На главной странице странице сайта ссылка на диалог Дмитрия (админ RealStrannik'a) с Виктором Сорокой, который объясняет принцип работы генератора Тариэля Капанадзе. Меня больше заинтересовало место где он рассказывает про механический генератор.
Несколько дней ходил и анализировал то, что он сказал. Пришел к выводу, что никаких противоречий в его словах нет.
Рассмотрим подробней то о чем он говорил. И так у нас есть три главных элемента нашего генератора:
1. Электродвигатель переменного или постоянного тока, это не важно. Параметры его следующие: 1500 об/мин, мощность на валу 1 кВт.
2. Генератор переменного или постоянного тока, это тоже не важно. Параметры его следующие: 150 об/мин, 10 кВт выдаваемой мощности.
3. Механический редуктор с коэфициентом редукции 1:10.
Все параметры взяты условно, для простоты расчетов. Так же договоримся, для простоты расчетов не учитывать потери редуктора и КПД двигателя и генератора. Теперь считаем. Электродвигатель при 1500 об/мин может выдать на валу 1 кВт механической мощности, столько же он возьмет из сети электрической мощности, с допущениями выше. После редуктора число оборотов упадет и станет 1500:10=150 об/мин, и, как следствие, мощность на валу редуктора увеличится и станет 1х10=10 кВт механической мощности. Т.е. мы проиграли в количестве оборотов, но выиграли в мощности. Закон сохранения энергии не нарушился. Далее мы подаем эту механическую мощность на вал генератора. При 150 об/мин и механической мощности на валу 10 кВт мы получаем на выходе 10 кВт электрической мощности.
Что мы имеем. Если брать механическую часть то мы видим, что закон сохранения энергии соблюдается. Мы потеряли в количестве оборотов, но выигарли в мощности. Если брать электрическую часть то тут закон сохранения не выполняется 1 кВт на входе и 10 кВт на выходе. Думаю тут противоречий не должно быть, так как мы не учитываем преобразование энергии. У нас получается следующая цепочка Электрическая энергия - Механическая энергия - Электрическая энергия. Именно в механической части мы получили увеличение механической мощности при том, что закон сохранения энергии в этой части не нарушился! Он не выполняется во всей системе, при том, что в отдельно взятых частях (электродвигатель, редуктор, генератор) он выполняется.
Раньше я обдумывал возможность работы такого генератора, но у меня в голове был маленький тормоз. Я не знал о существовании генераторов с малыми оборотами. Вернее как-то мельком попадалась эта информация, но я про нее тут-же забывал. Такие генераторы применяются в ветроэнергетике на "ветряках". Есть еще менее быстроходные 75 об/мин.
Небольшое дополнение. Смотрим что у нас происходит в системе, смотрим таблицу ниже:
Элетродвигатель Редуктор Генератор
Обороты 1500 об/мин 150 об/мин 1/10
Мощность 1 кВт 10 кВт
Теперь если мы перемножим параметры обороты и мощность для электродвигателя и генератора то увидим, что 1500х1=150х10 , т.е. закон сохранения энергии работает.
Что получается в механическом. Высокие обороты маломощного электродвигателя мы преобразуем в малые обороты и большую мощность электрогенератора, это преобразование у нас происходит с помощью редуктора. Но мы не преобразуем электрическую энергию напрямую. Для этого сначала электрическая энергия преобразуется в механическую, затем механическая преобразуется назад в электрическую, но уже большей мощности! Как же так получилось? Очень просто, с помощью редуктора и "закона рычага". "Закон рычага" очень прост - выигрывая в одном мы проигрываем другом. Т.е. проигрывая в оборотах мы выигрываем в мощности, например 1500 об/мин 1 кВт преобразуем в 150 об/мин 10 кВт. "Закон рычага" сработал, мы проиграли в оборотах, но выиграли в мощности, а это нам и надо было! Что у нас получается? Мы увеличиваем электрическую энергию с помощью механической, т.е. ипользуем механическую энергию в качестве посредника. Кто внимательно читал заметил, что увеличение механической мощности на валу генератора на 1 кВт приведет к увеличению мощности на валу электродвигателя всего на 100 Вт, действует все тот же "закон рычага", только в обратном порядке.
Т.е. в нашей системе редуктор выполняет роль преобразователя. Что же он у нас преобразует? Он преобразует высокие обороты и малую мощность электродвигателя в малые обороты и большую мощность генератора. В данной установке редуктор является ключевым элементом. Что такое обороты? Это круговая частота вращения вала.
Про круговую частоту я не спроста вспомнил. Заменим кругову частоту вала на электрическую частоту сигнала, смотрим таблицу ниже:
Генератор 1 Преобразователь Генератор 2
Частота 15000 Гц 50 Гц 1/300
Мощность 10 Вт 3000 Вт
Что мы видим? То же, что и с механическим генератором. У нас есть первый генератор, у котрого высокая частота и малая мощность. С помощью преобразователя мы уменьшили частоту и увеличили мощность на втором генераторе. Закон сохранения то же выполняется 15000х10=50х3000. Ключевой элемент в этой установке это преобразователь, это электрический аналог механического редуктора.
Теперь вспомните знаменитую доску Дональда Смита, ничего вам не напоминает? Высокая частота и малая мощность на входе и низкая частота и большая мощность на выходе. Вся его система это некий преобразователь частоты, в котором используется "закон рычага". Только как по мне этот преобразователь выполнен как-то сложно и коряво. И еще вспомните слова Тариэля про рычаг, о котором он говорит в своей установке.
