Теория потоков энергии - Д.Н. Мотовилов

Board index Общие обсуждения СЕ устройств Обсуждение Генераторов

#1by Max » 05.07.2015, 07:46

Новая теория электричества и силовые трансформаторы постоянного тока
Бестопливная энергия


БИОГРАФИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Дмитрий Николаевич Мотовилов

В 1971 году в филиале "Завод-ВТУЗ" Пензенского политехнического института с отличием защитил дипломный проект на тему «Исследование и разработка новых принципов оптимального управления», в котором впервые дал концепцию общих законов развития и проектирования живой среды, природы и техносферы на основе знания техногенов и энергоинформатики.(Руководитель С.К. Найдёнов, ЛПИ)

В 1989 году окончил аспирантуру Всесоюзного Электротехнического Института (ВЭИ). В диссертации на основе положений дипломной работы 1971 года решены вопросы теории единого исчисления информации-энергии и техногенетики как синергетики Крона-Пригожина. Завершена разработка остававшихся незаконченными основ классической теории электромагнитного поля Фарадея-Максвелла. Разработана теория силовых трансформаторов постоянного тока – защищённого патентами на изобретения принципиально нового класса электрических машин, открытого методом техногенетики.(Руководитель В.Н. Лисин, МЭИ)

В 1989 году в Токио опубликованы тезисы доклада автора на международном симпозиуме YRSI, в котором в рамках парадигмы Фарадея-Максвелла сообщалось об открытии второго вида электромагнитного поля и о завершении классических основ теории электричества.(Руководитель симпозиума Х. Кикучи, Токийский Университет)

В 1996 году в Женеве циклу научно-практических работ автора в номинации электротехники, независимым международным жюри присвоена серебряная медаль. В той же номинации бронзовой медали удостоены работы ВЭИ - головного предриятия Минэлектротехпрома.

Упомянутым выше работам автора посвящена и настоящая книга.

На родине автора эти труды мало известны из-за чрезмерного влияния консерватизма - монистического начала в науке.

Работал в Пензе инженером в КБ автоматики Компрессорного завода, ведущим инженером НИИ, старшим научным сотрудником ППИ, служил командиром отделения в войсках связи. В 90-х годах руководил различными творческими, общественно-политическими, научными и хозяйственными объединениями.
Занимался археологией, историей, литературой, народным художественным творчеством, работал в электроэнергетике и машиностроении.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор приносит свою благодарность представителю фирмы «Ронде и Шварц» Казимиру Горскому, главе симпозиума URSI - профессору Х. Кикучи и старшему научному сотруднику Пензенского Политехнического Института Александру Шульману за оказанную поддержку прошлых лет в продвижении идей книги в условиях сложной внутренней и внешнеполитической обстановки, межведомственных отношений и конкуренции.

АННОТАЦИЯ

Излагаются основы завершённой теории электричества в рамках парадигмы Фарадея-Максвелла, вплоть до уровня основных законов электротехники и концепции движения потоков энергии электромагнитного поля второго вида. Формулируются законы излучения последнего. Доказывается ряд новых фундаментальных теорем физики ЭМП. Приводятся результаты испытаний и возможности силовых трансформаторов постоянного тока, использующих специфические свойства второго вида ЭМП. Даются концепция бизнес-плана для производства СТПТ по программе франчайзинга и выдержки из актов апробации работ автора. Впервые даны научные основы конструирования бестопливных генераторов электрической энергии. По усмотрению автора, прилагаются его автобиографические, литературные и историко-прогностические эссе, фотографии СТПТ, осциллограмм и опубликованных работ автора.

Преамбула.

"…Я верю, что новое знание позволит человеку вновь занять в этом Мире подобающее ему место, лишённое насилия и страданий подневольного пребывания на судебной скамье уходящей цивилизации. Позволит отказаться от сжигания какого–либо «топлива», и обеспечит население с трудом терпящей нас Земли бестопливной персональной энергетикой. Уйдёт в прошлое эпоха Газпрома, ЕЭС, чадящих автомобилей и новых чернообылей, городских ТЭЦ и керосиновых МКС, обесточенных и обезлюдевших деревень России, перенаселённых и развращённых городов её. Герои Михаила Булгакова при этом сказали бы: «Прощай, старая жизнь!», а люди Хемингуэя - «Прощай, оружие!»

Теперь мы можем знать, что вокруг Земли циркулируют супермощные потоки новой энергии, обусловленные её «фрактальным» электрическим
зарядом и магнитным полем Планеты, поддерживаемые всей Вселенной. Это живой Океан ИНФОРМАЦИИ-ЭНЕРГИИ, Место обитания Планетарного РАЗУМА, функционально связанного с КАЖДЫМ из нас. В обители МЫСЛИ каждый миг многомерного ВРЕМЕНИ восходят, развиваются и уходят в иные формы существования мирриады жизней, чрезвычайно отличающихся от наших и в той же степени - неразрывно с нами связанных…" (Из биографического эссе автора)

ПРЕДИСТОРИЯ ТЕОРИИ

«Просвещение скопилось в одном углу, В который большая часть людей грамотных И не заглядывают!» (М.А. Дмитриев , Московские элегии «Мелочи из запаса моей памяти», 1854)


К разработке в 1985 году новой концептуальной базы теории электричества и энергодинамики (теории потоков энергии) меня побудили неразрешимые противоречия концепции классической науки, пик обсуждения которых в печати пришёлся на период обучения автора в заочной аспирантуре ВЭИ, головного предприятия Министерства Электротехнической Промышленности. Это были вопросы о знаках напряжений и ЭДС, о потоках мощности в электрических машинах, требующих, по выражению одного из участников дискуссии, «перестройки всей учебной и отечественной литературы». При этом классическая физика парадоксальным образом допускала противоречивое, полярно расколотое толкование физических явлений в технике, что вызывало споры принципиального характера в среде специалистов прикладного знания.

Подсознательно они непрерывно находились в ожидании реформы теории электричества «сверху», со стороны мэтров электротехники – «бессмертных», стяжавших мировое признание на создании основ классики. По сути же скрыто назревали отказ от парадигмы монизма и принятие многополярного понимания природы электричества. Понятно, что в силу монопольного уклада жизни цивилизации в целом, ожидание от верхушки этой монолитной пирамиды решения о «расколе» её основания было тщетным по определению.

В свете вышеизложенного, для меня вскоре стало очевидным, что за проблемой двойных понятий в теории электричества скрыт совершенно неизвестный науке физико-технический феномен перспективного научного и мировоззренческого значения, который может быть поднят к изучению исключительно путём личных усилий. В этом убеждало существование ряда других дискуссионных направлений, прошедших, по сути, мимо внимания АН СССР и «высокой науки» в целом. Среди них – эффекты «усиления потока энергии» в кольцах Френеля и в тепловых насосах – предвестниках персональной энергетики, активно развиваемой за рубежом.

Парадоксально новым оказался эффект однопроводной передачи энергии электрического тока; парадоксально сокрытыми от общества – исследования униполярного генератора Фарадея, как предшественника эпохи бестопливных источников; а ныне уже – и генератора академика Соболева и силовых трансформаторов постоянного тока [ 1 ], окончательно подорвавших монистическую парадигму электромагнитной энергии. Остро стояли вопросы электромагнитного взаимодействия живых объектов, влияния поля линии электропередач на человека, Солнца – на биосферу Земли, с которыми тесно смыкаются метаисторические идеи электромагнитной панспермии, синергетики и возникновения полевых форм жизни, телекоммуникаций высоких внеземных цивилизаций (ВВЦ), не вовлечённые пока что в практику общедоступных публикаций, но имеющие эпохальное гуманитарное значение. В целом же все они показали резкое усиление бифуркационного крена цивилизации в конце второго тысячелетия и создали достаточные предпосылки смены её парадигмы в науке, технике и энергетике усилиями учёных новой волны.

Проведённые затем исследования подтвердили, что за основу изучения подобных феноменов могут быть взяты кардинально иные, принципиально отвергавшиеся ранее всей классической наукой представление о двойной природе электромагнитного поля и дуалистический подход к пониманию второго, «немаксвелловского» его вида[ 2 ]. Согласно базовой теореме(8) новой теории ЭМП, векторы напряжённости электрического и магнитного полей ЭМП второго вида никак не связаны между собой, так как управляются разными, независимыми источниками причинно-следственных возмущений. Автор дал второму виду ЭМП название «составного электромагнитного поля». В рамках старой электродинамики излучение потоков энергии ЭМП в свободное пространство трактуется по классической теореме Умова-Пойнтинга. Сама же теорема подразумевает существование лишь одного («суммарного») источника электрического и магнитного полей, что и связывает их взаимопревращениями по Максвеллу.

Потоки составного ЭМП, известные в ней как результат сложения в пространстве независимых электрического и магнитного полей, стали просто фиктивным понятием – чисто теоретическим, «виртуальным» представлением. Именно потому, что теорема Умова-Пойнтинга считается в классической науке единственным источником всей теории электромагнетизма (уравнения Максвелла входят в неё в неявной форме), и формально по одной лишь этой причине, любые неизбежные проявления в технике потоков составного ЭМП крайне жёстко квалифицируются как «лишённые физического смысла», а волновая форма излучения электромагнитной энергии в свободное пространство считается единственно возможной. Излучение же неволновой формы в то же самое свободное пространство вдоль проводов считается как бы не совсем эквивалентным излучению электромагнитных волн в ничем не ограниченное пространство, и потому - достаточно терпимым отступлением от общей парадигмы.

Однако, получив весьма убедительное подтверждение в физическом описании потоков мощности в СТПТ и в трансформаторах в целом (ибо приемлемая концепция энергии ЭМП в них пока никем не предложена), теория составного ЭМП привела к ярко выраженному и весьма наглядному физическому представлению о вообще неизвестных ранее классической науке («высокой физике») явлениях: о существовании реальных потоков энергии неволновой природы в свободном пространстве, о совершенно специфических законах их превращения и преломления, отражения на границе сред и скольжения вдоль неё. (По аналогии с максвелловским учением о силовых линиях и магнитных потоках, автор назвал эту сферу знания «энергодинамикой».)

Более того, в рамках новой теории оказалось возможным провести давно назревшую модернизацию классических законов электротехники, установленных ещё в ХIХ-м веке. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла-Ленца стал частным случаем нового, более общего (универсального) закона индукции потоков ЭМ энергии. Классическая теория электрических цепей получила новые формы законов Ома и Кирхгофа, и была освобождена от искусственных понятий ЭДС и «стороннего источника». Классическая же физика, к примеру, во многом объединяется с новейшей фрактальной физикой и космогонией В.Шабетника в части использования понятия о потоках энергии составного ЭМП, циркулирующих в окружающем пространстве элементарных частиц, заряженного вещества макрокосмоса и монополей Валериана Соболева. Наиболее кардинальные изменения - во всей системе естественно-научных представлений - вытекают из анализа физических процессов в его бестопливных генераторах энергии.

Предложенное развитие теории электричества в целом не встретило каких - либо возражений научного характера, равно как и предшествующий ему цикл авторских работ – теория «ценностной информации - энергии» и разраработка нового класса преобразователей «силовые трансформаторы постоянного тока». Весьма существенной естественной поддержкой и подтверждением его адекватности оказался и первичный характер всех разработок: до их появления не было никаких аналогов им в поле зрения академической науки, хотя понятия ценности и усиления информации в процессах её преобразования уже начинали проявляться в трудах Харкевича и Ю. Шрейдера. По итогам участия автора в конференциях, выставочных мероприятия и в патентной деятельности в течении более тридцати лет, в поддержку новых направлений высказались все наиболее близкие к ним научные, технические и юридические центры России: МОНИПТ, МЭИ, ВЭИ, Госкомизобретений и отраслевая структура АН СССР в МЭИ, созданная ещё академиком Бергом.

Теория информации-энергии и информационно-энергетических структур распространялась через редакции ведущих научных и научно– популярных изданий [3], академические семинары [4]; её элементы со временем вошли в учебные курсы ПТИ и ЛПИ [ 5, 6 ]. Ценностной информационно-энергетический подход стал практиковаться в трудах многих отечественных учёных [7]. За рубежом же, что доказывает первичность авторских инициатив, подобные разработки никем не предпринимались [ 7 ]. Работы, которым автор посвятил большую часть своей жизни (СТПТ), оказались более толерантными в этом отношении.

Они были продолжены отдельными специалистами, местами без ссылок на первоисточник (в случае информационно-энергетической теории это было повсеместно), включая экспертов ВНИИГПЭ с десятилетним опытом уничтожения материалов первоисточника [ 8 ]. Попытки же теоретического оппонирования им, кстати, весьма логически приводили к отрицанию даже вполне корректных трактовок законов сохранения [ 7.2 ]. Причём часть оппонирующих рацпредложений, продвинутых тем же ВНИИГПЭ в качестве изобретений, оказалась …неработоспособной [ 9 ].

Автор расценивает эти аспекты восприятия его идей как вполне логичные подтверждения их первичности и актуальности. В 1996 году теория составного ЭМП и разработки в классе СТПТ были подтверждены оценкой экзамена международного жюри в Женеве [10], особенно важной для нового направления тем, что следующее место в той же номинации получили труды Всесоюзного Электротехнического Института [ 11 ], одного из ведущих центров инициации новых идей в середине 80-х.

В особой, заключительной части предлагаемой книги, посвящённой новой теории электричества, автором впервые предпринята попытка философско-эзотерического анализа переживаемого сейчас не только наукой пограничного состояния, позволяющая понять смысл новых инициатив в целом с позиции смены всей парадигмы существования земной цивилизации. Причём, кроме общефилософских причин, к общедоступному изданию сделанных разработок меня побудили случаи «эксклюзивного внедрения» их представителями явно негуманитарных структур и субнаучной культуры.

Как бы в подтверждение концепции литературного эссе книги, оказалось, что инициаторами проявления клановой экспансии повсеместно применяются детерминированные методики машинного мониторинга, полностью игнорирующие вопросы чести, здоровья, нередко и самой жизни новатора. В связи с этим автор имеет основание надеяться, что его инициатива в книгоиздании будет иметь не только научное значение, но и поможет обществу опираться на более гуманные начала в своём корпоративном мышлении, что мир Земли всё же выйдет на совсем иной путь развития.

ЧАСТЬ I

ТЕОРИЯ ПОТОКОВ ЭНЕРГИИ

Глава 1

1. Мною математически доказано, что энергия между обмотками воздушного трансформатора переносится через свободное пространство между ними излучением составного электромагнитного поля, образованным наложением вихревого электрического поля тока намагничивания на магнитное поле рассеивания силовых токов в этих обмотках.

2. Преобразование энергии в трансформаторе является многофазовым процессом, основанным на взаимопревращении дуалистически связанных между собой генераторных и нагрузочных форм электромагнитного и электрического полей.

3. Эффект электромагнитной индукции в трансформаторе является опосредствованной формой представления нового универсального закона возбуждения электрических напряжений, электрических и электромагнитных полей дуалистическими связанными с ними одноименными физическими факторами.

4. Помимо дуалистически связанных форм представления физически одних и тех же составных ЭМП, внутри индуктивно связанных проводников существуют и участвуют в процессах взаимопревращения ЭМ энергии физически разнородные дуальные формы полевой материи - составное ЭМП с потенциальным электрическим полем (ЭДС и ЭТС) и составное ЭМП с вихревым электрическим полем.

3.2.2 Трансформатор с магнитопроводом

Использование магнитопровода для увеличения потока электромагнитной энергии между обмотками трансформатора приводит к актуальным технико-экономическим результатам в части улучшения его массо-габаритных и энерго-потребительских параметров. Причём этот приём в конструировании, с точки зрения соответствующей теореме М новой теории электрических машин, более эффективен , нежели увеличение числа витков его обмоток:

1). Согласно (32 -34), при том же реактивном токе первичной обмотки, основной магнитный поток трансформатора с магнитопроводом, напряжённость вихревого электрического поля его обмотки и соответствующий поток энергии СЭМП (45) из неё в y раз больше , чем в воздушном трансформаторе. Соответственно, при передаче между обмотками одного и того же потока энергии, можно в сотни и тысячи раз уменьшить реактивный ток трансформатора, что достигается, согласно (43, 44), соответствующим уменьшением числа витков в обмотках трансформатора. Учитывая, что такое снижение веса и массы обмоток достигается за счёт использования магнитного материала примерно того же веса, что и минимизированная обмотка, можно ещё раз убедиться в эффективности данного подхода в конструировании. Технически она объясняется тем, что магнитная среда улучшается здесь за счёт изменения качества, а параметры обмоток - за счёт изменения количества вещества.

2). Соответствующее уменьшению реактивного тока ослабление переменных магнитных потоков рассеивания тока намагничивания трансформатора, не несущих согласно (45) никаких полезных функций, вызывает сокращение сопутствующих им потерь энергии на максвелловское необратимое излучение, на перемагничивание вещества вне магнитопровода трансформатора и на возбуждение электромагнитных помех в окружающей среде.

Для более детального понимания роли магнитопровода в трансформаторе в свете новой концепции потоков энергии, представим простейшую модель
трансформатора с двумя идентичными обмотками на противоположных сторонах П-образного магнитопровода (Рис. 9):

Image

Магнитные потоки, по сравнению со схемой на рисунке 8, претерпевают существенные изменения. Силовые линии магнитного поля вблизи границы магнитопровода испытывают локальное искривление и имеют ортогональное направление к его поверхности, что объясняется гашением тангенциальной составляющей поля магнитным полем диполей магнитопровода, ориентированных касательно границе вещества. ( Эта особенность магнитного поля на границе сред, почему-то не признанная в своё время редакцией журнала ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, на самом деле хорошо известна в теории электрических машин.
В рамках же новой теории электричества впервые вскрывается её первопричина – это неизвестные ранее эффекты преломления, отражения, скольжения и соединения потоков энергии составного электромагнитного поля, падающих из свободного пространства на поверхность магнитного вещества.)

Соответственно, вектор Пойнтинга составных электромагнитных полей, переносящих энергию между обмотками трансформатора, не имеет нормальной составляющей вблизи границы с магнитопроводом. Потоки энергии СЭМП обтекают его поверхность, существенно не проникая вглубь магнитного вещества, когда оно имеет достаточно большое значение магнитной проницаемости (Рис. 10). Если же принимать в расчёт обе взаимно уравновешивающие друг друга касательные составляющие магнитных полей вещества и падающего на него потока энергии СЭМП, то рождается весьма логическое, в контексте новой теории, обобщение универсального закона электрической индукции (18,19) на область магнитных полей и напряжений.

Более того, физическая реальность существования обеих тангенциальных составляющих магнитного поля при падении потока энергии СЭМП на поверхность магнитопровода свидетельствует как о реальности эффекта возбуждения нагрузочного электрического поля ЕVо в обмотке КИ именно электрическим полем ЕV генераторного СЭМП (а не изменением магнитного потока катушки индуктивности),так и о реальности многофазного процесса преобразования потока энергии, падающего на электрические и магнитные контуры.

В итоге представляется возможным сделать следующие фундаментальные выводы о наличии новых физических эффектов в распространении потоков ЭМ энергии, одному из которых автор присваивает именное название :

1. Потоки энергии передаются между электрическими цепями машин через свободное пространство и в форме излучения составных ЭМ полей.

2. На границах с магнитными цепями потоки энергии СЭМП проявляют свойства преломления, отражения и соединения траектории потока с поверхностью магнитной цепи (рисунок 10; участки № № 1- 4 ).

3. Соотношение между отклонённой частью потока энергии и его частью, проходящей в объём магнитного материала, зависит от соотношения магнитных параметров сред, и может быть охарактеризовано соответствующим “коэффициентом отражения потока энергии”: (46) Кэ = По / Пп.

4. Исходя из общности законов распространения потоков энергии в электрических и магнитных цепях, можно утверждать, что аналогичные по п.п. 2,3 свойства проявляются и для потоков энергии СЭМП на границе с электрическими цепями.

Отметим, что свойства СЭМП по п.2 существенно глубже свойств каких-либо других его аналогов, включая магнитные потоки, в части подобия с законами гидродинамики. В своё время аналогичные свойства последних позволили Максвеллу сделать качественную картину поведения потоков магнитного поля весьма эффективной основой ещё одной научной дисциплины - “магнито-гидродинамики” и учения электромагнетизма в целом.

Соответствующее терминологическое обеспечение новой теории электричества и её раздела о потоках энергии СЭМП включает аналогичное наименование “Энергогидродинамика”.

3.2.3 Потоки мощности в силовом трансформаторе постоянного тока (СТПТ)


Историческая справка. С момента возникновения практической электротехники , которым можно считать первое применение силового трансформатора в 1876 году для освещения Лувра свечами П.Н. Яблочкова, “трансформаторы с обмотками на постоянном токе” рассматривались лишь в качестве фантастической, хотя и весьма заманчивой задачи теории электрических машин [11]. Может быть, именно по этой причине к её решению и подступали не одни лишь изгои монопольной науки.

Так, в научных кругах были известны попытки решения её как академиком П.Л. Капицей, так и, уже в исторически недавнее время - академиком Лаверовым, отказавшимся от оглашённой им в АН СССР широкой программы “решения проблемы СТПТ” после знакомства с циклом авторских свидетельств на уже созданные “частником” изобретения [1].

В противоположность финансовому госштурму задачи, автор строил свои исследования на базе научных принципиально новых представлений разработанной им с начала 1971 года общей теории проектирования техники и вытекающего из неё универсального решения технических задач. Причём последнее исходит не из известных эмпирических аппроксимаций ТРИЗ или же чисто физических знаний академнауки, а из фундаментальных законов синергетики, как единой теории развития Мира и проектирования в нём сферы обитания цивилизации [4], предсказанных работами Габриэля Крона [16].

После публикаций авторских работ интерес к СТПТ со стороны научно-технических центров возрос также и в связи с ужесточением известных требований научно-технического прогресса и охраны окружающей среды:

1). Мобильным потребителям электроэнергии нового поколения оказались остро необходимы компактные трансформаторные преобразователи, принципиально преодолевающие границу роста по законам Видмара (то есть – с резко улучшенными, в десятки и сотни раз массо-габаритными показателями, с кардинально иными факторами энергосбережения и экологии).

2). Новые высокие технологии требуют особо высокого качества электроэнергии большой мощности - быстродействующего управления её параметрами для поддержания необходимых характеристик технологического процесса. Это относится как к сфере информационных технологий, особенно в регионах США, где по этой причине происходили крупные аварийные отключения энергосистем, так и к сфере обработки материалов - к плазменной и электродуговой сварке, напылению, электроприводу, гальванике и пр. Совмещение же задачи повышения частоты преобразования для лучшего управления потоком технологической энергии и задачи повышения установленной мощности источника питания снова выводит проблему проектирования последнего на преодоление принципиальных запретов законов роста трансформатора по Видмару.

3). Созданы реальные предпосылки для комплексного сверхпроводящего исполнения узлов больших электроустановок на постоянном токе. Однако для трансформаторов в составе этих узлов проблема не решается в принципе, так как состояние сверхпроводимости обмоток последних физически несовместимо с переменным характером силовых токов в них.

Как показали результаты проведённых исследований, СТПТ в принципе решают перечисленные здесь проблемы (см. рисунок №11), и при этом комплементарны к тенденциям развития полупроводниковой техники, технологии и конструирования трансформаторных преобразователей. Более того, сама идея схемотехнического решения технических задач, на которой основано изобретение СТПТ , в цивилизационном плане бесспорно предпочтительнее, чем решение их созданием новых материалов и новых элементов управления, так как ведёт к экономии трудовых, промышленных и природных ресурсов. В качестве примера скажу, что в 70-е годы СССР отставал от США по уровню полупроводниковой техники на 15-20 лет, однако схемотехнические решения в области магнитной записи поднимали соответствующие показатели запоминающих устройств на порядок выше зарубежных.
95% океана не исследовано.
99.99% космоса не исследовано.
90% нашего мозга не исследовано.
Вопрос: чем мы, занимаемся? Разрабатываем смывающиеся втулки от туалетной бумаги?
Max M
Topic author, СупермодераТОР
Avatar
Reputation: 41 (+43/−2)
Loyalty: 14
Posts: 118
Topics: 69
Joined: 21.04.2015
With us: 4 yaers 1 month

Return to Обсуждение Генераторов

Who is online (over the past 5 minutes)

Users browsing this forum: 1 guest