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文档简介

完整高级手册使用“低阻力”发电机优化机械能恢复PeterLindemann,D.Sc著

前言这本书是BediniSG系列手册的第三本和最后一本。在第一本书(BediniSG完整新手手册)中已经完整介绍如何制作一个BediniSG增能器。在第二本书(BediniSG完整中级手册)中已经完整介绍微调方法以及实现能量增益的诀窍。如果你对这两本书不熟悉,一定要先搞到这两本书这样你才能从头开始:这本书回顾了在中级手册中讨论过的微调方法,并展示给你所有的功能都被优化好的模型的操作方法。然后进一步详细讨论使用“低阻力”发电机利用轮子机械能的最好方法。也包括了对“JimWatson”机器的完整分析,第一次将完整的设计、图解以及操作细节印了出来。这本书从中级手册结束的地方开始,它涵盖了所有主要细节,书中的内容来源于JohnBedini对于一个设计最好的自运行机电设备的研究。在学完这本书后,你应该充分理解John的方法,John用这些方法可对大尺寸设备进行实验,这些设备可被引导自运行还能产生足够的额外能量带动外部负载。未来是你们的!PeterLindemann(2014年8月)

介绍本书的目的是演示如何将BediniSG增能器产生的机械能最大化,并如何将机械能最大程度转化成电能,这样做一个清晰明确的“能量增益”将会实现。这个过程要做的是:1、在运行电池最低的电能输出情况下使用中级手册中讨论过的“微调”方法将转子转速调到最高。2、以及将一个“低阻力”发电机系统引进来以便最大程度地利用轮子的机械能发出新的电能,这些电能在第一时间可不是来自运行电池的电能。虽然JohnBedini已经反复演示了这些方法并且自从1996年他就已经将关于如何实现这一目标的所有的基础图解发布到网站上,但是人们仍然对这一过程感到疑惑。他认为人们有必要通过实际动手制作设备来学习这个过程,因此他觉得没有必要用文字详细解释。既然在2010年演示过这个“摩天轮”设备,在2012年和2013年还展示过之前的两本手册,貌似现在发布这些信息可能会被过去持抗拒态度的经济力量所接受。因此,所有的事情要解释清楚,所以严谨的研究者们要将他们的设备移到台前。一个在2014年能源科学与技术大会(2014EnergyScienseandTechnologyConference)展示过的设备具有你需要明白的所有特性,理解了这些特性之后你可以为你的离(电)网住宅建造一个补充电厂。这包括了一个“低阻力”发电机,我们要在第六章完全揭示它的特性。BediniSG系列手册的最后这一本要最终揭开John的自运行设备的奥秘,这些奥秘在“显而易见的事实”下已经隐藏了超过30年。PeterLindemann,D.Sc

第一章中级SG增能器演示回顾BediniSG完整中级手册已经介绍和解释了许多John的“诀窍”的好处。这些诀窍已经变成明确的程序步骤,它能使一个人“技艺熟练”地来优化电路的功能,这样设备可以利用少数的“机会之窗”将能量损失降到最小并产生一些补偿性的能量增益。这些调整的最终结果就是提高了设备的效率并向读者明确地介绍了要实现“自运行”需要达到的条件。这些调整包括用不同的方法“微调”增能器运行,对电容充放电的所有方法的一个完整历史回顾,以及用基于NikolaTesla的“守恒的方法”的高级理论解释了为什么能产生增益。当这本书在2014年已见雏形时,有必要制作一个经过优化的可工作的“中级”增能器。所以一个附带的低阻力发电机要被造好并测试。这就使得在2014年的6月末的能源科学与技术大会上展示这个正在工作的设备成为可能。

会上演示的设备这个设备有几个特征,估计你不想让这几个特征出现在你的复制品中,它们是:1、用丙烯酸制作的框架2、线路完全暴露3、被仪表充分测量4、仪表处贴满了标签丙烯酸框架是制作SG模型剩下的,在2012年我们短时间卖过这些模型。作为一个演示,它看上去很专业且能消除有东西“隐藏其中”的观点。线路完全暴露可以否定与看不见的电路有“秘密连接”。各种计量仪表被安装在不同的丙烯酸板上,主要是为了方便解释减少怀疑。当然,各种贴在计量仪表、开关和连接点旁的标签也这个演示变得简单易懂。该设备的这些特征都需要花费额外的时间和金钱去制作,来实现预期效果。会议期间没有人关于对这台设备运行的解释提出任何疑问。重大机械性升级SG设备一开始就附带着结合在一起的自行车轴和车轮,这个的轮子从未平稳转动,需要做个大手术。框架轴承、内部轮轴承和轴统统不要,换上一个新的、更大直径的实心轴和新的轴承,并用套筒将这些固定好。随着所有的零件都安装好,轮毂可以平稳转动。

下一个问题是轮圈。随着轮毂可以平稳转动,显而易见的是轮圈“不圆”,需要花费大力气去调整辐条的松紧,直到偏心率得到修正。如果你使用的是铸模的塑料轮,这一步就直接跳过。其他制作者曾用过轮椅和现代自行车上的铸塑车轮。一旦轮毂和轮圈都能平稳转动,轮子就变得平衡并能无振动地高速运动。它也能在固定发电机线圈的狭窄槽缝间平稳转动。上图展示了已经选择好的磁铁之间的间距,车轮有36根辐条,每个磁铁之间隔着一根辐条,这样磁铁的数量就是18块,这样放置磁铁就变得更加容易,并且转速要比新手手册中用了21块磁铁的车轮略微高一点。一旦磁铁被放置到位并用“超级胶”氰基丙烯酸酯粘合好,就要做一些安全措施保证轮子高速转动时的安全。要做到这一点就要使用两层包装胶带,绕着轮子紧紧缠绕两圈。这种类型的胶带有时被称作“捆扎带”,因为其中植入了玻璃纤维网,该特点可使它具有很强的抗撕扯能力。氰基丙烯酸酯在固化之后会变得很脆,既然这个装置是在“吸引模式”下运行,线圈的磁场是在将轮子上的磁铁在它们到来时拉过来。当有胶带缠在上面,如果开胶了,磁铁也不会以每秒40英寸的速度飞出!反而你会听到“咔嗒”声,也就是当磁铁经过线圈被磁场引力从轮圈上拽下时发出的声音。电路特性一些人非常慷慨地捐出了这个模型的各个部分。JohnBedini提供了塑料框架、轮子和磁铁,还有TomChilds在Teslagenx(一个网店)制作的一块电路原型。Tom随后还捐出了一个线圈,这个线圈的电线是7根美标20号线和1根美标23号线捻成的一股。7根美标20号线相当于7个供能线圈,而1根美标23号线相当于1个触发线圈。最后AaronMurakami捐出了他早些时候买的一块电容放电电路。PeterLindemann将所有的这些组装在一起并调试好以达到演示要求。对于电路,所有的“微调”方法都用上了。这包括匹配的晶体管套件,匹配的电阻套件以及电路必须在一个干净的电路板上制作。任何人都可以按照BediniSG中级手册中的详述来制作电路。或者省点事儿从Teslagenx买一个这样的电路。

为了能让这个电路适合这个装置,只做了两个修改。第一个修改是在这张图的顶部中间将两个12欧电阻(Xicon/美国领英)串接在原有的12欧电阻(Yageo/台湾国巨)上,作为触发器的“微调”部分。不久之后我们要对这一修改进行更详细的讨论。第二个修改是在这张图的底部中间接上一个大二极管,这是“发电机模式”电路部分,我们要在后面讨论它。除此之外,电路板与你从Teslagenx上买到的一样。制作线圈的说明在SG新手手册中,但是制作线圈仍然是整个制作中最为艰难的工作。所以如果你想买线圈就不要抱怨什么。这里有张这个线圈的照片,是有人为这个项目捐赠的,实践证明当它装置开始微调时它工作的非常好。

当线圈和电路被安装好后,所有的临时电线都被移除,都被替换成美标12号线,如图所示:这些是所有的更粗的红色和黑色电线。这些电线在电池、计量仪表、接线端子与电路其他部分之间连接。当这个操作完成时,这个设备发生了戏剧性的改变!简单地说,它开始运转得更好。为了搞清楚为什么会发生这个现象,你必须记住BediniSG是一个“高频”设备。估计晶体管的频率是16兆赫兹,可以轻松在几微秒中关闭。这种开关速度意味着“每根导线”都成了感应器,你所要做的就是“降低电路阻抗”。许多制作者忽视了这一步,但是效果显著值得去做。调试触发电路下一步就是“微调”电路的触发功能。正如你记得的SG新手手册中的内容,在触发电路中循环的电流实际上是在永磁铁经过线圈时由触发线圈生成的。这就意味着线圈和轮子之间的距离是诸多变量之一,这些变量会影响到电流的强度。所以第一件事情就是将线圈上下挪动挪动直到你找到一个高度能让轮子的转速最大。在这个演示模型中,这个磁铁和轮子之间的距离最后确定是0.375英寸,也就是9.52毫米[SG新手手册在56页说的是0.125英寸]。当线圈高度设定好后,12欧的电阻从电路板上断开,并临时替换上一个25瓦可变电阻。这个装置逐渐被提高到满速,这时调高或者调低可变电阻直到轮子的最大转速能在运行电池的最低电流下维持。就像输入安培表展示的那样。结果是这个装置所需要的电阻值是36欧。所以当可变电阻器移除时,就用三个串联在一起的12欧电阻替换原来的可变电阻。就像在15页里看到的当这3个12欧姆电阻被焊接到电路板时,一个奇怪的事情发生了。接下来设备的电源被接通,但是设备并没有一直自动加速到满速!增加的电阻限制了触发电流,所以轮子不具有足够的机械能来从“双触发”降为“单触发”模式。为了修正这一点,一个瞬时接触开关被安装上了,它可以临时让这36欧电阻“短路”。这样就可以在双触发模式下向轮子提供要达到相对“满速”所需的触发功率。安装好触发切换开关后,所有的电子和机械修改都已完成。这些修改的结果是:•轮子做完美的圆周运动,没有前后左右摇摆•轮子的转速达到365转/分,要比使用更粗黑红电线和使用触发切换开关前增加了80RPM•在满速状态下,使用的电流从1.8安降到了1.4安•以最低输入电流获得了以最高速度平稳运行

安装到框架上接下来的操作就是延伸出框架,来为安装电容放电电路和附带的线圈做准备,这两个组件将要组成“低阻抗”发电机。既然这个设备是用作公共展示,就把这两个组件安装在同一个框架伸出部分上,也就是设备的后面。框架延伸片被螺丝用一个大的黑色尼龙螺母固定在SG设备的竖直支撑上,而且螺丝还被另外两个黄铜螺栓和两个翼形螺母加固。丙烯酸延伸片的形状如图中绿色所示。

安装电容模块位置较低的平台是用来安装John的公司出售的比较器电路模块。这个模块有四个螺丝从模块底部旋进。在丙烯酸板上有4个钻好的孔,电容被很好地固定在上面。两个终端模块被安装好了,在电容模块左右两边一边一个,来连接外部导线。这张是电容模块的顶视图,导线已经接好了。左边的导线为电容提供了充电通道,它们连接着SG设备的线圈,并在线圈放电时给电容充电。右边的导线是在电容放电时第二块电池充电的充电通道。这个模块能检测电容电压,当电压上升到接近24伏时开始放电,当电下降到接近18伏时会关闭放电。安装额外的发电机线圈这个额外的发电机线圈需要调整,线圈要能朝着轮子靠近或者远离。这里展示的安装这个线圈的平台要能既可以调整它的高度,也能调整它朝向轮子的角度。在这个基础平台的上方,正在制作用来固定系统的复杂框架。既然磁铁要向发电机线圈的铁芯释放出强大的吸引力,线圈必须被绝对固定牢固以避免震动,以免线圈向正在转动的轮子产生无法控制的移动而导致事故。这个线圈被框架像盒子一样包裹着,并能防止它向轮子移动。这些丙烯酸片被两套黄铜螺丝和螺母固定好,前后各有一套。黄铜意味着完全没有磁性。完整的发电机设计会在第四章中展现。添加“发电机模式”电路在2013年Bedini—Lindemann科学和技术大会上,John向与会者介绍了新的SG设备所使用的“发电机模式”。这个方式会从运行电池中提取稍微多一点的能量,但可以让第二块电池充电得更快。关于这个过程已经放出一些展示,但是没有一个展示是“完全计量测试”其收益数量水平。所以,如果这个最近的创新没有被彻底探讨和发表,BediniSG完整高级手册就不能算结束。传统的SG电路是让主线圈直接放电到输出电路,给电容或者第二块电池充电。所谓的发电机模式电路改变了主线圈的放电路线,将放电导向运行电池然后再从运行电池流向输出电路。这种模式的收益我们会在下一章讨论。这种新的SG电路将运行电池和第二块电池之前“串接”的位置改成“共地”连接。为了隔离和平衡这个新的布置,John将一个二极管引入到电路中,这个二极管一端接在地线上,一端接在输出电路上。在这里,绿色圆圈已标出。既然这是一个用来展示的装置,所以SG传统模式连接和发电机模式连接都出现在这个装置里。电路中出现了一个切换开关,这样只需扳动开关,就完成这两种模式的相互切换。John总是将这个电路称作操作的“发电机模式”,因为这个装置的目的是用来展示,并且装置中已经有了一个切实存在的“发电机线圈”,所以将这个发电机模式电路称作“共地模式”,就像你在图中看到的在标签的右半部分。开关中部接的这根黑线接到右边,与图中的红线一起为电容充电。其他两根黑线接到图中左侧,一根连接运行电池的阳极端(+)来组成传统SG模式电路,另外一根通过刚接的二极管连接运行电池的阴极端(-)来组成共地或者发电机模式电路。所以,发电机模式是非常简单的修改,只需要一根新电线和一个新二极管就可以了。运行模式切换开关用了一个简单的方法让这两种连接互换来完成展示的目的。高级SG设备的完整图解这个图解完成了关于会议中展示单元的功能的讨论。这是一个使用了所有中级和高级修改方法的充分“微调”过的设备电路图解。组件名称:•T=7个NPN晶体管(MJL21194-G)组成的匹配套件。•D=所有的二极管,不管是D1还是D2都是1N4007型。•R=7个470欧1瓦碳质电阻组成的匹配套件。•N=7氖指示灯(606C2A)•C=60000微法@80伏直流闪光灯电容•TAR=触发器调整电阻(演示模型,36欧10瓦)•TS=触发器切换开关(瞬时接触模式)•DG=二极管,用于发电机模式电路6A411(6安1000伏)•S=电容放电开关(比较器电路或者等效电路)•RMS=运行模式开关(单刀双掷型)•MC=主线圈,7根美标20号漆包线,130英尺•TC=触发线圈,1根美标23号漆包线,130英尺•B1(运行电池)=12伏@35安时数,富液型铅酸电池•B2(充电电池)=12伏@35安时数,富液型铅酸电池

第二章“发电机模式”运行的好处自从John在他的商店里开始展示“发电机模式”算起已经有一年半了。他说虽然从运行电池抽的能量稍微多了一点,但是可以让第二块电池充电的更快。他总是说这种“交易”很值。但当时没有充分的测量数据来证明这一点。所以,在大会上展示的设备,其主要目的之一就是在经过充分“微调”之后,来测量“发电机模式”在做什么,以及原因。第一件事情就是理解传统SG电路和发电机模式电路的区别。这张图是从上一页的图片截取一部分,图中有一个主线圈,这个主线圈有一个附带的晶体管电路,这个晶体管电路与电路的其他部分连接。发电机模式在晶体管关闭之后调整了主线圈的放电路径。通过这条路线放出的电量返回经过B1(运行电池)并被电容收集起来。你可以看见主线圈顶部连接着B1的阳极端,并且与电容C的阴极端通过RMS的连接组成了完整的放电路径。当RMS的单刀打到上方,(传统SG模式)放电路径绕过B1直达电容C的阴极端。当RMS的单刀打到下方,(发电机模式)放电路径指向B1并通过B1到达C的阴极端。这两种情况,指向C的阳极端的路径都要经过二极管D2。这里有这两个电路简单形式的比较。为了清楚起见,这两个电路都使用过的组件被画了出来。在传统SG电路中,能量传输是通过了截然不同的3步:第一步:当开关T接通,能量从B1传输到MC第二步:当开关T断开,存储在MC中的能量释放了出来,并通过二极管D2,再由电容C收集起来。第三步:当电容C的能量已经充满,开关S临时接通,电容放出能量至电池B2。在发电机模式中,能量在系统中传输与上一模式类似,除了第二步。第一步:当开关T接通,能量从B1传输到MC。第二步:当开关T断开,存储在MC中的能量回流经过电池B1,同时也经过了二极管D2和DG,然后由电容C收集。第三步:当电容C的能量已经充满,开关S临时接通,电容放出能量至电池B2。充满希望的是,已经搞清楚目前这两个电路的不同点就是发电机模式电路在每次循环中两次从B1攫取能量,而传统SG电路在每次循环中只有一次从B1攫取能量。这从根本上改变了电路的运行并有效地改变了主线圈MC和晶体管T与其他主要组件在关系上的位置。有许多方法来描述这一点,但是这里有一个简单的分析。传统的SG电路工作时类似一个简单的直流—直流降压变换器,而发电机模式电路类似一个直流—直流增压变换器。所以,明白电路的这一点已经足够了。现在,工作台上一个完全计量的模型是怎么工作的?传统SG基线输入测量为了理解发电机模式的好处,我们必须明白我们要将它与什么比较。如在上一章中解释的,大会演示装置完全节能环保。它在完全充满电的电池带动下最高速是比365转/分多一点,但是这个速度是用老一套的光刻度带测量的。有代表性的是,SG电路被设计成每个晶体管通过大约0.25安培,所以7个晶体管预计就是1.75安培。大会演示装置的轮子被调好平衡,使用了新的平衡好的轮子、新的轴承和微调好的触发电路,需要的电流要少20%。嵌入安装的指针式电流表在轮子最高转速时指示的数字不到1.4安。这个安培表被标签“平均输入电流”,原因很明显,SG是一个在一连串直流脉冲的带动下工作,一个指针式电流表只能指示这些脉冲的平均值。虽然这些仪表不能提供电流的精确数值,但是它们可以提供一个相对准确的平均值。为了能更好地理解设备输入电流,还用上了一台福禄克数字示波器。指针式安培表是50毫伏一个刻度,架在0.01欧的电阻分流器上。当这个电压在示波器上被同时观察到时,图像就产生了。图中用浅红色标出的部分即为脉冲,脉冲上升起点电压为0.00毫伏,上升终点电压为100毫伏(A),这里显示脉冲的每秒出现109.7次,高度大概是一个格子。让我们先看看轮子的转速。我们知道轮子上有18块磁铁,所以计算可以这样:109.7赫兹÷18=6.094转/每秒×60=365.66转/分这是光刻度带测出的转速情况,结果是令人鼓舞的。下一步让我们看看电流的计算。电流的平均值可以通过测量“曲线下面积”来计算,“曲线下面积”由曲线的范围定义。曲线也就是表示脉冲的浅红色曲线段。“曲线下面积”也就是右图中绿色部分。波形在每个分隔都有一个脉冲峰,大概是100毫伏。这样我们用一个并联的0.01欧电阻就可以确定电流峰值,用到了欧姆定律(E/R=I)。计算如下:0.100伏÷0.010欧=10.00安下一步,脉冲的这部分宽度,也就是脉冲的时间长占整个周期大概36%,并且脉冲曲线大概是直线,绿色区域也可看成是一个直角三角形。所以整个周期的平均电流计算如下:0.100伏÷0.010欧=10.00安10.00安×36%÷2=1.8安计算结果与指针式安培表指示的数字有不小出入,这暗示了两件事情中至少有一件是真的:1、指针式安培表没有校正好,或者2、我们对于屏幕中显示的峰值计算的结果太高。绝大多数人会马上认为第一个是真的,并对福禄克屏幕显示的结果非常信任。但据我多年跟这些设备打交道的经验,我更相信指针式安培表,部分基于它能读取电池的电压,这可以显示出缓慢的放电率。在这一点上,如果你愿意将这些测量看作“重要的指示工具”而不是“绝对的数值”,那么你也许能更好地以同样的方式接受这些测量与其他测量间关系的重要性。传统SG基线输出测量让我们在看看对输出测量的指示情况,输入指针式安培表是0-5安培量程,输出指针式安培表是0-3安培量程,刻度仍然是50毫伏一个刻度,但是电阻分流是0.0166欧。安培表测量的电流与电容向电池B2放电有关。当设备运行时,指针在“0”和“1.2”之间来回摆动。数字输出电压测量是直接对电池B2测量。输出指针式安培表的指针的状态说明设备输出的电流平均大约0.6安,大概也就是平均输入电流的45%。当福禄克数字示波器被架在输出安培表的分流电阻两端时,得到了右边这幅图像。我们看见的第一件事情就是电容以每秒2.183次的频率向电池B2放电。而放电在屏幕上升起的高度是6个格,总的宽度是非常窄,它的持续时间大概是16微秒(0.016秒)。这个示波器设置是每个格是200毫伏,脉冲的峰值可以这么计算:200毫伏/格×6格÷0.0166欧=72.28安培时所以,电池B2正由72安的脉冲每秒2.183次充电,用这些测量还不能将能量焦耳数精确量化。输出的平均电流可以用屏幕上的“曲线下面积”来估算。这个面积占整个波形面积大概1%,所以这个方法的平均输出电流是0.7安,这与指针式电流表的结果相似。不管这些脉冲的绝对值,电池对它们回应的非常好。SG发电机模式输入测量当这个装置被调整成发电机模式,发生了一些变化。轮子转得有点儿慢了,输入电流上升了,输入电池(运行电池)的电压下降了。这儿的仪表是用来测量典型发电机模式的运转情况。指针式电流表读数大概是2.15安,轮子转速大概是335转/分。所以根据指针式电流表,电流输入从经典模式的1.4安上升到发电机模式的2.15安。上升率计算如下:2.15安÷1.4安=1.53说明增长率是53%把福禄克数字示波器接在电流表分流器上,我们最后可以看见在发电机模式电路中什么正在直接影响输入电流波形。三角形顶端的短线是晶体管关闭的结果,波形在晶体管关闭前的上升段是我们在23页看到的标准输出,下降段是发电机模式电路在主线圈放电时从运行电池B1获取的额外电能。所以,这就是指针式电流表正在解释为什么平均输入电流会有53%的增加。尝试量化这个输入电流使用了“曲线下面积”得到了一个类似的结果。输入电流是10安培这个峰值的18%,输出再加上另外10%,所以总的输入平均电流是2.8安。这个电流的增长了计算如下:2.8安÷1.8安=1.55说明增长率是55%所以,尽管指示的绝对值有变化,但至少这些方法在测量这两种运行模式的电流增长率上基本上是可以胜任的。SG发电机模式输出测量指针在“0.5”和“1.5”安之间来回弹跳。电压表清楚地显示了一个增长,现在是13.36伏,之前是13.25伏。但是福禄克数字示波器上却出现了大动作。示波器正在展示电容每秒放电4.418次,峰值上升到6.6格,这等同于用78安的脉冲每秒4.418次给电池B2充电。充电频率从传统SG模式的2.183次上升到发电机模式的4.418次。增长率计算如下:4.418赫兹÷2.183赫兹=2.023赫兹说明增长率是102%既然电容放电系统是由电压控制,而且这两次测试的放电和重启跳变点都未曾改变,所以可以合理的认为每个脉冲的焦耳值也没有改变,因此,向充电电池B2传输的能量的实际数量增长了两倍还多,同时输入花费的能量增长了大约一半。充电收益数据无疑是支持John关于发电机模式收益的观点。为了这个讲述的目的,需要花费更多的时间去量化这些能量传送并消除一切含糊不清的测量,欢迎你为自己的装置这样做。在这儿的目的是将你引向正确的方向。在发电机模式下运行SG貌似是将一个小小的电流添加到主线圈MC放电所产生的另外的低电流尖峰上。既然电容充放电频率是之前的两倍,消除临时驻极体效应的时间减少,所以电容电荷的更多的自发恢复会被转移到第二块电池。这至少是一个合理的解释。在其他材料方面,John认为用作给电容充电的波形的“不断变宽”是用这个方法产生能量增益的主要原因。鼓励你对这一过程做尽可能深入的探索,并能得到你想要的解释。关键在这儿,在你面前已经有了John曾用来有效抵消所有电能损失的三种不同的产生能量增益的方法,它们是:1、当循环重复出现时,电池的高速“充放时间”2、电容中出现的“临时驻极体效应”3、发电机模式的运行

第三章SG增能器“自转”功能没有例外,每当有人将SG装置称作“电动机”时,John都在努力纠正他,他总是说“它不是电动机,而是增能器”。当然,John准确地知道他在讲什么,但是我们当中大多数已经长时间抵触这样理解。所以,要在这里一次性讲清楚John想对我们讲什么!在1984年出版的由John所著的名为《Bedini的自由能源发电机》的书中提到设备原型机是一个电动机,它带动一个飞轮和一个发电机,这个发电机有着许多独特功能,John称之为增能器。这里有张放大图像。非常清楚,所有永磁铁的北极面被埋在轮子里。在磁铁面前转动的是一组固定好的线圈,线圈中有铁芯,这就是“增能器”的设计。增能器的功能对能量增益机制的运行至关重要。在原著第13页John这样写到:“有许多不同的方法可以解释这个理论。”在第21页他写到:“电池真的在自我充电”在第22页他说:“我们想用来发电的波就像老式直流发电机发出的那样,除了电枢阻抗和轴承阻力外,没有任何激励磁场”。并且最后他说:“我已经在我的实验室里做了一些实验并且发现某些类型的增能器、发电机和交流发电机正是我们需要的。”为了重申John的发现,这里引用《BediniSG完整新手手册》第一章的话:“增能器是一个特殊的发电机,在发出电流之后速度不会像正常发电机一样降低。旋钮开关允许电池时而充电,时而驱动电动机。过了这么多年,John意识到如果他想让增能器自己转动,就必须移除电动机并真正简化系统。”“增能器原型机由一个被安装了好几块永磁的轮子组成,在它面前有几个线圈,当磁铁掠过线圈时,线圈中会有电脉冲流向电池。但是John也知道在适当的时候如果电流电脉冲流向线圈,轮子应该被驱动。这就是研发开关方法的事儿。”“新系统由一个增能器、一个电池以及一个特殊的电路组成。减少了一半组件,包括电动机、旋钮开关和飞轮。”简言之,这个装置可被看作原始的“低阻抗发电机”,这个发电机还有附带的电路使其可以自转。几年过去了,John在这个“技术平台”上做了成百上千次试验并研发出一个“自转”方法,这个方法能100%恢复发电机需要保持转动的电能。所以,这把我们带进了对SG的研究。唯一缺少的东西就是其他所有未充能的线圈,而它们构成了低阻抗发电机的剩余部分。电动机的旋转机械力的变化为了明白当John说它不是电动机时他到底想表达什么,我们必须弄清什么是电动机以及它是怎样释放机械能。这个曲线图展示了典型的直流电动机功率变化,这个电动机配有整流电枢。它展示了速度、转矩和功率这三者的关系。在图中,转矩是橙色曲线,功率是红色曲线。像这样的一个电动机,转矩大小与有多少电流通过定子磁铁前的电枢绕组直接相关。当电动机启动时,速度最低,但使用的电流和产生的转矩都是最高。当电动机越转越快,由于绕组中产生的反电动势,所使用的电流和产生的转矩开始下降。当转矩降到最低点时,转矩再也无法产生足够的机械能来推动电动机转得更快,所以它达到了最高速。这些关系可顺着橙色线观察到,当速度增加时转矩下降。在速度的两端,功率相对很低,因为这些“乘数”中的一个的值很低。只有在转矩和速度曲线的中间范围,这些值的“交叉积”也就是功率才能达到峰值。可以从图的最右边列出的功率值看出来,在接近电动机开始或者最高速,10×90=900瓦;机械功率在中间达到峰值50×50=2500瓦。这就是为何像这样的电动机必须被降速到无负载速度的50%,是为了在动态测试中准确测定它的功率。而有点与直觉相反的是,“功率曲线”产生了一个非常方便的性能特性,当机械能从设备中移除,这样通常会让机器降速。这点对于几乎所有的机械系统都成立。在这种情况下,如果在电动机满速时挂上负载,那么它会降速。但在它降速时,功率会提高以适应负载,来尽可能减少速度的下降。关于这一点最典型事情是只要使用的电压不变,速度与功率的调整是自动进行的。这一点使得这类电动机对于产生机械能极为有用。所以,电动机的能力是在它的转速减慢时能产生更高的机械功率,这是个电动机的特点,而这一点并没有在增能器中有所体现。SG增能器的旋转机械力变化SG增能器在每次线圈接通时都产生吸引力。这个吸引力吸引轮子上的其中一块磁铁,直到它位于线圈的正上方。在这一点,线圈断开,磁铁掠过。每当这个过程发生,都会从运行电池攫取特定数量的电流并让轮子产生了特定数量的机械能。随着轮子速度的提高,每秒重复这个过程的次数也越来越多,因此功率的增长与速度的直接相关。在图中可以看出,橙色线(转矩)与红色线(功率)一起上升。[这至少是在“单触发模式”下SG转矩——功率曲线的样子]这个转矩——功率曲线十分有趣,它还有一些优点。与标准的电动机功率曲线不同,这也意味着增能器不能在速度下降时产生更多的机械能,因此不能用作普通电动机提供机械能带动额外负载。这就是John一直想让我们明白的,SG是一个“自转增能器”,是设计用来在产生足够的维持自转的机械能时还能产生超量电能(当所有的额外线圈都利用上)。第四章SG增能器的额外线圈发电机除了SG高级电路和优化操作之外,演示模型还有一个“额外线圈”发电机。供能线圈(在Bedini标识后面)和发电机线圈看上去紧挨在一起。既然轮子上的永久磁铁是一块块陶瓷#8磁铁,并且这些磁铁是运行发电机线圈的唯一磁场输入,这个线圈是设计在这个相对较弱的磁场下运行。发电机线圈演示装置的目的是使用单线圈演示低阻抗发电机的原理,为了最大化低磁场水平,决定加大线圈铁芯的宽度,这样就可以从永久磁铁获取更多的磁通量。因此,一个类似供能线圈用的塑料线轴中间被数值切开,并加宽了1英寸。这样就产生了一个线圈的核心面,这个面的形状更加接近磁铁的矩形形状。这个开放的区域被填充了与供能线圈一样的R45铁焊条。简单的修改产生了一个被填充了3倍多铁焊条的线圈,这个线圈可以从每块磁铁那里获取更多的磁通量。当这个线圈架被线包裹后,每圈多用了60%的电线,但是这个线圈获取的磁场要比简单圆形铁芯的线圈多300%。总的来说,这样做很值。一旦这个线圈架做好并且铁芯材料也填充好,铁条就要用氰基丙烯酸盐粘合剂(超级胶水)粘好,类似于新手手册里的那样。线圈架用10根美标16号线(类似供能线圈那样将这10根线捻成一股)缠绕。然后将这10个线圈串联,最后导线长度大概1000英寸。这里点技术含量,只能用一根线的线头去接另一根线的线尾,或者反过来。千万不可头接头,尾接尾。电路这个线圈的输出电路在这儿。它由一个开关、一个二极管、一个电容、一个电阻和40个LED组成。这个开关是一个简单的肘节式开关。二极管是一个6A100。4个电容组成一个470微法的电容组。电阻估计是100欧1瓦。40个LED是每10个串在一起形成4排。完整的电路图在这儿。测试结果在实际运行过程中,额外的发电机线圈点亮了所有的LED灯,亮得不能直视。在会议的录像中能看出来接通或者断开LED不会改变哪怕每分钟一转的转速。我们要在第六章里更详细地讨论这个测试的结果。关于实际应用,发电机线圈在点亮40个LED的同时产生的阻抗是极低的,与会的每个人都看到了这一点,但是没有人明白自己在看什么。这是什么?为什么人们都不理解这个装置?为什么这个装置能工作?

第五章理解Lenz(楞次)定律HeinrichF.E.Lenz是一个俄国物理学家,在1804年出生于沙皇俄国的多尔帕特城。他的父母从民族上讲是持德国口音的普鲁士移民,所以Lenz也常常被称为一个德国物理学家。Lenz原先是在多尔帕特大学学习,后来在圣彼得堡大学教授数学和物理,这期间他在科学上贡献颇多。他清楚地记得他早期在磁铁方面的试验并将以公式化,也就是Lenz定律。符号“L”被选用表示电感是为了向Lenz致敬。理解Lenz的发现在1831年Lenz正在学习有关发电机和电动机的新科学。他在这个领域里的第一篇论文他称之为“磁电与电磁现象相互作用定律”。这篇论文包含了他首次发表的“Lenz定律”。他的观察结果是这样的:当机械能从一个电动机中移除,电动机表现得像一个发电机;当电能从一个发电机中移除,发电机表现得像一个电动机。今天,这些观察结果表述如下:电路中的感应电流归功于磁场的改变或者动量,感应电流直接对抗这种磁通量的改变或产生一个机械力对抗这个动量。在Lenz研究过的所有实验中都出现这种感应电流和外界磁场的相互作用。他开始相信这也代表了“能量守恒定律”,也支持“系统中能量状态的变化不会产生能量”这一观点。这是Lenz的试验结果最简单的一种描述:如果永磁的N极靠近线圈,线圈中的电流会产生一个次级磁场,它能排斥磁铁的靠近。当永磁的N极远离线圈,感应电流会转向并产生一个磁场拉回磁铁。在大多数基础报告中,Lenz定律可以这样描述:如果导线被放置在左边是N极右边是S极的磁场中,一个推力使导线向下运动。导线产生的电流会生成一个环绕导线的磁场,这个磁场会对抗导线上方的磁场,会加强导线下方的磁场。这种由导线中的电流产生的感应磁场产生了一个向上的反作用力,方向与初始推力相反。所以,Lenz定律描述的是磁场、电流和机械力三者间的复杂交互作用。机械力总是想将三者约束在一起,是因为材料的特定几何形状和运动的缘故。这张图描述的是这些力在一个普通直流电动机中的行为表现。当磁场被描述成B,电流被描述成I,作用在导线上的力表示为F。推动电动机转动的正是机械力。但是这个力在推动导线穿过磁场B时,磁场感应导线在导线中产生了一个电势,该电势想要使电流方向反转。如果在F方向上的机械力变成了对设备的“输入”,这个设备就变成了“发电机”并产生了反方向上的电流。Lenz是第一个描述这些相互作用的,当电流是主导,就会产生力,我们称它为“电动机”。当力是主导,就会产生反方向的电流,我们称它为“发电机”。但事实上,同一个设备可以表现的是一台电动机但本质带有发电机的性质来对抗电动机,也可以表现的是一个发电机但本质上带有电动机的性质来对方发电机,这取决于哪种力是主导。现代理论称这为“电枢反作用”并认为这是转子中的“电中性线”的一个角位移。你无法“击败”Lenz定律,明白这一点是极其重要的。Lenz定律是自然力行为表现的一个准确描述,这些自然力以这种特定的材料配置出现。你能做的是研究证明这个过程中的微小的细节以及学习如何设计装置!这就是JohnBedini在上世纪80年代做的事情。既然大多数商用电动机和发电机都是用了上述相同的基本几何形状,这些机器的所有行为表现在某种程度上与一个假设一致,这个假设就是Lenz定律在表现上普遍适用,并且也正如Lenz所相信的该定律也是“能量守恒定律”的一个例子。幸运的是,这是不正确的。我们的目的是从磁场感应中产生电能,在此过程中没有由感应电流和初级磁场的交互作用产生的相关机械反作用力。就是这能让你制作一台在电流被移除后仍不会减速的发电机。但问题是:诀窍是什么?修改Lenz定律的表现让我们回顾一下发现出现Lenz定律的特定条件。当一个通电导线被放置在一个磁场中,环绕导线的磁场和外界磁场的相互作用在导线上产生一个力,这个力趋向将导线朝着使电流减小的方向移动。这被称作“反电动势”或者反向电动力。当一个导线连有完整电路被放置与一个磁场中并沿着与磁场垂直的方向移动,那么在导线中会产生一个感应电流,这个电流会使得导线沿着原来的方向运动更加困难。这被称作“反电动势”或者反向电动力。在第一个例子中,线的动量通过感应反向电压对抗电流。在第二个例子中电流通过产生的磁力排斥外界磁场来对抗导线的运动。Lenz相信这两个现象彼此相互作用并且它们的表现支持了“能量守恒定律”。他满意于他的发现,没再进一步研究。所以,这种限定材料的特定安排必须避免!我们明确不想将一个通了电的导线直接在一块磁铁前移动!问题是,我们能做什么来产生电感并将在发电机中产生的反向机械力降到最小?好吧,在下一页你可以看到这些组件的一个简单修改,线圈缠绕在铁芯上然后被安装在一块旋转磁铁面前。而这貌似与原来的结构明显相似只不过是“里外调换”了一下。它确实有了几个新特性能让我们修改Lenz定律的表现。第一个不同是机械力的表现,在第一种安排中,如果没有电流流经导线,就没有机械力。在这个新安排中,即使导线没有电流,磁铁仍然吸引铁芯。所以,比如在第41页中,如果磁铁靠近线圈,但线圈没有连接电流表或者完全断开,那么线圈中就没有感应电流并且没有反向磁场出现来对抗磁铁运动。在这种环境设定下,磁铁不会被系统中的任何事物吸引或排斥,不管是否运动。然而,如果我们在线圈中放入铁芯,那么就会有一个力作用于磁铁,即使没有电流也会如此!并且,这个新的磁力是“普遍吸引”,不管磁铁靠近还是远离铁芯,这个力都是在吸引磁铁。这种材料上的安排产生了一系列力,这些力在磁铁经过铁芯时根本上相互抵销“不产生合力”。但是“不产生合力”与“没有力”是完全不同。这个状态非常具有欺骗性并且绝大多数工程师相信第二种组件安装方式与第一种在所有的操作特点上完全相同,但它不是。所以,这给了我们两种简单的过程来开始设计并/或者避开Lenz定律。第一个是将线圈缠绕在静态铁芯上这样磁铁经过时可以磁化或者消磁。第二种方法是当电流可以在导线中流动时对电流进行控制。这是JohnBedini在上世纪80年代早期指出的。记住他说过的:“我已经在我的实验室里做了一些实验并且发现某些类型的增能器、发电机和交流发电机正是我们需要的。”那么他说我们需要的是什么?“我们想用来发电的波就像老式直流发电机发出的那样,除了电枢阻抗和轴承阻力外,没有任何激励磁场。”理想上,他在寻找一个发电机能用一个辐射尖峰(就像整流器中的电火花)产生直流脉冲,但同时对转子产生的机械阻力为最小,轴承损耗也低,还能用永磁代替绕组的方法来消除“磁场绕组”中的过剩能量。“增能器”是他给任何以这些全部或者部分参量运行的发电机起的名字。在这张照片中John靠着他的正在工作的原型机,拍摄于上世纪80年代。这个装置在左边有一个电动机,“增能器”在右边。照片显示这个装置没有飞轮。

第六章简单的低阻抗发电机在上一章,我们看到了制作这样一台发电机在理论上可行,这种发电机能最小化机械阻力(反向电动效应),同时能产生电流。在这一章我们要近距离观察John在上世纪80年代研发出的能达到这一目标的简单“增能器”。基本设置这两张图是从John的名为《Bedini的自由能发电机》原著中摘录的,这本书出版于1984年。在第一张图中我们可以看见增能器是这样制作的,一个轮子上面安装了永磁,永磁的N极朝向轮子,在永磁的前方安装了一些线圈,线圈中间安装有看上去像钢插销的内芯。在第二张图中,展示了两个基本设计,在下面的设计中一个轮子上带有两块磁铁,这样磁铁就面对着一个中间是铁芯的线圈,这个线圈连接一个由二极管和电容组成的电路。为了能说得更清楚,下一张图简单地展示一个中间有铁芯的线圈面向一个轮子上的磁铁的北极,这个线圈连接一个由二极管和电容组成的电路。这是一个基本“增能器”的构建方法。这是一个“增能器”或者“低阻抗”发电机的“基本配置”。下一步上我们看看它是什么以及为什么它能工作。分析Lenz定律里的力为了简化过程,只画出了相关组件的布局。在底部有个线圈,在铁芯的上方是一圈磁铁,磁铁的N极对着线圈。红箭头代表转动方向。当轮子转动,磁铁经过铁芯并发生了一系列复杂的事件,其中有:1、铁芯被磁化2、吸引力作用于轮子3、由于铁芯中磁通量的改变线圈中有电压产生。右边的这张图说明了这些交互作用。在这张图的中间,线圈的铁芯是用了黑色矩形表示了,其中还有一些垂直的竖线在铁芯右边是一个二极管和电容组成的简单电路,但是电阻符号显示电阻没有连接到电路上只是与电路靠近。铁芯上方的蓝方框代表了轮子上的永磁铁,以及它们所在的5个位置,红箭头表示运动方向从A到E,N表示磁铁N极面向铁芯。在蓝方框上方是一系列绿箭头,代表了当磁铁经过铁芯时轮子受到的机械力。绿箭头的指向代表了机械力的方向,绿箭头的大小代表了在这个位置上机械力的相对大小。在绿箭头上方是蓝色曲线,代表了铁芯中磁场的强弱。最后,在这图的底部,红色曲线代表了当磁铁经过铁芯时线圈中感应电压的大小。那么,这就是这些事件的复杂“快照”,每次磁铁经过铁芯时这个快照都会发生,让我们把这些过程一步步地过一遍。蓝色曲线表示当磁铁从A位到E位铁芯中磁场的强度。当磁铁在A位时磁场开始磁化铁芯,当磁铁在B位时这种磁化迅速上升,在C位时这种磁化达到了顶峰。当磁铁经过C位时,磁化迅速衰落直到它到达D位。到达E位时这种磁化继续减弱。作用在轮子上的机械力如果只考虑强度而不考虑方向的话也呈现出类似的特征,就像绿箭头所表示的。所以当磁铁在A位时对轮子的作用力是很弱的,但是磁铁的运动方向与轮子转动方向平行(红箭头),磁铁增加了转动的动量。这是一个由永磁作用在轮子上的有正向作用的电动力。当磁铁从B位移动到C位时,这个正向作用力一直在增加轮子的动量。尽管磁铁沿着这个方向继续贡献重要的正向力,但是实际上磁铁对铁芯的吸引力矢量变得与运动方向愈加垂直。当磁铁在C位,磁铁对轮子不再施加任何力,对轮子的运动既不促进也不阻止。但是此时的吸引力达到最大。在这个位置,作用于铁芯的磁力是100%垂直,意思是磁力方向与转动方向呈90度角。当磁铁经过C位,磁铁作用于轮子的力方向反转,开始阻止轮子的转动。当磁铁从C位运动到E位,磁铁对轮子产生了一个“反向电动力”,这与磁铁从A位运动到C位对轮子产生的“正向力”在本质上是一样的。所以当磁铁经过铁芯时对轮子没有产生“合力矩”,只要没有电流在线圈中产生,就没产生Lenz力。即使在线圈中没有产生电流,作为铁芯被磁化的反应也会在线圈中产生感应电压。红色曲线代表感应电压,感应电压在强度的变化上追随了铁芯的磁场强度变化。所以,当铁芯的磁化快速地从B位上升到C位,感应电压也迅速上升。但是当处于C点时铁芯中的磁化达到最大值,磁化过程停止,感应电压降为0然后,随着铁芯中磁场的衰落,这意味着磁场在相反方向上的一个改变,并且感应电压方向反转,并达到它的最高负值。当磁铁向着D位移动时铁芯中磁通量迅速下降,线圈中的负电压也下降,当磁铁向E点移动,铁芯失去了它的所有磁场,感应电压又降为0。到这里已经对磁场和磁力的行为表现做了完整的分析。现在让我们看一看当电流在线圈中被感应出来时发生了什么以及是什么改变了它们的产生。不同负载下阻力系数的变化标准发电机在电负载和机械阻力间产生一个线性关系,而这个发电机可不是。这就是为什么这种设计有时被称作“间接感应”,因为增加的固定铁芯所产生的缓冲作用。直接感应发电机展现的是产生的电流与机械阻力或者反向转矩之间的线性关系。间接感应发电机展现的是产生的电流与机械阻力或者反向转矩之间的非线性关系。举个例子,下面是2014年大会展示设备经过一系列试验之后得到的数据:没有负载(开路)时发动机转速370转/分带有40个LED时发动机转速365转/分带有0欧负载(短路)时发动机转速360转/分带有100欧负载时发动机转速停转带有300欧负载时发动机转速停转带有1000欧负载时发动机转速360转/分一个标准发电机在开路时转速最大而在短路时停转。我们测试的发电机在开路和短路时都是接近最高速,在中等负载时却停转,这说明这个发电机在所有的环境下不是一个“低阻抗”发电机,但是在特定条件下可以产生至关重要的电流和低阻抗。二极管和电容组成的电路的负载效应从以上数据中你可以看出点亮40个LED的负载效应,使用二极管和电容电路,转速只下降了5转/分。只损失了1.3%的转速并且转速处在开路转速和短路转速中间。在目前的配置下对于发电机来说这几乎是一个理想的负载特征。那么,它是怎么工作的?

这张图反映了给电容充电的电流随时间变化的情况。二极管被连接到线圈上,这样当磁铁开始离开铁芯时二极管会剪掉随后的电压。当磁铁靠近铁芯的这期间由于线圈中时没有电流出现,这样磁铁作用在轮子上的力就是100%的吸引力电容电压由于负载的缘故下降到只是处在线圈产生的电压峰值以下。当线圈电压上升到电容电压以上时,电流从线圈中流出,给电容充电并产生了一个机械Lenz反作用来对抗外界磁场。电流流动的这个时期已在感应电压曲线上用黑色区域标出。这个由电流产生的Lenz力反作用于外界磁场,作用方向与它被感应方向精确相反。在这种情况下,它减弱了永磁对铁芯的吸引,而此时铁芯几乎仍然是竖直的。所以,Lenz定律如我们的要求变得令人满意!正是在这种配置下,几何体无法施加反向机械力来对抗轮子的转动。轮子的转动方向仍然用红箭头标出。现在我们能看的出John的小电路的天赋。当电流被产生出并要选择一个“机会的窗口”时这个小电路能自动调整。这个“机会的窗口”就是由于最可能低的机械阻力而使得电压和电流达到最高时磁铁的位置。当设备制作合理,增能器就可以被设计用来反复重复这一典型事件。这个设计已经成为公共领域(专利和设计公开,归全民所有)超过30年了,更多的人不理解这项技术的唯一原因就是几乎没有人动手制作过它,所以没有人实际观察到它是什么。这个设计的变种这里有几十种修改来改进它的运行。这里简单列一下:•更大的轮子将使Lenz反作用更加垂直•安装更多的磁铁,这样每一圈会发生更多的事件•一个更大的电容可让产生电流所用的时间缩短•更大的飞轮能更好地维持最高速•一个调整好的顶速可以减少电动机输入那么,已经明确所有可以提高收益的措施都列在这里。好,让我们将所有的部件集合在一起来看看完整的设备,包括John公开展示过的增能器原型机中的那台最大装置。第七章详细分析“WatsonMachine”一段小历史在1984年John还未发表他的小册子时,John就已做成功了几十个实验。所以,他知道这个装置能成事儿。问题是他不知道为什么这个装置能工作。那时TomBearden假设了一个有可操作性的理论,也是他们必须坚持的理论。那么“π点电流”的理论和“电池自充”的概念就在那时出现。John总是说“有许多不同的方法可以解释这些理论”并且套上一个“低阻抗”发电机也是方法之一。这是John曾用过的“最初的”电路与控制器的图解。这个装置有一个电动机、一个飞轮和一个增能器。增能器运行时可以给一块12伏的铅酸电池充电。电路是一个触发式计时器,它是由零散的电子元件组成,该计时器可以在增能器给电容充电时让电池利用部分时间带动电动机运行。然后,电路断开电动机与电池的连接,电路使得电容向电池放电,紧随其后的是一连串直接来自增能器的电压尖峰。在那时,循环再次开始。计时变得不均匀并且触发的重复速度也发生了变化。在电动机被晶体管直接开关的同时,电容也通过一个机械继电器放电。既然这个增能器在有低阻抗的状态下能给电容充电,就可以在使用最少电池能量的情况下使电动机达到“顶速”。电容容量的选择是为了给电池提供重要的反向电泳来优化充电。飞轮大小的选择是为了在电容放电阶段当电动机失去动力时仍能维持最可能高的转速。为了能让系统工作,要好好花时间研究一下这些的参数,来寻找最佳平衡。对于不同切换阶段的转速的调试放在最后。John总能调整好他的装置,但是大多数人却调不好。在John发表了他的书之后,JimWatson联系了他,他俩在电话中交谈多次。Jim对电学并不非常熟悉,并请求John能研发一种更加简单的控制电路。作为回应John研发了这个基于555计时芯片的计时/继电器电路。JimWatson用这个更为简单的电路控制器制作了他的第一台装置。这就是那台装置。一个12伏的电扇电动机带动一个飞轮,飞轮上安装了8块烧制#8磁铁,磁铁面对这8个线圈,这8个线圈被安装在一个底盘上,线圈的中间用钢螺栓作为内芯。所有的线圈都是串联。所有的电路、包括电容,都被安放在图中右侧的盒子里,其上方是一个机械继电器。两个开关允许电动机能直接从电池获取能量带动装置转动,然后再进入“运行模式”这样电路就会像之前描述的那样自动切换。下面展示的是一个基本的等效电路,电池上方的开关将装置开启。当开关断开时,电池通过继电器与电动机相连,第二开关控制继电切换控制器的接通和断开。你会注意到增能器通过一个“全波桥式”整流器与电容相连,而之前已经讨论过单二极管。全波桥式整流器可容易地切掉来自增能器的用来给电容充电的波形中前向峰和拖尾峰。这使得输出翻倍但也给系统增加了一点儿阻抗。使用一个标准电动机和一个飞轮的这种组合,这样做很值。从1996年起所有的照片和图解都被放到John的网站上,这里面没有一个偏离《Bedini的自由能发电机》(发表于1984年)中的基本方法。这台装置遇到了危险JimWatson被他的第一个装置深深震撼到了,所以他决定做一个更大的。快到Tesla百年研究会的时候(在那一年夏天在科罗拉多州的斯普林斯市召开)Jim只告诉John说他正在制作一个装置要给这次大会带去一个“惊喜”。以他的经验可以制作一个更大的。这张照片中的装置是JimWatson在1984年的夏天在Tesla学会上首次向与会者展示的。这台机器的尺寸互联网上有很多关于这台装置的推测,是时候说明一下这台装置的真实尺寸。在照片中几乎没有关于尺寸的任何线索。唯一能依靠照片推断出的是用红色标出的跨接电缆夹支架的尺寸。如果我们假定这个电缆夹是6英寸长,那么所有的长度和直径都可推断出:跨接电缆夹…………………6英寸长(15.36厘米)工字梁………4英寸高(10.24厘米)工字梁框架…………………6英尺长(184.32厘米)…………………2.5英尺宽(76.8厘米)驱动电动机…………………6英寸直径长(15.36厘米)…………………9.25英寸长(23.68厘米)从齿轮箱露出的轴…………1.25英寸长(3.2厘米)飞轮…………24英寸直径长(61.44厘米)…………2.5英寸边宽(6.4厘米)…………2.5英寸轴长(6.4厘米)线圈…………6.6英寸长(16.89厘米)…………2英寸直径长(5.12厘米)环形磁铁……5.25英寸外径长(13.44厘米)……2英寸内径长(5.12厘米)……1.5英寸厚(3.84厘米)增能器轮……25英寸径长(64厘米)……0.75英寸厚(1.92厘米)电容…………2.8英寸高(7.17厘米)…………1.42英寸径长(3.63厘米)构造细节电动机是一个24伏、串绕、高速电动机,最初是用做启动飞机的。这个电动机直接连接了一个齿轮减速箱。减速率并不知晓,推测是6:1到10:1。从齿轮箱伸出的轴能被看见,测量是1.25英寸长。这根轴连接了一个轴连接器,并与连接飞轮的2.5英寸长的轴配接。飞轮由两个巨大轴承支撑,一边一个,只有距离相机最近的才能被看见。飞轮的目标转速是500转/分。材料为铸铁,估计是从旧的蒸汽机上翻新来的。重量是102磅(45公斤)。增能器轮很有可能是0.75英寸厚的铝板,在2.5英寸长的轴的一端转动。环形磁铁有1.5英寸厚,所以比铝板的两面各伸出0.4英寸。环形磁铁是外径5.25英寸的扬声器磁铁,是由烧制钡铁氧体材料制成,在轮子上有7块这样的磁铁。增能器的后板也是由铝板制成。线圈铁芯是钢制螺栓,螺栓直接连接在铝盘上。这样就是8个固定在铝盘上的线圈面对着7个固定在飞轮上的环形磁铁。既然各个线圈相互独立,每个线圈都有自己的整流器可以反馈给电容。这里有三个电容,每一个都是15000微法,并行连接。这些电容的目标电压是在放电时能达到直流50伏。没有展示的还有并连在一起的两块12伏电池、控制电路计时器以及提供切换作用的机械继电器。关于此部分大机器的图解与之前小机器的图解是完全一样的。继电器系统是由汽车继电器组成,估计大概是50安的。其他特点为了能更好地说明,将环形磁铁经过线圈时先经过线圈的环称之为“第一边”,后经过线圈的环称之为“第二边”。环形磁铁经过线圈时产生了不寻常的波形,当环形磁铁的第一边到达线圈时,电压震荡上升到正向峰值。然后当第一边与线圈完全对齐时,电压降为0。当线圈进入到环形磁铁中心时,产生了第一个负向电压峰值,但当第二边参与进来时,情况很快发生了反转,产生了第二正向峰值,当第二边离开线圈时产生了第二个负向电压峰值。所以每个线圈与环形磁铁交互共产生四个峰值。以500转/分计算每秒可以转8.33圈,8块磁铁,每一块每转由7个环形磁铁激发,每次交互产生4个电压峰值。这样每秒就可以产生1865.92个脉冲给电容充电。记住,线圈是6.6英寸长、2英寸直径长,并且每秒能产生1866个电压峰值给电容充电。John的报告中提到继电器被设置“每秒切换一次”,意味着装置用电池驱动电动机每秒一次,同时电容正被充电。然后继电器要切换,并且设备将由飞轮带动,此时电容向电池放电,在随后剩下的不到一秒的时间里增能器直接向电池释放脉冲。在第二秒结束时,继电器将再次切换,这一过程再次重复。这个方法可让增能器的100%输出都传输到电池里,而同时电动机由电池驱动只利用了上述过程的一半时间。在巨大飞轮转动时电动机正以更高的速度转动,这样能让增能器运行的更稳定并且电动机所需的能量维持也相对较低。传说与现实基于多名目击者的证词,这些数据已经非常接近装置的真实尺寸。根据现场的解说,JimWatson说的飞轮的重量是102磅,这样机器就会很大,但这也比许多人猜测的要小一点儿。这已经是从照片和其他渠道获得的尽可能接近的这台装置的尺寸。很明显,JimWatson并没有让John近距离查看这台装置。在1984年8月9-12日,在科罗拉多州的斯普林斯市召开的Tesla百年研究会上,JimWatson的关于John的“自由能发电机”的大装置在这里展出。在发行的《Tesla百年研讨会议程》既没有提到JimWatson的展示也没有提到John关于“雪茄盒Tesla开关”的介绍。为了能将这两个议程排上去,这两个议程也比预先计划的提前了,这两人的演讲都是现场临时发挥。在JimWatson的展示结束时这个大机器貌似已经不见了。会后就到Jim家拜访的可信赖的证人也没有看到这台机器。事实上自1984年8月起就没人说过自己在Jim的那个展示后见过这个机器。更没有其他的照片流出。但这里有一张JimWatson参加1986年Tesla研讨会的照片,由JeaneManning拍摄。两位可信赖的证人也看见他在1990年在丹佛以一种不太显眼的方式参加了一个会议。尽管他出现了这么多次,但没人能够和他讨论1984年的那次展示。很明显,发生了某些事导致了那台装置消失并迫使Jim对此避而不谈,但究竟是什么事儿?没人知道。John从某些角度上不能理解Jim的装置的全部好处。首先,这只不过是他早期研发出并发表过的精确设计,只不过这次更大些。其次,当这个装置运转时,继电系统承受着急促的电弧作用,John怀疑这个继电器在彻底“熔断”前能否撑过20分钟。这个特点让这个展示变成了一个有趣的验证,但以目前的形式它还称不上实用的独立电力供应设备。要理智的看待这个问题,这有张图来自JohnBedini的美国专利,专利号#6677730。这是一个固态电路用来给电容充电并让其向电池放电。这个设计的可运行装备中的一台使用了一组电容,整体电容量是120000微法。可充电到大约25伏。它通过6个并联的N沟道场效应晶体管向一个巨大的12伏电池充电,一秒一次。在这种情况下,最初流向电池的电流大大超过5000安,事实上John反复检查了连接在上面的每一个计量表和探针。即便是使用主动冷却,这些场效应晶体管几个小时之后也会烧毁。另一方面,电池要被立即挪进一个“冷气化”环境里。每次电容放电,一个100安时的电池电压都要跳动半伏。在WatsonMachine中,45000微法的电容组被充电到50伏特,每秒一次向电池充电。这确实要比John的电路在每次放电上表现出更多的焦耳数。使用一个机械继电系统,放电电流估计为50安,但这样做不会坚持太久。到今天为止,没有明确的关于WatsonMachine性能的测试数据。现实是没人知道它有怎样的能力。然而它可以被合理的推断,巨大的铝板、使用钢制螺栓的线圈、以及非常简单的切换方式从各方面限制了它的性能。尽管有这些缺点,但看起来这个设备似乎能短时间地“自运行”,有着以顶速转动的巨大飞轮以及在电压上得到增益的电池,这个设备看起来很强大。在John离开研究会回到家不久,他就被威胁并被告知“不能再从事这些技术的研究”。这些威胁听起来极其严肃,并以一种特定的方式改变了他的研究工作。首先,他决定不再参加任何形式的会议。其次,他决定继续这项研究工作,但不发表任何关于“自运行”装置的文章。最后,他决定不再制作任何大到能提供使用电力供应的设备。到2004年他坚持这些决定已经有了20年,那年他决定再次制作和测试,也就是他开始在网上第一次发布“女学生增能器”。John最终也答应了在2010年参加在他的居住地召开的一个会议。并且从那时起关于他的发现有越来越多的信息每年都能发布出来。

第八章详细分析“G-场发电机”John总是说“某些类型的发电机正是我们需要的”并且我们需要的是能用一个低机械阻抗组件来产生电流。我们已经详细研究了增能器的构架,该构架是一个正在转动的磁铁面对着包有铁芯的静态线圈。但John还没有充分测试具有反向构架的发电机,也就是旋转的线圈经过一个静态磁铁,这就是“G-场发电机”。这个发电机的最初是由一个名叫RaymondKromrey的瑞士工程师研发的,他在20世纪60年代充分研究并测试了这个发电机,并在1968年3月获得了美国专利,编号3374376。这有一张来自专利的图像在专利中这个发明名叫“电动发电机”,在其他的报道中,Kromrey称之为“铁磁发电机”,还被称作“分子发电机”。作为一名“能量守恒定律”的坚信者,他假定机器产生的能量增益是来自与重力场的交互,他也相信转子的特定质量也参与了其中。

对运行特点的总结这个美国专利描写得相对简单,这个专利被授予了一个仅基于这项物理学设计的声明,但没有任何关于这个发电机能做一些不寻常的事情的正式“声明”。然而,在专利中有实验数据表明这个装置可以产生极不寻常的现象。这个是专利中的图6,专利中的这段话对它进行了解释:“离合器118闭合后,轴103连同飞轮117被带入了初始转速1200转/分,于是在传统发电机400中的供能电路409中的开关421闭合,电灯422被立即点亮,相关的功率表423显示初始输出为500瓦;但是当飞轮117被电枢402的磁场的制动效应减速时,输出功率会立即下降。然后,这个过程再次重复,但此时开关421断开,开关121闭合来给发电机100功能,电灯122被点亮,并且功率表123显示输出功率为500瓦,此时功率表显123上的显示结果一直保持不变,并且飞轮117也没有任何减速的迹象。当离合器118分开并且转子逐渐减速时,发电机100的输出大致仍是500瓦,转速900转/分,并且当转速掉到接近600转/分时,功率输出维持在360瓦对使用永磁的发电机也采用了类似的测试,如同图2在发电机200上的测试,可观察到一个大致的恒量功率输出,转速范围是1600到640转/分。”文中描述了对于一个标准发电机和一个新式发电机在负载产生机械阻抗的情况下的“并排”测试。所以在这儿我们是第一次在Kromrey的专利里看见这个。John的“自由能设备”的基本组件组成了一个电动机、一个低阻抗发电机和一个飞轮。一个背景小故事……当John第一次发现Kromrey的专利时,他知道这个专利可能掌握了他一直寻找的钥匙。他立即尝试与在瑞士的发明人联系。不幸的是,那时RaymondKromrey已经不在人世了。John能做的是去拜访Kromrey的遗孀。John对Kromrey夫人解释他对这个发电机感兴趣并想能获得Kromrey夫人的允许对发电机进一步研究。让John十分惊讶的是,他发现Kromrey夫人非常憎恨这个发电机并且十分心痛因为这个发电机在她丈夫生命最后的几年中将她丈夫从她身边“夺走”。Kromrey夫人告诉John他可以对这个发电机做任何事情并且以后不要再联系她。

JohnBedini的复制品John独自离开后开始复制这台装置,并想看看是否他能复制Kromrey所记录的那些结果。这里有张照片,是John早期的“G-场发电机”模型,他这样命名是因为Kromrey相信多余的能量是来自重力场。早期的模型证明Kromrey描述的关于发电机的低阻抗特征是对的。但有一些事情没有提到。这个机器运行时噪音巨响,在磁场被切断时它会发出类似电锯一样低沉、刺耳的咆哮。目前仍没找到能让它安静的办法。尽管如此,John还是想尝试让更多的人对这个技术感兴趣,想与一个搭档制作并出售几十个完整的运行模型,不过最终这个搭档坑了他一大笔钱。这不是John想要的结果!位于西海岸一所大学的电气工程部买了一个,另外九个拿去进行了充分的测试。当他们给John打印一些测试数据时,他们只告诉John两件事;一、他们“无法将这项科学教授给他们的学生”,二、顺便说说,这是个很好的电池充电器。到这里我们看到了John的工作向前推进了这项技术。Kromrey知道这个发电机在短路负载下阻抗很低,但他从未尝试利用输出给电池充电,肯定也没考虑过利用输出驱动电动机并让系统“自运行”。这些想法渐渐在John的研究中得到发展。Kromrey发电机的另一个难点是电流在转子上产生,意味着想要利用电流就要使用电刷或者滑动触点连接。不管换向器/电刷还是滑环式交流/电刷都已成为专利。分析运行中的磁力矢量Kromrey的最初的这个发电机设计会在无阻抗地提供电流时出现几个独特的特点。这些特点中的一些用右边的图来帮助解说。这里我们从侧视图观察。在A位置,我们能看见转子与定子磁铁对齐,因此这时磁化已经达到最大程度。转子中间的点表示转子围绕的轴心,小的红箭头指明了转动的方向。在B位置,由于转子的顺时针转动,转子已经离开之前与定子磁铁对齐的位置。绿箭头代表了定子磁铁与转子铁芯之间的吸引力,力的方向与转子转动方向相反。然而当转子从B位置运动到D位置,转子距离定子足够远以至于无论在哪个方向上都没有外部磁力吸引它。在这个过程中转子上的铁芯正要消磁并且负载电流的Lenz反应正要延迟磁通量的改变。经过仔细检查,有一点变得越来越明显,那就是负载阻抗越低,转子上产生的电流越高,磁场衰退的就越慢,磁场坚持的时间就越长,整个过程没有与定子产生任何交互。这就是Kromrey称它“铁磁发电机”的原因之一。转子冲片中的铁越多,在向低阻抗负载产生电流的同时磁场坚持的时间就越长。这也意味着转子不必每逢产生电流就需被再次磁化,根本上可以让装置在较低转速下产生满额功率。这与Kromrey的报告准确相符。Kromrey记录到当转子离开之前对齐的位置A时一个短路电路负载能完全抵消磁铁的吸引作用。所以在位置B显示的绿箭头就不会存在。这里还有一件更加有趣的事情,你可以回想起我们在《BediniSG中级手册》中提到的关于电的惯性属性的讨论。在这儿,在Kromrey发电机中,分火头和输出线圈在运行时承受了很大的离心力,而且这些线圈的绕组很明显就是这样设计来利用这一点的。这里有一章图6的局部近照,要注意的是转子上线圈的四个部分是如何缠绕的以及这四个部分是怎么连接的。Kromrey的报告中最精彩的部分在Kromrey去世前,他曾经写了一份15页的报告,题目为《铁磁发电机的工作原理》,这份报告的完整拷贝在本书的附录部分。在报告里他讨论了他的理论,那就是关于发电机如何工作以及多余的能量来自何方。但是最重要的是,他发布了一些测试数据并总结了它的性能。这里列出了一些断言:•由于永久磁场的存在,发电机将加速度转变成电能。•短路电路的制动作用可以忽略不计。•能够向极低的阻抗负载产生最大的功率,而且不会过热。•在一个广泛的转速范围中能够产生稳定的功率输出。这张图摘自Kromrey的报告,展示这台装置的功率与转速的不寻常的非线性关系。图中显示这个新式发电机能在450转/分产生330瓦的功率,而传统发电机只能产生120瓦,还显示新式发电机在大约830转/分时达到最大功率输出500瓦,转速一直提高到1200转/分甚至更高,输出功率仍然是500瓦。总结毫无疑问,Kromrey的发电机既能产生电流也能产生功率,同时避免或者重定向了转子与定子的Lenz交互。它能产生电能并避免了机械阻抗,这点在20世纪60年代被发现,并在80年代早期被JohnBedini再次验证。但是这个机器在运行时声音真的很大,这就要求需要复杂的滑动触点连接方式将电能导出。John一直在寻找更好的方法。至少,他要的是一个低阻抗发电机,而且能安静地运转,不需要刷式连接。到了1984年6月,当他发布《Bedini的自由能发电机》时,该书中的增能器设计已经达到了上述的所有目标。哦,是的,这是……关于Kromrey发电机的最后的小“细节”,这个小“细节”通常易被忽略,那就是它与传统发电机相比能产生一个不同“品质”的电流,当然不会想到会有这种情况,但是John无数次证明了这一点并留有文档记录。在洛杉矶John曾在一个酒店会议室向一群VIP来宾展示了一台大型机器,它能通过一根疯狂极细的美标30号电线(截面0.0507平方毫米)点亮灯泡,输出了3000瓦,却没产生任何热效

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