2SGen, un amusant Solid State Generator par JL Naudin
créé le 15 février 2010 - JLN
Labs - Mis à jour le 10 mars 2010
Toutes les
informations et schémas sont publiés gratuitement ( freeware )
et sont destinés à un usage personnel et non commercial
All informations and
diagrams are published freely (freeware) and are intended for a private use and a non commercial
use.
Click here for the ENGLISH VERSION 
La bobine torique est
constituée d'un tore ferromagnétique (grade 3E25), d'inductance
spécifique Al=3820 (23x14x7 mm) (µ=6000), Rdc:1.4
ohms,
bobiné CW avec 7.5 m de fil cuivre de 4/10 mm de diamètre,
L'aimant est un aimant néodyme de 10 mm de diamètre et 5 mm
d'épaisseur,
La bobine de sortie est une bobine plate à air (OD: 42, ID:18mm,
TH: 8mm) inductance=636 mH, Rdc=990 ohms réalisée avec 450 m de
fil de cuivre de 0.1 mm.
Cliquez ici pour lire la fiche technique
complète du matériau ferromagnétique utilisé dans ce test
L'aimant au néodyme est simplement collé magnétiquement sur un
côté de la bobine torique...
Ci-dessous, le schéma électronique du 2SGen v1.0
Que le
2SGen alimente ou pas la lampe à Leds de forte puissance, le
courant alimentant la bobine toroïdale statorique reste
inchangé...
Ci-dessous, vous trouverez la vidéo complète du 2SGen v1.0 en action:
2SGen Episode 2: Test avec et sans aimant
L'aimant au néodyme est important. Sans l'aimant, la lampe ne s'allume pas, il n'y a pas de courant de sortie dans la bobine plate parce qu'il n'y a pas de couplage avec la bobine torique.
Ne pas utiliser d'aimant de trop forte puissance, les domaines ferromagnétiques du tore doivent pouvoir basculer avec un minimum d'énergie...
La fréquence aussi est importante, dans ce cas 200 Hz est le meilleur ratio, une fréquence trop élevée accroit les pertes par hystérésis dans le tore.
Le rapport cyclique (Dtc) de l'impulsion est important. Le générateur à un Dtc de 75%, ce qui produit un Dtc=25% à la sortie du controleur
un Dtc trop important va augmenter les pertes par effet Joule...
Ci-dessous, vous trouverez une nouvelle vidéo du test du 2SGen avec et sans aimant:
Ci-dessus, le plan
complet du S2Gen v2, aucun générateur de fonction extérieur
est nécessaire.
Le meilleur réglage est obtenu avec f = 200 Hz (Dtc=27%)
2SGen Episode 3: Expérience de "l'aimant mobile"
2SGen Episode 4: Avec un nouveau tore en Nanoperm... Woow...
Cliquez ici pour lire la
fiche technique du tore M-059 en Nanoperm
Avec le tore en Nanoperm, lorsque l'aimant
est placé sur le 2SGen, la chute du courant DC à l'entrée est
plus important qu'avec le tore en ferrite. Woow...
2SGen Episode 5: Vers encore plus de puissance en sortie avec une nouvelle configuration aimant/tore
Ci-dessus, la nouvelle config du 2SGen: les
aimants neodyme ont été placés au centre du tore
ainsi les lignes de champ magnétique sont refermées dans le
tore.
Avec
cette nouvelle configuration, il y a encore plus de puissance
disponible en SORTIE sans changement de la puissance d'entrée.
La bobine toroïdale du 2SGen a aussi été complètement insérée au centre d'une bobine cylindrique à air.
WOOW... La puissance en sortie est fortement augmentée sans aucun changement notable à la puissance DC mesurée à l'entrée du controlleur...
Maintenant avec le 2SGen V5, je suis capable d'alimenter des
panneaux de lampe à leds de plus forte puissance...
Regardez, ci-dessous, la vidéo complète du test du 2SGen V4 et V5:
2SGen Episode 6: Le principe du 2SGen est basé sur la magnétisation/démagnétisation du noyau
Sur les oscillogrammes ci-dessous:
la courbe jaune est l'impulsion envoyée par le contrôleur pour établir le champ magnétique dans le noyau ferromagnétique (phase de magnétisation),
la courbe bleue est l'impulsion mesurée aux bornes de la bobine de sortie avec une lampe comme charge.
Regardez la courbe bleue, la première partie (courbe négative) représente la phase de magnétisation du noyau (établissement de l'énergie magnétique), vous pouvez observer quelques sauts provoqués par l'effet Barkhausen. La seconde phase (courbe positive) représente la phase de démagnétisation du noyau ferromagnétique. L'excès d'énergie est capturé pendant cette phase de démagnétisation et non pendant la phase de magnétisation grâce à la diode bloquante connectée à la bobine de sortie. Pour obtenir davantage d'énergie du 2SGen, l'impulsion de l'horloge doit être la plus courte possible (pendant la phase de magnétisation).
Le mécanisme de la production d'excès d'énergie provenant de la magnétisation/démagnétisation d'un noyau ferromagnétique a été pleinement expliqué dans le papier de Nikolay E. Zaev "Ferrites and Ferromagnetics Free Energy Generation" publié dans New Energy Technologies Issue #5 Sept-Oct 2002.
La période de l'horloge doit être plus
grande que le temps requis pour le processus de
magnétisation/démagnétisation, ici de 1500 µs.
Quelques clés importantes pour obtenir un excès d'énergie:
La bobine de sortie doit être complètement découplée électromagnétiquement de la bobine d'entrée (pas d'inductance mutuelle), c'est pour cette raison qu'une bobine torique est utilisée en conjonction avec une bobine cylindrique ou plate mise à 90° comme bobine de sortie.
L'aimant est utilisé pour se positionner au point de fonctionnement sur la courbe de magnétisation (MH). L'aimant n'est pas la source de l'excès d'énergie. Le noyau ferromagnétique est utilisé sur la portion hautement non linéaire de la courbe de magnétisation (MH) où la permeabilité du noyau ferromagnétique décroit très rapidement.
Plus court est le temps de l'impulsion (faible rapport cyclique DTC), plus faible sera l'énergie dépensée pour la phase de magnétisation.
Le 2SGen n'est pas un transformateur: L'excès d'énergie récupéré à sa sortie provient du matériau ferromagnétique lui-même (pendant la phase de démagnétisation). Le volume du noyau ferromagnétique utilisé est donc important pour obtenir davantage de puissance: Plus grand est le volume du noyau, plus importante sera l'énergie disponible en sortie.
La période de l'impulsion doit être plus grande que le temps requis pour le processus de magnétisation/démagnétisation et ce temps est complètement dépendant de la performance du noyau magnétique utilisé.
Le meilleur réglage est obtenu lorsqu'il n'y a aucune variation de la puissance d'entrée DC alors que la bobine de sortie est chargée.
Ne pas oublier que l'énergie de magnétisation est le coût à payer pour obtenir l'excès d'énergie provenant de la démagnétisation.
S2Gen Episode 7: Mesure du rapport entre l'énergie de démagnétisation et l'énergie de magnétisation
2SGen Episode 8: Simulation fonctionnelle du 2SGen avec FEMM, vers plus de puissance en sortie...
Voici une simulation sous FEMM du 2SGen v5 avec un tore en Nanoperm M-059 dans les mêmes conditions d'utilisations que le prototype fonctionnel.
2SGen Episode 9: Test du 2SGen v6 connecté avec deux lampes à filament de 20W et 5W
Regardez ci-dessous la vidéo du test du 2SGen v6 qui alimente les 2 lampes à filament de 20W et 5W:
2SGen Episode 10: Influence de l'aimant sur la courbe d'hystérésis du noyau ferromagnétique du tore
Ci-dessus, le dispositif
expériemental utilisé pour mesurer la courbe d'hystérésis du
noyau ferromagnétique du 2SGen
Ci-dessus, les courbes d'hystérésis
du tore ferromagnétique à 200 Hz sinusoïdal alternatif
symétrique.
Vous pouvez constater que la courbe
d'hystérésis devient quasiment plate lorsque l'aimant est
collé sur le tore ferromagnétique.
Dans ce cas la perméabilité devient très faible.
Ci-dessus, les courbes d'hystérésis
du tore en Nanoperm M-074 à 200 Hz sinusoïdal alternatif
symétrique
Ci-dessus, les courbes d'hystérésis
du tore ferromagnétique à 3300 Hz soumis à un signal carré
positif pulsé à 40% DTC On.
Ci-dessos, vous trouverez la vidéo de la mesure de la courbe d'hystérésis avec et sans l'aimant avec le 2SGen v6
Restez en ligne, il y aura de nouvelles mises à jour prochainement...
Fiches Techniques :
Documents intéressants à lire:
Lien à suivre: Experiment on Direct conversion of the environment temperature into electricity from Nikolay Zaev
Email : JNaudin509@aol.com
retour à la page Electromagnetic devices
since february 15, 2010
Mis à jour le 3 mars
2010: 
Episode 10: