Генераторы с переменным магнитным сопротивлением (Джон Экклин, Пол Браун)

Что в этом разделе называют “Variable Reluctance Generator (VRG)”

В контексте Kelly “VRG/variable reluctance alternator” — это устройства, где магнитная цепь (reluctance) то замыкается, то размыкается вращающимся/переключаемым железом (шторкой/ротором), из-за чего меняется поток и появляется ЭДС в катушках. У Kelly это подаётся как попытка “обойти back-EMF/Ленца” через особую геометрию потока и коммутацию.

a) John Ecklin — “Stationary Armature Generator (SAG)” и Flux Switch Alternator
1) “SAG” (Stationary Armature Generator)

Kelly пишет, что идея Ecklin “SAG” породила “спин-оффы”, и описывает базовый принцип так: вращать мягко-железную шторку/экран (shield/shutter) между двумя постоянными магнитами, “прерывая линии силы”, чтобы переворачивать/реверсировать магнитный поток в неподвижной центральной катушке.

В качестве ключевого первоисточника указан патент Ecklin US 3,879,622 (1975).
Аннотация патента действительно описывает схему с магнитными “шторами” (rotatable shutters), которые попеременно экранируют/открывают магнитное воздействие на магнитопровод/элемент, вызывая движение.

2) Переход от SAG к VRG у Kelly

Kelly прямо связывает “SAG → более крупные и эффективные типы → VRG/alternators”, то есть VRG трактуется как “эволюция” идеи управления потоком через переменную магнитную цепь.
Дальше он утверждает, что VRG “в целом состоит из чередующихся AC и DC field windings”, где меньший DC-вход даёт большой AC-выход, и приводит заявленный “input to output ratio” порядка ~3:1 (как утверждение автора/компиляции).

3) Flux Switch Alternator (Ecklin) — патент US 4,567,407

Отдельным подпунктом Kelly обсуждает “Flux Switch Alternator” и указывает патент US 4,567,407, добавляя, что предпочитаемый вариант — без обмоток на роторе (ротор из стальных ламелей), а сама идея “flux switch alternator” известна ещё с 1890-х как технология без щёток.
В патенте US 4,567,407 действительно фигурирует “unitized motor and flux switch alternator” (единый узел “мотор+альтернатор”) со стационарными обмотками и магнитным путём, который, по описанию, позволяет части “motor input power” увеличивать AC-выход генератора.

b) Paul Brown — “Magnetic Distributor Generator” (вариант VR alternator)

Kelly описывает вклад Paul Brown как развитие базовой идеи SAG.

1) Конструкция (по Kelly)

Устройство Brown (“Magnetic distributor generator”, также названо Variable Reluctance Alternator) описано так:

есть DC input coils и AC output coils, намотанные на ламели, пересечённые под 90° (“90 degree crossed laminations”);

split iron and aluminum rotor обеспечивает попеременное замыкание/размыкание магнитных цепей между DC-и AC-ламелями и их катушками;

когда “плечи” ротора закрывают зазор, поток идёт по замкнутой цепи и в AC-катушках появляется ЭДС; поворот на 90° — зазор открывается и ЭДС исчезает;

поскольку DC-ламели питаются постоянным током, этот DC “превращается” в AC на выходе за счёт равномерного make/break магнитной цепи (Kelly прямо называет это “basic transformer action”).

2) Перечень “характеристик” (как заявлено у Kelly)

Kelly перечисляет свойства, которые приписывает этому VRA:

напряжение растёт с RPM;

напряжение растёт с числом витков выходной катушки (ссылка на “transformer theory”);

мощность растёт с усилением магнитного поля (зависит от “wattage DC input”);

“нет counter-torque на роторе” по сравнению с обычными генераторами;

заявлена “recorded efficiency” 125%.

Важная оговорка про “over-unity” в этом разделе

Внутри Kelly это подаётся как обход эффекта Ленца/контр-момента (“no counter-torque”, “circumventing back-EMF”) и приводятся числа 3:1 и 125% как утверждения из компиляции, но это не равно независимой, общепринятой верификации.