Юный техник 1978-01, страница 58

В позиции 3 рамка повернулась уже на 180°. Ток в ней меняет свое направление и направление вектора индукции В.

И в позиции 4 магнитное поле рамки вновь пересекает рабочую обмотку, причем в том же направлении, что и в позиции 2, соответственно наведя в ней э. д. с. той же полярности.

Если увеличить число витков-рамок и число пар обмоток, то пульсация токов сгладится, график будет представлять прямую линию.

ВЫСТУПАЕТ РОБЕРТ ФОИГЕЛЬ:

— Если у Павла генератор почти ничем не отличается от привычной конструкции электрических машин, то у меня вы не увидите этого. Я попытался выйти из конструкционных рамок, сложившихся несколько десятилетий назад. Чтобы лучше представить, как работает предлагаемый мной генератор, мне придется начать вот с чего. Когда в школе на уроках физики мы проходили раздел «Электричество», я обратил внимание на замкнутый контур. Если его пересекают магнитные силовые линии, в нем возникает э. д. с. одного направления (см. рис. 4). В предлагаемой мною схеме необходимое магнитное поле создается следующим образом. Сердечник делается из магнитомягкого материала, имеющего форму тора. Внутри его — две, три или четыре перемычки, своеобразные спицы, с помощью которых тор (статор) прикрепляется к валу. Вид статора показан на рисунке 5. На концах стержня надеты шарикоподшипники. В их внешнее кольцо упираются постоянные магниты. Их может быть два, три или четыре. Важно только, чтобы они лежали в плоскости тора, как на рисунке 6.

Так как сердечник статора сделан из магнитомягкого материала, он намагничивается от постоянных

54

магнитов, создается магнитное поле, необходимое для возбуждения э. д. с. Обмотка располагается непосредственно на тороидальном сердечнике. Но он не вращается. Вращаются постоянные магниты. В итоге схема генератора принимает вид, показанный на рисунке 7.

Хотя схема выглядит работоспособной, мне показалось, что не так-то просто синхронно вращать постоянные магниты. Ведь для этого потребуется сложное устройство. <И тогда я упростил магнитный контакт (см. рис. 8). Эта схема выглядит предпочтительней. Сердечник заменен постоянным магнитом, состоящим из двух торов разного диаметра. Тор меньшего диаметра расположен внутри большого и соединен с ним жесткими перемычками. Внутренний тор — северный полюс, внешний—южный. Постоянные магниты, используемые в первой схеме, сохраняются. Но теперь они жестко закрепляются на валу, который свободно проходит внутри меньшего тора, не соприкасаясь с ним.

По моему мнению, генераторы такого вида должны иметь КПД близкий к 100%, увеличенный срок службы и смогут применяться в широких диапазонах мощностей. Особенно они будут эффективны при небольших угловых скоростях вращения, но при значительных радиусах статора. Только при этих условиях линейная скорость магнитов достаточна для того, чтобы генерировать высокие напряжения.

Оценить работу Павла и Роберта мы попросили Виктора Яковлевича Беспалова, кандидата технических наук, сотрудника кафедры «Электрические машины» Московского энергетического института. Вот его мнение:

— Юные электротехники обратили внимание на бесколлекторные энергетические генераторы, по-видимому, не случайно. Электрические машины выходят из

Scarred: Leonid Karelin (holligan@mail.ru)