Hypothèse pour un profil d’électricité facilité

Objectif : Équilibrer sur l’axe d’un alternateur, le couple mécanique, (flèche rouge, voir f.é.m. et f.c.é.m), de la réaction d’induit, en laissant celle-ci s’exprimer dans son environnement habituel.

Comment y parvenir :

Nous savons que la f.c.é.m. est effective que l’inducteur soit sur le rotor ou le stator d’un alternateur. C’est la preuve que la f.c.é.m. tente de réduire la cause qui lui a donné naissance (Loi de Lenz). Et la cause qui lui a donné naissance est le différentiel de rotation (≠ω) entre le rotor et le stator. Ce différentiel de rotation (≠ω), garantit la variation temporelle (ΔΦ) du flux inducteur fixe.

Si l’induit et l’inducteur d’un alternateur en charge, étaient placés sur des rotors, ayant des vitesses différentes de rotation et de même sens ; la réaction d’induit agiraient sur les axes des deux rotors sous forme de couples en Nm.

Ces couples tenteraient de réduire le différentiel de rotation (≠ω) entre les rotors. Comme les extrémités d’un ressort en tension agissent sur leur point de fixation respectif.

a) À rotation motrice opposée des rotors, les couples seraient opposés à la motricité.

b) À rotation motrice différente mais de même sens des rotors, le couple sur le rotor le plus lent, serait en addition à la motricité et celui sur le rotor le plus rapide serait en opposition à la motricité.

Ce sont ces deux couples opposés du cas (b) que je souhaite équilibrer.

Pour mieux comprendre : Imaginez les points d’attaches d’un ressort qui se déplaceraient dans le même sens à des vitesses différentes. Nous aurions le ressort qui se tendrait par l’augmentation de la distance entre les points d’attache et qui s’opposerait à cette tension. Le point d’attache le plus lent recevrait inévitablement l’action du ressort dans le sens du déplacement et le point d’attache le plus rapide recevrait l’action du ressort en opposition au déplacement.

La fcém devrait avoir le même comportement sur les rotors. À condition que l’énergie cinétique des rotors soit égale. L’énergie cinétique Ec = 1/2 m V² impose que le rotor tournant deux fois moinsvite est une masse quatre fois plus grande que le rotor le plus rapide pour que leurs énergies cinétiques soient égales. Il faut donc prévoir un différentiel de rotation de rapport 1/2 pour avoir une réalisation moins complexe.

Pour équilibrer la fcém, il faut un système d’engrenages qui autorise un différentiel de rotation (≠ω) dans le même sens et interdit des rotations de sens inverses.

Engrenages équilibreur et alternateur bis-rotors

La distance (d) reporte le couple (fcém/2) du rotor bleu sur le pignon conique vert, d’une valeur égale au couple (fcém/2) du rotor vert.

Ce qui devrait donner l’égalité :

(fcém/2) + (-fcém/2) = 0

Le signe (-) indique le sens opposé à la rotation motrice.

En conséquence, la motricité n’assumerait que les pertes mécaniques.

Les 2 grands pignons horizontaux et le grand pignon bleu, ont un Ø = x.

Le petit pignon horizontal noir et le petit pignon vert, ont un Ø = x/2.

Le moteur « M1 » tourne à 750 t/mn => 78,5 rad/s

Le moteur « M2 » tourne à 1500 t/mn => 157 rad/s

(≠ω) = ω = 750 t/mn => 78,5 rad/s

Les engrenages horizontaux interdiraient aux rotors des rotations inverses, s’ils reçoivent des couples égaux et opposés et de même puissance.

Le couple (+fcém) sur le grand pignon noir et le couple (-fcém) sur le pignon vert, devraient s’équilibrer, car ils sont égaux et ont la même vitesse de rotation, le (≠ω).

Ces couples orthogonaux au plan de rotation de l’axe noir horizontal, s’équilibrent et ne peuvent donc mettre l’axe noir horizontal en rotation.

((+fcém)R)78,5 rad/s) + ((-fcém)R)78,5 rad/s) = 0 = équilibre

Les couples moteurs s’additionneraient pour faire tourner l’axe noir à 78,5 rad/s et maintenir le (≠ω) entre les rotors à 78,5 rad/s, qui garantit le ΔΦ inducteur dans son environnement habituel.

La variation temporelle (Δt) du flux inducteur ne demande aucune énergie supplémentaire une fois les pertes mécaniques équilibrées par la motricité.

Les phénomènes d’induction, se manifestent par rapport au (≠ω) et non par rapport au rotation réelles des rotors. En conséquence les couples (fcém/2) auraient la même puissance. Car il se calculent par rapport à une rotation commune qui est le (≠ω) avec un rayon commun R.

Détails de l’équilibre entre (+fcém) et (-fcém)

P bleu + (-P vert) = (2(+fcém/2)R/278,5)) + (2(-fcém/2)R/2*78,5)) = 0 = équilibre

Le (≠ω) = ω = 750 t/mn => 78,5 rad/s commun aux rotors et responsable du ΔΦ inducteur

Ainsi l’énergie motrice équilibre les pertes mécaniques (similaire aux systèmes à contrepoids).

Et ce que la réaction d’induit demande d’un côté à la motricité (-fcém/2), elle le redonne de l’autre côté (+fcém/2) à la motricité (similaire aux systèmes à contrepoids).

À l’action de la charge de l’alternateur, nous avons la réaction d’induit (fcém) équilibrée (similaire aux systèmes à contrepoids ou la gravité (réaction au levage) est équilibrée).

Aucune création ou destruction d’énergie dans les deux principes.

L’axe noir horizontal tournerait à 750 t/mn => 78.5 rad/s pour suivre à la fois le disque bleu 78.5 rad/s et le disque vert 157 rad/s.

Croire que l’énergie de la charge de l’alternateur est imputée sur la motricité, serait croire que l’énergie de monté du poids est imputée à la motricité dans les système à contrepoids.

Si nous pouvons profiter de la gravité (réaction à la levée de charge) équilibrée dans les systèmes à contrepoids ; pour qu’elle raison ne pourrions-nous pas profiter de la réaction d’induit (réaction à la charge (fcém)) équilibrée dans l’alternateur-bis rotors en charge.

Rien d’ésotérique, c’est simplement plus facile (similaire aux systèmes à contrepoids)

D’où vient l’énergie : Bien que l’énergie (la transformation dans un laps de temps) ne peut venir d’un avant (futur) et partir dans un après (passé) temporel. Car l’avant transformation est le potentiel d’un état stable et l’après transformation est le potentiel d’un autre état stable.

_ Pour les systèmes à contrepoids : C’est la force de gravité qui est équilibrée.

La motricité = les pertes mécaniques, donc équilibre.

L’énergie du contrepoids (en mouvement) en addition à la motricité, compense l’énergie du poids (en mouvement) en soustraction à la motricité, donc équilibre.

Pas de création ou destruction d’énergie. La gravité reste toujours effective par la présence de la terre. D’où vient la terre, on peut ainsi remonter jusqu’à la Genèse ou Big-Bang, sans pour cela avoir une réponse satisfaisante.

_ Pour l’alternateur bis-rotors : C’est la fcém qui est équilibrée.

La motricité = les pertes mécaniques, donc équilibre.

L’énergie du couple mécanique de la fcém/2 en addition à la motricité, compense l’énergie du couple mécanique de la fcém/2 en soustraction à la motricité, donc équilibre.

Pas de création ou destruction d’énergie. L’induction reste toujours effective grâce au champ magnétique inducteur qui varie temporellement grâce à la motricité. La variation temporelle ne demande pas d’énergie supplémentaire. D’où vient le champ magnétique inducteur, on peut ainsi remonter jusqu’à la Genèse ou le Big-Bang, sans pour cela avoir une réponse satisfaisante.

L’énergie c’est quoi :

L’évolution de nos « connaissances » scientifiques, nous obligent parfois à abandonner nos dites certitudes devenues obsolètes. Heureusement les phénomènes naturels se manifestent concrètement, indépendamment de l’interprétation fournie. L’essentiel est que l’explication corresponde aux résultats pratiques. Cela donne une priorité inconditionnelle à l’expérimentation.

Nous avons l’habitude de considérer une infime partie d’un ensemble très vaste quand nous raisonnons sur l’énergie. C’est suffisant pour les calculs en physique.

Cependant si c’était possible de remonter tous ces cycles de l’univers jusqu’à l’origine (à notre connaissance), la question resterait posée : d’où provient l’énergie de la genèse ?

Les termes : manifestation, révélation et profit, sont plus appropriés à l’énergie que les termes production et utilisation. L’énergie qui ne peut être créée ni détruite, ne se manifeste qu’au présent.

Car la transformation dans le temps d’un état en un autre état, est l’énergie en elle-même. Il est donc impossible de conserver cette transformation, car il est impossible de conserver le temps. Il nous est simplement permit de conserver relativement le potentiel d’énergie, (pétrole, charbon, condensateur électrique, accus, …).

Nous n’avons pas encore de réponse académique à cette question : d’où vient l’énergie ?

Exemples : Richard Feynman : « L’énergie nous apparaît sous un très grand nombre de formes différentes, et il existe une formule pour chacune. Ce sont : l’énergie gravitationnelle, l’énergie cinétique, l’énergie thermique, l’énergie élastique, l’énergie électrique, l’énergie chimique, l’énergie de rayonnement, l’énergie nucléaire, l’énergie de masse. Il est important de se rendre compte que dans la physique d’aujourd’hui, nous n’avons aucune connaissance de ce qu’est l’énergie. »

Richard Feynman, prix Nobel de physique 1965, professeur à l’Institut de Technologie de Californie, définition donnée dans son cours de mécanique.

Calculs : l’inducteur est considéré à aimants permanents.

En considérant aucun équilibre :

_ Pertes mécanique dans les engrenages, 4 %

_ Rendement (ƞ) actuel d’un l’alternateur, 80 %

_ Rendement total, alternateur bis-rotors + engrenages : => 76 %

_ Rotation rotors bleu = 750 t/mn => 78,5 rad/s

_ Rotation rotor vert = 1500 t/mn => 157 rad/s

_ Différentiel de rotation entre les rotors = 750 t/mn => 78,5 rad/s

_ Couple moteur (1) sur le rotor bleue : 100 Nm

_ Couple moteur (2) sur la rotor vert : 50 Nm

_ Puissance absorbée par l’alternateur : Pa = (10078,5) + (50157) = 15.700 Watts

_ Puissance utile de l’alternateur : Pu = 15700*76/100 = 11.932 Watts

En considérant que la fcém soit équilibrée :

Les pertes mécanique dans un alternateur actuel sont de l’ordre de 2 %. Les pertes autres, 18 %, sont dus à, l’entrefer, l’induction électromagnétiques, l’effet Joule, les courants de Foucault, l’hystérésis ferromagnétiques. Elles sont principalement imputables sur la puissance absorbée.

Je prends en compte les pertes constantes 4 % environ, qui intègrent les 2 % de pertes mécaniques et les pertes fer, pour les ajouter aux 4 % de pertes mécaniques dans les engrenages.

_ Ce qui porte à 8 % les pertes que le système d’engrenages devrait équilibrer.

_ 100 % de pertes = 15700 – 11932 = 3768 Watts

_ 8 % de pertes sur les (100 = à 3768 Watts) cela donne : 3768*8/100 = 301,5 ≈ 350 Watts

Si la f.c.é.m. se retrouvait équilibrée dans le système d’engrenages, alors la motricité n’assumerait que les pertes mécaniques (Pme = 350 Watts) dans les engrenages.

Ces 350 Watts représenterait la puissance utile du moteur d’un rendement de 80 %.

Ce qui donnerait une puissance absorbée motrice égale à Pa = 350/80)*100 = 437,5 ≈ 450 Watts

Ces 450 Watts devraient se répartir sur chaque moteur d’une valeur de 225 Watts.

Couple Moteur 1 = 225/78,5 = 2,86 Nm ≈ 3 Nm

Couple Moteur 2 = 225/157 = 1,43 Nm ≈ 1,5 Nm

Puissance moteur 1 = 3*78,5 = 235,5 W ≈ 250 W

Puissance moteur 2 = 1,5*157 = 235,5 W ≈ 250 W

Une puissance de 500 Watts apportée au moteur suffirait à nous faire profiter d’une puissance utile de 11.932 Watts.

Rappel : les 11.932 Watts ne sont pas imputable à l’énergie motrice.

Auto-alimentation :

L’hypothétique d’une auto-alimentation permettrait alors de profiter de : 11932 – 500 = 11432 Watts.

Bien entendu un contrôle de cette auto-alimentation et une charge de réserve (accus) pour le démarrage, pourraient consommer 432 Watts, ce qui réduirait la puissance utile à 11000 Watts.

Le coefficient de facilité serait alors de 11000/500 = 22 sans unité

Une motricité de 1KW serait alors nécessaire, pour un profit d’énergie électrique de 22 KW.

Par simple équilibrage des énergie réactives, sans création ni destruction d’énergie.

Cela jusqu’à l’arrêt de la force motrice ou l’usure des pièces ou l’affaiblissement des aimants permanents ou les aléas techniques.

Bien que l’énergie cinétique des rotors lisserait le déséquilibre des variations de charge ; une mise en charge serait souhaitable quand la vitesse de rotation nominale serait atteinte.

Annexe

Roue de Falkirk.

22 est une valeur de coefficient de facilité probable quand je compare avec la roue de Falkirk, qui donne les calculs suivants.

Données :

Masse par caisson = 500 T de charge, plus 50 T par caisson

Motricité : 22,5 KW, soit 1,5 KWh par bascule.

Dénivelé d’élévation des bateaux 24 m

Calculs :

Temps de bascule : (1,5*(3600/60))/22,5 = 4 mn

Masse totale des deux caissons : (500+50)*2 = 1100 T

Puissance totale développée par la gravité pendant le déplacement des forces de gravité équilibrées : Sachant que 1 Kgm/s = 9,81 W ((110000024)/240)9,81 = 1079100 W ou 1079,100 KW

Coefficient de facilité des puissances :

1079,100/22,5 = 47,96 sans unité

Travail total pendant une bascule : Sachant que 1 Kgm = 0,0027 Wh (110000024)0,0027 = 71 280 Wh ou 71,280 KWh

Coefficient de facilité du travail :

71,280/1,5 = 47,52 sans unité

Les coefficients de facilité sont légèrement différents, cela est dû aux chiffres après la virgule.

Si nous considérons que le profit est surtout en monté, car en descente c’est plutôt un apport d’énergie même sans contrepoids, il faut tout diviser par 2. Et oui, ce que la gravité demande à la motricité d’un côté, elle le redonne de l’autre. Comme la fcém dans mon hypothèse.

Profit de puissance : 1079/2 = 539,5 KW

Coefficient de facilité sur une seconde, car je calcule avec des puissances et la puissance est un travail par seconde : 539,5/22,5 = 23,97 sans unité

Cela correspond au coefficient de facilité du travail : 47,52/2 = 23,76 sans unité

Toujours avec une légère différence du aux chiffres après la virgule.

Autres concepts

Ce concept de double induction (N et S) a l’avantage d’optimiser les deux polarités du flux inducteur. Où actuellement nous n’optimisons qu’un seul pôle magnétique.

Il a aussi l’avantage d’augmenter le poids du rotor induit (le plus lent) qui doit être quatre fois plus lourd que le rotor inducteur.

Similitude et différence avec la gravité

Si nous suspendons un poids au crochet de la poulie, dont la corde est diamétralement reliée au treuil gris foncé.

Le poids serait incapable de mettre en mouvement le système d’engrenages.

Si nous alimentons le moteur du rotor bleu (250 W à 750 t/mn) et le moteur du rotor vert (250 W à 1500 t/mn), le treuil gris foncé tournerait à 750 t/mn dans le sens du rotor bleu. Et le poids resterait à la même hauteur. Sans influencer la motricité de chaque rotor. Car la longueur de corde prise d’un côté de la poulie serait égale à la longueur de corde donnée de l’autre côté de la poulie.

L’action du poids est similaire (pas identique) sur les paliers du treuil, à l’action des couples de la fcém/2, appliqués sur chaque rotor.

Relier la corde diamétralement opposée aux rotors bleu et vert, permettrait un équilibre statique. Cependant aucun équilibre dynamique, car la gravité extérieur aux rotors, prendrait en compte les vitesses réelles de chaque rotor. Nous aurions alors des puissances différentes sur chaque rotor et pas d’équilibre de la gravité.

La distinction est : que le poids est du à l’attraction terrestre dont nous ne tirons aucun profit dans cet exemple, car extérieur aux rotors. Alors que l’action de la fcém (équilibrée par les engrenages) est dû à la charge dont nous tirons profit, car dépendante (en interne de l’alternateur) du ΔΦ inducteur entre les rotors, dont l’origine est le (≠ω) commun aux rotors.

Concepteur et auteur : Monsieur LEVEBRE Jacques

Contact : j.lefevre436@laposte.net