DLE-TEST18 : Etude paramétrique de l'Effet Lenz Retardé avec le banc de tests DLE-TB v1
créé le 9 Février 2013 - JLN Labs - Mis à jour le 28 Mars 2013
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26 mars 2013 - DLE-TEST18 : Afin d'analyser en détail et mieux comprendre les mécanismes l'effet Lenz retardé, j'ai conçu et réalisé un plateforme de tests nommée DLE-TB v1.0 (Delayed Lenz Effect Tests Bench). Cette plateforme de tests va me permettre de faire une étude paramétrique de l'effet de ralentissement (effet Lenz normal) et d'accélération (effet Lenz retardé) de la vitesse de rotation d'un rotor magnétique lorsqu'une bobine secondaire statorique est connectée à une charge ou mise en court-circuit.

Cette plateforme de tests DLE-TB v1.0 est composée de différentes parties :

• un rotor magnétique provenant d'une pompe de brassage pour aquarium d'eau de mer (Maxi-Jet 480 L/h MJ 500).
• une bobine d'excitation sans noyau pour entraîner le rotor,
• un circuit électrique de pilotage à capteur à effet Hall,
• une bobine secondaire statorique capable de coulisser longitudinalement sur une longueur de 80mm,
• une tige en fer doux de 120 mm de long et 8 mm de diamètre.
• un interrupteur de mise en court-circuit de la bobine statorique.

Ci-dessous, des photos détaillées de cette plateforme de tests :

Voici le schéma du circuit de pilotage du DLE-TB v1.0

Voici le brochage du capteur à effet Hall UGN3503 (feuille de données techniques du capteur ICI)

Ci-dessous, la bobine secondaire est placée à 1 mm du rotor magnétique (position 0).

Ci-dessous, la bobine secondaire est placée à (30 + 1) mm du rotor magnétique (position 3).

Voici la configuration de ce TEST-DLE18 :

La tension et le courant d'alimentation continu sont mesurés avec un voltmètre et un ampèremètre analogique car cela est plus visuel pour les réglages fins.
Un interrupteur permet de mettre la bobine secondaire en court-circuit.
La vitesse de rotation est mesurée avec un oscilloscope numérique connecté aux bornes du capteur à effet Hall du circuit de pilotage.

RESULTATS des tests du DLE-TB v1.0 :

La bobine secondaire est glissée sur la tige en acier utilisée comme noyau depuis sa position la plus éloignée (80 + 1 mm du rotor) à sa position la plus proche (0 + 1 mm du rotor), la fréquence de rotation du rotor, le courant et la tension d'alimentation DC sont notés tous les centimètres. La vitesse de rotation initiale (RPM0) du rotor et le courant initial (IcO) d'alimentation DC sont notés lorsque que les bornes de la bobine ne sont pas reliées.

Nous appelerons dFreq = Freq(bobine court-circuitée) - Freq(bobine ouverte) la variation de vitesse du rotor : elle est positive si le rotor accélère et négative si le rotor décélère.

Nous appelerons dPwr = Pwr(bobine ouverte) - Pwr(bobine court-circuitée) la variation de puissance : elle est positive si la puissance consommée décroit et négative si la puissance consommée augmente.

Lorsque la bobine est en court-circuit, on constate que la vitesse de rotation du rotor devient supérieure (dFreq >0) à la vitesse initiale RPM0 et que le courant d'alimentation est inférieur (dPwr >0) au courant initial IcO et ce à partir de la distance de (5 + 1) mm pour atteindre un maximum à (30 + 1 mm) du rotor.

Une mesure de l'inductance et un calcul de la constante de temps (Tc = L/R) de la bobine en fonction de sa position ont été effectués.

Voici le tableau détaillé des différentes mesures effectuées lors de ce test :

Commentaires :

Cette série de mesures effectuées sur le banc de tests sont très intéressantes, car elles permettent de reproduire tous les cas de variantes de l'effet Lenz (accélération, invariance, freinage).

On constate que :

• entre d = 0 mm et d < 5 mm, il y a un effet Lenz conventionnel se traduisant par un freinage du rotor et une augmentation du courant d'alimentation lorsque la bobine secondaire est en court-circuit (dFreq < 0 et dPwr < 0). C'est l'application directe de la loi de Lenz qui est utilisée pour le Freinage Régénératif.

• entre d = 5 mm et d < 30 mm, on a maintenant dFreq > 0 et dPwr > 0 avec une augmentation de dFreq et de dPwr lorsque la bobine est court-circuitée. C'est l'Effet d'Accélération Régénératrice utilisé par Thane C. Heins dans le ReGenX (Regenerative Acceleration Generator) de PDI

• entre d = 30 mm et d < 60 mm, on a toujours dFreq > 0 et dPwr > 0 mais avec une diminution de dFreq et de dPwr.

• entre d = 60 mm et d < 80 mm, on a toujours dFreq > 0 et dPwr > 0 mais dFreq et dPwr sont constants.

Voici la vidéo des tests complets du DLE-TB v1.0

Stay tuned,

Email: jnaudin509@aol.com

TEST SUIVANT :

DLE-TEST19 : Expérience sur l'EFFET BARKHAUSEN avec DLE-TB v1

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