フリーエネルギー技術開発の特徴と種々相

フリーエネルギー技術開発の特徴と種々相






Chap.21b.  モータ/回転機/発電機、他

1. エックリンの永久磁石による運動変換装置
2. ブラウン‐エックリンの発電機
3.




Chap.21b.  モータ/回転機/発電機、他



1. エックリンの永久磁石による運動変換装置



 これは、エックリン(John W. ECKLIN)のUS Patent # 3,879,622 ;Permanent Magnet Motion Conversion Device ( 1975-04-22 ) の抜粋・概訳である。前章のQEGの源になっているともいわれている。パテントは、international: H02K53/00; H02K53/00; (IPC1-7): H02K7/06;- european: H02K53/00 である。

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 [発明の背景]

 本発明は、永久磁石の分野において蓄積されたエネルギーを使用することに関する。このエネルギーは、外部ネルギー源からの供給無しに、仕事を発生させることができる基本的運動装置において利用可能である。

 世界は、いまや、エネルギー源の枯渇によりもたらされる危機に直面している。何処においても、人々は、あらゆる可能な方法でエネルギーを保存することを求められている。そして、科学者は、新エネルギー源および、従来のエネルギーを効率的に利用する方法を熱心に探している。

 電磁気エネルギーは、世界中で、数知れないほど多くの応用面で採用され、よく知られている。永久磁石は電磁エネルギーの開発と使用面において大きな役割を演じてきた。しかし、永久磁石の分野に存在する潜在エネルギーが首位のエネルギー源として使用されてはいない。

 往復運動を発生する永久磁石モータを供給することが本発明の目的である。こうして発生された往復運動は、必要に応じて、通常のメカニズムで回転運動に変換される。

[望ましい実施例]

Fig.1. 本発明の趣旨に沿って製作された永久
磁石モータの1実施例の模式図


Fig.2. Fig.1の装置の中の磁気シールド
として用いられた回転シャッターの一つ
の平面図


Fig.3. 適所にある磁気シールドに関する発明の第2実施例の模式図


Fig.4. Fig.3の装置で永久磁石の間から磁気シールドを取り除いたときの模式図


(この続きは、後日書きます)













2. ブラウン‐エックリンの発電機



 ブラウン‐エックリンの発電機はOver-Unityを達成しているといわれている。またこの発電機は、前章Chap.21a、「4.量子発電システム」の源流となっているものであるともいわれている。以下は、文献[1]の抜粋・概訳である。

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ブラウン‐エックリンの発電機: 理論的解析


by W.D.Bauer released 14.12.96


要約

 ブラウン発電機の理論的な電気機械モデルのシミュレーションを行った。ブラウンの定性的測定が確証されOver-Unityの効率の可能性が証明された。この機械のエネルギー収支を考察した。現実により近いモデルに適合するために幾つかのモデルの改良を提案した。この発電機を今日の電気エネルギー生産および消費に採用するテクノロジーを概説した。

1.序論

 今日、交流の商業発電の効率(=電気出力/機械入力)は、通常は、1より小さくなる同期・非同期発電機に、限られている。こうした制限が起こる原因は、この機械に適用される電気エネルギーの保存則によるものである。

 レンツの法則によれば、発生した電流は発電機を動かす機械力に対し逆に働く。したがって、ここで提案することは、効率を上げるためにレンツの法則を取り除くことである。

 筆者の知っている最も古いアイデアは、ブラウン発電機である[1]。ベディニ等[2]は、この発電機のいくつかの変形を製作し、駆動モータに電力をフィードバックし、Over-Unityの効率を達成したと主張している。さらに、このテクノロジーの改良型が、下記文献[3]によるLIAC発電機だといわれている。

 この発電機の殆どは、鉄の回転片により共通磁気回路を周期的に閉じることによる静的誘導コイルを通してステータマグネットの磁束を制御している。

 一定の磁場中における不可逆性が、我々の最後の研究[4]によれば、磁気的仕事のゲイン・ヒステリシスをもっているので、この発電機は、理論計算においても、Over-Unity効率を見出すのに良い候補者である。



2.ブラウン‐エックリンの発電機

 ブラウン[1]は、エックリン(5)の機械的永久運動の提案を発電機として有用なものにするために、改造を行った(Fig.1)。クロムリーのパテント[6]に、刺激されて、彼は、閉磁気回路を用いた。クロムリーとは逆に(Fig.13)、彼は、エネルギー出力として静的コイルを用いた。

Fig.1. エックリン発電機の平面図:提案されたメカニカル永久運動。
棒状マグネット5は、各馬蹄形マグネット3および1の磁気回路を開閉する二
つの平行の回転する鉄片27および29を用いて、二つの馬蹄形マグネットの
間に磁場をon/offし、周期的に前後に引かれる。ロータの鉄は軸31にマウン
トされていて、モータ33によりドライブされる。振動する棒マグネット5は、
磁束が回転する鉄により閉じられたとき、馬蹄形の磁極に固着するのを防ぐ
ためと、再び中間に引っ張るために、スプリング15,17,19,21にとめてある。
磁束に対するこのトランジスタは、結合部分7および11によりフライホイール
13に機械的仕事のゲインを伝える。


 エックリンのパテントは US 3879622である。

 この発電機のテスト結果は、Over-Uniyの効率を示した。文献が簡単に得られないので、我々は、できるだけ、また、必要なだけ正確に彼の報告の内容を、ここに、再現する。

装置:

 動作の様子を理解するために、液体(電気回路における考えと大いに同じ)および鉄は磁気の伝導体であるとして、磁気を考えるのが最も良い。ロータの極がギャップを満たすとき、磁気はFig.2の矢印で示すように閉回路を流れる。

Fig.2. ブラウン‐エックリン発電機の原理装置
二つの平行な回転する鉄片により、磁気サイクルが周期的に開閉される。
1サイクルの半分は励起のためのマグネットが作用している。もう半分は、
磁束の変動を電気的仕事に変換することを可能とするコイルが作用する。


 この流れは、出力コイルの周りに磁場を形成する。いま、ロータが、90°回転し、ギャップが開き、出力コイル中の磁場は崩壊する。起電力を生むのは、この出力コイル中に立ち上がる磁場と崩壊する磁場である。

Fig.3. ブラウンにより実現された2回路フラックス・ゲイト発電機


 我々の実際のテスト・モデルでは、2極の代わりに4極を用いている(Figs.3-4)。テスト・ユニットのなかで、我々は、コイルのコアとして薄板積層トランスを用いた。DCのコアは、磁気の反転がないので、固体の(充実した)鉄を用いた。DCコアは全長6.5インチ、断面が0.75"×0.75"であった。

 コイルは、1層当たり100ターン巻き、ゲージ18のエナメル線で6層、600ターンであった。コイルの全長は、4.5"であった。ACコアは、DCコアに同じであり、1層当たり100ターンで、ゲージ18のエナメル線で1200ターンである。400ターンと800ターンにタップを出してある。

 ロータは、直径3インチ、長さ6.5インチで、シャフトは5/8インチ×12インチであった。テスト・モータは、ボーダイン・エレクトリック社で、115V, 1.6Aで500rpmであった。電流の実測値は、1.9Aであった。

 発電機の寸法は、下記table.1にまとめてある。

table 1.


テスト結果:

 “我々の初期のテストでは、0.5馬力(hp)のモータを使って行った。しかしながら、フィールド・コイルに電流を流したとき、ドライブモータに多くの負荷を与えないことに気づいた。そこで、次に、我々は、1/10 hpのモータを使った。その結果は、table 2に示した。

table 2.


 発電機が何故、微細な馬力を必要とするかの理由は、マグネットあるいはワイヤとの間の相対的運動がないということと、磁気が伝播のための時間を必要とすることである。

 結果は、シャフトを回転させるのにトルクが必要でないということであった。…明らかに、シャフトの抵抗的トルクは、RPMが大きくなるにつれ減少する。発電機は冷たくなり、出力コイルを直接ショートさせたとき、ドライブモータに負荷を与えることはなかった。

 テスト中、奇妙なことが起こった。我々は、コイル(DCまたはAC)の一つの端子にキャパシタをシャントすると、必要なフィールド(訳注:磁場のことか)の励起が、外部から何もその源を与えることなしに、起こることを発見した。

 その方法は、コイルの三つへの全てのリード線を外して、残りのコイルをキャパシタでシャントすることである。キャパシタを放電させ、次にドライブモータを始動する。初めは何もない。しかし、200rpmから、ロータのスピードが上がってくるにつれ、発電機は、自己励起する(おそらく、コアの残留磁場によるものであろう)。

 キャパシタ-コイルからパワーを引き出そうとするどんな試みも、現在の他の発電機も同様に、閉じられている。しかし、パワーは残りの3個のコイルから取り出せるのである。”

 DCモード励起コイルの典型的なデータは、table 2にまとめてある。

 “2,800rpmにおいて、フィールド・コイルは並列で180W(12V,@15A)消費すると、トータルの入力パワーは、399W(モータは、テストの間、合計219W、1.9A, @115V)であった。このテストで、発電機出力はトータルで出力432W(240V, @1.8A)であった。(訳注:出力>入力、すなわちOverUnityであると言っている)

 モータは、入力電力を機械的エネルギーに100%の効率で変換すると仮定して、発電機の効率ηを概算できる。すなわち、



 となる。もっと現実的な仮定は、モータの効率が75%である。従ってもっと正確な計算では、

η' = η/0.75 = 125%


 となる。自己励起モデルのモードでは、効率は、さらに向上する:

 “二つの出力コイルを直列にしたときのデータでは、ドライブモータの入力電力219W(115V, @1.9A )だけで、出力588W(1.2A, 490V)であった。モータが効率100%であるとすると、自己励起モータの効率は:

η = 588W/219W = 268%


と計算される。75%と仮定すると、

η' = η/0.75 = 358%


となる。



3. ブラウン発電機のコンピュータ・シミュレーション

   (略。図のみ記す。)

Fig4. ブラウン・エックリン発電機の我々のモデル


Fig5. 閉磁気回路として表したブラウン・エックリン発電機


Fig6. 50Hzにおけるブラウン発電機の電流‐電圧特性。(上)2Ω、(下)240Ω


Fig7. 50Hz, 240Ω負荷におけるブラウン発電機の時間tに対する仕事W特性


Fig8. 50Hz、240Ω負荷の半サイクルの磁気的仕事の図、φcに対するφp


Fig9. 50Hzにおけるブラウン発電機の負荷Rに対する電力P


Fig10.240オーム負荷におけるブラウン発電機の周波数fに対する電力P






4. ブラウン‐エックリン発電機のエネルギー・バランス

 普通、電磁気学におけるエネルギー収支を考えるときは、物理学者は誰でも、この問題はすでに電磁場におけるエネルギー保存の方程式によって解決済みであるとする。

 しかし、この方程式をもっと精しく見てみると、我々は、この想像は、運動している電荷が運動している電荷と相互作用するなら、特別なケースに対してのみ成り立つということを認識するのである[8]。(以下略)



5. 科学技術上のアウトルック

 エックリン発電機の背後にある原理、私は、それを機械的磁束スイッチングと呼んでいる。電気機械の分野で、この原理は、下記の人達により提案されたり、製作されたりしている。

1) クロムリー[6],Fig.13

Fig.13.クロムリー・フラックス・ゲイト発電機の側面断面図
電流は、ロータ2(軸3)のコイル6から始まりブラシ7から整流子5へ流れる。
励磁コイル1は、永久磁石ステータの磁場を発生する。


 クロムリー発電機は、エックリン発電機の先駆け的なものである。それは、既に、回転により周期的にスイッチされる閉磁気回路が含まれていた。ロータ・コイルは、そのときはまだ、普通の発電機のように、その上に巻いてあった。

 この発電機は、既に反レンツ的振る舞いを示した。すなわち、発電機からの電流の増加に対しトルクは低かった。効率は、約1であった。

2) ベデイニ[2],

 1985年のベデイニの発電機では、ロータは、二つの平行・対向して回転する人工の馬蹄形永久磁石(軟鉄により結束された二つの円筒形永久磁石から作られていた)からなっていたが、共通の磁気回路は二つの静的軟鉄コアにより周期的に閉じられた。

 軟鉄コアの周りにコイルが巻いてあり、発電電力を供給した。

 ベデイニが示したオシログラムは、我々の計算した図表を定性的に立証している。それは、コイルの半回転ごとに、磁束の方向が変わるので、正と負のスパイクを発生していた。

 ベデイニは、既に、発電機からの電力を、電力スイッチング回路を用いて、バッテリーに戻している。

 バッテリーの電力は発電機のモータを駆動するのに十分な電力を供給した。そして、発電機のOver-Unityの効率により、さらに別のバッテリーも充電可能であった。

3) ドーマン[3],Fig.14

Fig.14.LIAG発電機
磁場が、永久磁石からコイルへの磁束を
周期的に開閉する(R.Dormanによる図)。


 ドーマンは、LIAG発電機(low inertia armature generator)の設計図についての本を公表した。簡単な手紙で、彼は、その設計について以下のように述べた。

 “LIAGは、静止磁場(我々の目的および、最大効率のために希土類スーパーマグネットからできている)と静止コイル(積層軟鉄コアの上に巻いてある)の間で回転する穴あきシールドを有している。このシールドは、磁場を交互に通したり阻止したりし、それによってコイルの中に電流を発生する。”

 ドーマンは、回転するアーマチュアは非常に軽くてベアリングとアーマチュアのコストを低減させるのでLIAGの製造は非常に安価であることを強調している。

Fig15.パワーアップしたブラウン‐エックリン発電機の図


 ブラウン‐エックリンの構造では、磁束切り替えの鉄片を、回転する円筒型ケイジあるいはパイプの上に取り付けるならば、パワーアップすることが可能である(Fig.15)。

 それらは、ケイジの外側あるいは内部の縁に取り付けれた静的磁気回路を周期的に開閉する。

 ケイジあるいはパイプの構造は、非同期モータ/発電機とは逆に、いかなる誘導性エデイ電流を防止しなければならない。したがって、ケイジの材質は、絶縁体でなければならない。あるいは、ケイジ/パイプの中の回路は絶縁部品により、破れていなければならない。

 既知の全ての、機械的磁束スイッチング発電機に対しては、発電機につないだ負荷インピーダンスの各形態に対して、微分方程式がそれぞれ違うから、波形が変化するという難しさが存在する。これらの発生電力は、多くの高調波を含み、今日の通用のDCおよびAC電流と互換性がない。したがって、この発電機を使うためには、出力電力の波形を変えなければならない。

 ベデイニは、パワーエレクトロニクスを用いてこれを行った。彼は、容量性バッファーとしても作用するバッテリーに電力を蓄えたのである。オープンメイル[13]によれば、発電機のrpmは、高電圧で定電流・低バックトルクでエネルギーを得るために共鳴状態になるように選んだという。

 著者としては、これは信じ難い。何故なら、回路にキャパシタを付け足した予備的数値実験は出力減少を示したからである。フラックス・ゲイト発電機は、高いオーム性負荷において、ずっと効率がよくなる。したがって、おそらく、フラックス・ゲイト発電機とバッテリーの間の変換ステージが、そのことに対する原因であり得る。(以下略)

文献:

  1. Brown, Paul The magnetic distributor generator 1982 copy of a report, 1982 entry: Dr. Nieper Gravity Folder was available from "list of shielding theory of gravity papers" at Admiral Ruge Archives of biophysics and future science Keith Brewer Library, Richland Center, Wisc. 53581 USA
  2. John Bedinis homepage at http://rand.nidlink.com/~john1/index.html look in the Kromrey section
  3. Dorman, Robert short message from redorman@plix.com from mailing list freenrg-l@eskimo.com at www.eskimo.com/~billb
  4. Bauer, W.D. Incompatibility of Planck's Version of the Second Law with Thermodynamics Regarding Mixtures in Fields 29.5.96 see my homepage at www.overunity.com/theory.htm
  5. Ecklin, John W. US-patent No.3,879,622 Apr. 22, 1975
  6. Kromrey, Raymond US-patent No. 3,374,376 German patent No. 1,463,899 French patent No. 911,348 Okt. 4,1962
  7. Engeln-Mullges G., Reutter F. Formelsammlung zur numerischen Mathematik mit C-Programmen B.I.Wissenschaftsverlag Mannheim 1990 source code of the Runge-Kutta routine is available at Prof. G. Engeln-Mullges Kesselstr.88 52076 Aachen-Lichtenbusch
  8. Jackson,J.D. Classical Electrodynamics second edition Wiley New York 1975
  9. Hielscher, Gottfried Energie im Uberflus- Ergebnisse unkonventionellen Denkens Adolf Sponholtz Verlag Hameln 1981
  10. Maxwell J.D. Treatise on Electricity and Magnetism Vol.I (Dover publishing edition) should be available in book shops
  11. Magnetismus - Dauermagnete Werkstoffe und System Catalog by IBS Magnet Ing.K.H.Schroeter Kurfuerstenstr.92 D-12105 Berlin
  12. The idea of the non-conservative force field has been posted already by me at 9th May 1995 under pseudonym by harti@shb.contrib.de (now harti@bbtt.de) in the forum SCI.PHYSICS, ALT.SCI.NEW-THEORIES, SCI.ENERGY,SCI.ENVIRONMENT CL.ENERGIE.ALTERNATIVEN, ALT.ENERGY.RENEWABLE and ALT.PARANET.SCIENCE under the thread "Burn's critique of PM_Square! free energy !"
  13. Wesley Crosiar (crosiar@goldrush.com) An open letter to all working .. Source lost, probably freenrg-l.@eskimo.com or vortex-l@eskimo.com










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