Немного сермяжной логики. Дисциплина, изъятая из школьной и даже ВУЗовской программы обучения (курса). Обязательный предмет в общеобразовательных школах 2-го Рейха. Российская Империя «содрала» эту программу под копирку. Лет за 100 как бы не единственный полезный «европейский опыт». Она же в дальнейшем «самая передовая» система обучения. Хоть и урезанная.
Сам термин КПД не имеет никакого отношения к реальным параметрам энерго эффективности установок и механизмов. К примеру, на редкость тупая шутка, как «КПД как у паровоза!», не имеет к реальному раскладу никакого отношения. Steam – engine, особенно в современном исполнении, превосходит по экологичности, экономичности и простоте привода любое ТС на ДВС. Не говоря уже по дешевизне обслуживания и надежности. На 10 литрах соляры, паромобиль проедет в несколько раз дальше при всех остальных равных условиях. А особо продвинутая версия, так называемого «двойного действия» и «тройным расширением» - как бы и не в десять. Информация к размышлению. Самое забавное, что даже свойства «рабочего тела», воды, толком до сих пор непонятен. При давлении атмосферного столба 101 килопаскаль (пьезометр) и температуре по Цельсию + 4,х вода что при понижении, что при повышении температуры изменяет свой объем в сторону увеличения. Для примера.
Так вот, все эти сказки про КПД электродвигателей 75 -95% столь же наглый и тупой разводняк. Проверяется элементарно. Соберите сборку мотор – генератор (компоновка rotoverter) и сами убедитесь. Кто из пытливых умов, будущих электриков или физиков, не пытался в детстве такую игрушку собрать? Доверяя «умным дядям» из учебников? В итоге выяснилось (через много лет, это да), что реальный КПД электромоторов (ЭМ) и генераторов (ЭГ) весьма далек от декларируемых. Иначе при реальном КПД каждого устройства в пределах 51 - 53% эффект «закольцовки» (самозапитки) был бы возможен. Это уже проверенный факт. Все существующие промышленные серийные образцы в лучшем случае, обладают этим самым КПД (в его классическом определении) 30%. «Закрытых систем» не существует в принципе. Даже в кипящей кастрюле с супом. Зачем подобную хрень умышленно замутили – отдельный вопрос. Коих набралось уже многовато. Столько, что по всем дерьмометрам уже зашкаливает.
Как известно, в любой электрической машине (ЭД и ЭГ) присутствует «эффект Ленца», он же «реакция якоря». Наиболее наглядно этот эффект понятен в ЭГ (электрогенераторе). Чем выше ток нагрузки, тем выше тормозящий момент приводного вала. Очевидно и предсказуемо, верно? Кто вдавался в «теорию» (именно так, в кавычках) без фанатизма, тот может добавить парадигму «паразитного ЭД» в генераторе и паразитного ЭГ» в двигателе. Неизбежно электрическая машина обращаемая в той или иной степени, никуда от это не денешься. Постулат в ранге Закона. А у нас что, уже есть герои планеты Земля, которые могут заявить, что постигли истинную природу электричества и магнетизма? И даже могут свой собственный памятник показать, ростовой из платины и на золотом коне? Воздвигнутый благодарным человечеством? Как бы изобретателю электрогенератора (синхронного, с самовозбуждением) некому Грамму в Бельгии в бронзе увековечили. За прототип 99% всех нынешних на планете.
По легендам и мифам (официальные источники врут, как обычно) изобрел он его еще до отмены крепостного права в Российской Империи. Будучи столяром – лекальщиком (???), не ухом не рылом в этих только зарождающихся областях знания. Так, к сведению и личное мнение. Все это интересно и познавательно, но вернусь к нынешним реалиям.
Генератор Грамма в данный момент (буквально) в своей базовой компоновке остался без изменений, с учетом усовершенствования технологического исполнения. Вращающаяся часть (ротор, или индуктор), неподвижная статор. Подразумевается ЭМ переменного тока, синхронная. Количество фаз (линий) принято три. Зачем – это отдельная тема, так же весьма интересная и порождающая массу вопросов. Автор после многолетних экспериментов и попытки адаптировать «теорию» пришел к парадоксальному выводу. Если можно выбрать наиболее «кривую и косую» компоновку количества фаз (линий), в плане энерго эффективности, переходных процессов и потерь транспорта ЭЭ конечному потребителю (приемнику) – хуже придумать сложно. П/3, 120 градусов. Из курса ТОЭ всем известно про пресловутый коэффициент мощности, он же cos ф. Суть которого даже матерые электромехи зачастую не понимают. Измерительный прибор, в основе которого лежит «фазочувствительный детектор» (именно такой термин прививался в ВУЗ, он же тривиальный ФД, фазовый дискриминатор). Даже не синхронный. Без затей был разбит не на градусы, а вещественные аргументы. От «1» до «0». И если стрелка подходила к середине шкалы, 0.45 – 0.5, надо было подключать к нужной линии банк конденсаторов. Для того, что бы добиться максимально приближения к «идеалу», близко к единице. Всё. Нечего дальше голову греть. Не уверен, что этот процесс до сих пор мало – мальски автоматизирован. Гораздо дешевле и проще поставить «оператора компенсации», или манагер конденсаторного банка. Реактивной мощности, носящей характер преобладающей индуктивной нагрузки. Потому что вся наша цивилизация построена на электроприводе (ЭД) !!! Без электродвигателей всё сразу встанет колом и всем будет очень плохо. Осмелюсь предположить насчет вещественных аргументов параметров запуска трехфазного асинхронного ЭД мощностью свыше 10 KW под «штатной нагрузкой». На вскидку, потребление и нагрузка на питающую линию х 6 - 8 от номинальной, напрямую. Специально «обученная» схема запуска , для примера, ШКП – 4 (шкаф контрольно – пусковой, 4 KW) предлагает по цене 15 000 руб. (26.09.20) Сколько стоит АЭД на такую мощность? / Двигатель асинхронный 4,0кВт, 3000об/мин, 220/380В, АИР100S2 IM2081 / 10 000 руб. На тот же день, написания статьи. Возникает резонный вопрос. А что, ни у кого «моск не включен», что бы сложить 2 + 2? И первопричину обозначить? Что именно эта «трехногогая табуретка» ( питающая сеть нашего соотечественника, Доливо - Добровольского) и есть причина? 
Который «сэкономил» для своей фирмы «Сименс» аж один !!! провод (кабельную жилу). Ну и Тесла заодно лягнули, вместе с тогдашними САСШ. Именно Тесла придумал этот самый асинхронник переменного тока! И он знал, как свою «поделку» запитывать и все такое! Предлагая для этого двух фазную компоновку, П/2 (180 градусов). Как самый оптимальный на то время развития техники и технологии. Запуск в «нужную сторону» решается тремя способами, из них в то время было технологически доступны два. Схожим с тем, что «поменяйте местами любую из вводных линий». В чем же разница? Да всего лишь в том, что самый первый переходной процесс носит характер самоиндукции. Когда ротор (выходной вал ЭД) еще не пришел в движение. Этот процесс на осциллограмме выглядит как выброс тока (кратковременный импульс), превышающий в среднем в 2 -2.5 кратно питающему напряжению, «обратка». Вектор его почему то направлен встречно (те же 180 градусов), но с другим знаком. А у нас сеть питающая состоит как раз из двух таких «половинок окружности». Двухполярная схема с расщепленным источником, мостовая! Нейтраль, «плюс» и «минус». То есть, эта как бы «дурная мощность» ушла в другую ветку питания, совпадая по вектору с ЭДС источника. Мощность добавилась, в итоге. – «Кто нам мешает, тот и поможет!» - Для «визуальной модели» представить в виде гидравлики, аналогия наиболее полно выглядит. Так вот, все эти векторы «не бьются» по направлениям при 120 градусах! Они в принципе не смогут это сделать. Потому что если пойти «от обратного», перевести вещественные аргументы косинуса фи в эти самые градусы, то 90 градусов – абсолютно реактивная нагрузка (показания прибора почти нулевое), так и наоборот. «1» - нагрузка активная, типа спиралей ламп накаливания, тэнов печек и пр. Там, где нет индуктивностей и емкостей. На практике, в основном смешанная RL нагрузка. С приоритетом именно в Lx. Поэтому столь ужасные потери в линиях энергоснабжения и пусковых токах устройств, имеющих приоритет на индуктивную (реактивную) нагрузку. Очевидные вещи, но вот насчет подоплеки народ почему то не грузится. А зря! И никого не смущает, что - «Часы офигенные, только батарейка к ним тяжелая! » -
Кто виноват – понятно. Не нам менять стандарты электроснабжения. Что делать? Есть два варианта решения. Для собственного использования в электротранспорте и электроснабжения индивидуального жилья сделать свой стандарт в варианте «совместимости». Начнем с электротранспорта, чем я лично в основном занимаюсь. Обратили внимание, что эти жопоголовые кретины (Ну а как их еще назвать?), с упорством маньяков впаривают в электроустановки трехфазную компоновку? По логике, с центральным электроснабжением индивидуальное и автономное ТС никак не связано, верно? Кто мешает добиться максимальной эффективности и КПД? Как вариант – четырехфазную электроустановку как в концепте «гибрид», так и электрокар? П/4, 90.
На мой взгляд, наиболее оптимальный и доступный технологически при использовании готовых узлов и агрегатов. Достаточно знать количество полюсов статора (зубцов) электрической машины, что бы самому сделать доработку. Без этого никак. На схеме видно, что две двухфазные обмотки , сдвинутые относительно друг друга на П/4, не имеют электрической общей точки. Выводы их вывести необходимо для интерактивного соединения и разъединения посредство банального реле, но пока оставим в таком виде «по умолчанию». Что нам дает подобная компоновка? Проще сказать, что не дает. Начинаем с самого простого. Две независимые АКБ. Два простейших мостовых контроллера, доступных для варианта «самоделки» на базе готовых и дешманских бюджетных решений. Синхронизация их между собой задача немного сложнее, но для грамотного электронщика «говно вопрос». Насчет вариантов рекуперации электроэнергии (движение по инерции + электрический тормоз) так же понятно. В режиме «четыре фазы» поехал, после чего вторую ветку отключаем и используем «пассивную рекуперацию», нагло используя «реакцию якоря», она же проитивоЭДС. Паразитный генератор в моторе и наоборот. А вот в данном случае, используем его уже в «мирных целях», выравнивая гистерезис магнитопровода достаточно близко «к исходному». Исходное – это режим холостого хода, без нагрузки. Если кто еще помнит, что есть «скольжение», то сразу проникнется. Оптимальный режим скольжения (векторный угол) как раз П/4. Забавное совпадение, верно? А тут как раз есть «свободная дырка» для оттока противогенерации, совпадающая с направлением. Батарейку заряжай! Так как я «эфирщик», все объяснить с парадигмы «тесловской модели» было бы гораздо проще. Но для этого мозги надо несколько лет форматировать, что далеко не просто. Как смог.
//Нет никаких «положительных» и «отрицательных» зарядов. Ибо тогда заодно придется признать наличие «двух электричеств» (сущностей). Две воды, для примера, тогда так же готовы признать? Вода отрицательная и вода положительная? Одна течет вверх, другая вниз? Одна при нагревании вскипает, другая замерзает? Надеюсь, аналогия понятна. А вот агрегатное состояние ни у кого удивления и сомнения не вызывает. Лед, жидкость, пар (газ) как бы само собой. Так, намек//
Собственно, для «самоделкиных», выпиливающих рашпилем электровозы из гнилых «Жигулей» + говно и палки, вполне достаточно и этого. Как минимум, в два раза повысить пробег, коего можно было достичь при использовании промышленных АЭД стандартного исполнения. Но аппетит во время еды приходит. Подобная доработка в отношении ЭГ применительно к ТС (особенно самодельному гибриду) дает так же интересный результат. Вполне достойный, достаточно слабосильного ДВС моторчика для зарядки АКБ. Проявилось решение, как дополнительно снизить в разы противоЭДС. Конец первой части.
Выявить вещественный аргумент противоЭДС (на уровне современных КИП) оказалось задачей нетривиальной. Напрямую осилить не смог, только методом косвенных приближений. По всем признакам (и это не шутка), присутствует мерности процессов, выходящих за грань нашего восприятия как органами чувств, так и приборами. Если осциллограф – примитивная двухмерная проекция 3D model, для интерпретации показаний которого надо обладать пространственным воображением, что говорить уже про «силовые линии» и «внешние силы»? // Если Великий Тесла визуально видел (очень с высокой степенью вероятности) отражения многомерных процессов в нашей реальности, можно ему только позавидовать или посочувствовать. – «Стою на асфальте, я в лыжи обутый! То ли лыжи не едут, иль я е##нутый!» - Возможно, к этой теме еще вернусь.//
Косвенно, с разумной погрешностью (на вскидку, 10 %) аргумент противоЭДС на основе двух идентичных образцов ЭД ПТ был выявлен. Японские ЭД, от отопителя моей машины. 150 W/14 v на корпусе и ничего больше. Каталожный Партнумбер никому не интересен, явно. Производитель DENSO. Обычные коллекторные ЭД, с независимым возбуждением (постоянные магниты статора). То есть, как генератор так же без проблем работают. В режиме ЭГ (при тех же рабочих оборотах, 2500/мин) выдают 11 вольт. Без нагрузки. В специализированный плагин МатчКад (для ТОЭ) ввел константы Zl якоря и даже «силу магнита» в Тесла (разломал еще один такой же, измерил зазор), получил «теоретический» результат, 10, 5 вольт. По логике, этот образец ЭД фактически, работает на 3.5 вольт? А остальное все «от лукавого»? Для чистоты эксперимента приобрел два новых, «незапиленных мотора».
Отечественного производства. От тех же отопителей. Зато гораздо более удобных для опытов. Именно в таком включении. Вращаются встречно, электрически последовательно соединение. Что бы противоЭДС «встречалась» сама с собой. Суть понятна, надеюсь. Столь примитивный вариант выявил огромное количество материала, на котором советский НИИ смог бы работать год (как минимум) + вагон научных статей и степеней. Совершенно честных и не высосанных из пальца. Я всего лишь убедился, что парадигма верная. Добившись снижения (теоретически, /2), а практически /1.8, проверил на «вращающий момент». Это так же отдельная дисциплина, столь же неоднозначная и парадоксальная. Готов поспорить насчет полного «затупа» механических нюансов типа ньютон/метр. Корректно сделать замеры почти так же сложно, как и аппаратное (КИП) противоЭДС. Но если в «сухом остатке», то практически оба ЭД электрически потребляют мощность как один (!!!), а «механическая» возросла почти х 4 . Отбросив стандартные потери на «механику», 3.5 – 3.7. «Электрическая мощность» чуть больше, чем 150W, а «механическая» 525 - 555 W. Режим работы стал похож на синхронную ЭМ (обороты фактически перестали зависеть от напряжения питания, на достаточно большом участке). Грамотное подключение ЭГ с заменой старт АКБ балластными емками позволяет получить «закольцовку» (самозапитку), полноценную компоновку rotoverter. То, чего «быть не может», согласно нынешней парадигме СМ (стандартной модели). Но в ней и Эфир не предусмотрен, если что. Для тех, «кто в танке».
|
