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QEG自由能源发电机:原理介绍

 科技知识库 2014-10-15


因为如果我们将线圈如此设计,当转子旋转的时候,什么事情都不会发生。这时候转子看起来就是一个多余、没有效用的设计。然而如果我们改变绕线的方向,将线圈的磁极重新设计成这样:

就会发现S极和N极无法再循着原本的路线找到对方,因为若循着原本个路线,只会遇到跟自己相同的磁极。此时N极和S极必须要寻找新??的路线,让磁力线能够与对方连接。这个时候,转子就开始发挥它的功用。当转子转到了下图的位置时,就成为了NS极之间磁力连接的桥梁:

当转子继续旋转,桥梁就会暂时消失。这会使得NS极之间的磁力连接变得微弱:

当转子又继续旋转,桥梁会于另一侧再度建立:

接着,桥梁就再度消失。 NS极之间的磁力连接又变得微弱:

这样的设计,让核心得以透过转子的旋转,来不断改变两个主线圈的电感值(inductance)。当磁力线可以经由转子传导的时候,电感值就会变大;当磁力线无法经由转子传导的时候,电感值就会变小。 James说,由于这两个线圈是以串联连接,因此当我们测量它们的电感值,会发现数值相当大,可达到40亨利。而当转子旋转的时候,就会让电感值在大约30~40亨利的范围之间震荡、变化。 (数值参考自访谈影片:〈QEG -- Fix the World Organization Interview by PESN; April 3, 2014)

 

离奇的事情是,这个电感值的震荡变化,会在两个主线圈当中产生小伏特的电压 James说,透过电感的震荡变化可以产生电压的这种效应很少人知道,因此对传统工程师来说也是一个相当不寻常的现象。而这也是QEG独特的原理之一。 (这种现象很类似「冷次定律??」,只不过产生感应电流的方式,是透过电感值变化而非磁通量的变化。)

 



共振

那么这个小伏特的电压有什么用途呢?还记得我们前面提到的「谐振电路」吗?谐振电路需要电能的供应才能够运作、保持震荡。而这时,主线圈所产生的小伏特电压,正好就提供了谐振电路保持震荡所需的电能。于是谐振电路就开始进入了震荡的状态。

 

接着,更不寻常的事情再度发生,谐振电路的电能震荡,使得核心也开始发生物理震荡。也就是说,核心的矽钢片也开始跟着震荡。为了确保电路中的电能震荡和矽钢片的物理震荡能够保持在相同的频率并达成共振,在一开始设计QEG核心和电路的时候,就必须考虑到矽钢片的厚度、材质,以及谐振电路当中的电容器数量和规格。因为唯有两者达到相同频率的共振,QEG才能正常的运作、发电。 (目前QEG原型机的振动频率设计为400Hz)

 

这一点又是QEG的另一项独特之处,它跟传统的马达或发电机的原理完全不同。传统的马达或发电机不但没有利用共振,更把电能震荡造成的物理共振,看成是一个必须解决的问题和缺陷。

 

那物理共振如何帮助QEG发电呢?这又是QEG运作原理的另一个奇妙之处。




压电效应

当发电机核心达到物理共振时,一种类似压电效应(Piezoelectricity)的现象就发生了。压电效应是一种机械能与电能互换的现象。这时候发电机核心的物理震动(机械能)开始被转换成电能。并且随着震幅越来越大,线圈和谐振电路中,也开始出现越来越高压的电流震荡,最终达到一万两千伏特。这也是为什么线圈和发电机核心必须要有非常好的绝缘处理,并且必须在谐振电路中使用高压电容器的原因。

 

James说,虽然工程师们都知道压电效应,却很少人想过可以用这种方式来利用压电效应,透过谐振的机械能来发电。而就我的理解,这种透过谐振来产生电力的原理,似乎就是QEG之所以可以产生高压电并达到超输出的原因。

 



转速的锁定现象

另外,James还提到一个很有意思的现象。虽然整个核心的震荡,一开始是由马达带动转子的旋转而驱动,但是一旦核心的振动频率达到400Hz之后,尝试加快马达的转速,并不会让转子转得更快,也不会使核心的震荡频率变高,而只会使核心的震动幅度加大,进而产生更大的电压。也就是说转子的转速会在核心的振动频率达到400Hz之后被锁定!

 

现在,我们已经在主线圈及谐振电路当中创造了高电压的电流震荡,然而这些电力目前还被关在这个谐振电路当中,我们又要如何把这些电力给输出,让QEG把电发出来呢?这个关键就在核心的另一组线圈──「副线圈」的身上。




核心──副线圈

接下来核心的工作方式,其实就像是一个变压器。透过谐振电路与主??线圈当中的电流震荡,在铁芯当中产生一个震荡的磁场。由于电磁感应原理,这个震荡的磁场(下图黄线)在经过副线圈的时候,将促使副线圈产生震荡的感应电流。于是,主线圈当中高电压的低电流,就被转换成了副线圈当中的低电压高电流。而这个电流产生之后,就会透过与副线圈相连的电路传??导出去,成为发电机所输出的电力。

 

下面红线和蓝线所标示的电路,就是将副线圈的电力传导出去的「电力输出电路」:

 

图中L1L2N就是发电机的电力出口,当我们把负载(例如灯泡)与其连接时,就可以得到电力供应。图中的「激发线圈」(3)可以先暂时忽略,它的功用会在更后面说明。

 

如果我们将L1N(L2N)与负载连接,就会得到120V的电压输出。这是因为这样的接法,会让电路只经过其中一个副线圈(1)(2),而仅得到一个线圈所供应的电压。

 

但如果用L1L2与负载连接,电路就会以串联的方式通过(1)(2)两个副线圈,进而得到两倍的电压输出,即240伏特。另外,由于发电机核心的震荡频率为400Hz,因此输出的电力也是400Hz的交流电。由于我们一般家用的交流电频率为60Hz,因此QEG所发出来的电力,还必须经过一些频率及电压转换的程序(先透过整流器转换成直流,再透过逆变器转为频率60Hz的交流电),才可以供应家庭用电。

 



频率与体积

至于为什么发电机要选择400Hz而不是60Hz的谐振频率呢? James说,这是因为发电机的振动频率与尺寸有直接的关系,只有振动频率提高,才能缩小发电机的体积。就我的理解,这其实就跟乐器一样,音调(振动频率)越低的乐器,体积就越大(例如低音大提琴)。因此若我们想让核心以60Hz的频率振动,它就得变得更大才行。

 

那么,如果振动频率越高,发电机就能越小,我们是不是可以提高它的振动频率,让发电机更小呢?我们的确可以这样做没错,然而这也表示,发电机的零件必须变得更精密,核心的矽钢片也必须变得更薄。而当零件越精密、越小、越薄,也就越不容易生产,这时价格也会跟着变高。因此未来在改良、设计QEG的时候,就必须考量到这些部分,在价格和体积之间取得适当的平衡。

 



超输出与自我供应

讲到这里,QEG的主要运作方式,已经大致解释完毕。一开始我们透过市电,来驱动QEG的马达,让QEG开始运作达到共振,最后,则让QEG产生出约10KW的电力输出。

 

在这当中有一点非常重要,那就是我们必须确保QEG输出的电力大于输入的电力,也就是超输出,这样QEG才能真的称得上是一台发电机。

 

目前JamesQEG原型机,的电力输出约为10KW,并仅需约1KW的电力输入,也就是说,它已经达到了约10倍的超输出。

 

既然QEG已经有能力在达到谐振之后,产生超输出的电力,那么我们的最后一个步骤,就是把一开始供应QEG马达的市电电源切断,转而使用QEG自己发出来的电来供应自己的马达,实现自我供应。

 

下面的这个电路所做的就是这件事情:

电路图当中的绿线,以并联的方式,跟左边(以红线和蓝线标示)的「电力输出电路」连接。把发电机输出的电力,导到右下方的开关。一旦我们切换开关,右边(以红线标示)的「马达驱动电路」跟市电的连接就会被切断,转而与绿线连接,这时「马达驱动电路」的电力就开始由QEG发电机自己所输出的电力来供应。 (其实只有这个开关是不够的,因为在开关切换的过程中会发生短暂断电,这会使发电机立即失去发电能力并导致自我供应失败。所以实际上还需要搭配使用逆变器,因为逆变器具有在断电的几毫秒内,暂时维持电力输出的功能。)

 

这就表示,扣掉发电机自己消耗的1KW之后,发电机还能有9KW的电力输出可供整个家庭使用! (平均一个现代家庭所需的用电量约为5~10KW)

 

一旦这件事情发生,就是我们该大声欢呼的时刻,因为从这时候开始,我们就正式脱离了国家的电力网路,脱离火力、核能等各种对环境有害的能源,往自给自足的梦想踏出了非常关键的一步!




激发线圈

至于电路图中的「激发线圈」(3)是做什么用的呢?

根据James的说法,「激发线圈」并不是一个必要的装置,但如果有激发线圈,就能帮助QEG发电机达到更高的发电效率。

(激发线圈)


James说,虽然QEG(Quantum Energy Generator)的全名是「量子能发电机」,但其实整个QEG设计里面,唯一跟「量子」有关系的,只有这个激发线圈。

 

QEG团队发布的开源文件当中提到:

 

In the QEG, the exciter coil is used to provide a conduction path through the quantum field (zero point) into the generator core. This has the effect of polarizing the core, which increases power output over time.

 

也就是说这个激发线圈的功能,是提供发电机核心与量子场/零点能量场(quantum field/zero point)的连结传导路径。这种效应会将核心极化,而使得发电效率随着时间提升。等到这个优化的调校完成后,就无需再使用这个激发线圈。

 

这个激发线圈的原理,其实是另一个谐振电路。这个谐振电路,靠着与发电机的输出电力串联来维持谐振。然而特别的是,它的振动频率是与地球的某个自然频率达到共振。虽然舒曼共振频率(7.83 Hz)也是一个地球的自然共振频率,但激发线圈所使用的是比舒曼共振更高的另一个自然共振频率。

 

在激发线圈的结构中,包含一个火花间隙元件,会随着谐振电路的震荡,产生高压火花。 James说而这个火花必须在QEG核心的磁场范围内,当火花产生时,就会导致磁场发生崩解,进而在核心中产生额外的电流脉冲。 (这部分的原理还不是很确定)

 

开源文件当中对也提到,我们可以用这样的方式使用激发线圈:

 

Start the generator and let it spark for 2-3 seconds, and repeat this 4 or 5 times. Do this whenever starting the generator for the first few weeks of operation.

 

也就是说,我们需要在发电机运转当中的时候,让激发线圈产生火花持续2~3秒,并重复这样的步骤4~5次。而且在头几周之内,每次启动发电机的时候都需要进行这样的程序(James说就他的了解是,若我们将发电机移动到别处,就需要重新进行此调校的程序)。至于这会对核心造成什么样的影响,又是透过什么原理来帮助提高发电效率,目前还不是很清楚。

 

这是因为,如我在最一开始提到的,QEG发电机的构造并非James原创,而是参考自WITTS的设计。当时James在完成原型机的建造并达成超输出后,就决定要尽快把他的研究成果公开,而没有时间仔细研究激发线圈的原理,或帮发电机进行任何的优化和改良。因为他知道,只要他尽快把最重要的QEG原理公开,后续的优化、改良和研究工作,会被全世界许多更厉害的工程师们完成,这会比他一个人研究有效率得多。而他越早把技术公开,全世界的人们也就越早受益。

 

好了,这就是我所理解到的全部了!我不敢保证我的理解一定正确或完整,只希望能帮助大家对QEG有稍微具体一点的了解。如果有发现任何的错误,也欢迎指正讨论。至于更详细的QEG技术细节和规格,还是请参阅开源的QEG的设计图文件(请到此下载)。欲了解更多QEG和《修复世界组织》的相关讯息,请参阅〈修复世界组织公开声明〉或造访《修复世界组织》(Fix The World)官方网站。如果想进一步了解QEG和自由能源的历史背景,以及修复世界组织未来推展QEG及帮助世界的计画,请参阅〈QEG自由能源宝典〉。若想听James亲自说明QEG的录音,请参考访谈影片:〈QEG -- Fix the World Organization Interview by PESN; April 3, 2014

 




   本文由克里斯(Chris Yang)撰写,欢迎复制、转载,但请注明作者与文章来源。

 

原文連結: http://non-mainstream-research./2014/04/qeg.html

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