第五章: 脉冲能量激发系统

特斯拉开关

  不会就此止步。尼古拉特斯拉向世界介绍了交流电(AC),但后来他从AC转到极短促、尖锐的直流(DC)脉冲。他发现通过调节这些高压脉冲的频率和持续时间,他能产生一系列取自环境的效应——加热、 冷却、 照明等。要注意的重要一点是脉冲是直接从本地环境汲取能源的。撇开特斯拉的实验过程中使用的先进的设备,而转到特斯拉的看起来简单的4-电池开关,我们发现了尖锐的电压脉冲从环境中汲取自由能的同一操作背景。

开车撞人  考虑一下静电喷雾器公司(Electrodyne Corp)的为期三年测试的电路(展示在《自由能装置和系统手册,1986特斯拉电池日》,"宝马6系列The Manual of Free-Energy Devices and Systems"):


  请注意,当几年前我共享此电路图时,有人告诉我二极管显示反了,因此我显示的那些二极管是不正确的。上图是静电喷雾器公司的图,是正确的。

  本设备所用的开关是机械装置,其中有六个开关,而在任何时候三个是开,三个是关。静电喷雾器公司员工呈示的电路图如下:

  其开关如下:

  建议这个看起来简单的电路要有一个电感负载,最好是电机,但要考虑其结果是测试时间相当长。如果开关速率和开关质量足够高标准,则给负荷的供电可能是无限期的。使用的电池是普通铅酸电池,而经过三年的测试后,电池似乎仍处于完好状态。他们的测试显示了一些非常有趣的东西。如果电路被关闭,电池放电至较低电平,那么当电路再次接通,电池恢复到满电不用一分钟。尽管充电率非常高,电池也不会发热。如果关闭电路并从电池汲取大电流,那么就会发热,这是很正常的电池放电。该系统可用于照明、热水器、电视机、小电机和30马力的电动马达。如果电路运行时不受干扰,那么每个电池充电将高达近36伏,没有明显的不良影响。控制电路的开发是为了防止这种过度充电。这当然是很容易做到,因为所需要的只是安排一个继电器跨接一个电池,当电池电压达到某个被认为是令人满意的最大电压时,断开与电路的连接。

  这些测试结果显示了引人注目的电池充电和电池性能,完全超出与普通铅酸蓄电池相关的正常范围。它们被伺入极短促、极尖锐的脉冲,就象前两个系统一样?看起来好像并没有,但另一件从静电喷雾器公司传来的非常有趣的信息是,如果转换速率低于100赫兹(即
一秒钟切换100次),电路就不会正常工作。静电喷雾器开关是通过安装在一个小电机轴上的三个圆盘进行机械完成的。

  另外一个由静电喷雾器公司测试人员做的详细报告说,如果开关速度超过每秒800次,是危险的,但遗憾的是,他们没有说为什么或如何是危险的。这显然不是一个关于电池的主要问题,因为据报道,经过三年的试验,它们依然外形良好,因此绝对没有爆炸的电池。这很可能就是一件简单的事,即每一个电池上的电压上升得如此之高,超过了电路组件的电压规格,或负载通电,这是一种明显的可能性。这可能是超过每秒800脉冲,充电产生的过度冷却对电池不太好。黄龙600cc

  人们普遍接受这种性质的电路正常地工作,开关必须非常突然,非常有效。大多数人都立即急于使用固态开关,而不是使用静电喷雾器公司那样的机械开关。半导体闸流管太原二手车交易市场SCR或许适用于此,但一个PCP116光电隔离器的急剧切换激励一个IRF540场效应管驱动器是是令人印象深刻的,而如果你喜欢,一个TC4420场效应管驱动器可以代替光电隔离器。或许是在开关导通和关闭后使之略为滞后,可证明非常有效。

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  如上所示,静电喷雾器公司员工用了三个同一的圆盘安装在一个电机的轴上。这使得接触电刷可以安在圆盘相对的两侧。当然,有许多可以替换的结构,总有要求说明我如何愿意选择去制做这种机械开关类型。采用机械继电器的通常想法不太实际。首先,对于这种电路,继电器在建议的切换速度上有困难。其次,对接触寿命而言,两百万和只有每秒100次的切换速度,继电器在运行两个星期的运行后将达到其预期寿命,这不是一个非常实用的选择。

  我们的目的是要有一个简单的构造,可以产生电机运行的几个切换,易于调整的三组开关的两个独立的定时套件(一套为开时,另一套关闭),一个可以拆开、然后再组装而不会改变定时的构造,和一个直接的电子连接。显然,结构需要用的组件是容易得到的成品,而理想情况下,只需要简单的手工工具施工。

  这个推荐的结构允许为启动第一套开关和启动第二套开关的所做的定时调整。还应该可以在两套开关之间采用一个短的间隔。这种特殊设计是假定有个间隙在每个运行的开关之间
可能是有益的。

  开关触点是刚性臂,通过弹簧拉向旋转鼓。触点接触鼓可以是不同的类型,而显示的这一个是特别方便的黄铜或铜凸头螺钉或螺栓,因为它允许用标准焊锡小片做连接开关的钢丝连接点,而钢丝跨接到一个通常的电螺旋接线器,所有这些都可以看到。我建议四个螺旋连接器应用作为一个区组,因为这样当钢丝被绷紧后可令其能够被两个螺钉拧紧固定而停止转动。筒型开关内应无需任何导电嵌入而使之在旋转方向上特别宽敞。

  一种实用的施工方法或许是:

  显示的接触臂是成对互相关联的。如果它们保持各自独立,并且每个臂使用一根弹簧,而不是如上图所示一根弹簧两个臂,则可以允许较低的施工精度。我强烈建议开关鼓要坚实,而且黄铜或铜插件具有相当厚度,有把握键入鼓中。插入件表面应非常温和轻柔落下与鼓表面精确对准,或许非常小心地使用一把小锉,或者如果你足够幸运,你也可以用车床。

  所有开关臂的支点长度可以是两端带锁紧螺帽的螺纹棒的长度。当鼓正在旋转时,开关臂几乎没有移动,所以开关臂里的穿螺纹棒的孔无需非常精确。话虽如此,必须明白,三套开关的每一个开关必须在同一时间开启和关闭,因而弹簧支承臂上的触点必须在筒形开关内完全相同的时间里滑上和滑离导电片。

  该图显示了环绕着鼓圆周的八个均匀间隔的位置上是三个导电插件。有多少绕着鼓并不重要,尽管建议给出了每旋转一周是八个。如果您选择用不同数目,要记住下面鼓臂的定位就会不同。你要安排使之一组导电片刚离去而另一组滑上其导电片上。两组开关不能同时
是开,因为那会使电池短路,这恐怕不是一个好主意。

   稍微移动垫板来调整定时,通过松开四个紧固螺丝,滑动垫板并重新拧紧螺丝。当然,这样做时是在鼓停止转动时。

  六个开关臂一套的每一个都要求在滑动触点(显示为螺栓头)和支点孔间的臂长是绝对同一的。每个嵌入到鼓中的导电片需要精确对准,且宽度相同,否则开关动作将参差不齐而不能适当同步。

  支承开关臂的可以是带了开槽的单个块,也可以是所示的数个标准矩形焊接和粘合或螺栓拧紧在一起的简单结构。

  与非导电部分相比,导电片数量的不等意味着在每一个开关对的开与关之间将有一个正时间隙。尽管如此,电池开关将要求有一个50%的工作周期。开关顺序将是:开//暂停,开//暂停,开//暂停……而那很可能是一个可取的配置,因为具有脉间延迟可以作为电
池充电非常好的配置。

  但是,请不要以为这里描述的特斯拉开关是一个即插即用装置,你可以导通它,而它会给你的上述那种输出,因为那是绝对并非如此。你要明白特斯拉开关作为一个长期的发展项目,具有很高的潜力。

  如果你使用带手动开关的特斯拉开关电路,并在开关转换前运行每个阶段许多分钟,它会给四倍的更佳性能,相比于断开并联电池而运行负载。这可不是特斯拉开关的一切。

  尽管事实上特斯拉开关迎合了一大批人,但它是属于比较难于运行的设备之一。如果反向导通二极管以使它们可以由每个电池伺入电流,那么运行无疑将是COP<1,但会比无开关运行的电路好许多。

  据我所知,只有约翰贝迪尼实现了第二种方法。这里的电路是相同的,但非常仔细地调节电路元件和连接导线以产生电路共振。当共振产生后,虽然只有很少甚或根本就没有多
余的能量提供给辊和其它设备,但电路却变成自维持电路了。

  第三种方法是由美国的静电喷雾器公司的员工做了三年多的开发和测试。在这一型号里,二极管是反转的,而仅伺入尖峰电压返回到电池,通过二极管,一般相信这个方向是不允许电流流过。这是一个非常不同的运作形式,负载功率从本地环境流入电路。电池需要长时间的运行来适应这种方式,因为电路里应用的冷电与电池使用至今的热电是相反的。这个长时间的调节周期通常足以使一般建造者放弃并相信那种电路是不行的。在尝试复制斯坦迈耶的水燃料电池时,戴夫劳顿面临完全相同的这一类问题。它呈现出死机状态并且整整一个月的测试期里没有任何产出,然后它突然活了过来,在几乎没有电输入下产生大量的布朗混合气体(氢氧混合气体)。没有非凡的耐心,戴夫永远也不会成功。我相信这同样适用于特斯拉开关,当二极管正确连接时,阻塞来自电池的电流流过---在系统突然活跃前可能需要长期和耐心的测试。

  一个实验者不相信二极管能够有可能那样反向工作,测试了那个配置并发现,尽管理论如此,实践上,反向偏压二极管居然递送极尖锐的电压尖峰给电池,所以效果很可能像
一个约翰贝迪尼的电池脉冲电路的顺利而有效的版本。

   有趣的是,这似乎确认了运行的特斯拉开关的充电电位,特别是如果在两组开关运行之间有一个短暂的休止期。这里是电路的一个电晶体版本: