ロシアは風力エネルギー資源に関して二重の立場を占めています。 一方で、総面積が広大で平坦なエリアが多いため、風は一般的に多く、ほぼ均一です。 一方、私たちの風は主に低ポテンシャルで遅いです（図を参照）。 3 番目は、人口の少ない地域では風が激しくなります。 これに基づいて、農場に風力発電機を設置する作業は非常に重要です。 しかし、決断するには十分な量を購入してください 高価なデバイス、または自分で作る場合、どのような目的でどのタイプを選択するか（そしてそれらの数はたくさんあります）、慎重に考える必要があります。
基本概念
- KIEV – 風力エネルギー利用係数。 機械的フラットウィンドモデルが計算に使用される場合 (以下を参照)、それは風力発電所 (WPU) のローターの効率と等しくなります。
- 効率 – 向かい風から発電機の端子、またはタンクに汲み上げられる水の量に至るまでの、APU のエンドツーエンドの効率。
- 最小動作風速 (MRS) は、風車が負荷に電流を供給し始める速度です。
- 最大許容風速 (MAS) は、エネルギー生産が停止する速度です。自動化により、発電機がオフになるか、ローターを風見鶏の中に置くか、折りたたんで隠すか、ローター自体が停止するか、APU が停止します。単純に破壊されます。
- 開始風速 (SW) - この速度では、ローターは無負荷で回転し、スピンアップして動作モードに入ることができ、その後、発電機をオンにすることができます。
- 負の始動速度 (OSS) - これは、APU (または風力タービン - 風力発電ユニット、WEA、風力発電ユニット) が任意の風速で始動するには、外部エネルギー源からの強制的なスピンアップが必要であることを意味します。
- 始動 (初期) トルクは、空気の流れの中で強制的にブレーキをかけられたローターがシャフトにトルクを生み出す能力です。
- 風力タービン (WM) は、ローターから発電機やポンプ、その他のエネルギー消費装置のシャフトに至るまで、APU の一部です。
- 回転風力発電機 - 空気の流れの中でローターを回転させることにより、風力エネルギーがパワーテイクオフシャフト上のトルクに変換される APU。
- ロータの動作速度範囲は、定格負荷で動作した場合のMMFとMRSの差となります。
- 低速風車 - 流れの中のローター部分の線速度は風速を大幅に超えないか、風速よりも低くなります。 流れの動圧をそのままブレード推力に変換します。
- 高速風車 - ブレードの線速度は風速よりも大幅に (最大 20 倍以上) 速く、ローターは独自の空気循環を形成します。 流れエネルギーを推力に変換するサイクルは複雑です。
ノート：
- 低速 APU は、原則として、高速 APU よりも KIEV が低くなりますが、負荷を切断せずに発電機を回転させるのに十分な始動トルクと、TAC をゼロにします。 完全に自動始動し、最も弱い風でも使用可能です。
- 遅さと速さは相対的な概念です。 300 rpmの家庭用風車は低速ですが、風力発電所や風力発電所のフィールドが組み立てられ（図を参照）、ローターが約10 rpmで回転するユーロウィンドタイプの強力なAPUは高速です。なぜなら このような直径では、ブレードの線速度とスパンの大部分にわたる空気力学は非常に「飛行機のよう」です (以下を参照)。
どのような発電機が必要ですか?
家庭用風車の発電機は、幅広い回転速度で発電し、自動化や外部電源なしで自己始動できなければなりません。 OSS (スピンアップ風力タービン) を備えた APU を使用する場合、通常、高い KIEV と効率を備えていますが、可逆性も必要です。 エンジンとして働くことができる。 最大 5 kW の電力では、この条件は満たされます。 電気自動車と 永久磁石ニオブ（超磁石）をベースとしています。 スチールまたはフェライト磁石では、0.5 ～ 0.7 kW までしか期待できません。
注記： 非同期交流発電機や、磁化されていない固定子を備えたコレクタ発電機はまったく適していません。 風力が弱まると、速度が MPC に低下するずっと前に「停止」し、その後は自ら始動しなくなります。
0.3 ～ 1 ～ 2 kW の出力を持つ APU の優れた「心臓部」は、整流器を内蔵した交流自己発電機から得られます。 今ではこれらが多数派です。 まず、外部電子スタビライザーなしで、かなり広い速度範囲にわたって 11.6 ～ 14.7 V の出力電圧を維持します。 次に、巻線の電圧が約 1.4 V に達するとシリコン バルブが開き、その前に発電機は負荷を「認識」しません。 これを行うには、ジェネレーターを適切に回転させる必要があります。
ほとんどの場合、自家発電機はギアやベルトドライブを使わずに高速高圧エンジンのシャフトに直接接続でき、ブレードの数を選択することで速度を選択できます。以下を参照してください。 「高速列車」の始動トルクは小さいかゼロですが、負荷を切断しなくても、バルブが開いて発電機が電流を生成する前にローターが十分に回転する時間があります。
風に合わせて選ぶ
どのタイプの風力発電機を作るかを決める前に、地域の風力学を決定しましょう。 灰緑色がかった風マップの（風のない）エリアでは、帆走用風力エンジンのみが役に立ちます。(それらについては後で説明します)。 常時電源が必要な場合は、ブースター (電圧安定装置付き整流器)、充電器、強力なバッテリー、12/24/36/48 V DC から 220/380 V 50 Hz AC までのインバーターを追加する必要があります。 このような設備には 2 万ドル以上の費用がかかり、3 ～ 4 kW を超える電力を長期的に取り出すことは不可能でしょう。 一般に、代替エネルギーに対する揺るぎない欲求がある場合は、別のエネルギー源を探す方が良いでしょう。
黄緑色の風の弱い場所で、最大 2 ～ 3 kW の電力が必要な場合は、低速の垂直風力発電機を自分で使用できます。。 数え切れないほどのものが開発されており、KIEV と効率の点で「ブレード」とほぼ同等の設計も存在します。 鉱工業生産.
家庭用に風力タービンを購入する予定がある場合は、セイルローターを備えた風力タービンに注目することをお勧めします。 多くの論争があり、理論的にはまだすべてが明らかになっていませんが、それらは機能します。 ロシア連邦では、出力 1 ～ 100 kW の「帆船」がタガンログで生産されています。
赤く風の強い地域では、必要な電力に応じて選択します。 0.5〜1.5 kWの範囲では、自家製の「垂直」が正当化されます。 1.5〜5 kW - 購入した「ヨット」。 「垂直型」も購入できますが、水平型 APU よりも高価になります。 そして最後に、5 kW 以上の出力の風力タービンが必要な場合は、水平購入の「ブレード」または「ヨット」のどちらかを選択する必要があります。
注記： 多くのメーカー、特に第 2 層は、最大 10 kW の出力を持つ風力発電機を自分で組み立てることができる部品のキットを提供しています。 このようなキットのコストは、取り付け付きの既製キットよりも20〜50％低くなります。 ただし、購入する前に、設置予定場所の空気学を注意深く研究し、仕様に従って適切なタイプとモデルを選択する必要があります。
セキュリティについて
家庭用風力タービンの動作中の部品は、線速度が 120 m/s、さらには 150 m/s を超える可能性があり、重さ 20 g の固体物質が 100 m/s の速度で飛行すると、「成功した」状態になります。 」がヒットすると、健康な人は完全に死亡します。 スチール、または 硬いプラスチック、厚さ 2 mm の板を 20 m/s の速度で移動すると、半分に切断されます。
さらに、出力が 100 W を超えるほとんどの風力タービンは非常に騒音が大きくなります。 多くは超低周波 (16 Hz 未満) の気圧変動、つまり超低周波音を生成します。 超低周波音は聞こえませんが、健康に有害であり、非常に遠くまで伝わります。
注記： 80年代後半に米国でスキャンダルがあり、当時国内最大の風力発電所は閉鎖されなければならなかった。 風力発電所の畑から200キロ離れた居留地に住むインディアンは、風力発電所の稼働後に急増した健康障害が超低周波音によって引き起こされたことを法廷で証明した。
上記の理由により、APU は最寄りの住宅から高さの 5 以上の距離を置いて設置することが許可されています。 一般家庭の中庭には、適切に認定された工業的に製造された風車を設置することが可能です。 APU を屋根に設置することは一般に不可能です。APU の動作中は、たとえ低出力であっても、共振を引き起こす可能性のある交互の機械的負荷が発生します。 建物の構造そしてその破壊。
注記： APUの高さを考慮 最高点スイープ ディスク (ブレード付きローターの場合) または幾何学的図形 (シャフト上にローターを備えた垂直 APU の場合)。 APU マストまたはローター軸がさらに高く突き出ている場合、高さはその頂点、つまり最上部で計算されます。
風、空気力学、キエフ
自家製の風力発電機は、コンピューターで計算された工場の風力発電機と同じ自然法則に従います。 そして、主婦は自分の仕事の基本をよく理解する必要があります。多くの場合、主婦は自由に使える高価で最先端の材料や道具を持っていません。 技術設備。 APUの空力は本当に難しいです...
風とキエフ
シリアル ファクトリー APU を計算するには、いわゆる。 風の平面的なメカニズムモデル。 これは次の仮定に基づいています。
- 風速と風向はローター有効面内では一定です。
- 空気は連続的な媒体です。
- ローターの有効表面積は掃引面積に等しくなります。
- 空気流のエネルギーは純粋に運動的なものです。
このような条件下では、空気の単位体積あたりの最大エネルギーは、空気密度を仮定して学校の公式を使用して計算されます。 通常の状態 1.29kg*カブ。 風速 10 m/s の場合、空気 1 立方体は 65 J を運び、APU 全体の効率 100% でローターの有効面 1 平方から 650 W を除去できます。 これは非常に単純化されたアプローチです。風が完全に均一ではないことは誰もが知っています。 しかし、これは製品の再現性を確保するために行う必要があり、これはテクノロジーでは一般的なことです。
フラット モデルは、利用可能な風力エネルギーの明確な最小値を示すものであるため、無視してはなりません。 しかし、空気は、第一に圧縮性があり、第二に非常に流動性があります (動粘度はわずか 17.2 μPa * s)。 これは、流れが掃引領域の周囲を流れる可能性があり、有効表面積と最も頻繁に観察される KIEV が減少する可能性があることを意味します。 しかし原理的には、逆の状況も可能です。つまり、風がローターに向かって流れ、有効表面積が掃引面よりも大きくなり、フラットウィンドの場合、KIEV がそれに比べて 1 より大きくなります。
2 つの例を挙げてみましょう。 1つ目はプレジャーヨットで、非常に重いです。ヨットは風に逆らって航行できるだけでなく、風よりも速く航行することもできます。 風は外部を意味します。 見かけの風はまだ速いはずです。そうでなければどうやって船を引っ張るでしょうか？
2番目は航空史の古典です。 MIG-19のテスト中に、最前線の戦闘機よりも1トン重い迎撃機がより速く加速することが判明した。 同じ機体に同じエンジンを搭載。
理論家たちは何を考えてよいのかわからず、エネルギー保存則を真剣に疑っていました。 結局、問題はエアインテークから突き出たレーダーレドームのコーンだったことが判明した。 つま先からシェルまで、まるで側面からエンジンのコンプレッサーまでかき集めているかのように、空気の圧縮が生じました。 それ以来 衝撃波これらは理論上、有用であることがしっかりと確立されており、現代の航空機の素晴らしい飛行性能は、それらを巧みに使用することによるものでもあります。
空気力学
空気力学の発展は通常、N. G. ジュコフスキー以前とその後の 2 つの時代に分けられます。 1905 年 11 月 15 日付けの彼の報告書「付着渦について」は、航空における新しい時代の始まりを示しました。
ジュコフスキー以前は、彼らは平らな帆で飛行していました。対向する流れの粒子がそのすべての運動量を翼の前縁に与えると考えられていました。 これにより、骨の折れる、そしてほとんどの場合非解析的な数学を引き起こすベクトル量 (角運動量) を即座に取り除くことが可能になり、より便利なスカラー純粋エネルギー関係に移行し、最終的に計算された圧力場を得ることが可能になりました。耐荷重面は、実際の面とほぼ同じです。
この機械的アプローチにより、少なくとも、途中で地面に衝突することなく、ある場所から別の場所へ飛行できる装置を作成することが可能になりました。 しかし、速度、積載量、その他の飛行品質を向上させたいという願望により、元の空気力学理論の不完全性がますます明らかになりました。
ジュコフスキーのアイデアは次のとおりです。空気は翼の上面と下面に沿って異なる経路を移動します。 媒体の連続性の条件（真空気泡自体は空気中に形成されない）から、後縁から下降する上流と下流の速度は異なるはずであるということになります。 空気の粘度は小さいですが有限であるため、速度の違いにより渦が形成されます。
渦は回転し、運動量保存則はエネルギー保存則と同様に不変であり、ベクトル量にも当てはまります。 移動の方向も考慮する必要があります。 したがって、後縁のすぐそこに、同じトルクを持つ逆回転渦が形成されるはずです。 何のせいでしょうか？ エンジンが発生するエネルギーによるものです。
航空の実践にとって、これは革命を意味しました。適切な翼の輪郭を選択することで、循環 G の形で翼の周りに付着した渦を送り、揚力を増加させることができました。 つまり、翼にかかる高速性と負荷の一部、つまりモーター出力のほとんどを費やすことで、デバイスの周囲に空気の流れを作り出すことができ、より良い飛行品質を達成することができます。
これにより、航空は航空学の一部ではなく、航空になりました。今や航空機は飛行に必要な環境を作り出すことができ、気流のおもちゃではなくなりました。 必要なのは、より強力なエンジン、そしてますます強力になることだけです...
キエフ再び
しかし、風車にはモーターがありません。 それどころか、風からエネルギーを取り出して消費者に提供しなければなりません。 そしてここで判明しました-彼の足は引き抜かれ、尻尾は引っかかっていました。 ローター自体の循環に使用した風力エネルギーが少なすぎました。風力は弱く、ブレードの推力は低くなり、KIEV と出力も低くなります。 私たちは循環に多くのことを与えます - ローターはオンになります アイドリング狂ったように回転しますが、消費者が得られるものはまたもやわずかです。ほとんど負荷がかからず、ローターの速度が低下し、風が循環を吹き飛ばし、ローターが停止しました。
エネルギー保存の法則は、ちょうどその中間にある「黄金の平均値」を示します。つまり、エネルギーの 50% を負荷に与え、残りの 50% について流量を最適化します。 実際にやってみると、この仮定が裏付けられます。優れた牽引プロペラの効率が 75 ～ 80% である場合、同様に慎重に計算され、風洞で吹き飛ばされたブレード付きローターの効率は 38 ～ 40% に達します。 過剰なエネルギーで達成できる量の最大半分。
現代性
現在、現代の数学とコンピューターを活用した空気力学は、必然的に単純化されるモデルから、実際の流れにおける実際の体の挙動を正確に記述する方向にますます移行しています。 そしてここでは、一般的なラインに加えて、パワー、パワー、そしてもう一度パワー！ – 側道が発見されますが、システムに入るエネルギー量が制限されている場合にこそ有望です。
有名な代替飛行士ポール・マクレディは、16 馬力の出力を持つ 2 つのチェーンソー モーターを備えた飛行機を 80 年代に作成しました。 時速360kmを示しています。 さらに、そのシャーシは格納式ではない三輪車であり、車輪にはフェアリングがありませんでした。 マクレディの装置はいずれもオンラインになったり、戦闘任務に就いたりしなかったが、史上初めて 2 台 (1 台はピストン エンジンとプロペラを備え、もう 1 台はジェット機) が飛行した。 グローブ 1つのガソリンスタンドに着陸することなく。
この理論の発展は、元の翼を生み出した帆にも大きな影響を与えました。 「ライブ」空気力学により、ヨットは 8 ノットの風でも航行することができました。 水中翼の上に立つ（図を参照）。 このようなモンスターをプロペラで必要な速度まで加速するには、少なくとも100馬力のエンジンが必要です。 レース用双胴船は同じ風の中を約 30 ノットの速度で航行します。 (55 km/h)。
まったく自明ではない発見もあります。 最も稀で最もエクストリームなスポーツであるベースジャンプのファンは、特別なウィングスーツであるウィングスーツを着て、モーターなしで時速200km以上の速度で飛行し（右の写真）、その後スムーズにプレ着陸します。 -選ばれた場所。 どのおとぎ話の中で人々は自力で空を飛びますか?
自然の多くの謎も解決されました。 特にカブトムシの飛行。 古典的な空気力学によれば、飛行することはできません。 ステルス機の創始者と同じように、ひし形の翼を持つF-117も離陸することができません。 そして、しばらくの間、尾翼を先に飛行できるMIG-29とSu-27は、どの考えにもまったく適合しません。
それでは、なぜ風力タービンに取り組むとき、楽しいものではなく、同種のものを破壊するためのツールでもなく、重要な資源の源であるにもかかわらず、平らな風モデルによる弱い流れの理論から離れて踊る必要があるのでしょうか? 本当に前に進む方法はないのでしょうか？
クラシックに何を期待しますか?
しかし、どんな状況であっても古典を放棄してはなりません。 それがなければ人はそこに依存しなければ、より高く上がることができない基盤を提供します。 集合論が九九を廃止しないのと同じように、量子色力学がリンゴを木から飛び立たせることはありません。
では、古典的なアプローチでは何が期待できるのでしょうか? 写真を見てみましょう。 左側はローターの種類です。 それらは条件付きで表示されます。 1 – 垂直カルーセル、2 – 垂直直交 (風力タービン)。 2 ～ 5 – 最適化されたプロファイルを備えた、異なる数のブレードを備えたブレード ローター。
水平軸に沿って右側にはローターの相対速度、つまりブレードの線速度と風速の比が表示されます。 垂直方向のアップ - キエフ。 そして下に - 再び相対トルク。 単一 (100%) トルクは、100% KIEV の流れの中で強制的にブレーキをかけられたローターによって生成されるトルクと見なされます。 すべての流れエネルギーが回転力に変換されるとき。
このアプローチにより、広範囲にわたる結論を導き出すことができます。 たとえば、ブレードの数は、目的の回転速度に応じて選択するだけでなく、それほど選択する必要もありません。3 ブレードと 4 ブレードは、良好に機能する 2 ブレードと 6 ブレードと比較して、KIEV とトルクの点ですぐに大きく失われます。ほぼ同じ速度域で。 そして、外見的には似ているカルーセルと直交は根本的に異なる特性を持っています。
一般に、極度の低コスト、簡素性、自動化なしのメンテナンスフリーの自己始動が必要で、マストへの吊り上げが不可能な場合を除いて、ブレード付きローターを優先する必要があります。
注記： 特にセーリングローターについて話しましょう。それらは古典的なものには当てはまらないようです。
垂直方向
垂直回転軸を備えた APU には、日常生活において紛れもない利点があります。メンテナンスが必要なコンポーネントが底部に集中しており、持ち上げる必要がありません。 自動調心スラスト ベアリングはまだ残っていますが、常にではありませんが、強力で耐久性があります。 したがって、単純な風力発電機を設計する場合、オプションの選択は垂直方向から始める必要があります。 その主なタイプを図に示します。
太陽
最初の位置は最も単純なもので、最もよくサボニウス ローターと呼ばれます。 実際、これは 1924 年にソ連の J. A. ボローニンと A. A. ボローニンによって発明され、フィンランドの実業家シグルド サボニウスは、ソ連の著作権証明書を無視して恥知らずにもその発明を盗用し、連続生産を開始しました。 しかし、未来に発明を導入するということは非常に意味のあることなので、過去をかき立てたり、故人の遺灰を乱したりしないように、この風車をボロニン・サボニウス・ローター、または略して VS と呼ぶことにします。
この航空機は、10〜18％の「機関車」KIEVを除いて、自家製の人に適しています。 しかし、ソ連では多くの研究が行われ、発展が見られました。 以下では、それほど複雑ではない改良されたデザインを見ていきますが、KIEV によれば、これによりブレーダーは有利なスタートを切ることができます。
注: 2 枚のブレードの航空機は回転しませんが、ぎくしゃくと動きます。 4 ブレードはわずかに滑らかですが、KIEV では大幅に失われます。 改良のため、4 トラフ ブレードは 2 つのフロアに分割されることがほとんどです。下に 1 対のブレードがあり、その上に水平に 90 度回転したもう 1 対のブレードがあります。 KIEVは維持され、機構にかかる横方向の荷重は弱まりますが、曲げ荷重は若干増加し、25 m/sを超える風では、そのようなAPUはシャフト上にあります。 ローターの上にケーブルで張られたベアリングがなければ、「タワーを引き裂く」ことになります。
ダリア
次はダリアローターです。 キエフ – 最大 20%。 それはさらにシンプルです。ブレードは輪郭のない単純な弾性テープでできています。 ダリウス回転子の理論はまだ十分に開発されていません。 ハンプとテープポケットの空気力学的抵抗の違いにより巻きが緩み始め、その後一種の高速になり、独自の循環を形成することだけが明らかです。
トルクは小さく、風に対して平行および垂直のローターの開始位置ではトルクがまったく存在しないため、奇数枚のブレード (翼?) でのみ自己回転が可能です。 いずれにせよ、発電機からの負荷がかかります。スピンアップ中は切断する必要があります。
Daria ローターにはさらに 2 つの悪い点があります。 まず、回転時、ブレードの推力ベクトルは空力焦点に対して完全な回転を描き、滑らかではなくぎくしゃくしています。 したがって、ダリウスローターは、たとえ安定した風の中でもすぐにその機構を故障させます。
第二に、ダリアは騒音を立てるだけでなく、テープが切れるほど叫び声を上げます。 これは振動によって起こります。 そして刃の数が多いほど、咆哮は強くなります。 そのため、ダリアを作る場合は、高価で強度の高い刃を 2 枚使用します。 吸音材(カーボン、マイラー)、マストポールの中央で巻き戻すために小型航空機が採用されています。
直交
位置で。 3 – プロファイルブレードを備えた直交垂直ローター。 翼が垂直に突き出ているため直交しています。 BC から直交への移行を図に示します。 左。
翼の空力焦点に接する円の接線に対する翼の設置角度は、風力に応じて正（図中）または負のいずれかになります。 場合によっては、ブレードを回転させ、その上に風見鶏を配置して、自動的に「アルファ」を保持することもありますが、そのような構造は壊れることがよくあります。
中央のボディ (図の青色) を使用すると、KIEV をほぼ 50% まで高めることができます。直交 3 ブレードでは、断面がわずかに凸面で角が丸い三角形の形状になります。ブレードの数が多い場合は、単純なシリンダーで十分です。 しかし、直交理論ではブレードの最適な数が明確に示されています。ブレードはちょうど 3 つあるはずです。
直交とは、OSS を備えた高速風力タービンを指します。 試運転中と落ち着いた後に必ず昇進が必要になります。 直交スキームによれば、最大 20 kW の出力を持つメンテナンスフリーのシリアル APU が製造されます。
ヘリコイド
ヘリコイド ローター、またはゴルロフ ローター (項目 4) は、均一な回転を保証する一種の直交ローターです。 真っ直ぐな翼を備えた直交翼の「引き裂き」は、2枚翼の航空機よりもわずかに弱いだけです。 ヘリコイドに沿ってブレードを曲げると、その曲率による CIEV の損失を回避できます。 湾曲したブレードは流れの一部を使用せずに拒否しますが、一部を最高線速度のゾーンにすくい上げて損失を補償します。 ヘリコイドは他の風力タービンに比べてあまり使用されません。 製造が複雑なため、同等の品質の同等品よりも高価です。
樽のかき集め
5ポジションの場合。 – ガイドベーンに囲まれた BC タイプのローター。 その図を図に示します。 右側。 工業用途ではほとんど見られません。 高価な土地の取得は生産能力の増加を補うことはできず、材料の消費と生産の複雑さは高くなります。 しかし、仕事を恐れている日曜大工の人はもはやマスターではなく消費者であり、0.5〜1.5 kWしか必要ない場合、彼にとって「樽かき」はちょっとしたことです。
- このタイプのローターは絶対に安全で、静かで、振動も発生せず、遊び場などどこにでも設置できます。
- 亜鉛メッキの「トラフ」を曲げたり、パイプのフレームを溶接したりするのはナンセンスな作業です。
- 回転は完全に均一であり、機械部品は最も安いものから、またはゴミから取り出すことができます。
- ハリケーンを恐れません - 風が強すぎると「バレル」に押し込むことができません。 流線型の渦繭がその周囲に表示されます (この効果については後で説明します)。
- そして最も重要なことは、「バレル」の表面は内部のローターの表面よりも数倍大きいため、KIEVはユニットを超えて、「バレル」の回転モーメントはすでに3 m/sになる可能性があるということです。直径3メートルは、最大負荷がかかる1 kWの発電機に相当します。 けいれんしないほうが良いと言われています。
ビデオ: レンツ風力発電機
60 年代のソ連では、E.S. ビリュコフが KIEV 46% のカルーセル APU の特許を取得しました。 少し後に、V. Blinov が同じ原理に基づいた設計で 58% KIEV を達成しましたが、そのテストに関するデータはありません。 そして、ビリュコフのAPUの本格的なテストは、雑誌「発明者と革新者」の従業員によって実行されました。 爽やかな風を受けてフル回転する直径0.75m、高さ2mの2階建てローター 非同期ジェネレーター 1.2 kW で 30 m/s に耐えましたが、故障はありませんでした。 ビリュコフのAPUの図面を図に示します。
- ローターは亜鉛メッキ屋根で作られています。
- 自動調心複列ボールベアリング。
- シュラウド - 5 mm スチールケーブル。
- 軸-シャフト – 鋼管壁の厚さは1.5〜2.5 mmです。
- 空力速度制御レバー。
- 速度制御ブレード – 3 ～ 4 mm の合板またはシートプラスチック。
- 速度制御棒。
- スピードコントローラーの負荷、その重量が回転速度を決定します。
- ドライブプーリー - チューブが付いたタイヤのない自転車の車輪。
- スラストベアリング - スラストベアリング;
- 従動プーリー - 標準の発電機プーリー。
- 発生器。
ビリュコフ氏は、APU のためにいくつかの著作権証明書を受け取りました。 まずローターのカットに注目してください。 加速時には飛行機のように動き、大きな始動トルクを生み出します。 回転すると、ブレードの外側のポケットに渦クッションが作成されます。 風の観点から見ると、ブレードはプロファイルになり、ローターは高速直交になり、仮想プロファイルは風の強さに応じて変化します。
第二に、ブレード間のプロファイルされたチャネルは、動作速度範囲で中心体として機能します。 風が強くなると、その中に渦クッションも発生し、ローターを超えて広がります。 ガイドベーンのあるAPUの周囲にも同様の渦繭が現れます。 作るためのエネルギーは風から取られており、もはや風車を壊すだけでは十分ではありません。
第三に、速度コントローラーは主にタービンを対象としています。 KIEV の観点から最適な速度を維持します。 また、機械式変速比の選択により、最適な発電機回転速度が確保されます。
注: 1965 年の IR での出版後、ウクライナ国軍ビリュコワは忘れ去られました。 著者は当局から返答を受け取らなかった。 ソ連の多くの発明の運命。 ソ連の大衆技術雑誌を定期的に読み、注目に値するものはすべて特許を取得して億万長者になった日本人もいるという。
ロパドニキ
前述したように、古典によれば、ブレード付きローターを備えた水平風力発電機が最適です。 ただし、まず、少なくとも中程度の強さの安定した風が必要です。 第二に、日曜大工向けの設計には多くの落とし穴がはびこっています。そのため、長い努力の成果が、せいぜいトイレ、廊下、ベランダを照らすだけ、あるいはただくつろぐだけであることが判明することさえあるのはこのためです。 。
図の図によると、 詳しく見てみましょう。 ポジション:
- イチジク。 答え:
- ローターブレード。
- 発生器;
- 発電機フレーム。
- 保護用風見鶏 (ハリケーン シャベル)。
- 集電装置。
- シャーシ。
- スイベルユニット。
- 作動する風見鶏。
- マスト;
- シュラウド用のクランプ。
- イチジク。 B、上面図:
- 保護風見鶏。
- 作動する風見鶏。
- 保護風見鶏スプリングテンションレギュレーター。
- イチジク。 G、集電装置:
- 銅の連続リング母線を備えたコレクタ。
- バネ式銅グラファイトブラシ。
注記： 直径 1 m を超える水平ブレードのハリケーン保護は絶対に必要です。 彼は自分の周りに渦の繭を作り出すことができません。 より小さいサイズでは、プロピレンブレードを使用して最大 30 m/s のローター耐久性を達成することが可能です。
では、どこでつまずくのでしょうか？
ブレード
厚肉から切断されたあらゆるサイズのブレードで、発電機シャフトで 150 ～ 200 W を超える出力を達成できることが期待されます。 プラスチックパイプ、よくアドバイスされるように、これはどうしようもないアマチュアの希望です。 パイプブレードは（単にブランクとして使用されるほど厚い場合を除き）セグメント化されたプロファイルを持ちます。 その上面または両面は円弧になります。
セグメント化されたプロファイルは、水中翼やプロペラ ブレードなどの非圧縮性媒体に適しています。 ガスの場合、可変プロファイルとピッチのブレードが必要です。たとえば、図を参照してください。 スパン - 2 m これは複雑で労働集約的な製品であり、完全な理論に基づく骨の折れる計算、パイプの吹き込み、および本格的なテストが必要です。
発生器
ローターがシャフトに直接取り付けられている場合、標準のベアリングはすぐに破損します。風車のすべてのブレードに均等な負荷がかかることはありません。 特別なサポートベアリングを備えた中間シャフトと、そこから発電機までの機械的トランスミッションが必要です。 大型の風車の場合、サポート ベアリングは自動調心式の複列ベアリングです。 最高のモデル - 3 層、図。 図のD。 より高い。 これにより、ローターシャフトはわずかに曲がるだけでなく、左右または上下にわずかに動くことができます。
注記： ユーロウィンド型APUのサポートベアリングの開発には約30年かかりました。
緊急風見鶏
その動作原理を図に示します。 B. 風が強くなり、シャベルに圧力がかかり、バネが伸び、ローターが歪み、速度が低下し、最終的には流れと平行になります。 すべて問題ないようですが、紙の上ではスムーズでした...
風の強い日は、ボイラーの蓋や大きな鍋のハンドルを風と平行に持ってみてください。 ただ注意してください。そわそわする鉄片が顔に強く当たると、鼻が折れたり、唇が切れたり、目を飛ばされることもあります。
フラット風は理論上の計算でのみ発生し、実践に十分な精度で風洞内で発生します。 実際には、ハリケーンは、完全に無防備な風車よりも、ハリケーン シャベルを使った風車の方が被害を与えます。 すべてをやり直すよりも、損傷したブレードを交換する方が良いでしょう。 で 産業施設- 別物。 そこでは、ブレードのピッチがそれぞれ個別に監視され、搭載コンピューターの制御下で自動化によって調整されます。 しかも水道管ではなく、丈夫な複合材料で作られています。
集電装置
定期的にメンテナンスを行っているユニットです。 電力技術者なら誰でも、ブラシ付き整流子を清掃、潤滑、調整する必要があることを知っています。 そしてマストは水道管で作られています。 登ることができない場合は、1 ～ 2 か月に 1 回、風車全体を地面に投げて、再び拾わなければなりません。 彼はそのような「予防」からどれくらい続くでしょうか？
ビデオ: ダーチャへの電力供給用のブレード風力発電機 + ソーラー パネル
ミニとマイクロ
しかし、パドルのサイズが小さくなると、難易度はホイールの直径の二乗に応じて低下します。 最大 100 W の電力を備えた水平ブレード APU を自分で製造することはすでに可能です。 6枚刃のものが最適でしょう。 ブレードの数が増えると、同じ出力で設計されたローターの直径は小さくなりますが、ハブにしっかりと取り付けるのが難しくなります。 ブレード数が 6 枚未満のローターは考慮する必要はありません。2 ブレードの 100 W ローターには直径 6.34 m のローターが必要で、同じ出力の 4 ブレードには 4.5 m が必要です。6 ブレードの場合、パワーと直径の関係は次のように表されます。
- 10W – 1.16m。
- 20W – 1.64m。
- 30W-2m。
- 40W – 2.32m。
- 50W – 2.6m。
- 60W – 2.84m。
- 70W – 3.08m。
- 80W – 3.28m。
- 90W – 3.48m。
- 100W – 3.68m。
- 300W – 6.34m。
10 ～ 20 W の電力を期待するのが最適です。 まず、スパンが 0.8 m を超えるプラスチック製ブレードは、追加の保護手段がなければ 20 m/s を超える風に耐えることができません。 第二に、ブレードのスパンが同じ 0.8 m までであれば、その端の線速度は風速の 3 倍を超えず、ねじれを伴うプロファイリングの要件が桁違いに軽減されます。 ここでは、セグメント化されたパイププロファイルを持つ「トラフ」が示されています。 図のB。 また、10 ～ 20 W でタブレットに電力を供給したり、スマートフォンを充電したり、住宅用の電球を点灯したりできます。
次にジェネレーターを選択します。 中国のモーターは完璧です - 電動自転車のホイールハブ、pos。 図の1。 モーターとしての出力は 200 ～ 300 W ですが、発電機モードでは最大約 100 W を発揮します。 しかし、速度の点でそれは私たちに適しているでしょうか？
6 枚のブレードの速度指数 z は 3 です。負荷時の回転速度の計算式は、N = v/l*z*60 です。ここで、N は回転速度、1/min、v は風速、l はローター周囲。 ブレードスパンが 0.8 m、風速が 5 m/s の場合、72 rpm が得られます。 20 m/s – 288 rpm。 自転車の車輪もほぼ同じ速度で回転するため、100 出力できる発電機から 10 ～ 20 W を消費することになります。 ローターをシャフトに直接配置できます。
しかし、ここで次の問題が発生します。少なくともモーターに多大な労力とお金を費やした後、私たちは... おもちゃを手に入れました。 10-20、つまり 50 W とは何ですか? しかし、家庭のテレビにさえ電力を供給できる羽根付き風車を作ることはできません。 既製のミニ風力発電機を購入することは可能ですか?もっと安くならないでしょうか? できるだけ安く、ポスをご覧ください。 さらに、モバイルにもなります。 切り株に置いて使用します。
2 番目のオプションは、古い 5 インチまたは 8 インチのフロッピー ドライブのステッピング モーターがどこかに転がっているか、使用できないインクジェット プリンターやドットマトリックス プリンターのペーパー ドライブやキャリッジにある場合です。 発電機として機能し、カルーセルローターを取り付けることができます。 ブリキ缶(pos. 6) は、pos. に示されているような構造を組み立てるよりも簡単です。 3.
一般に、「ブレードの刃」に関する結論は明らかです。自家製のものは、心ゆくまでいじることができる可能性が高くなりますが、実際の長期的なエネルギー出力には適さないということです。
ビデオ: ダーチャを照らすための最も単純な風力発電機
ヨット
帆走用風力発電機は長い間知られていましたが、高強度で耐摩耗性の合成繊維やフィルムの出現により、ブレードの柔らかいパネル（図を参照）が作られるようになりました。 堅い帆を備えた多翼風車は、低出力の自動給水ポンプの駆動装置として世界中で広く使用されていますが、その技術仕様はメリーゴーランドの風車よりも低いです。
しかし、風車の翼のような柔らかい帆は、それほど単純ではないことが判明したようです。 重要なのは耐風のことではありません（メーカーは最大許容風速を制限していません）。ヨットの船員は風でバミューダの帆のパネルが破れることはほとんど不可能であることをすでに知っています。 おそらく、シートが引き裂かれるか、マストが折れるか、あるいは船全体が「過剰な回転」をすることになるでしょう。 それはエネルギーについてです。
残念ながら、正確なテストデータは見つかりません。 ユーザーレビューに基づいて、風車直径5 m、風頭重量160 kg、回転速度最大のTaganrog製風力タービン-4.380/220.50を設置するための「合成」依存関係を作成することが可能でした。 40 1/分まで。 それらは図に示されています。
もちろん、100％の信頼性を保証することはできませんが、フラットメカモデルの匂いがまったくないことは明らかです。 3 m/s の平風で 5 メートルの車輪が約 1 kW を生み出すことはできず、7 m/s では出力がプラトーに達し、その後激しい嵐が来るまで維持することはできません。 ちなみに、メーカーは、公称4 kWは3 m / sで得られるが、局所的なエアロロジーの研究結果に基づいて強制的に設置された場合に得られると述べています。
また、定量的な理論も見つかりません。 開発者の説明は不明瞭です。 しかし、人々がタガンログ風力タービンを購入し、稼働しているのですから、宣言されている円錐形の循環と推進効果はフィクションではないと考えるしかありません。 いずれにせよ、それらは可能です。
すると、運動量保存の法則に従って、ローターの前にも円錐形の渦が発生するはずですが、その速度はゆっくりと拡大します。 そして、そのような漏斗はローターに向かって風を送り、その有効表面はより掃引され、KIEVは単一性以上のものになります。
家庭用アネロイドを使用した場合でも、ローター前面の圧力場のフィールド測定により、この問題を解明できる可能性があります。 それが側面よりも高いことが判明した場合、実際、セーリングAPUはカブトムシが飛ぶように機能します。
自家製発電機
これまで述べてきたことから、自家製の職人にとっては垂直船か帆船のどちらかを引き受ける方が良いことは明らかです。 しかし、どちらも非常に遅く、高速発電機への送信は余分な作業、余分なコスト、損失が発生します。 効率的な低速発電機を自分で作ることは可能ですか?
はい、いわゆるニオブ合金製の磁石では可能です。 超磁石。 主要部品の製造工程を図に示します。 コイル - 耐熱性高強度エナメル絶縁体に 1 mm の銅線を 55 回巻いたもの、PEMM、PETV など。 巻線の高さは9mmです。
ローター半分のキーの溝に注目してください。 磁石（磁石はエポキシまたはアクリルで磁気コアに接着されています）が組み立て後に反対の極に収束するように配置する必要があります。 「パンケーキ」（磁性コア）は軟磁性強磁性体で作られていなければなりません。 通常の構造用鋼材で十分です。 「パンケーキ」の厚さは少なくとも6mmです。
一般に、軸穴のある磁石を購入し、ネジで締める方が良いでしょう。 超磁石は恐ろしい力で引き寄せられます。 同じ理由で、高さ 12 mm の円筒形のスペーサーが「パンケーキ」間のシャフト上に配置されます。
固定子セクションを構成する巻線は、図にも示されている図に従って接続されます。 はんだ付けされた端は伸ばさず、ループを形成する必要があります。そうしないと、ステーターに充填されるエポキシが硬化してワイヤが断線する可能性があります。
ステーターは金型に厚さ 10 mm で注入されます。 中心出しやバランスをとる必要がなく、ステーターは回転しません。 ローターとステーターの間のギャップは両側で 1 mm です。 発電機ハウジング内のステータは、軸に沿った変位だけでなく回転からもしっかりと固定されなければなりません。 負荷に電流が流れる強力な磁場により、負荷も一緒に引っ張られます。
ビデオ: DIY 風車発電機
結論
そして最終的には何が得られるのでしょうか？ 「ブレードブレード」への関心は、自家製の設計と低電力での実際の性能の質よりも、その見事な外観によって説明されます。 自家製カルーセル APU は、車のバッテリーを充電したり、小さな家に電力を供給したりするための「待機」電力を提供します。
しかし、セーリングAPUの場合、特に直径1〜2メートルの車輪を備えたミニバージョンでは、創造的なストリークを持つ職人と実験する価値があります。 開発者の仮定が正しければ、上記の中国製エンジン発電機を使用して、この発電機から 200 ～ 300 W をすべて取り除くことが可能になります。
アンドレイはこう言いました。
無料相談ありがとうございます...そして、「企業からの」価格はそれほど高くはありません。奥地の職人があなたのものと同じような発電機を作ることができると思います。そして、Li-poバッテリーは中国から注文できます。チェリャビンスクのインバーターは非常に優れたものを作っています（滑らかなサインを備えています）。また、帆、ブレード、ローターも、器用なロシア人たちの思考の飛翔の理由です。
イワンはこう言いました。
質問：
垂直軸 (位置 1) と「レンツ」オプションを備えた風車の場合、追加の部品を追加することができます。これは、風の方向を指し、無駄な側 (風に向かう方向) をカバーする羽根車です。 。 つまり、風はブレードを減速させるのではなく、この「スクリーン」を減速させるのです。 風車自体の後ろのブレード (尾根) の下と上に「尾翼」が位置するように風下に配置します。 記事を読んで、あるアイデアが生まれました。「コメントを追加」ボタンをクリックすると、このサイトに同意します。
燃料を使わない発電機
必要な積層高さを得るために薄いシートから組み立てられた固定電気積層電磁コア。放射状に配置された閉じたスロットを持ち、2 つの三相巻線が 1 つは中心に、もう 1 つは周辺に一緒に配置されます。回転電磁場を取得します。
示された巻線の 1 つに三相電流を一時的に供給し、2 番目の巻線に誘導電圧を取得します。 これに基づくと、入力エネルギーよりもはるかに多くの出力エネルギーが得られます。 回路の出力から、エネルギーがフィードバックを介して入力に供給され、一時的な電源がオフになります。 発電機は無期限に独立して動作し、常に過剰なエネルギーを生成します。
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図面の説明
図１は、本発明の第１の実施形態を示している。
ここで、1-外核。
2- 内核。
3- 励磁巻線;
4a - アンカー（受信）巻線。
5a、5b、5c、6 - 励磁および中性点の相巻線の端子。
図２は、図１に示す本発明の実施形態の内部巻線のレイアウトを示す。
ここで、 4c - 電機子 (受信) 巻線の接続図。
7a、7b、7c、8 - 相電機子巻線とニュートラルの端子。
図３は、本発明の第２の実施形態の単一の積層コアを示す。
ここで、9コア。
巻線用の 10 スロット。
図４は、本発明の第２の実施形態の２つの部分からなる分割積層コアを示す。
ここで、9a - 内核。
10-外核。
図５は、図３および図４に示される積層コアから作られた、本発明の第２のバージョンの巻線のレイアウトを示す。
ここで: 2- 相電機子 (受信) 巻線の端子。
11-強磁性コア。
図６は、本発明により生成される磁場分布の一例を示す。
図７は、本発明によって生成される磁場の回転を示す。
図８は、本発明の完全なシステムを示す。
ここで: 24 一時的な外部電源。
25電子コンバーター（インバーター） 直流電圧交流三相電圧。
インバータ電源用DC26入力端子。
27 - 直流の形でのパワーテイクオフ。
28 - インバータからの交流三相電圧の出力。
29 - 発電機出力端子。
ジェネレーターからのフィードバック用の 30 個の出力端子。
31-ダイオード整流器。
32 - 整流器後の DC 電圧出力。
図９は、図８に示す本発明の第２の実施形態の拡大図を示す。 3と4。
ここで、 11 - 強磁性コア。
12端子 三相巻線興奮;
13、14、15 相励磁巻線。
16- 相励磁巻線の位置。
17- 相電機子（受信）巻線の位置。
18、19、20 相の電機子 (受信) 巻線。
21 - 発電機出力端子。
33 - 一時的な三相外部電源。
34 - 発電機フィードバックライン。
35 - 励磁巻線に電力を供給するための変圧器。
36 - 三相位相レギュレータ。
37 - ジェネレーターフィードバックスイッチ。
(0001) 既存の出願は米国の優先権を主張しています。 仮出願シリーズ番号 60/139.294、1999 年 6 月 15 日に提出。
(0002) 発明の基礎
本発明は主に発電システムの分野に関する。 より具体的には、本発明は自己給電型（自律型）発電装置に関する。
（０００４）本発明の説明。
[0005] ニコラ・テスラが発電機、誘導電動機および変圧器用の多相システムを発明し、特許を取得して以来、この分野では大きな改善は行われていない。
発電機は、機械的回転運動を通じて多相の電圧と電流を生成し、放射状に配置された発電機巻線全体に磁界を強制的に回転させます。 誘導電動機システムの基礎は、電圧と電流を強制的に発生させ、機械エネルギーまたは電力として使用できる起電力を生成する電磁回転磁界の生成でした。 最後に、変圧器は電圧と電流を制御して、長距離での使用と伝送を便利にします。
(0006) 既存の発電機はすべて、 たくさんの通常、大型発電機の出力の 1% 未満のエネルギーが、機械的に回転する電磁極を励起するために使用され、回転極と固定極の間で相対運動を行う導体に電圧と電流が誘導されます。
[0007]発電プロセスで消費される残りのエネルギーは、空間内で巻線を移動させ、機械的損失、摩擦損失、ブラシ損失、空気抵抗損失、電機子反力損失、エアギャップ損失などのシステム損失を補償するために必要です。同期リアクタンス、渦電流損失、ヒステリシス損失の損失。 それらすべてが総合的に、システムの入力エネルギー消費量が超過エネルギーによって支配される理由になります。 力学的エネルギー、常に算術的により少ない量の電気を生成するために必要です。
発明の概要
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008) 連続発電機（以下、CEG）は、薄いシートプレートから組み立てられて円筒を形成した固定の円筒形の電磁コアで構成され、その溝には2つの三相巻線が配置されており、相対的に移動したり移動したりすることはできません。お互いに。 巻線の 1 つが一時的な三相電源に接続されると、回転電磁場が生成され、この場が二次巻線の固定コイルを横切り、二次巻線に電圧と電流が誘導されます。 従来の発電機と同様に、回転磁場を励起して維持するには、出力電力の約 1 パーセント以下が必要となります。
ＮＥＧでは、いかなる種類の機械的運動も存在しないため、機械的損失、摩擦損失、空気抵抗損失、ブラシ損失、電機子反力損失および空隙損失が存在しない。 損失は同期無効 (誘導) 損失、渦電流損失、ヒステリシスのみです。これらは発電機の設計と材料に固有ですが、従来の発電機と同程度です。
(0010) 既存の発電機によって生成される総エネルギーの 1 パーセント以下が、独自の磁場を生成するために使われます。 既存の発電機の総出力エネルギーを超える機械エネルギーは、この場から電流を生成する過程でこの場を回転させるために使用されます。 NEG では、場が実際にすでに電磁的に回転しているため、移動する必要がなく、したがって機械的エネルギーも必要ありません。 励磁電流、コア断面積、巻線設計の比率が同様である場合、NEG は既存の発電機よりも大幅に効率が高く、これは駆動に必要な電力よりも大幅に多くの電力を生成できることも意味します。 NEG はフィードバックを通じて自ら電力を供給することができ、発電機は一時的な (始動) 電源をオフにした後、自律動作に入ります。
[0011]他の発電機と同様に、NEGは、生成する電気の最小限の部分を使用してそれ自体の電磁場を励起することができる。 NEG は、起動に必要な時間だけ三相インダクタ巻線を三相外部電源に接続することによって起動するだけでよく、一時的な電源から切断された後、NEG の動作はここで説明されているように行われます。 NEG は設計容量に従って大量の電力を継続的に生成します。
[0012] ＮＥＧは、現代の発電機およびモータの開発および計算に使用される、現在存在するすべての数式および関係を使用して開発および計算することができる。 この計算には、電磁誘導と電磁発生の計算に使用されるすべての法則と関係が適用されます。
(0013) エネルギー保存の法則を除いて、これは概して数学方程式ではなく理論的概念であり、同じ理由で、エネルギー保存の法則は、エネルギー保存の法則の動作の数学的計算において何の役割も果たさない。どのタイプの発電機であっても、NEG はすべての物理法則および電気工学の法則に従います。 NEG の存在により、私たちはエネルギー保存の法則を再考する必要があります。 私の個人的な信念は、電気は、大衆を動かし、抵抗を克服するために機械に投入された機械エネルギーから得られたものでは決してないということです。 機械システムは実際には、電気を凝縮するための導管を提供します。 NEG は、より効率的な電力チャネルを提供します。
発明の詳細な説明。
本発明は、消費するよりも多くのエネルギーを生成することができ、生成された電気を自ら供給するＮＥＧである。 基本的なアイデアは、三相電源に一時的に接続された三相固定子で生成された回転磁界を、回転磁界の経路上に配置された固定導体に使用することにより、物理的な運動を行わずに電圧と電流を誘導することです。機械的な力の必要性を排除します。
システムの基本的な実施形態は、本発明の第１の実施形態を示す図１に示されている。 この図は、１２０度の角度で配置され、この場合は双極性となる回転電磁場を提供するために「スター」６に接続された三相励磁巻線３を備えた固定強磁性コア１を示している。 コア１の内部には、強磁性体からなる第２の固定コア２が隙間なく、すなわちエアギャップなく存在している。 この 2 番目のコアには、図 1 および 2 に示すように、外部界磁巻線 3 に対して配置された固定三相巻線 4A (図 1) および 4B (図 2) があります。これら 2 つのコア間には動きはありません。それらの間には空気層もありません。 コア自体は回転しないため、コアには軸がありません。 どちらのコアも、折り畳まれた絶縁プレート、または分離され圧縮された強磁性粉末 (フェライト) から作成できます。 このシステムは両方向に動作し、内部 4B 巻線の固定コイル 4A に三相電圧と電流を誘導し、内部 4B 巻線から端子 T17A、T27B、および T37C に三相電流を出力します。 三相電圧が端子 A5A、B5B、C5C に印加されると、電流の大きさは同じですが、時間的に 120 ° ずれます。 これらの電流は起磁力 (MMF) を生成し、回転磁束を生成します。 現代のオルタネーター (発電機) や三相モーターの設計に従っているため、設計は大きく異なりますが、原理は 1 つあります。それは、経路内にある固定コイルに電圧と電流を誘導する、静止しているが常に回転する磁場です。回転磁場の影響。 この図は両方の巻線の 2 極構成を示していますが、従来のモーターや発電機と同様に、他の多くの構成を使用することもできます。
[0025]図２は、３相内部４Ｖ巻線の配置を示しており、１２０°のシフトにより実質的に対称な電圧および電流を提供する。 これは 2 極の配置に似ています。 他のさまざまな三相または多相配置を使用することもできる。 導体が回転磁界を横切ると必ず電圧が誘導され、端子から除去されます。 巻線の相互接続はシステム設計によって異なります。 この場合、端子 T17A、T27B、T37C と中性点 8 で三相電圧が得られます。出力電圧は、回転磁束の密度、受信巻線の巻数、印加される周波数によって異なります。他の発電機と同様に、（回転速度の代わりに）電流と、磁場が横切る導体の長さです。
[0026]図３は、本発明の第２の実施形態を示しており、発電機は、必要な高さを得るために円筒内に積み重ねられた一組の同一の絶縁プレートから作られている。 このオプションは単一のフェライトから作ることもできます。 同じスロット（窓）１０には、内部巻線３と外部巻線３が含まれる。 受信巻線と励磁巻線（図5を参照）。 ここでは 24 スロットのコアが示されていますが、スロットの数はニーズと設計に応じて大きく異なります。
[0027]図４は、本発明の別の実施形態における１枚のプレートの２つの部分を示す。 のために 実用化各プレートは、コイルの巻き付けを容易にするために、図示のように２つの部分９Ａと９Ｂに分割することができる。 次に、これらのパーツを隙間なく互いに挿入し、あたかも 1 つの全体であるかのようにします。
[0028]上記のプレートは、損失を低減するために、Hiperco 50Aなどの高透磁率かつ低ヒステリシス損失を有する材料の薄い（厚さ0.15mm以下）絶縁シート9（または9Aおよび9B）から作製することができる。 、または圧縮された電気絶縁された強磁性粉末から作られており、渦電流損失とヒステリシスが低く、発電機の効率を高めることができます。
（００２９）発電機の動作原理。
NEG は、以下の図で説明および示されているように、低励起電流で高出力の回転電磁場を生成するように設計され、意図されています。 前述の Hiperco 50A などの層状材料を使用すると、前述のエアギャップ損失、機械損失、空気抵抗損失、電機子反動損失などが存在しないため、2 テスラを超える回転誘導磁場を得ることができます。 これは、互いに 120°の角度で配置された 12 個の励磁巻線 13、14、15 (図 1 の 5A、5B、および 5C) の端子 A、B、C に三相電圧を印加することによって得られます (図 50 を参照) 外部電源から供給されます。
(0030)図。 図５は、誘導巻線１３、１４、１５および受信巻線１８Ａ、１８Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ、２０Ａ、２０Ｂの空間配置を示す。 両方: 誘導巻線と受信巻線の両方が、同じ方法で同じスロット 10 または 16 と 17 に配置されます。 システムは両方向で動作しますが、最適な構成は次のように思われます。界磁巻線 13、14、15 が中央にあり、受信 (電機子) 巻線 18A、18B、19A、19B、20A、20B が中央にあります。周辺、なぜなら プロセスの損失が少ないため、非常に強力な回転磁界を励起するには小さな巻線の方が適していますが、その一方で、システムが提供するすべてのエネルギーを抽出するには大きくて強力な巻線が必要です。 両方の巻線は星形に接続されていますが (図示されていません)、他の発電機と同様に他の方法で接続することもできます。 上記のすべては、図 1 および 2 に示されているデバイスのバージョンにも当てはまります。
[0031]界磁巻線１３、１４、１５は、発電機が通常の三相電圧（例えば２３０Ｖ、６０Ｈｚ）で始動できるように設計および寸法設定されている。 ローカルネットワークの電圧が適切でない場合は、三相変圧器、電子コンバータ、インバータなどを使用して電圧を所望のレベルに制御できます。 固定受信 (電機子) 巻線 18A、18B、19A、19B、20A、および 20V を回転して横切る必要な強力な磁界が得られると、三相電圧は次の値に比例して端子 T1、T2、T3、および N21 から除去できます。他の発電機と同様に、磁束密度、コイルの巻き量、発電周波数（インダクタの回転角速度の代わりに）、回転磁界が横切る導体の長さです。 出力電流は三相電流 (設計によっては多相) になり、他の発電機と同様にスター接続を使用すると中性線 21 を得ることができます。
[0032]出力交流電圧および電流は完全な正弦曲線であり、時間的に分離されており、完全に対称である。 この方法で得られた電圧と電流は、あらゆる用途に適しています。 既存の方法。 設計に応じて任意の電圧を得ることができます。
0033) 図。 図６は、三相界磁巻線１３、１４、および１５によって生成される磁束のサンプルを示す。この磁束は、誘導電動機の固定子の磁束に類似している。 空隙がないため、使用される材料に関係なく、磁束のすべての部分が均一 (分離不可能) になります。 コアは、高い透磁率と低いヒステリシス損失を備えた薄い絶縁プレートでできています。 プレートの厚さが薄いため、渦電流損失は最小限に抑えられます。 逆磁束や電機子反作用がないため、コアの飽和磁束に近い磁束を得ることができ、比較的小さな励磁電流または低入力エネルギーで磁束を得ることができます。 三相間の時間のずれと界磁巻線の空間分布により、図に示すようにコア内に回転磁界が得られます。 7。
発電機を始動した後、受け取ったエネルギーの一部が入力（図８および９）に供給され、フィールドコイル３（図１）または１３、１４、または１５（図５）に電力を供給する。他の自励式発電機と同様に。 当然のことながら、電圧と位相は完全に同一かつ対称である必要があり、必要に応じて、フィードバック電圧は、さまざまな変圧器、電子調整器、位相調整器（位相補正用）またはその他の種類の電圧および位相制御器によって処理および変更できます。
１つの可能な方法は、最初に電子整流器２６によって線間電圧を２相または３相の交流２４から直流に整流し、次に直流２７を三相交流に電子変換する電子コンバータ２５を使用することである。コンバータまたはインバータには、単相 (2 線) 電力を使用するものもあれば、三相電力のみを使用するものもあります。 このオプションでは、2 つの 220 V 電源から電力を供給できる 3 kVA コンバータを使用します。
【0036】 三相界磁巻線１３、１４、１５に流れる電流により発生する回転磁界により、端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｎ２９（ 図１ の７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、８）に電圧が印加される。 2)。 その後、出力電圧はワイヤ30を介してシステムに戻され、逆電圧に変換されます。 交流電流、ダイオード整流器３１によって直流３２に整流され、電子インバータ２６の端子に供給される（図８参照）。 フィードバックが閉じられた後、ＮＥＧは一時電源２４から切り離され、自律的に電力を生成し続けることができる。
[0037]図９は、ＮＥＧの第２のバージョンを示す。 基本原理は、上で説明した発電機と図に示した発電機の両方で同じままです。 主な違いは、前に説明し示したように、プレートの形状と巻線の空間分布にあります。 フィードバック回路の変更、インバーターおよび移相変圧器の使用も示されています。
強磁性コア１１は、図３に示すように（または図４に示すように便宜上分割して）所望の高さが得られるまで固体プレート９から組み立てられる。 前に示したように、スロット 10 には両方の巻線が含まれています。励磁 13、14、15 と、同じウィンドウ 10 または 16、17 内の受信 (電機子) 18A、18B、19A、19B、20A、20B です。三相の出力ワイヤ 12これらは、最初は一時電源３３から、発電機が自己発電に達するとすぐに三相出力電源３４から電力が供給される。
界磁巻線１３、１４、および１５は二極装置であるが、他の多くの三相または多相装置を使用して回転電磁場を生成することができる。 これらの巻線は、図のバージョンと同じ方法で「星型」（図示せず）に接続されます。 1、2、8 ですが、他の方法でも接続できます。 界磁巻線１３、１４、１５は、スロット１０の内側部分１６に配置されている。
電機子（受信）巻線１８Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ、２０Ａおよび２０Ｂは、界磁巻線１３、１４および１５のデバイスを正確に繰り返す２極デバイスを有するが、状況に応じて他の多くの異なるデバイスを使用することができる。デザインと目的。 受信 (電機子) 巻線は、発電機の同期無効抵抗とアクティブ抵抗が可能な限り低くなるよう設計する必要があります。 したがって、生成されたエネルギーのほとんどは負荷に費やされるべきではなく、 内部抵抗。 これらの巻線は、図２に示す本発明の実施形態と同様に「星形」に接続されて中性点２１を形成するが、必要に応じて異なる方法で接続することもできる。 アンカー (受信) 巻線は、17 個のスロット 10 の外側部分にあります。
【００４１】三相および中性線２１の引出線は、電機子巻線１８Ｖ、１９Ａ、１９Ｖ、２０Ａおよび２０Ｖから来ている。 回転磁場。 界磁巻線 13、14、15 によってコア内に生成された逆電圧 (図 6 と 7 を参照) は、端子 T1、T2、T3 と中性線 29 に供給される電圧を誘導します。逆電圧は、ワイヤを介して各三相端子 21 から除去されます。 34 を使用してシステムを自己給電します。
【0042】 端子Ａ、Ｂ、Ｃ１２には、システムを起動するための仮設三相電源３３が接続されている。 外部三相電源から即座に起動し、その後接続を切断する必要があります。
出力二次線間電圧が正確に計算され、電機子（受信機）巻線で得られるとしても、界磁巻線に供給するために必要な電圧（設計に応じて）は、三相調整可能な変圧器または別の変圧器から得られる場合がある。コンバータ電圧35は入力と出力の間に接続され、帰還電圧をより正確に調整します。
[0044]調整可能な変圧器３５の後に位置する三相移相変圧器は、界磁巻線に通電する前に、電圧および電流角度の移相を補正し、等化する。 このシステムは、図に示したシステムと同様に機能します。 8、コンバータ 25 を使用します。
電圧および位相が一時電源３３と一致するとすぐに、出力回路３４がフィードバック回路３７を介して入力回路Ａ、Ｂ、Ｃ１２に接続され、一時電源３３がオフになる。 NEG は、外部ソースからエネルギーを供給することなく無期限に動作し続け、常に高いエネルギー出力を提供します。
このシステムで生成された出力電気エネルギーは、光と熱を生成し、多相モーターに電力を供給し、工業用周波数の単相および多相電圧および電流を生成し、変圧器を介して電圧および電流を変換し、多相電流を直流に整流するために使用された。他の用途についても。 上述の方法によって得られる電気は、従来の発電機によって得られる電気と同様に普遍的かつ完全なものである。 しかし、NEG は自律型であり、他の外部エネルギー源に依存せず、自ら電力を供給します。 制限なくどこでも使用でき、任意のサイズで設計でき、設計に応じて任意の量の電気を連続的に生成できます。
(0047) NEG は、現在も、そして今後も非常に単純なマシンです。 システムの基礎は、定置型発電システムの超低損失と同期リアクタンスの非常に低い設計損失です。
受信（電機子）巻線は、発電機が可能な限り低い能動（オーム）抵抗と最低の同期リアクタンスを持たなければならないという事実に基づいて設計されなければならない。 これに基づいて、出力電力のほとんどは内部抵抗を克服するために費やされるのではなく、負荷に送られます。
特許の計算式は次のとおりです。
1. 以下を含む NEG:
多数の溝を有するコア。
励起は静止した回転電磁場の生成で構成され、読み取り励起誘導は多くの溝を貫通する必要があります。
電磁誘導は電気エネルギーの誘導で構成され、読み取り誘導はさまざまな溝に存在する必要があり、誘導誘導は励磁巻線に電力を供給するエネルギー源でなければなりません。
2. 段落 1 で説明した NEG は、固体で分割できないコアを持っています。
3. 第 1 項で説明した NEG は、次のもので構成することもできます。
内部部品。
外側の部品、内側と外側の部品は隙間なく、互いに動かないように組み立てる必要があります。
4. 段落 1 で説明した NEG は、多数のプレートで構成されるコアを有する場合があります。
5. 段落 1 で説明した NEG は、プレス、成形、絶縁されたフェライト粉末で作られたコアを備えていてもよい。
段落１に記載されたＮＥＧは、円筒状の中実の中央部分を有してもよい。
7. 段落 1 で説明した NEG は、円筒形の中央部分からコアの外縁まで横方向に広がる多数の溝 (スロット) を備えています。
8. 段落 1 で説明した NEG。電気巻線の最初の (外部) 列で励起が発生します。
9. 段落 1 で説明した NEG。電気巻線の 2 番目 (内側) 列で誘導 (誘導) が発生します。
10. 電気巻線の最初の列が 2 極デバイスを有する、パラグラフ 8 に記載の NEG。
11. 第 9 項に記載の NEG。電気巻線の第 2 列が 2 極デバイスを備えています。
12. 段落8に記載されているNEG。電気巻線の最初の列は、互いに120°の角度で配置された三相巻線から構成されます。
１３．第９項に記載のＮＥＧ。電気巻線の第２列は、互いに１２０度の角度で配置された三相巻線からなる。
14. パラグラフ 7 に記載されている NEG。励磁巻線は円筒形の中央部分近くの溝に配置されています。
15. 段落 7 に記載されている NEG。受信 (電機子) 巻線が円筒形の中央部分の反対側の溝に配置されています。
16. 段落 1 で説明した NEG にはさらに、発電機自身のニーズに合わせて受信コイルから電力を取得するためのフィードバック システムが含まれています。
17. パラグラフ 16 に記載されている NEG。界磁巻線に電力を供給するためのパワーテイクオフ用のフィードバック システムが動作し始めるとすぐに電源がオフになります。
18. 段落 16 で説明した NEG にはさらに、出力電力を調整する機能を有するレギュレータが含まれています。
１９．パラグラフ１６で説明したＮＥＧは、さらに、電源の出力における位相シフトを調整するための位相レギュレータを含む。
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大都市の騒音やスモッグにうんざりし、窮屈な都会のアパートを離れ、広々としたアパートに移り住む国民が増えている。 カントリーコテージ森、川、きれいな空気に近く、ここでは現代の生活は電気なしでは考えられないことがわかります。 私たちはもはや冷蔵庫、エアコン、コンピューター、洗濯機、充電器なしでは生きていけません。 携帯電話などの家庭用電化製品が供給されていますが、古い集中電源線の電力は負荷の増加に必ずしも対応できるわけではなく、現場に電力がまったく供給されていないこともよくあります。 たとえそれを設計するときであっても、カントリーハウスの生活が一瞬でも凍結しないように、賢明な住宅所有者は自律的なガソリン、ディーゼル、ガス発電機、またはその他の独立した電源を提供します。 この記事では、どのような場合に1つまたは別の発電機を選択する価値があるか、そしてそれが役立つかどうかについて説明します。 自家製発電機電力を節約してエネルギー資源を大幅に節約します。
自律型エネルギー発電機の種類
カントリーハウスやダーチャが文明からどれほど遠く離れていても、電気があれば、そこに最新の快適性を生み出すことができます。つまり、途切れることのない水の供給と家電製品の操作、集中暖房、コミュニケーションなどです。 外の世界。 また、市内であれば家庭内に発電機が設置されており、人災や自然災害時の停電などのトラブルから身を守ることができます。
したがって、自律発電機は、機械エネルギー、熱エネルギー、またはその他のエネルギーを電気エネルギーに変換するメカニズムです。 すべての発電機は、同じフレームに取り付けられた燃料を燃焼するエンジンと、エンジンが機械式トランスミッションを介してトルクを伝達する発電機で構成されています。 発電機セットは 95% 近い高効率で動作し、燃料を燃焼させ、その結果得られる機械エネルギーを発電機に伝達することで電気エネルギーを生成し、エンジンの種類と生成される電流の種類が異なります。
自律型定置型発電機
生成される電流の種類に応じて、発電機は次のようになります。
- 出力電圧 220 ボルト、周波数 50 ヘルツの単相。
- 三相、これは 50 ヘルツの周波数で 380 ボルトの電圧に相当します。
これらの初期ネットワーク電源パラメータにより、あらゆる種類の家庭用電化製品や電動工具の中断のない動作が保証されます。
エンジンのタイプと使用される燃料またはエネルギー源の初期タイプに応じて、独立した発電機は次のようになります。
- ガソリン;
- ディーゼル;
- ガス;
- のために働く 代替ソースエネルギー：太陽、風、水。
- 燃料を使わない発電機。
家庭用産業用発電機
ガソリン発電機は、定常的な電源停電の場合のカントリーハウス、カントリーハウス、コテージへの緊急電力供給や、オープンハウスエリア、自動車、または貿易エリアの局所照明として広く使用されています。 ガソリン発電機セットは、定格電力が 20 kW を超えることはほとんどないため、独立した常設電源として使用されることはほとんどありません。
自律型ガソリン発電機は主に AI-92 ガソリンで動作しますが、場合によっては、オイルを追加して AI-76 または AI-92 燃料を使用することもできます。 ガソリン発電機は次のバージョンで製造されています。
- 定常;
- 携帯;
- ポータブル。
ポータブル ガソリン発電機電気
輸入ガソリン発電機セットは国内ブランドの燃料に適合しており、国産のものと合わせて、過酷な条件下でもエンジンを始動し、安定した動作を保証するために使用されます。 低温。 ニーズに応じて、スターターまたは手動始動付きのガソリン発電機、大型または標準の燃料タンク、オープンバージョンまたは吸音ケーシングを備えたガソリン発電機をお選びいただけます。
ディーゼル
2 kW ～ 3 MW の広い出力範囲のおかげで、家庭用自律型ディーゼル発電機は、カントリー ハウス、コテージ、またはその他の施設のバックアップとしても主電源としても使用できます。 ディーゼル発電機は次のバージョンで製造されています。
- 定常;
- 携帯;
- 開ける;
- コンテナの中。
- 防音ケースに入っています。
ディーゼル発電セットは国産品でも輸入品でも、国内および欧州のディーゼル燃料規格に適合しており、次のような利点があります。
- 低燃料消費量。
- 低騒音レベル。
- わずかな外れ値 有害な製品燃焼。
ディーゼル発電機 - 最良の選択肢、理想的には個人宅のエネルギー供給に対応します。
最新のディーゼル発電機には、ビデオ監視装置、電気エネルギーの生成プロセスの監視と制御、出力電流の品質のインジケーター、ネットワーク内の複数の発電機の動作を同期する機能、および次のような装置が装備されています。自動的に開始および停止します。 今日でも、ディーゼル発電機は、住宅や小規模産業への無停電電源供給用の装置として依然として最も人気があります。
ガス
ガス発生プラントでは、天然ガス、工業用ガス、随伴ガス、およびボトル入り液化ガス混合プロパン - ブタンが燃料として使用されます。 ガス発生装置の定格電力は 20 kW から 2 MW までと幅広いため、カントリー ハウス、小売店、産業、その他の施設向けの非常用および常設電源としてのガス発生装置の使用範囲が最も広く決まります。
ガス発生装置のトラブルのない動作を保証するには、設計段階であっても、装置が設置される部屋から強制換気と排気ガスを除去するシステムを提供する必要があります。
ガス発生器設備を問題なく動作させるには、強制換気と室内から排気ガスを除去するシステムを設ける必要があります。
ガソリンやディーゼルの類似品と比較して、ガス発生器ユニットには次の利点があります。
- 燃料としてのガスは低価格で環境に優しい。
- エンジン寿命の延長：ガス燃焼中に固体燃焼生成物が形成されず、エンジン部品の急速な摩耗につながります。
- 発電機の耐久性: ガスが装置の金属部分を腐食させません。
これらの利点と、ガソリンエンジンからのガスに適応する能力のおかげで、ガソリンが最も多く残っています。 効果的な外観自律型発電機用の燃料。 同等の出力であれば、ボトル入り燃料を使用した場合でも、ガス発生器の設置効率はガソリンやディーゼルの類似品と比較して 2 倍高くなります。 液化ガス、そして主ガス供給源に接続すると、この数値は15〜17倍に増加します。
DIY発電機
自然と調和して暮らし、上がり続けるエネルギーコストを節約するために、長年の科学的経験と最新技術を駆使して、自分の手で発電機を作ろうとする住宅所有者が増えています。 革新的な技術。 ソーラーパネル、風力発電機、自家用小水力発電所、そして永久機関ではないにしても、少なくとも燃料を使わない自律型発電機を発明したいという人類の永遠の希望については懐疑的な人もいるかもしれないが、リストされている装置はそれを可能にする。家の電気需要を完全に満たすことはできないとしても、かなりのお金を節約する必要があります。
自家製風力発電機
CIS では、風力発電機はまだ適切に普及していませんが、デンマークでは、風力発電機は省エネと国への電力供給という国家プログラムの最も重要な参加者となっています。
自家製風力発電機
このような非同期定置発電機を自分の手で作ることは難しくなく、風の強い沿岸地域や山岳地帯では、小さな民家の電力需要を十分にカバーできる可能性があります。 風力発電機の動作原理は、風力エネルギーでエンジンが作動して発電機を起動し、そこから受け取った電力を専用のバッテリーに蓄えて、目的に応じて配電するというものです。
ビデオ: 風力発電機の作り方
このタイプの発電機は、日当たりの良い南部の都市の民間建物やアパートの建物でますます使用されていますが、最新モデルのソーラーパネルはすでに間接太陽光線を電気エネルギーに変換することができるため、近い将来、太陽エネルギーも利用されるようになるでしょう。北の都市の家々へ。 ソーラーパネルの欠点としては、コストが高いこと、設置にかなり広い面積が必要なことが挙げられ、そのため給湯のみに使用されることが多いです。
ビデオ: ソーラーパネルの構築
ビデオ: 自家製太陽光発電所 600 W のレビュー
家庭用燃料を使わない発電機
人類の長年の夢 永久機関おそらくそれは、最初の燃料を使わない発電機を作成したグルジアの発明家カパナゼによって実現されたのでしょう。 本発明の本質は、装置が任意の電源から始動し、共振に入ると一種の静電気発生器に変わり、間隔をあけた 2 つの接地電極を通じて環境から静電気を抽出することです。
このアイデアの人気にもかかわらず、燃料を使わない発電機の工業用プロトタイプはまだ作成されていません。
このアイデアは非常に人気があるにもかかわらず、燃料を使わない発電機の工業用プロトタイプはまだ作成されていないため、その有効性はまだ十分に評価されていません。 本発明の著者は、将来的にはこの装置が電気自動車、電気輸送機関、さらには家庭用の定置電源やさまざまな目的の静電気帯電源としても使用されると確信している。
燃料を使わない発電機のスキーム
ビデオ: DIY 燃料不要発電機
発電機を自分で作る方法を考えるとき、型破りな方法で発電するための任意のアイデアを実装するには、多額の初期費用が必要であることを忘れないでください。 確かに、成功すれば 3 ～ 5 年、場合によってはそれより早く利益を得ることができます。 発電機を購入するかどうかは誰もが自分で決める必要があります。 有名メーカーまたは自分で作成することもできますが、明らかなことが 1 つあります。予期せぬ不可抗力の状況に備えて、家には信頼できる電源が用意されていなければなりません。
私たちの オンライン韻律辞書他の同様のサービスと比較して、多くの重大な利点があります。
韻の選び方
デフォルトでは、サービスは正確な韻を検索します。 あなたの言葉に正確に当てはまる韻が存在しないか、または韻が少なすぎてどれもあなたに合わないことが判明するかもしれません。 この場合、発音的に少し一致しない韻 (たとえば、良い韻) を探してみてください。
もう一方の極端な場合は、単語に正確な韻が膨大にある場合です。 どうすればその中から受け入れられる選択肢をすぐに見つけることができるでしょうか? フィルターを任意に組み合わせて適用することで、結果として得られる韻のリストを大幅に減らすことができます。 詩のテーマと形式によって課される意味的および文法的な制限を使用してください。 たとえば、言葉による韻を除外するには、品詞によるフィルタリングを適用し、韻を特定のスタンザ サイズに調整するには、必要な音節数の単語のみを残します。 私たちはそれが特に重要だと考えています 周波数フィルター、詩の中でめったに使用されない単語（専門用語、 時代遅れの言葉等々。）。
また、継続的な作業には、インターネット アクセスを必要としない無料アプリケーション Rhymes を使用する方が良いことにも注意してください。 はるかに機能的で便利です。 快適に詩を書きましょう。
問題解決のためのヒューリスティック
成功した問題解決プログラムの例をいくつか見て、ソリューションの生成とテストに何が必要なのか、そしてプログラムがどのようにして問題を管理可能なサイズに縮小するのかを理解します。 私たちはヒューリスティックという用語を、ソリューション内の平均試行回数の削減に貢献する原理やデバイスを定義するために使用します。 ヒューリスティックの一般的な理論はまだありませんが、複雑な問題を解決する際に人間が使用するいくつかのヒューリスティックを扱うことができます。
複雑な意思決定プロセスでは通常そうであるように、グループ P が大きい場合でも、意思決定生成者は、無駄になる可能性が最も高い P の部分を早い段階で考慮できます。 たとえば、多くの問題には、 次のフォーム: デシジョン グループには、プロパティ A、プロパティ B、およびプロパティ C を持つ P のすべての要素が含まれます。3 つのプロパティをすべて持つ要素を作成するジェネレーターはありません。 ただし、これら 3 つのプロパティのうち 2 つを持つ要素を作成するジェネレーターが存在する場合があります。 どのジェネレーターを選択するかは、どの要件が最も複雑であるか、およびソリューション開発の相対コストによって決まります。 ほとんどの要素が A と答える場合、A がすぐに現れることが期待できるため、要素 C と B を作成することは正当化されます。 A を持つ要素がまれな場合は、プロパティ A を持つ要素を作成することをお勧めします。
『理論的論理』では、このタイプのヒューリスティックの明確な例が示されています。 「論理理論家」の仕事は証拠を探すことであることを思い出しましょう。 証明は、次の要件を満たす論理式のリストです。
A. リストの先頭には以下が含まれます 有名な定理(いくつでも)。
B. リスト内の他のすべての式は、上記の式の直接的かつ真の結果です。
C. リストの最後の式は、証明されている式です。
最も効率的なジェネレーターは、条件 B と C を満たすジェネレーターです。最後の式が希望どおりに修正された場合、生成されるリストには、最後の式に至る B の有効な出力のみが含まれます。 条件Aを満たすリスト、つまり全てが定理となる式を作成すれば問題は解決します。
このタイプのジェネレーターを使用すると、要素は「最後から」のように、目的の結果からこれらのタスクに向かって作成されます。 これは、証拠を発見するときに「論理理論家」がたどる道です。
ここで私たちが遭遇する特定の状況 (最終点が 1 つであるのではなく、開始点が多数考えられる) は、エンドツーエンドの方向で作業する傾向があり、比較的一般的です。
