170 watts in - 1600 watts out - looped - Very impressive build and video

[listener191]

Message to group from Pierre

hello,
I have a question regarding a possible optimization of the dz generator.
I'm not a magnetic field specialist so I would like to know what would be a better design for the center fixed generator core. Should the center Iron core cover the whole field like the first picture or like second picture with the wire in the center of the I core like my first device?
I would like peoples opinions which I may consider using on my second prototype.

Thanks

Pierre


Text francais de Pierre
bonjour luc , j'aurait une question pour optimisé le dz générateur vu que je suis pas un spécialiste des champ magnétique j'aimerais savoir si le rotor qui génère la torsion du champ devrait-elle faire le champ au complet ou  concentrer le fil dans le centre mais sans couvrir le champ au complet. J'aimerais que quelqu'un me confirme ça pour aller chercher le maximum de puissance dans mon deuxième prototype.
merci
Pierre

I would use the 4 pole rotor of a 1500 rpm alternator which can take plenty of turns. And the use a 4 pole distributed winding using 3 coils for each pole in in series. This way your two rotor phases will be the same. Salient rotor would be hard to get many turns on.


L192

[MichelM]

@Luc :
merci pour les traductions. Je suis aussi d'accord, qu'il vaut mieux, en premier lieu, répliquer aussi fidèlement que possible. Reproduire l'effet serait déjà très satisfaisant.
Les simplifications que je propose, même si on ne les applique pas dans l'immédiat, peuvent nous permettre de comprendre le fonctionnement du dispositif.

Eng. @Luc:
thanks for the translations. I also agree that it's better at first to replicate as faithfully as possible. To reproduce the effect would be very satisfactory.
The simplifications that I propose, even if we do not apply them in the immediate future, could help us to understand the functioning of the device.


@cheors
Sur le schéma de Pierre, toutes les bobines sont toujours sous tension, à chaque instant. Regardez, elles sont toutes reliées ensemble, de façon permanente, hors ou sous tension, même si le courant ne circule pas dans plusieurs bobines à certains moments. Ce sont les flux de courant qui s'inversent en fonction des commutations, entraînant une inversion des champs magnétiques.

Eng. @cheors
In Pierre's diagram, all the coils are always energized at every moment. Look, they are all connected together, permanently, off or on, even if the current does not flow in several coils at certain times. It is the flow of current that reverses as a function of the commutations, causing a reversal of the magnetic fields.


@pmgr
Je crois que des relais simples à un seul commutateur suffisent, car c'est le même courant négatif, et le même courant positif qui alimente chaque bobine. Je ne vois pas de séparation dans les arrivées (+) ou les (-). Donc je pense qu'on peut utiliser des relais à un seul contact, avec une arrivée (+) ou (-) et trois fils en sortie, qui partent vers les bonnes bobines, selon les 2 tableaux que j'ai postés (Il faudrait modifier le tableau pour le stator de Luc à 30 fentes).
Sur le schéma de Pierre, le plus petit cercle relie toutes les bobines au négatif (-), et le plus grand cercle (extérieur) relie toutes les bobines au positif (+). Des circuits séparés n'apporteraient rien de plus. Le changement de polarité Nord et Sud se fait simplement par une habile inversion du sens du courant, en jouant avec les ouvertures et fermetures des relais.
Les flèches sur son schéma devraient toutes aller du négatif vers le positif (sens réel du courant), si on ne tiens pas compte du « flyback ». Il me semble que l'inversion de certaines flèches troublent la compréhension, à moins que je n'ai pas bien compris moi-même.

Eng. @pmgr
I think simple single-switch relays are enough, because it's the same negative current, and the same positive current that feeds each coil. I don't see a (+) or (-) on the input. So I think we can use relays with a single contact, with a (+) or (-) input and three wires on the output, which feed the appropiate coils according to the 2 tables that I posted (need to modify the table for Luc's 30 slot stator).
On Pierre's diagram, the smaller circle connects all the coils to the negative (-), and the larger (outer) circle connects all the coils to the positive (+). Separate circuits would bring nothing more. The change of polarity North and South is simply done by a current reversal and playing with the openings and closures of the relays.
The arrows on his diagram should all go from negative to positive (real current direction), if we ignore the flyback. It seems to me that the inversion of some arrows disturbs the understanding, unless I havn't understood it well myself?

[gotoluc]

Message received from partzman
I shipped 34 of the L298N plus one Mega 2560 via Fedex. You should receive it by Thursday at the latest.

français
Message reçu de partzman
J'ai expédié 34 L298N plus un Mega 2560 via Fedex. Vous devriez le recevoir jeudi au plus tard.

[partzman]

Here is a test of 1/2 of the L298N red pcb dual H bridge that was sent to Luc.  The board uses an STMicroelectronics L298N in their Multiwatt 15 package and the smd diodes are M7 which is the 1N4000 series.  These will exhibit higher losses than Schottky diodes and the loss is somewhat evident in the scope shot below.  The device also uses bipolar transistors for output.

The test was run with a 22vdc supply using a 5mH linear inductor at the output terminals of one bridge. The input is two single pulses 180 degrees out-of-phase at 1kHz to allow the inductor to be charged to ~2 amps peak.

In the scope pix, CH1(yel) is the 1st input pulse and CH2(blu) is the 2nd input pulse.  CH3(pnk) is the output of the high side switch and CH4(grn) is the current thru the inductor.  The Math(red) channel is the mean power consumed from the supply resulting from the product of CH3 x CH4.

In observation of the test, the output current during the field collapse of the inductor is considerably less than the charge period indicating losses in the M7 diodes.  The input however is rather efficient with the input energy calculating to 19.68 x 500.3e-6 = 9.85mJ.  The inductor reaches a peak of 1.937A which then equates to 1.937^2 x 5e-3 x .5 = 9.38mJ for an efficiency of 9.38/9.85 = 95.2%

Edit: The dcr of the inductor is .6 ohm so there is a loss of 290uJ which should be accounted for.  This results in a more accurate efficiency of 9.09/9.85 = 92.3%.  Also note the onset of saturation at the current peak. 

Regards,
Pm

Edit2:  Translation by Luc-

français
Voici un test de la moitié du pont double H de la carte L298N rouge qui a été envoyé à Luc. La carte utilise un L298N de STMicroelectronics dans son boîtier Multiwatt 15 et les diodes smd sont M7, ce qui correspond à la série 1N4000. Ceux-ci présenteront des pertes plus élevées que les diodes Schottky et la perte est quelque peu évidente dans la portée tirée ci-dessous. L'appareil utilise également des transistors bipolaires pour la sortie.

Le test a été effectué avec une alimentation de 22 Vcc utilisant un inducteur linéaire de 5 mH aux bornes de sortie d'un pont. L'entrée est composée de deux impulsions uniques déphasées de 180 degrés à 1 kHz pour permettre à l'inductance d'être chargée à environ 2 ampères.

Dans le scope, CH1 (jaune) est la 1ère impulsion d'entrée et CH2 (bleu) est la 2ème impulsion d'entrée. CH3 (rose) est la sortie du commutateur côté haut et CH4 (vert) est le courant à travers l'inductance. Le canal Math (rouge) est la puissance moyenne consommée à partir de l'alimentation résultant du produit de CH3 x CH4.

En observant l'essai, le courant de sortie pendant l'effondrement de l'inducteur sur le terrain est considérablement inférieur à la période de charge indiquant des pertes dans les diodes M7. L'entrée est cependant plutôt efficace avec l'énergie d'entrée calculée à 19.68 x 500.3e-6 = 9.85mJ. L'inducteur atteint un pic de 1,937A, ce qui équivaut à 1,937 ^ 2 x 5e-3 x 0,5 = 9,38 mJ pour un rendement de 9,38 / 9,85 = 95,2%

Edit: Le dcr de l'inductance est .6 ohm donc il y a une perte de 290uJ qui devrait être prise en compte. Cela donne un rendement plus précis de 9,09 / 9,85 = 92,3%. Notez également l'apparition de la saturation au pic actuel.

Cordialement,
Pm
 

[pmgr]

English translation of MichelM last post
@pmgr
I think simple single-switch relays are enough, because it's the same negative current, and the same positive current that feeds each coil. I don't see a (+) or (-) on the input. So I think we can use relays with a single contact, with a (+) or (-) input and three wires on the output, which feed the appropiate coils according to the 2 tables that I posted (need to modify the table for Luc's 30 slot stator).
On Pierre's diagram, the smaller circle connects all the coils to the negative (-), and the larger (outer) circle connects all the coils to the positive (+). Separate circuits would bring nothing more. The change of polarity North and South is simply done by a current reversal and playing with the openings and closures of the relays.
The arrows on his diagram should all go from negative to positive (real current direction), if we ignore the flyback. It seems to me that the inversion of some arrows disturbs the understanding, unless I havn't understood it well myself?

No, I don't think that is correct because when the relay is open, you don't want the starting coil of the three N poles (or south poles) connected to each other, so you have to use separate contacts on the relay (otherwise you would be shorting part of the 36 series line of inductors). When the relay is closed, it indeed doesn't make a difference as all of them contact to +5V or GND. Also, as Luc stated, if it were ok (which it is not), the relay would be carrying three times the current (3 poles in parallel).
PmgR



Français
Non, je ne pense pas que ce soit correct car lorsque le relais est ouvert, vous ne voulez pas que la bobine de départ des trois pôles N (ou pôles sud) soit connectée entre eux, donc vous devez utiliser des contacts séparés sur le relais (sinon vous seriez en train de court-circuiter une partie de la ligne d'inductances de la série 36). Lorsque le relais est fermé, il ne fait en effet aucune différence car ils sont tous en contact avec + 5V ou GND. De plus, comme Luc l'a dit, si ça allait (ce qui n'est pas le cas), le relais porterait trois fois le courant (trois pôles en parallèle).