отношению к трубке 1. Когда в статике (при отсутствии вращения) трубка 1 занимает горизонтальное положение (рис. 2), трубка 2 находится в вертикальном положении, и при этом ее магнит 4 под действием силы веса Р=mg (в ньютонах) оказывается смещенным вниз на величину Δh_O=|-mg/k|=πgphD²/4k от осесимметричного его положения, где g=9,81 м/с² - ускорение силы тяжести.The dielectric tube 1 includes a cylindrical permanent magnet 3 of length h and with a diameter D freely oscillating in it (if there is lubricant) with a frequency f and amplitude A relative to the axis of symmetry of the axis of rotation 11 of the DC motor 12. Magnet 3 is connected by two identical springs 5 and 6 with their total rigidity k (in newtons per meter) with the ends of the tube 1 rotating in a vertical plane with the axis of rotation 11 (the axis of rotation 11 is oriented in the horizontal plane). Magnet mass m = πhρD ^2/4, where ρ - density niobium magnet equal to 7.4 g / cm ^3. Outside of the tube 1, an inductor 9 consisting of two half-coils is fixed — multilayer with a winding length Δh <QΔh _O in the frames of two half-coils and with the number of turns N, located centrally symmetric with respect to the indicated axis of symmetry of the rotation axis 11; the ends of this coil form the output of the generator. The same holds for tube 2, mounted on the axis of rotation 11 and located at an angle of 90 ° with respect to tube 1. When in static (in the absence of rotation) tube 1 is horizontal (Fig. 2), tube 2 is in vertical position, and at the same time its magnet 4 under the action of the force of weight P = mg (in Newtons) is shifted downward by Δh _O = | -mg / k | = πgphD ² / 4k from its axisymmetric position, where g = 9.81 m / s ² - acceleration of gravity.

По мере медленного поворота в статике трубки 2 из вертикального ее положения в горизонтальное указанная величина смещения магнита 4 уменьшается до нуля в горизонтальном положении этой трубки действием сил пружин 7 и 8 по закону Δh(ϕ)=Δh_O cosϕ при 0≤ϕ≤π/2 с отсчетом угла ϕ от вертикали в направлении к горизонтали.As the tube 2 rotates slowly in the statics from its vertical position to the horizontal, the indicated magnitude of the magnet 4 displacement decreases to zero in the horizontal position of this tube by the action of the forces of springs 7 and 8 according to the law Δh (ϕ) = Δh _O cosϕ at 0≤ϕ≤π / 2 with reference to the angle ϕ from the vertical towards the horizontal.

Как известно, собственная частота колебаний f_O магнита 3 (или 4) с пружинами 5 и 6 (или 7 и 8 для магнита 4) определяется из выражения:As you know, the natural vibration frequency f _{O of a} magnet 3 (or 4) with springs 5 and 6 (or 7 and 8 for magnet 4) is determined from the expression:

где частота в герцах, масса в килограммах, жесткость в ньютонах на метр, откуда находим выражение для жесткости пружин 5 и 6 (7 и 8) при заданных значениях частоты f_O и массы m магнита 3 (4):where is the frequency in hertz, mass in kilograms, stiffness in newtons per meter, whence we find the expression for the stiffness of springs 5 and 6 (7 and 8) for given values of frequency f _O and mass m of magnet 3 (4):

где ω_O=2πf_O - круговая частота резонансных колебаний магнитов 3 и 4 в трубках 1 и 2. Понятно, что для обеспечения резонансных колебаний магнитов 3 и 4 необходимо, чтобы частота f вращения оси 11 была равна собственной частоте f_O колебаний магнитов 5 и 6, то есть f=f_O с достаточно высокой точностью.where ω _O = 2πf _O is the circular frequency of the resonant vibrations of magnets 3 and 4 in tubes 1 and 2. It is clear that to ensure resonant vibrations of magnets 3 and 4 it is necessary that the frequency f of rotation of axis 11 be equal to the natural frequency f _{O of} oscillations of magnets 5 and 6, i.e., f = f _O with sufficiently high accuracy.

При резонансе амплитуда А колебаний магнитов возрастает в Q раз по сравнению с величиной динамического смещения Δh(ω_O) - то есть А=Q Δh(ω_O), где Q - добротность колебательной системы, определяемая малым трением магнитов о стенки трубок и внешней нагрузкой, присоединяемой к электрогенератору. Можно показать, что при не очень большой частоте вращения оси 11 величина Δh(ω_O) - весьма незначительно отличается от величины статического смещения магнита Δh_O.At resonance, the amplitude A of the oscillations of the magnets increases by a factor of Q compared with the value of the dynamic displacement Δh (ω _O ) - that is, A = Q Δh (ω _O ), where Q is the quality factor of the oscillating system, determined by the small friction of the magnets against the tube walls and the external load connected to the electric generator. It can be shown that at a not very high frequency of rotation of the axis 11, the value of Δh (ω _O ) is very slightly different from the value of the static magnet displacement Δh _O.

Выбрав пружины 5-8 требуемой жесткости k согласно выражению (2) при заданной массе магнитов и резонансной частоты их колебаний, определяем значение максимального смещения Δh_O магнита 3 (и 4) при вертикальном положении трубки 1 (и 2):Selecting springs 5-8 of the required stiffness k according to expression (2) for a given mass of magnets and the resonant frequency of their oscillations, we determine the value of the maximum displacement Δh _{O of} magnet 3 (and 4) with the vertical position of tube 1 (and 2):

Как видно из выражения (3), смещение Δh_O магнита при резонансе не зависит от массы магнита, и массу последнего можно увеличивать при соответствующем увеличении жесткости k пружин. Этот вывод позволяет повышением массы магнита увеличить энергетику системы, определяемую использованием гравитационного поля. Действительно, величина ΔW- есть порция энергии, отбираемая из гравитационного поля Земли в каждом акте колебаний магнита, дважды за каждый период колебаний, и равнаяAs can be seen from expression (3), the shift Δh _{O of the} magnet during resonance does not depend on the mass of the magnet, and the mass of the magnet can be increased with a corresponding increase in the stiffness k of the springs. This conclusion allows increasing the mass of the magnet to increase the energy of the system, determined by the use of the gravitational field. Indeed, ΔW- is a portion of energy taken from the Earth's gravitational field in each act of magnet oscillations, twice for each oscillation period, and equal to

Так, если h=5 см, D=6 см, ρ=7,4 г/см³ имеем m = 1045 г = 1,045 кг, и для частоты резонанса f_O=25 Гц получаем смещение Δh_O =0,398 мм. Если задать величину добротности колебательной системы порядка Q≈20, то амплитуда колебаний А магнитов 3 и 4 в трубках 1 и 2 оказывается равной А=8 мм. При этом имеем величину порции энергии ΔW=0,820 Дж. Если катушки индуктивности 9 и 10 имеют длину намотки по Δh=5 мм с двух сторон от магнитов, то магниты 3 и 4 будут при своих колебаниях с амплитудой 8 мм от оси симметрии оси вращения 11 полностью выходить с обеих внутренних сторон этих полукатушек индуктивности на расстояния по 3 мм.So, if h = 5 cm, D = 6 cm, ρ = 7.4 g / cm ^3, we have m = 1045 g = 1.045 kg, and for the resonance frequency f _O = 25 Hz, we obtain the offset Δh _O = 0.398 mm. If you set the quality factor of the vibrational system of the order of Q≈20, then the amplitude of vibrations A of magnets 3 and 4 in tubes 1 and 2 is equal to A = 8 mm. At the same time, we have the energy portion ΔW = 0.820 J. If the inductors 9 and 10 have a winding length of Δh = 5 mm on both sides of the magnets, then magnets 3 and 4 will vibrate with an amplitude of 8 mm from the axis of symmetry of the rotation axis 11 fully exit from both internal sides of these inductance half-coils at a distance of 3 mm.

Полная мощность Р_ГР отбираемой гравитационной энергии от вращения обеих трубок 1 и 2 находится из выражения:The total power R _GR selected gravitational energy from the rotation of both tubes 1 and 2 is found from the expression:

и эта мощность для рассматриваемого примера равна Р_ГР>=100*0,82=82 Вт. Кстати, из выражения (6) следует, что мощность Р_ГР линейно растет с ростом массы магнитов 2 и 4 и падает с ростом частоты резонанса, поскольку жесткость пружин растет пропорционально квадрату круговой частоты вращения оси 11 двигателя 12.and this power for the considered example is equal to P _ГР > = 100 * 0.82 = 82 W. By the way, it follows from expression (6) that the power P of the _GR grows linearly with the mass of magnets 2 and 4 and decreases with increasing resonance frequency, since the stiffness of the springs increases in proportion to the square of the circular frequency of rotation of the axis 11 of the engine 12.

Максимальная скорость движения магнитов 3 и 4 при совпадении их центров с осью вращения 11, как известно, находится из формулы:The maximum speed of the magnets 3 and 4 when their centers coincide with the axis of rotation 11, as you know, is found from the formula:

и при указанных величинах эта скорость равна V_MAX=157 с^-1 * 0,006 м = 0,94 м/с. Эту скорость выгодно ограничавать в целях снижения потерь на трение магнитов о стенки трубок, что положительно влияет на добротность Q колебательных систем.and with the indicated values, this velocity is V _MAX = 157 s ^-1 * 0.006 m = 0.94 m / s. It is advantageous to limit this speed in order to reduce the friction losses of the magnets against the tube walls, which positively affects the quality factor Q of vibrational systems.

Однако снижение скорости колебательного движения магнитов приводит к уменьшению частной производной ∂Ф/∂t, где Ф=BS = магнитный поток каждого их магнитов на их полюсах, В - магнитная индукция материала магнитов (для неодимовых магнитов обычно В=1,4 Тл), S=πD²/4 - сечение полюсов магнитов в квадратных метрах. Для рассматриваемого примера Ф=1,4 Тл* 28,25*10 ^-4 м²=39,55*10 ^-4 В*сек. Учитывая кубическую зависимость убывания магнитного потока в функции расстояния от магнитного полюса, будем полагать, что магнитный поток, связанный с катушкой индуктивности 9 (или 10) изменяется на величину ΔФ=0,3 Ф за интервал времени Δt=0,25/f_O=0,01 секунды, и тогда получим в среднем ∂Ф/∂t=0,3*39,55*10^-2=0,118 В на один виток катушки индуктивности 9 (или 10). Если полное число витков катушки индуктивности N=230, то получаемая э.д.с индукции на выводах катушек индуктивности будет Е=0,118*230=27,14 В, что позволяет осуществлять заряд батареи аккумуляторов 16 напряжением 24 В. через выпрямительные модули 14 и 15.However, a decrease in the speed of the oscillatory motion of the magnets leads to a decrease in the partial derivative ∂Ф / ∂t, where Ф = BS = the magnetic flux of each of their magnets at their poles, B is the magnetic induction of the magnet material (for neodymium magnets, usually B = 1.4 T), S = πD ^2/4 - cross section of the magnet poles in square meters. For the considered example, Ф = 1.4 T * 28.25 * 10 ^-4 m ² = 39.55 * 10 ^-4 V * sec. Given the cubic dependence of the decrease in magnetic flux as a function of distance from the magnetic pole, we assume that the magnetic flux associated with the inductor 9 (or 10) changes by ΔF = 0.3 F for the time interval Δt = 0.25 / f _O = 0.01 seconds, and then on average we get ∂Ф / ∂t = 0.3 * 39.55 * 10 ^-2 = 0.118 V per one coil of inductor 9 (or 10). If the total number of turns of the inductor is N = 230, then the obtained emf from the inductance of the inductance coils will be E = 0.118 * 230 = 27.14 V, which allows charging the battery of the batteries 16 with a voltage of 24 V. through the rectifier modules 14 and fifteen.

Проведем приблизительную оценку потребляемой мощности двигателем постоянного тока 12 в установившемся режиме вращения оси 11 со скоростью 25 об/с. Пусть радиус четырех кольцевых электродов 13 равен r=0,01 м, а коэффициент трения скольжения угольных щеток γ=0.14. Тогда момент трения при прижиме четырех щеток к кольцевым электродам силой в 1 ньютон (приблизительно 100 Гр) оценивается как М_ТР=4*0,01*0,14*1=0,0056 н.м, Учитывая трение в подшипниках с коэффициентом трения качения в 0,05 с радиусом 0,015 м и силой прижима оси в 20 н (около 2 кГ) для трех подшипников получим момент трения Мтр*=3*0,05*0,015*20=0.0045 н.м. Учитывая также трение вращающейся системы о воздух, можно полагать, что общий момент трения M_∑≈ 0,015 н.м. При угловой скорости вращения оси 11ω_О=6,28*25=157 рад/с при к.п.д. двигателя постоянного тока 90% потребляемая им мощность составляет P_O=ω_О M_∑ /0,9≈157*0,015/0,9=2,617 Вт, то есть не более 3 Вт при значении электрической мощности генератора около 82 Вт за счет использования энергии гравитационного поля.Let us estimate the power consumption of the DC motor 12 in the steady-state mode of rotation of the axis 11 at a speed of 25 r / s. Let the radius of the four ring electrodes 13 be equal to r = 0.01 m, and the coefficient of sliding friction of carbon brushes γ = 0.14. Then the friction moment when pressing four brushes to the ring electrodes with a force of 1 newton (approximately 100 Gy) is estimated as M _TP = 4 * 0.01 * 0.14 * 1 = 0.0056 nm, taking into account friction in bearings with a friction coefficient a rolling of 0.05 with a radius of 0.015 m and a clamping force of the axis of 20 n (about 2 kg) for three bearings, we obtain the friction moment Mtr * = 3 * 0.05 * 0.015 * 20 = 0.0045 n.m. Considering also the friction of the rotating system against the air, it can be assumed that the total friction moment M _∑ ≈ 0.015 nm At an angular velocity of rotation of the axis 11ω _O = 6.28 * 25 = 157 rad / s at efficiency 90% DC motor, the power consumed by it is P _O = ω _О M _∑ / 0.9≈157 * 0.015 / 0.9 = 2.617 W, i.e. not more than 3 W when the generator electric power is about 82 W due to the use of energy gravitational field.

Если на ось вращения 11 насадить n=10 пар диэлектрических трубок с взаимным угловым сдвигом этих пар на 18°, можно получить полезную мощность порядка 800 Вт при частоте «дрожания» оси в 1 кГц.If n = 10 pairs of dielectric tubes are inserted on the rotation axis 11 with a mutual angular shift of these pairs by 18 °, we can obtain a useful power of the order of 800 W at an axis “jitter” frequency of 1 kHz.

Важно отметить, что при вращении диэлектрических трубок 1 и 2 от двигателя постоянного тока 12, кроме преодоления трения движущихся и вращающихся частей системы, затрачиваемая на это энергия, питающая двигатель постоянного тока 12, совершается работа по подъему массы m магнитов 3 и 4 на величину высоты Q Δh_O четырежды за каждый полный оборот оси вращения 11 в обеих трубках 1 и 2, как это следует из выражения (4). Однако это не вызывает ЗАТРАТЫ на такой подъем энергии, подводимой к двигателю постоянного тока 12, поскольку эти магниты при их «падении» в соответствующие отрезки времени ОТДАЮТ такую же энергию двигателю обратно. Процессы забора и отдачи порций энергии при наличии двух трубок 1 и 2, развернутых друг относительно друга на угол 90°, происходят одновременно - в одной трубке происходит забор энергии, а в другой ее отдача. Так что двигатель вращает некоторую как бы однородную общую массу, испытывая потери лишь на трение в трех подшипниках оси вращения, на четырех скользящих контактах и о воздух, а также в омических потерях обмотки двигателя (с учетом его к.п.д.). Вся полезная получаемая энергия электрогенератора создается от энергии гравитационного поля с его электромагнитным преобразованием колебательного движения магнитов относительно катушек индуктивностей. При этом вся система в целом является РАЗОМКНУТОЙ, и в ней не действует правило запрета «вечного» двигателя, как для ЗАМКНУТЫХ механических систем.It is important to note that when the dielectric tubes 1 and 2 rotate from the DC motor 12, in addition to overcoming the friction of the moving and rotating parts of the system, the energy expended on it, which feeds the DC motor 12, is used to lift the mass m of magnets 3 and 4 by the height Q Δh _O four times for each complete revolution of the axis of rotation 11 in both tubes 1 and 2, as follows from expression (4). However, this does not cause COSTS for such an increase in the energy supplied to the DC motor 12, since these magnets, when they "fall" into the corresponding time intervals, give the same energy back to the motor. The processes of collection and return of energy portions in the presence of two tubes 1 and 2, rotated relative to each other at an angle of 90 °, occur simultaneously - in one tube, energy is taken, and in the other, its return. So the engine rotates some kind of homogeneous total mass, experiencing only friction losses in the three bearings of the rotation axis, on four sliding contacts and on the air, as well as in the ohmic losses of the motor winding (taking into account its efficiency). All the useful energy generated by the generator is generated from the energy of the gravitational field with its electromagnetic transformation of the oscillatory motion of the magnets relative to the inductors. Moreover, the whole system as a whole is UNLOCKED, and the rule of prohibition of the “perpetual” engine does not apply in it, as for CLOSED mechanical systems.

Следует кратко обратиться к описанию работы системы авторегулирования на элементах 18-21, поддерживающей автоматически режим резонанса колебаний магнитов 3 и 4 с пружинами 5-8 во вращающихся трубках 1 и 2 с частотой f=f_O

при работе двигателя постоянного тока 12. Для этого используется высокостабильный генератор 18 переменного тока с подстраиваемой частотой в некотором частотном диапазоне с его центральной частотой f_O, соответствующей частоте резонансных колебаний магнитов 3 и 4, общей для обеих трубок 1 и 2. Его частота сравнивается с частотой f переменного напряжения, снимаемого с одной из катушек индуктивностей, например, с катушки 9 с помощью схемы сравнения 19, в которой вырабатывается сигнал ошибки, имеющий определенную величину, пропорциональную модулю разности сравниваемых частот, и знак, определяющий, какая из частот больше или меньше другой. Сигнал ошибки передается на интегратор 20 с заданной постоянной времени, выход которого подключен ко входу линейного усилителя постоянного тока 21 на выходе которого возникает постоянное напряжение той или иной величины, подводимое к двигателю постоянного тока 12, обеспечивающее вращение его оси 11 с частотой, точно равной частоте собственных колебаний магнитов 3 и 4. Обеспечение точного равенства этих частот объясняется использованием в системе авторегулирования именно интегратора, а не инерционного звена, что обеспечивает, как известно, нулевую остаточную ошибку на выходе устройства сравнения частот 19.You should briefly refer to the description of the operation of the auto-regulation system on elements 18-21, which automatically supports the resonance mode of oscillations of

magnets

3 and 4 with springs 5-8 in rotating tubes 1 and 2 with a frequency f = f _O

during operation of the DC motor 12. For this, a highly stable alternating current generator 18 is used with an adjustable frequency in a certain frequency range with its central frequency f _O corresponding to the resonance frequency of

magnets

3 and 4, common to both tubes 1 and 2. Its frequency is compared with frequency f of an alternating voltage taken from one of the inductors, for example, from coil 9 using the comparison circuit 19, in which an error signal is generated having a certain value proportional to the modulus the difference between the compared frequencies, and a sign that determines which of the frequencies is greater or less than the other. The error signal is transmitted to the integrator 20 with a predetermined time constant, the output of which is connected to the input of a linear DC amplifier 21, at the output of which a constant voltage of one magnitude or another arises, supplied to the DC motor 12, providing rotation of its axis 11 with a frequency exactly equal to the frequency natural vibrations of

magnets

3 and 4. Ensuring the exact equality of these frequencies is explained by the use of an integrator in the autoregulation system, and not an inertial link, which ensures, as you know, Nya Ullevi residual error at the output of frequency comparator 19.

Кратко остановимся лишь на работе схемы сравнения частот 19, поскольку работа других узлов системы авторегулирования общеизвестна и пояснений не требует. Эта схема может быть выполнена различными вариантами. Рассмотрим один из них. Сигналы исследуемой и подстраиваемой частот и частоты опорного генератора 18, представляющие гармонические колебания, сначала преобразуют двумя ограничителями амплитуды, на выходе которых образуются периодические последовательности прямоугольных импульсов с частотами следования соответственно f и f_O, в общем случае не равными друг другу. Затем с помощью двух счетчиков высокочастотных импульсов, например, с частотой пересчета в 100 кГц, определяется длительность каждого положительного импульса двух последовательностей прямоугольных импульсов с крутыми фронтами и спадами, и полученные результаты чисел подсчитанных высокочастотных импульсов сравниваются между собой методом алгебраического вычитания. В результате образуется остаточная ошибка, имеющая определенную величину по модулю и соответствующий знак.Let us briefly dwell only on the operation of the frequency comparison circuit 19, since the operation of other nodes of the autoregulation system is well known and requires no explanation. This scheme can be implemented in various ways. Consider one of them. The signals of the studied and tuned frequencies and the frequencies of the reference oscillator 18, representing harmonic oscillations, are first converted by two amplitude limiters, the output of which forms periodic sequences of rectangular pulses with repetition frequencies respectively f and f _O , in the general case not equal to each other. Then, using two high-frequency pulse counters, for example, with a conversion frequency of 100 kHz, the duration of each positive pulse of two sequences of rectangular pulses with steep edges and decays is determined, and the obtained results of the numbers of the calculated high-frequency pulses are compared with each other by the method of algebraic subtraction. As a result, a residual error is formed having a certain value modulo and corresponding sign.

Отметим, что вся рассматриваемая схема 17 питается от батареи аккумуляторов 16, потребляя относительно небольшую мощность (до 5 Вт).Note that the entire circuit under consideration 17 is powered by a battery of accumulators 16, consuming relatively small power (up to 5 W).

Заявляемая система энергоснабжения, основанная на использовании гравитационного поля Земли с его магнито-гравитационным преобразованием открывает новую страницу в познании физической природы. Физическая наука весьма мало знает о тайнах гравитации, кроме ее наглядных проявлений в форме веса тел. Например, мы до сих пор не знаем, почему Земля и другие небесные тела стабильно во времени вращаются, какую роль выполняют «черные дыры» во Вселенной в процессе поддержания вечного существования самой Вселенной и многое-многое другое, что, возможно, связано с гравитацией.The inventive energy supply system based on the use of the Earth's gravitational field with its magneto-gravitational transformation opens a new page in the knowledge of physical nature. Physical science knows very little about the secrets of gravity, except for its visual manifestations in the form of body weight. For example, we still do not know why the Earth and other celestial bodies rotate stably in time, what role “black holes” play in the Universe in the process of maintaining the eternal existence of the Universe itself, and much, much more, which may be related to gravity.

Claims

1. Self-supporting magneto-gravitational “motor-generator” system with auto-stabilization of the resonance mode of the oscillatory motion of magnets, including a pair of dielectric tubes, each of which contains identical cylindrical permanent magnets freely vibrating with the same natural frequency, whose magnetic poles are connected through two identical springs with ends of dielectric tubes; both dielectric tubes are centrally symmetrically mounted on a horizontally oriented axis of rotation of the DC motor and rotate in vertical planes with their dispersion between themselves at an angle of 90 ° and a shift along the axis of rotation; in the horizontal position of one of the dielectric tubes, the magnet in it is located strictly in the center, that is, centrally symmetrical to the axis of rotation, and in the vertical position of another dielectric tube, its magnet is shifted down from the rotation axis by the action of the Earth's gravitational field; outside the dielectric tubes are fixed centrally symmetrically to the axis of rotation of the inductance coil of two half-coils located on both sides of the magnets and interconnected sequentially according to the rule "the beginning of one half-coil is connected to the beginning of the other" with the length of the frames of each half-coil, commensurate with the magnitude of the oscillation amplitude magnets whose natural frequencies are chosen equal to the frequency of rotation of the axis of the DC motor, the rotation speed of the axis of which is automatically supported by the autoregister system tuning, including a frequency comparison circuit connected in series with the output of one of the inductors, to the second input of which a frequency-adjustable reference frequency generator, an integrator and a DC amplifier are connected, the output of which is connected to a DC motor, the source of which is a rechargeable battery charged by an alternating current voltage of each of the two inductors through two-half-wave rectifier bridge circuits of Grets; the conclusions of the inductors are connected to ring electrodes isolated from the axis of rotation with sliding contacts forming the outputs of the electric current generators.

2. Self-supporting magneto-gravitational system “motor-generator” with auto-stabilization of the resonance mode of the oscillatory motion of magnets according to claim 1, characterized in that n pairs of dielectric tubes identical in all parameters with their parameters are fixed to the axis of rotation of the DC motor elements dispersed from each other at an angle of 180 ° / n in vertical planes, connecting them to a common battery of batteries.