Параметрическое генерирование электрической энергии

На правах рукописи.
Зацаринин С.Б.
ОМСК 2009г.


Предисловие.


Вечный двигатель считался невозможным, несмотря на очевидное постоянное и непрекращающееся движение в природе. И хотя сегодня известно, что система полностью неподвижная даже на секунду не возможна в принципе, тем не менее, возможность вечного двигателя отрицается традиционной "научной" идеологией.
Человек - существо социальное и даже больше этого: как существо цивилизованное, человек всегда был продуктом массовой культуры. А это означает, что своим ушам и "авторитетам" 99,9 процентов людей верит скорее, чем своим глазам и живой природе. В процессе традиционного обучения лежит переключение восприятия людей с живой природы на посредников, которые ее интерпретируют. При этом люди практически полностью утрачивают способность видеть, но зато приобретают способность "верить". В результате в сознании людей поселяются официально утвержденные стереотипы, которые считаются "истиной", но стоит сделать шаг влево или вправо и мир кажется наполненным мистикой и загадками.
Энергия, которую мы можем получать по непонятным для нас законам, не является энергией из ни чего, как пытаются говорить скептики “вечных двигателей”, а является следствием реакций внутренних нелинейных процессов, происходящих в самой среде, окружающей нас.
Если мы располагаем источниками больших запасов энергии, то встаёт вопрос о том, как внутреннюю энергию окружающего нас пространства преобразовать в энергию активную, электромагнитную?
В этой статье я попытаюсь рассказать об одном из множества существующих способов получения «свободной энергии» или «энергии свободы», кому как угодно…


С уважением ко всем думающим и ищущим
Инженер электронной техники
Сергей Зацаринин.


Предыстория.

Попалась мне однажды на глаза вот
такая заметка с кратким сопроводительным
текстом:
В 1930-е годы Русские ученые в Московском Университете разработали и протестировали параметрические генераторы, показывающие КПД >> 1.0. Теория, результаты, изображения, и т.п. - как в Русской, так и Французской литературе, со многими ссылками, приведенными на этот конкретный период:
Mandelstam, L.I.; and N.D. Papaleksi., "On the parametric excitation of electric oscillations," Zhurnal Teknicheskoy Fiziki, 4(1), 1934, p. 5-29; Mandelstam, L. and N.Papalexi, "On resonance phenomena with frequency distribution,"
Z.f. Phys., No. 72, 1931, p. 223; — "Concerning
asynchronous excitation of oscillations," Zhurnal
Tekhnicheskoi Fiziki, 4(1), 1934, p. TBD; — "Concerning asynchronous excitation of oscillations," Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki,4(1), 1934; — "Concerning nonstationary processes occurring in the case of resonance phenomena of the second class,"
Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki, 4(1), 1934. See also A. Andronov, “The limiting cycles of Poincare and the theory of self-maintained
oscillations,” Comptes-Rendus, Vol. 189, 1929, p. 559. See also A. Andronov and A. Witt, , “On the mathematical
theory of self-excitations,” Comptes-Rendus, Vol. 190, 1930, p. 256; — “On the mathematical theory of self-excitation systems
with two degrees of freedom,” Zhurnal Tekhnicheskioi Fiziki, 4(1), 1934; — “Discontinuous periodic movements and
theory of multivibrators of Abraham and Bloch,” Bull. De l’Acad. Ed Sc. De l”URSS, vol. 189, 1930. See also S. Chaikin,
“Continuous and ‘discontinuous’ oscillations,” Zhurnal Prikladnoi Fiziki, Vol. 7, 1930, p. 6; — and A. Witt, , “Drift in a case of small amplitudes,” Zhurnal Teknicheskoi Fiziki, 1(5), 1931, p. 428; — and N. Kaidanowski, “Mechanical relaxation oscillations,” Zhurnal Teknicheskoi Fiziki, Vol. 3, 1933, p. 1.


Эта маленькая заметка на многие годы определила направление моей деятельности, поселила во мне жгучее желание разобраться в вопросах параметрического возбуждения колебаний.
Десяток лет ушло на изучение этого необыкновенного, лежащего в основе всего мироздания, явления. На данный момент я со всей ответственностью могу заявить следующее: нелинейный параметрический резонанс – один из способов преобразования энергии окружающей среды в электрическую энергию, причем с необходимыми для практических целей параметрами. Это заявление основывается на результатах изучения работ различных авторов за период более 150-и лет, посвященных вопросам параметрического резонанса и многих сотен проведенных мною экспериментов и исследований. Так что же такое параметрический резонанс? И как его использовать для получения электрической энергии? Вот этот вопрос мы и рассмотрим.
Но прежде, я хотел бы сделать небольшое, но важное замечание. По роду своей деятельности мне часто приходится общаться с людьми, технически грамотными и имеющими большой как теоретический, так и практический опыт деятельности в области электротехники, радиотехники и электроники. Часто можно слышать различные высказывания о резонансе, как таковом и его природе. Подавляющее большинство из них относится к электрическому резонансу как обособленному (единственному) процессу, протекающему в колебательном контуре, обусловленному периодической синхронной подкачкой энергии в контур извне, совершенно не обращая внимания на факт изменения параметров колебательного контура под действием циркулирующей в нем энергии. Параметры контура считаются неизменными, или, в крайнем случае – линейными. Это катастрофическое заблуждение. Именно по причине смешивания двух процессов, протекающих в колебательном контуре с индуктивностью, содержащей ферримагнитный сердечник, происходит такая путаница в рассмотрении физики процессов и балансе энергии, циркулирующей в колебательном контуре. При рассмотрении процессов в колебательном контуре с учетом протекания в нем кроме электрического, ещё и параметрического резонанса, многие устоявшиеся понятия в теории колебательного контура приобретают совершенно иной смысл.


Параметрический резонанс.


Разъяснения сути и смысла параметрического резонанса лучшего, чем дали академики
Л.И . Мандельштам и Н.Д. Папалекси, в 1934г. [Mandelstam, L.I.; and N.D. Papaleksi., "On the parametric excitation
of electric oscillations," Zhurnal Teknicheskoy Fiziki, 4(1), 1934, p. 5-29] вряд ли найти, посему обратимся к
указанной работе:

Явление возбуждения колебаний при помо-
щи периодического изменения параметров колеба-
тельной системы, известное в физике уже давно
(Мельде, Рейлей и др.), приобрело в настоящее время
снова интерес в связи с осуществлением такого воз-
буждения в электрических колебательных системах.
Хотя указания на возможность такого возбуждения,
которое мы будем кратко называть параметрическим
возбуждением, делались и раньше, и оно, несомнен-
но, играет значительную, но не всегда ясно осоз-
нанную роль, как например при обычной генера-
ции тока в электротехнике, однако только в по-
следнее время оно было сознательно осуществле-
но и было начато систематическое изучение его. Так
Хегнером и затем Гюнтер-Винтером были описаны
опыты, касающиеся возбуждения колебаний в элек-
трической колебательной системе в области акусти-
ческих частот периодическим, намагничиванием
железного сердечника катушки самоиндукции.
Впоследствии, используя изменение, при
вращении ротора, самоиндукции, образованной по-
следовательным соединением двух фаз статора и двух
фаз ротора трехфазного генератора, Гюнтер-Винтер
также осуществил параметрическое возбуждение коле-
баний. В самое последнее время появилось описание
опытов И. Ватанабе, Т.Саито и И.Както над возбу-
ждением колебаний механическим периодическим
изменением магнитной цепи самоиндукции системы.
Как нами было показано в предыдущих рабо-
тах легко, исходя из энергетических соображений, от-
дать себе отчет в физической стороне процесса воз-
буждения колебаний периодическим (скачкообраз-
ным) изменением емкости колебательной системы, не
содержащей в себе никаких явных источников магнит-
ных или электрических полей.
Повторим вкратце это рассуждение для слу-
чая изменения самоиндукции. Пусть в колебатель-
ной системе, состоящей из емкости С, омического со-
противления R и самоиндукции L, в некоторый момент
времени, который мы примем за исходный, имеется
ток i. Произведем в этот момент изменение самоиндук-
ции на некоторую величину , что равносильно уве-
личению энергии, равному

Предоставим теперь систему самой себе. Че-
рез промежуток времени, равный 1/4 периода соб-
ственных колебаний системы, вся энергия системы

перейдет из магнитной в элекростатическую. В этот
момент, когда ток будет ранен нулю, возвратим са-
моиндукцию к ее первоначальной величине, что оче-
видно можно сделать, не затрачивая никакой рабо-
ты, и затем снова предоставим систему самой себе.
Через следующие 1/4 периода собственных колеба-
ний электростатическая энергия снова целиком пе-
рейдет в магнитную, и мы опять сможем начать
новый цикл изменения самоиндукции. Если вложен-
ная в начале цикла энергия будет больше потерь за
время цикла, т. е. если
 (1), (2)
где form3 - логарифмический декремент собственных
колебаний системы, то тогда ток в конце каждого
цикла будет больше, чем в начале его.
Таким образом, повторяя эти циклы, т. е.
изменяя самоиндукцию с частотой в два раза боль-
шей средней собственной частоты системы так, чтобы
можно возбудить в системе колебания, не воздей-
ствуя на нее никакой электродвижущей силой, как
бы мал ни был начальный случайный заряд. Заме-
тим, что даже в отсутствии каких-либо, практиче-
ски всегда неизбежно имеющих место, случайных
индукций (электрические линии передачи, магнит-
ное поле земли, атмосферные заряды) мы принци-
пиально всегда должны иметь в контуре случай-
ные заряды в силу статистических флюктуаций.
Уже при таком грубом, скорее качественном,
рассмотрении явлений возбуждения можно вывести
две основные предпосылки для его возникновения:
1) необходимость выполнения определенной
зависимости между частотой изменения параметра
и «средней» собственной частотой системы и
2) необходимость соблюдения определенно-
го соотношения между величиной относительного
изменения параметра — так называемой глубиной
модуляции его и величиной среднего логарифмиче-
ского декремента системы.
Более полное рассмотрение явления возни-
кновения колебаний при параметрическом возбу-
ждении приводит к линейным дифференциальным
уравнением с периодическими коэффициентами.

Думаю, нет необходимости приводить все математические выкладки, имеющиеся в значительном количестве научной литературы. Желающие могут их легко найти. Нам, для дальнейшего разговора, важно понять и запомнить условия возникновения параметрического резонанса, а именно – определенная зависимость между собственной, «средней» частотой колебательного контура и частотой изменения, модуляции величины индуктивности. И вполне определенная, в зависимости от добротности (потерь) контура, глубина модуляции этой индуктивности. Но, вернемся к первоисточнику:

Как видно из предыдущего, вопрос об ус-
ловиях возникновения колебаний при параметриче-
ском воздействии решается соотношениями (1) и
(2). Эти соотношения, с одной стороны, указывают,
каким условиям должно удовлетворить затухание си-
стемы, чтобы в ней при данном изменении параметра
могли возникать колебания, а с другой стороны, они
показывают, в каких пределах мы можем менять
либо сопротивление системы (нагрузку), либо рас-
стройку системы от точного параметрического резо-
нанса, не нарушая возможности возникновения ко-
лебаний. Однако эти соотношения не дают, да и
не могут дать ответа на вопрос о том, установится
ли стационарная амплитуда колебаний, и каково бу-
дет ее значение. В самом деле, исходное уравнение
ответа на этот вопрос, как линейное уравнение, дать не
может. Иными словами, если бы система действитель-
но все время подчинялась этому уравнению, то при со-
блюдении условий (1),(2) амплитуда колебаний не-
ограниченно возрастала бы.
Линейная система, таким образом, служить ге-
нератором переменного тока не может. Для того чтобы
в системе установилась стационарная амплитуда, необ-
ходимо, чтобы она подчинялась нелинейному диффе-
ренциальному уравнению. Что явление происходит
именно так, вполне подтверждают и описываемые
ниже опыты. Если не вводить в колебательную си-
стему нелинейности, то при периодическом измене-
нии в ней параметров наблюдается следующая кар-
тина. Как только условия возбуждения соблюдены, в
контуре возникает ток, амплитуда которого непрерыв-
но нарастает. В наших опытах это нарастание до-
ходило до того, что изоляция конденсатора или
подводящих проводов не выдерживала, и при-
ходилось прекращать опыт.
Для получения стационарного состояния
в систему приходилось вводить проводник с
нелинейной характеристикой, например катушку с
железным сердечником, лампы накаливания и т. п.
Для проверки возможности возбуждения элек-
трических колебаний в колебательной системе одним
периодическим изменением ее параметров без введе-
ния в нее каких-либо э. д. с, нами, прежде всего, был
поставлен следующий опыт.
Чтобы осуществить, параметрическую генера-
цию необходимо, с одной стороны, достаточно эф-
фективный способ изменения параметра и, с другой
стороны, систему с возможно меньшим затуханием.
Так как, максимальная мощность параметрически воз-
бужденных колебаний равняется
то для получения сколько-нибудь заметной мощно-
сти, при легко осуществимых частотах изменения
параметра, необходимо иметь в цепи емкость значи-
тельной величины, способную выдержать большие на-
пряжения. Ввиду сравнительной сложности осущест-
вления в лабораторных условиях переменной емко-
сти требуемой величины, допускающей достаточную
глубину модуляции при необходимых больших часто-
тах, мы отказались для начала от изменения емкости
и выбрали в качестве периодически изменяемого
параметра самоиндукцию.
Из различных возможнос-
тей осуществления периодического изменения самоин-
дукции мы, по ряду соображений, остановились, сна-
чала, на следующей. Если ввести в переменное поле
катушки самоиндукции L какое-нибудь проводящее
тело, (в простейшем случае - короткозамкнутый ви-
ток), то, как известно, вследствие наведенных в те-
ле токов Фуко, магнитная энергия поля, а следова-
тельно и эффективная L — уменьшится. Исходя из
этого, мы применили в качестве устройства, позво-
ляющего удобно и с требуемой частотой периоди-
чески изменять эффективную величину самоиндук-
ции следующее. Переменная самоиндукция состоит из
двух групп плоских катушек (по 7 в каждой), смонти-
рованных на двух параллельных дисках по периферии
двух параллельных окружностей так, что между обра-
щенными друг к другу сторонами катушек было узкое
пространство в виде щели.
В этой щели помещался металлический вра-
щающийся диск, имеющий на периферии вырезы в ви-
де зубцов (7 по числу катушек), расположенных та-
ким образом, что при вращении середины зубцов в
определенные моменты совпадают с центрами кату-
шек. Таким образом, периодическое изменение са-
моиндукции здесь достигается тем, что при враще-
нии диска зубцы попеременно то входят в поле ка-
тушек, то выходят из него. В первом случае эффект-
ивная самоиндукция очевидно будет минимальной а
во втором — максимальной. Так как такой диск (на-
пример, из дюралюминия) допускает очень боль-
шие скорости вращения (в наших опытах перифе-
рийная скорость достигала до 220 м/сек.), то, сле-
довательно, при указанном способе изменения само-
индукции можно было осуществить большие частоты
(1700—2000 в сек.) изменения параметра и получить
колебания достаточной мощности. Заметим, что
для увеличения самоиндукции, а также для
большей концентрации поля в пространстве между
катушками они была снабжены сердечниками из
подразделенного железа.
При подстройке колебательной системы, в
которой отсутствуют какие-либо явные источники
тока или напряжения, с помощью конденсатора на
частоту, равную или близкую к половинной частоте
изменения самоиндукции системы, в ней возникали
мощные колебания с частотой, точно равной поло-
вице частоты изменения самоиндукции. Амплитуда
колебаний при этом быстро возрастала до тех пор,
пока не наступал пробой изоляции либо конденса-
торов контура, либо подводящих проводов. В на-
ших опытах напряжение достигало 12—15 тысяч V.
Для того чтобы получить стационарный режим не-
обходимо было - в согласии с теорией - ввести в систе-
му проводник с нелинейной характеристикой. В каче-
стве такого проводника при первых опытах была
взята группа лампочек накаливания (100-ваттных),
которые можно было включать параллельно в коле-
бательный контур. Прежде всего следует указать на
то, что введение лампочек накаливания действитель-
но позволяет получить и регулировать в широких
пределах (до 5 А, так как мощность мотора и сечение
провода катушек не допускали большей нагрузки) ста-
ционарную амплитуду колебаний.

На основании вышеизложенного, учитывая результаты собственных исследований параметрического резонанса, можно сделать следующий вывод: в колебательном контуре состоящем, в общем случае, из электрической емкости и катушки индуктивности c ферримагнитным сердечником, возможно возбуждение электрических колебаний значительной мощности. Возбуждение осуществляется путем периодического изменения одного (или нескольких) параметров этого контура, без подвода электрической энергии от внешнего источника. Факт непреложный и сомнению не подлежит.
Практика, как критерий истины…
Прежде всего, необходимо заметить следующее: я не берусь обсуждать, а тем более опровергать выводы, сделанные академиками Л.И. Мандельштамом и Н.Д. Папалекси в отношении источника энергии, обеспечивающего возникновение и рост амплитуды колебаний в контуре (а именно – электрический двигатель). Тем не менее, мои практические работы однозначно указывают на иной источник энергии.
Параметрические генераторы (и не только генераторы - паратрансы, стабилизаторы, употрансы, шунттрансформаторы, канализаторы, трипорты и т.д.) нашли широкое распространение в промышленности. И все они имеют КПД < 100%. А иначе, быть и не может, при выбранном способе управления – модуляция величины индуктивности осуществляется путем изменения насыщения сердечника, т.е. путем подмагничивания (изменения магнитной проницаемости сердечника). Существует множество различных технических реализаций параметрических генераторов, но во всех, по крайней мере, известных мне, есть одна принципиальная особенность, не позволяющая получать дополнительную энергию – ток, протекающий в колебательном контуре, так или иначе взаимодействует с модулятором посредством магнитных полей. И, конечно же, оказывает противодействие движению модулятора. Вот на компенсацию этого противодействия и идет энергия внешнего источника. Так что, уважаемые академики не причем. Они использовали, пожалуй, единственный доступный им тогда, метод модуляции, который в принципе не позволяет получить больше энергии, чем затрачено. Хотя червячок остался…. Заметку, с которой все началось, помните? А была не только одна заметка….
Что здесь можно сделать? Как избавиться от противодействия модулятору? Очень просто – надо найти такой способ модуляции индуктивности, который бы:
а) позволил осуществлять глубокую модуляцию (а еще лучше – манипуляцию) индуктивности катушки с ферримагнитным сердечником;
б) полное отсутствие (на крайний случай – минимальное) взаимодействие магнитного поля сердечника (как следствие протекания тока в колебательном контуре) и модулятора.
Вот на поиски такого способа и ушел десяток лет моей жизни. И он найден. Я не буду описывать, что проверялось на роль модулятора, но кандидатов было не менее сотни. На данный момент найден материал, позволяющий изменять индуктивность катушки с ферримагнитным сердечником при приближении его к сердечнику. При этом магнитное поле, образующееся в сердечнике вследствие протекания тока по катушке, не взаимодействует с материалом модулятора. Величина индуктивности катушки изменяется примерно в 9-10 раз со скоростью, соответствующей скорости приближения модулятора к сердечнику (но не быстрее постоянной времени катушки). При этом в катушке не возникает индуцированной ЭДС .
Таким образом, при использовании указанного модулятора возникает реальная возможность (что подтверждается на практике) осуществить параметрическую генерацию в колебательном контуре, без противодействия перемещению модулятора, что позволяет сконструировать целый класс безтопливных параметрических генераторов различной мощности (десятки Ватт – сотни, тысячи и более Киловатт). К примеру, в объеме автомобильного аккумулятора вполне реально изготовить генератор мощностью 3-5 кВт, без особых технологических ухищрений.
В настоящее время близятся к завершению исследования, которые, по моему мнению, позволят создать параметрический генератор без движущихся частей. Полученные результаты внушают твердую уверенность в положительном результате. В частности, в экспериментальной модели генератора, изготовленной на основе серийного силового трансформатора ОСМ 0,63 У3 (размер – два кулака) удалось возбудить параметрические колебания мощностью 6217,9 Вт, что позволяет «снять» в нагрузку 4352,5 Вт. И такая удельная мощность – далеко не предел.


Заключение.


Таким образом, на основании выше изложенного, можно сделать следующий вывод. Кроме традиционного способа генерации и трансформации электрической энергии, существует способ, при котором в колебательном контуре, возникают электрические колебания значительной мощности, без подвода электрической энергии к контуру. Основываясь на трудах значительного числа научных работников за период в 150 лет и результатах собственных 10-и летних экспериментальных исследований вопросов создания, поддержания и практического использования колебаний электрической энергии в параметрическом колебательном контуре, удалось найти техническое решение, позволяющее получать практически неограниченное количество электрической энергии.
Проведенные мною научно – исследовательские и опытно – конструкторские работы позволяют, вне всякого сомнения, создать целый класс безтопливных генерирующих установок, как электромеханических, так и без использования механики.


С уважением ко всем думающим и ищущим
Инженер электронной техники
Сергей Зацаринин
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
30 июня 2009 г.

parametricheskij_generator.pdfparametricheskij_generator.pdf. На экране.