home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ United Public Domain Gold 2 / United Public Domain Gold 2.iso / utilities / pu473.dms / pu473.adf / DEPALMA / DEPALMA5.ASC < prev    next >
Text File  |  1994-02-12  |  46KB  |  991 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.                 (word processor parameters LM=8, RM=75, TM=2, BM=2) 
  6.                       Taken from KeelyNet BBS (214) 324-3501 
  7.                            Sponsored by Vangard Sciences 
  8.                                     PO BOX 1031 
  9.                                 Mesquite, TX 75150 
  10.  
  11.                        There are ABSOLUTELY NO RESTRICTIONS 
  12.                   on duplicating, publishing or distributing the 
  13.                                 files on KeelyNet! 
  14.  
  15.                                  December 16, 1990 
  16.  
  17.                                     DPALMA5.ASC 
  18.        -------------------------------------------------------------------- 
  19.                          This file courtesy of Paul Smith. 
  20.        -------------------------------------------------------------------- 
  21.        TEXT FILE NOTES: 
  22.  
  23.        The source for the following paper was "The DePalma Research Papers" 
  24.        which was printed by For The People, P.O. 15999, Tampa, FL 33684. 
  25.        Most of the figures mentioned could not be reproduced in this text 
  26.        file.  No U.S. copyrights or patents exist on the technology 
  27.        discussed. 
  28.  
  29.        If anyone is interested in other DePalma papers, call: 
  30.  
  31.                                The Outer Limits BBS 
  32.                                    300-2400 baud 
  33.                                   (304) 327-7452 
  34.                                    Monday-Friday 
  35.                                   8:00am - 7:00pm 
  36.        -------------------------------------------------------------------- 
  37.  
  38.                       HOMOPOLAR "FREE-ENERGY" GENERATOR TEST 
  39.  
  40.                                  Robert Kincheloe 
  41.                   Professor of Electrical Engineering (Emeritus) 
  42.                                 Stanford University 
  43.  
  44.                         Paper presented at the 1986 meeting 
  45.                                       of the 
  46.                         Society for Scientific Exploration 
  47.                                    San Francisco 
  48.  
  49.                                    June 21, 1986 
  50.                              Revised February 1, 1987 
  51.  
  52.        -------------------------------------------------------------------- 
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.                                       Page 1 
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.                       HOMOPOLAR "FREE-ENERGY" GENERATOR TEST 
  71.                                  Robert Kincheloe 
  72.  
  73.                                      ABSTRACT 
  74.  
  75.        Known for over  150  years, the Faraday homopolar generator has been 
  76.        claimed to provide a basis for so-called  "free-energy"  generation, 
  77.        in that under certain conditions the extraction of electrical output 
  78.        energy is not reflected as a corresponding mechanical  load  to  the 
  79.        driving source. 
  80.  
  81.        During 1985 I  was invited to test such a machine.  While it did not 
  82.        perform as claimed, repeatable data  showed  anomalous  results that 
  83.        did not seem to conform to traditional theory. 
  84.  
  85.        In particular, under certain assumptions about internally  generated 
  86.        output voltage, the increase in input power when power was extracted 
  87.        from the generator  over that measured due to frictional losses with 
  88.        the generator unexcited seemed to  be either about 13% or 20% of the 
  89.        maximum computed generated power, depending on interpretation. 
  90.  
  91.        The paper briefly  reviews  the homopolar generator,  describes  the 
  92.        tests on this particular machine, summarizes and presents tentative 
  93.        conclusions from the resulting data. 
  94.  
  95.        THE SUNBURST HOMOPOLAR GENERATOR 
  96.  
  97.        In July, 1985, I became aware of and was invited to examine and test 
  98.        a so-called free-energy generator known as the Sunburst N Machine. 
  99.  
  100.        This device, shown  in Figs 1a and 1b, was proposed by Bruce DePalma 
  101.        and constructed by Charya Bernard of the Sunburst Community in Santa 
  102.        Barbara, CA, about 1979. 
  103.  
  104.        The term "free-energy" refers to  the  claim  by  DePalma  [1]  (and 
  105.        others [2]) that it was capable of producing electrical output power 
  106.        that was not reflected as a mechanical load to the driving mechanism 
  107.        but derived from presumed latent spatial energy. 
  108.  
  109.        Apart from mechanical frictional and electrical losses  inherent  in 
  110.        the particular construction,  the  technique employed was claimed to 
  111.        provide a basis for constructing a generator which could supply the 
  112.        energy to provide not only its own motive power but also additional 
  113.        energy for external use.  From August  1985  to  April 1986 I made a 
  114.        series of measurements on this particular machine to test these 
  115.        claims. 
  116.  
  117.        GENERATOR DESCRIPTION 
  118.  
  119.        Details of the generator construction are shown in Figs. 2 and 3. 
  120.  
  121.        It consists essentially of an electromagnet formed by a coil of 3605 
  122.        turns of #10  copper  wire  around  a soft iron core  which  can  be 
  123.        rotated with the  magnetic  field parallel to and symmetrical around 
  124.        the axis of rotation. 
  125.  
  126.        At each end of the magnet are conducting  bronze cylindrical plates, 
  127.        on one of  which  are  arranged  (as shown in Fig.  3)  one  set  of 
  128.        graphite brushes for extracting output current between the shaft and 
  129.  
  130.                                       Page 2 
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.        the outer circumference  and  a  second  set of metering brushes for 
  137.        independently measuring the induced voltage between these locations. 
  138.  
  139.        A third pair of brushes and slip  rings  supply  the current for the 
  140.        electromagnet.  A thick   sheath  of  epoxy-impregnated   fiberglass 
  141.        windings allow the magnet to be rotated at high speed. 
  142.  
  143.        The generator may be recognized as a so-called homopolar, or acyclic 
  144.        machine, a device   first  investigated  and  described  by  Michael 
  145.        Faraday [3] in 1831 (Figs. 4,5) and shown schematically in Fig. 6. 
  146.  
  147.        It consists of a cylindrical conducting  disk  immersed  in an axial 
  148.        magnetic field, and  can  be  operated as a generator  with  sliding 
  149.        brushes extracting current  from  the  voltage  induced  between the 
  150.        inner and outer regions of the disk  when  the  rotational energy is 
  151.        supplied by an external driving source. 
  152.  
  153.        The magnitude of  the  incremental  radial  generated   voltage   is 
  154.        proportional to both  the  strength  of  the  magnetic field and the 
  155.        tangential velocity, so that in a  uniform  magnetic field the total 
  156.        voltage is proportional to the product of speed times the difference 
  157.        between the squares of the inner and outer brush radii. 
  158.  
  159.        The device may  also  be  used  as a motor when an external  voltage 
  160.        produces an radial current between the sliding brushes. 
  161.  
  162.        There have been  a  number  of  commercial applications of homopolar 
  163.        motors and generators, particularly early in this century [4], and 
  164.        their operating principles are described in a number of texts [5]. 
  165.  
  166.        The usual technique is to use a stationary  magnet  to  produce  the 
  167.        magnetic field in  which  the  conducting  disk  (or   cylinder)  is 
  168.        rotated. 
  169.  
  170.        Faraday found, however,  (Fig 7) that it does not matter whether the 
  171.        magnet itself is stationary or rotating with the disk as long as the 
  172.        conductor is moving in the field, but that rotating the magnet with 
  173.        the conducting disk stationary did not produce an induced voltage. 
  174.  
  175.        He concluded that a magnetic field  is  a  property of space itself, 
  176.        not attached to the magnet which serves to induce the field [6]. 
  177.  
  178.        DePalma stated [7] that when the conducting disk  is  attached  to a 
  179.        rotating magnet, the interaction of the primary magnetic field with 
  180.        that produced by the radial output current results in torque between 
  181.        the disk and the magnet structure which is not reflected back to the 
  182.        mechanical driving source. 
  183.  
  184.        Lenz's law therefore  does  not  apply, and the extraction of output 
  185.        energy does not  require additional  driving  power.   This  is  the 
  186.        claimed basis for extracting "free" energy. 
  187.  
  188.        Discussions of the torque experienced by a rotating magnet are also 
  189.        discussed in the literature [8]. 
  190.  
  191.        Because the simple  form  shown  in  Fig.  6  has  essentially   one 
  192.        conducting path, such  a  homopolar  device  is characterized by low 
  193.        voltage and high current requiring a large magnetic field for useful 
  194.        operation. 
  195.  
  196.                                       Page 3 
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.        Various homopolar devices    have    been   used   for   specialized 
  203.        applications [9] (such as generators  for  developing large currents 
  204.        for welding, ship degaussing, liquid metal magnetohydrodynamic pumps 
  205.        for nuclear reactor  cooling,  torquemotors  for propulsion,  etc.), 
  206.        some involving quite high power. 
  207.  
  208.        These have been  extensively  discussed  in  the literature, dealing 
  209.        with such problems as developing the  high  magnetic fields required 
  210.        (sometimes using superconducting  magnets  in  air   to  avoid  iron 
  211.        saturation effects), the  development of brushes that can handle the 
  212.        very high currents and have low  voltage  drop  because  of  the low 
  213.        output voltage generated,  and with counteracting armature  reaction 
  214.        which otherwise would  reduce  the  output  voltage  because  of the 
  215.        magnetic field distortion resulting from the high currents. 
  216.  
  217.        From the standpoint  of  prior  art,  the  design  of  the  Sunburst 
  218.        generator is inefficient and not suitable for power generation: 
  219.  
  220.             1. The magnetic field is concentrated near the axis where 
  221.                the tangential velocity is low, reducing the generated 
  222.                voltage. 
  223.  
  224.             2. Approximately 4 kilowatts of power are required to 
  225.                energize the magnet, developing enough heat so that the 
  226.                device can only be operated for limited periods of time. 
  227.  
  228.             3. The graphite brushes used have a voltage drop almost 
  229.                equal to the total induced voltage, so that almost all of 
  230.                the generated power is consumed in heating the brushes. 
  231.  
  232.             4. The large contacting area (over 30 square inches) of 
  233.                the brushes needed for the high output current creates 
  234.                considerable friction loss. 
  235.  
  236.        Since this machine was not intended as a practical  generator but as 
  237.        a means for  testing  the  free energy principle, however, from this 
  238.        point of view  efficiency  in  producing   external  power  was  not 
  239.        required or relevant. 
  240.  
  241.        DEPALMA'S RESULTS WITH THE SUNBURST HOMOPOLAR GENERATOR 
  242.  
  243.        In 1980 DePalma   conducted  tests  with  the  Sunburst   generator, 
  244.        describing his measurement technique and results in an unpublished 
  245.        report [10]. 
  246.  
  247.        The generator was  driven  by a 3 phase a-c 40 horsepower motor by a 
  248.        belt coupling sufficiently long that  magnetic  fields  of the motor 
  249.        and generator would not interact.  A table from this  report  giving 
  250.        his data and results is shown in Fig. 8. 
  251.  
  252.        For a rotational speed of 6000 rpm an output power of 7560 watts was 
  253.        claimed to require an increase of 268 watts of drive power over that 
  254.        required to supply losses due to friction, windage, etc. as measured 
  255.        with the output switch open. 
  256.  
  257.        If valid, this  would  mean that the output power was 28.2 times the 
  258.        incremental input power needed to  produce  it.  Several assumptions 
  259.        were made in this analysis: 
  260.  
  261.  
  262.                                       Page 4 
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.             1. The drive motor input power was assumed to be the product 
  269.                of the line voltage and current times the appropriate factor 
  270.                for a three-phase machine and an assumed constant 70% power 
  271.                factor. 
  272.                There was apparently no consideration of phase angle 
  273.                change as the motor load increased.  This gives optimistic 
  274.                results, since consideration of phase angle is necessary 
  275.                for calculating power in an a-c circuit, particularly with 
  276.                induction motors. 
  277.                It might  also  be  noted that the measured incremental line 
  278.                current increase of 0.5 ampere  (3.3%)  as obtained with the 
  279.                analog clamp-on  a-c ammeter that was used  was  of  limited 
  280.                accuracy. 
  281.  
  282.             2. The output power of the generator was taken to be the 
  283.                product of the measured output current and the internally 
  284.                generated voltage in the disk less the voltage drop due only 
  285.                to internal  disk  resistance.   Armature  reaction was thus 
  286.                neglected or assumed not to be significant. 
  287.  
  288.             3. The generated voltage which produced the current in the main 
  289.                output brushes was assumed  to  be the same as that measured 
  290.                at the metering brushes, and the decrease in metered voltage 
  291.                from 1.5 to 1.05 volts when the output switch  is closed was 
  292.                assumed to  be  due  to  the internal voltage drop resulting 
  293.                from the output current flowing  through  the  internal disk 
  294.                resistance that  is  common  to  both sets  of  brushes  and 
  295.                calculated to 62.5 microohms. 
  296.  
  297.        Of these, the first assumption seems the most serious, and it is my 
  298.        opinion that the results of this particular test were inaccurate. 
  299.  
  300.        Tim Wilhelm of Stelle, Illinois, who witnessed tests of the Sunburst 
  301.        generator in 1981, had a similar opinion [11]. 
  302.  
  303.        RECENT TESTS OF THE SUNBURST GENERATOR 
  304.  
  305.        Being intrigued by DePalma's hypothesis, I accepted the offer by Mr. 
  306.        Norman Paulsen, founder  of the Sunburst Community, to conduct tests 
  307.        on the generator which apparently  had not been used since the tests 
  308.        by DePalma and Bernard in 1979. 
  309.  
  310.        Experimental Setup 
  311.  
  312.        A schematic diagram of the test arrangement is shown in Fig. 9, with 
  313.        the physical equipment  shown  in Fig. 10.  The generator  is  shown 
  314.        coupled by a  long  belt to the drive motor behind it, together with 
  315.        the power supplies and metering both  contained  within and external 
  316.        to the Sunburst power and metering cabinet. 
  317.  
  318.        Figure 10b shows the panel of the test cabinet which  provided power 
  319.        for the generator magnet and motor field.  The 4-1/2 digit meters on 
  320.        the panel were  not  functional  and  were not used; external meters 
  321.        were supplied. 
  322.  
  323.        I decided to  use  an  avaiable  shunt-field   d-c  drive  motor  to 
  324.        facilitate load tests  at different speeds and to simplify  accurate 
  325.        motor input power measurements. 
  326.  
  327.  
  328.                                       Page 5 
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.        Referring to Figure  9,  variacs  and  full-wave  bridge  rectifiers 
  335.        provided variable d-c supplies for  the motor armature and field and 
  336.        the homopolar generator magnet. 
  337.  
  338.        Voltages and currents were measured with Micronta model 11-191 3-1/2 
  339.        digit meters calibrated  to  better  than  0.1%  against  a  Hewlett 
  340.        Packard 740B Voltage  Standard that by itself was accurate to better 
  341.        than .005%. 
  342.  
  343.        Standard meter shunts together with the digital voltmeters were used 
  344.        to measure the  various  currents.    With   this   arrangement  the 
  345.        generator speed could be varied smoothly from 0 to  over  7000  rpm, 
  346.        with accurate measurement  of  motor  input power, metered generator 
  347.        output voltage Vg and generator output current Ig. 
  348.  
  349.        Speed was measured with a General  Radio  model 1531 Strobotac which 
  350.        had a calibration  accuracy of better than 2% (as  verified  with  a 
  351.        frequency counter) and which allowed determination of relative speed 
  352.        changes of a few rpm of less. 
  353.  
  354.        Small changes in  either  load  or  input power were clearly evident 
  355.        because of the  sensitivity  of  the  Strobotac  speed  measurement, 
  356.        allowing the motor  input  power  to be adjusted with  the  armature 
  357.        voltage variac to   obtain   the  desired  constant  speed  with  no 
  358.        acceleration or deceleration before taking readings from the various 
  359.        meters. 
  360.  
  361.        Generator Tests 
  362.  
  363.        Various tests were conducted with  the output switch open to confirm 
  364.        that generated voltage at both the output brushes (Vbr) and metering 
  365.        brushes (Vg) were proportional to speed and magnetic field, with the 
  366.        polarity reversing when magnetic field or direction of rotation were 
  367.        reversed. 
  368.  
  369.        Tracking of Vbr and Vg with variation of magnetic field  is shown in 
  370.        Fig. 11, in  which it is seen that the output voltages are not quite 
  371.        linearly related to magnet current, probably due to core saturation. 
  372.  
  373.        The more rapid departure of Vg from  linearity  may  be  due  to the 
  374.        different brush locations  as  seen  on  Fig 3, differences  in  the 
  375.        magnetic field at the different brush locations, or other causes not 
  376.        evident.  An expanded  plot  of  this voltage difference is shown in 
  377.        Fig. 12, and is seen to considerably exceed meter error tolerances. 
  378.  
  379.        Figure 11 also shows an approximate 300 watt increase in drive motor 
  380.        armature power as  the magnet field  was  increased  from  0  to  19 
  381.        amperes. 
  382.  
  383.        (The scatter of input power measurements shown in the upper curve of 
  384.        Fig. 11 resulted  from the great sensitivity of the  motor  armature 
  385.        current to small fluctuations in power line voltage, since the large 
  386.        rotary inertia of  the  400  pound  generator did not allow speed to 
  387.        rapidly follow line voltage changes). 
  388.  
  389.        At first it was thought that this  power  loss  might  be due to the 
  390.        fact that the outer output brushes were arranged  in  a  rectangular 
  391.        array as shown in Fig. 3. 
  392.  
  393.  
  394.                                       Page 6 
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.        Since they were  connected  in parallel but not equidistant from the 
  401.        axis the different generated voltages  would  presumably  result  in 
  402.        circulating currents and additional power dissipation. 
  403.  
  404.        Measurement of the  generated  voltage  as  a  function   of  radial 
  405.        distance from the  axis  as  shown  in Fig. 13, however, showed that 
  406.        almost all of the voltage differential occurred between 5 and 12 cm, 
  407.        presumably because this was the region  of  greatest  magnetic field 
  408.        due to the centralized iron core. 
  409.  
  410.        The voltage in the region of the outer brushes was  almost constant, 
  411.        with a measured variation of only 3.7% between the extremes, so that 
  412.        this did not seem to explain the increase in input power.  The other 
  413.        likely explanation seems to be that there are internal losses in the 
  414.        core and other  parts  of  the metal structure due to eddy currents, 
  415.        since these are also moving conductors in the field. 
  416.  
  417.        In any event, the increase in drive power was only about 10% for the 
  418.        maximum magnet current of 19 amperes. 
  419.  
  420.        Figure 14 typifies  a  number of measurements  of  input  power  and 
  421.        generator performance as a function of speed and various generator 
  422.        conditions. 
  423.  
  424.        Since the generator output knife switch procedure was very stiff and 
  425.        difficult to operate the procedure used was to make a complete speed 
  426.        run from zero to the maximum speed and descending again to zero with 
  427.        the switch open,  taking readings at each speed increment  with  the 
  428.        magnet power both off and on. 
  429.  
  430.        The procedure was  then  repeated  with  the switch closed.  (It was 
  431.        noted that during the descending speed run the input power was a few 
  432.        percent lower than for the same speed  during  the earlier ascending 
  433.        speed run; this  was  presumably  due  to reduced  friction  as  the 
  434.        brushes and/or bearings  became  heated.   In  plotting the data the 
  435.        losses for both runs were averaged  which gave a conservative result 
  436.        since the losses  shown  in  the figures exceed the  minimum  values 
  437.        measured). 
  438.  
  439.        The upper curve  (a)  shows  the  motor  armature input power with a 
  440.        constant motor field current of 6  amperes  as  the  speed is varied 
  441.        with no generator magnet excitation and is seen to  reach  a maximum 
  442.        of 4782 watts as the speed is increased to 6500 rpm. 
  443.  
  444.        This presumably represents  the  power required to overcome friction 
  445.        and windage losses in the motor, generator,  and drive belt, and are 
  446.        assumed to remain  essentially  constant  whether the  generator  is 
  447.        producing power or not [12]. 
  448.  
  449.        Curve 14b shows  the  increase  of motor armature power over that of 
  450.        curve (a) that results from energizing  the  generator magnet with a 
  451.        current of 16 amperes but with the generator output  switch  open so 
  452.        that there is   no   output  current  (and  hence  no  output  power 
  453.        dissippation). 
  454.  
  455.        This component of power (which is  related  to the increase of drive 
  456.        motor power with increased magnet current as shown  in  Fig.  11  as 
  457.        discussed above) might  also be present whether or not the generator 
  458.        is producing output current and power, although this is not so 
  459.  
  460.                                       Page 7 
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.        evident since the  output  current  may  affect  the  magnetic field 
  467.        distribution. 
  468.  
  469.        Curve 14c shows the further increase  of  motor armature input power 
  470.        over that of curves (a) plus (b) that results when the output switch 
  471.        is closed, the generator magnet is energized and output  current  is 
  472.        produced. 
  473.  
  474.        It is certainly not zero or negligible but rises to a maximum of 802 
  475.        watts at 6500 rpm.  The total motor armature input power under these 
  476.        conditions is thus  the  sum  of  (a),  (b),  and  (c) and reaches a 
  477.        maximum of 6028 watts at 6500 rpm. 
  478.  
  479.        The big question has to do with the  generated  output  power.   The 
  480.        measured output current at 6500 rpm was 4776 amperes; the voltage at 
  481.        the metering brushes was 1.07 volts. 
  482.  
  483.        Using a correction factor derived from Fig. 12 and assuming a common 
  484.        internal voltage drop  due  to  a calculated disk resistance  of  38 
  485.        microohms, a computed  internal generated potential of 1.28 volts is 
  486.        obtained which if  multiplied  by   the   measured   output  current 
  487.        indicates a generated power of 6113 watts. 
  488.  
  489.        All of this  power  is  presumably  dissipated in the  internal  and 
  490.        external circuit resistances,  the  brush loss due both to the brush 
  491.        resistance and the voltage drops at the contact surfaces between the 
  492.        brushes and the disk (essentially an arc discharge), and the power 
  493.        dissipated in the 31.25 microohm meter shunt. 
  494.  
  495.        It still represents power generated  by  the  machine,  however, and 
  496.        exceeds the 802 watts of increased motor drive power  due  solely to 
  497.        closing the generator  output  switch  and causing output current to 
  498.        flow by a factor of 7.6 to 1. 
  499.  
  500.        If the 444  watts  of  increased  input  power  that  resulted  from 
  501.        energizing the magnet with the output switch open is assumed to have 
  502.        been converted to  generated  output  power  and  hence   should  be 
  503.        included as part  of  the total increased drive motor power required 
  504.        to produce generated output, the  computed  6113  watts of generated 
  505.        power still exceeds  the  total input power of 444  watts  plus  802 
  506.        watts by a factor of 4.9 to 1. 
  507.  
  508.        The computed output  power  even  slightly  exceeds  the total motor 
  509.        armature input power including all  frictional and windage losses of 
  510.        6028 watts under  these  conditions  (although  the   total   system 
  511.        effeciency is still less than 100% because of the generator magnet 
  512.        power of approximately 2300 watts and motor field power of about 144 
  513.        watts which must  be  added  to  the  motor armature power to obtain 
  514.        total system input power). 
  515.  
  516.        It would thus  seem that if the above  assumptions  are  valid  that 
  517.        DePalma correctly predicted  that much of the generated  power  with 
  518.        this kind of  machine  is  not  reflected back to the motive source. 
  519.        Figure 15 summarizes the data discussed above. 
  520.  
  521.        To further examine  the question  of  the  equivalence  between  the 
  522.        internally generated voltage  at  the main output brushes  and  that 
  523.        measured at the  metering  brushes,  a  test was made of the metered 
  524.        voltage as a function of speed with the generator magnet energized 
  525.  
  526.                                       Page 8 
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532.        with a current  of  20  amperes both with the output switch open and 
  533.        closed.  The resulting data is shown in Fig. 16. 
  534.  
  535.        The voltage rises to about 1.32 volts  at  6000  rpm with the switch 
  536.        open (which is  close to that obtained by DePalma)  and  drops  0.14 
  537.        volts when the  switch  is closed and the measured output current is 
  538.        3755 amperes, corresponding to an  effective  internal resistance of 
  539.        37 microohms. 
  540.  
  541.        Even if this were due to other causes, such as armature reaction, it 
  542.        does not seem  likely  that  there would be a large  potential  drop 
  543.        between the output   and  metering  brushes  because  of  the  small 
  544.        distance, low magnetic field (and  radial differential voltage), and 
  545.        large mass of conducting disk material. 
  546.  
  547.        Internal currents many times the measured output current  of  almost 
  548.        4000 amperes would  be  required  for the voltage difference between 
  549.        the outer metering  and  output   brushes   to  be  significant  and 
  550.        invalidate the conclusions reached above. 
  551.  
  552.        A further method  of  testing the validity of the assumed  generated 
  553.        output potential involved  an examination of the voltage drop across 
  554.        the graphite brushes themselves. 
  555.  
  556.        Many texts on  electrical  machinery   discuss  the  brush  drop  in 
  557.        machines with commutators or slip rings. 
  558.  
  559.        All of those examined agree that graphite brushes typically have a 
  560.        voltage drop that is essentially constant at approximately one volt 
  561.        per brush contact when the current density rises above 10-15 amperes 
  562.        per square centimeter. 
  563.  
  564.        To compare this  with the Sunburst machine the total  brush  voltage 
  565.        was calculated by  subtracting the IR drop due to the output current 
  566.        in the known (meter shunt) and calculated  (disk,  shaft,  and brush 
  567.        lead) resistances from  the  assumed  internally  generated   output 
  568.        voltage.  The result  in  Fig. 17 shows that the brush drop obtained 
  569.        in this way is even less than that  usually  assumed, as typified by 
  570.        the superimposed curve taken from one text. 
  571.  
  572.        It thus seems   probable   that   the  generated  voltage   is   not 
  573.        significantly less than that obtained from the metering brushes, and 
  574.        hence the appropriateness of the computed output power is supported. 
  575.  
  576.        CONCLUSIONS 
  577.  
  578.        We are therefore  faced  with  the  apparent  result that the output 
  579.        power obtained when  the  generator   magnet  is  energized  greatly 
  580.        exceeds the increase  in  drive  power  over that needed  to  supply 
  581.        losses with the  magnet  not energized.  This is certainly anomalous 
  582.        in terms of convential theory.  Possible explanations? 
  583.  
  584.             1. There could be a large error in the measurements resulting 
  585.                from some factor such as noise which caused the digital 
  586.                meters to read incorrectly or grossly inaccurate current 
  587.                shunt resistances. 
  588.  
  589.        If the measured results had shown that the computed generated output 
  590.        power exceeded the input drive power by only a few percent this 
  591.  
  592.                                       Page 9 
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.        explanation would be reasonable and would suggest that more careful 
  599.        calibration and measurements might show that the results described 
  600.        above were due to measurement error. 
  601.  
  602.        With the data showing such a large ratio of generated power to input 
  603.        power increase, however,  in  my  opinion  this  explanation  of the 
  604.        results seems unlikely. 
  605.  
  606.        (A later test showed that the digital  meters  are  insensitive to a 
  607.        large a-c ripple superimposed on the measured d-c,  but within their 
  608.        rated accuracy of 0.1% give a true average value). 
  609.  
  610.             2. There could be a large difference between the measured 
  611.                voltage at the metering brushes and the actual generated 
  612.                voltage in   the   output  brush  circuit  due  to  armature 
  613.                reaction, differences in  the  external  metering and output 
  614.                circuit geometry, or other unexplained causes. 
  615.  
  616.        As discussed above the various data do not seem to support this 
  617.        possibility. 
  618.  
  619.             3. DePalma may have been right in that there is indeed a 
  620.                situation here whereby energy is being obtained from a 
  621.                previously unknown and unexplained source. 
  622.  
  623.        This is a conclusion that most scientists and engineers would reject 
  624.        out of hand as being a violation of accepted laws of physics, and if 
  625.        true has incredible implications. 
  626.  
  627.             4. Perhaps other possibilities will occur to the reader. 
  628.  
  629.        The data obtained so far seems to have shown that while DePalma's 
  630.        numbers were high, his basic premise has not been disproved.  While 
  631.        the Sunburst generator does not produce useful output power because 
  632.        of the internal  losses  inherent  in  the  design,   a   number  of 
  633.        techniques could be used to reduce the friction losses, increase the 
  634.        total generated voltage   and   the   fraction  of  generated  power 
  635.        delivered to an external load. 
  636.  
  637.        DePalma's claim of  free energy generation  could  perhaps  then  be 
  638.        examined. 
  639.  
  640.        I should mention, however, that the obvious application of using the 
  641.        output of a "free-energy" generator to provide its own motive power, 
  642.        and thus truly  produce a source of free energy, has  occured  to  a 
  643.        number of people and several such machines have been built. 
  644.  
  645.        At least one  of  these  known to me [13], using what seemed to be a 
  646.        good design techniques, was unsuccessful. 
  647.  
  648.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 
  649.  
  650.                                      FOOTNOTES 
  651.  
  652.         1. DePalma, 1979a,b,c, 1981, 1983, 1984, etc. 
  653.         2. For example, Satelite News, 1981, Marinov, 1984, etc. 
  654.         3. Martin, 1932, vol. 1, p.381. 
  655.         4. Das Gupta, 1961, 1962; Lamme, 1912, etc. 
  656.  
  657.  
  658.                                       Page 10 
  659.  
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.         5. See, for example, Bumby, 1983; Bewley, 1952; Kosow, 1964; Nasar, 
  665.            1970. 
  666.         6. There has been much discussion on this point in the literature, 
  667.            and about interpretation of flux lines.  Bewley, 1949; Cohn, 
  668.            1949a,b; Crooks, 1978; Cullwick, 1957; Savage, 1949. 
  669.         7. DePalma, op. cit. 
  670.         8. Kimball, 1926; Zeleny, 1924. 
  671.         9. Bumby, Das Gupta, op. cit. 
  672.        10. DePalma, 1980. 
  673.        11. Wilhelm, 1980, and personal communication. 
  674.        12. The increase  in  motor losses with increased load are neglected 
  675.            in this discussion because of  a  lack  of  accurate  values for 
  676.            armature and   brush  resistances,  magnetic  field   distortion 
  677.            resulting from  armature  reaction,  etc.   Such  losses,  while 
  678.            small, would  be appreciable,  however;  their  inclusion  would 
  679.            further increase the ratio of generated to drive  power  so that 
  680.            the results described are conservative. 
  681.        13. Wilhelm, 1981, and personal communication. 
  682.  
  683.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 
  684.  
  685.                                     REFERENCES 
  686.  
  687.        [Bewley, 1949] - L. V. Bewley, letter re [Cohn, 1949a]; ELECTRICAL 
  688.          ENGINEERING, Dec. 1949, p.1113-4.  (Claims error in Cohn's paper) 
  689.  
  690.        [Bewley, 1952] - L. V. Bewley, FLUX LINKAGES & ELECTROMAGNETIC 
  691.          INDUCTION, Macmillan,   NY,   1952.    (Explanation  of  induction 
  692.          phenomena and the Faraday generator) 
  693.  
  694.        [Bumby, 1983] - J. R. Bumby, SUPERCONDUCTING ROTATING ELECTRICAL 
  695.          MACHINES, Claredon Press, 1983.  (Homopolar designs, high current 
  696.          brushes including liquid metal) 
  697.  
  698.        [Cohn, 1949a] - George I. Cohn, "Electromagnetic Induction", 
  699.          ELECTRICAL ENGINEERING, May 1949, p441-7.  (Unipolar generator as 
  700.          paradox) 
  701.  
  702.        [Cohn, 1949b] - George Cohn, letter re [Savage, 1949]; ELECTRICAL 
  703.          ENGINEERING, Nov 1949, p1018.  (Responds to criticism by Savage) 
  704.  
  705.        [Crooks, 1978] - M. J. Crooks et al, "One-piece Faraday generator: 
  706.          A paradoxical experiment from  1851",  Am.  J.  Phys.  46(7), July 
  707.          1978, p729-31.   (Derives  Faraday  generator  performance   using 
  708.          Maxwell's equations) 
  709.  
  710.        [Cullwick, 1957] - E. G. Cullwick, ELECTROMAGNETISM AND RELATIVITY, 
  711.          Longmans &   Green,   London,  1957.   (Chapter  10,  "A  Rotating 
  712.          Conducting Magnet", pp.141-60, discusses question of flux rotation 
  713.          with magnet) 
  714.  
  715.        [Das Gupta, 1961]  - A. K. Das Gupta,  "Design  of  self-compensated 
  716.          high current  comparatively higher voltage homopolar  generators", 
  717.          AIEE Trans.   Oct  1961,  p567-73.   (Discusses  very high current 
  718.          homopolar generator design) 
  719.  
  720.        [Das Gupta, 1962] - A. K. Das Gupta, "Commutatorless D-C generators 
  721.          capable to supply currents more than one million amperes, etc" 
  722.  
  723.  
  724.                                       Page 11 
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.          AIEE Trans.  Oct 1962, p399-402.  (Discusses very high current low 
  731.          voltage Faraday generators) 
  732.  
  733.        [DePalma, 1979a] - Bruce DePalma, EXTRACTION OF ELECTRICAL ENERGY 
  734.          DIRECTLY FROM SPACE:  THE N-NACHINE, Simularity Institute, Santa 
  735.          Barbara CA,  6  Mar  1979.   (Discusses  homopolar generator or N- 
  736.          Machine as free-energy source) 
  737.  
  738.        [DePalma, 1979b] - Bruce DePalma,  "The  N-Machine",  Paper given at 
  739.          the World Symposium on Humanity, Pasadena, CA, 12 April 1979. 
  740.          (Describes background, development of "free-energy" theories) 
  741.  
  742.        [DePalma, 1979c] -   Bruce   DePalma,  ROTATION  OF   A   MAGNETIZED 
  743.          GYROSCOPE, Simularity   Institute   Report   #33,  16  July  1979. 
  744.          (Describes design of Sunburst homopolar generator) 
  745.  
  746.        [DePalma, 1980] - Bruce DePalma, "Performance of the Sunburst N 
  747.          Machine", Simularity Institute,  Santa  Barbara,  CA,  17 December 
  748.          1980.  (Description of tests and results) 
  749.  
  750.        [DePalma, 1981] - Bruce DePalma, "Studies on rotation leading to the 
  751.          N-Machine", DePalma   Institute,   1981  (transcript   of   talk?) 
  752.          (Discusses experiments  with  gravity  that  led to development of 
  753.          idea of free-energy machine) 
  754.  
  755.        [DePalma, 1983] -  Bruce DePalma,  THE  ROTATION  OF  THE  UNIVERSE, 
  756.          DePalma Institute  Report #83, Santa Barbara, CA,  25  July  1983. 
  757.          (Uses Faraday disc to discuss universal principles). 
  758.  
  759.        [DePalma, 1984] - Bruce DePalma, THE SECRET OF THE FARADAY DISC, 
  760.          DePalma Institute, Santa Barbara, CA, 2 Feb 1984.  (Claims 
  761.          explanation of Faraday disc as a free-energy device) 
  762.  
  763.        [Kimball, 1926] -   A.   L.   Kimball,  Jr.,  "Torque  on  revolving 
  764.          cylindrical magnet",  PHYS.  REV.   v.28,   Dec   1928,  p.1302-8. 
  765.          (Alternative analysis of torque in a homopolar device  to  that of 
  766.          Zeleny and Page, 1924) 
  767.  
  768.        [Kosow, 1964] - Irving L. Kosow, ELECTRICAL MACHINERY & CONTROL, 
  769.          Prentice-Hall, 1964.  (Discusses high current homopolar (acyclic) 
  770.          generators) 
  771.  
  772.        [Lamme, 1912] - B. G. Lamme, "Development of a successful direct- 
  773.          current 2000-kW unipolar generator", AIEE Trans. 28 June 1912, 
  774.          p1811-40.  (Early discussion of design of high power homopolar 
  775.          generator) 
  776.  
  777.        [Marinov, 1984]- Stefan Marinov, THE THORNY WAY OF TRUTH, Part II; 
  778.          Graz, Austria,  1984  (Advertisement  in  NATURE).   (Claims free- 
  779.          energy generator proved by DePalma, Newman) 
  780.  
  781.        [Martin, 1932] - Thomas Martin (ed), FARADAY'S DIARY, Bell, 1932, 
  782.          in 5 vols.  (Transcription and publication of Faraday's original 
  783.          diaries) 
  784.  
  785.        [Nasar, 1970] - S. Nasar, ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION DEVICES 
  786.          & SYSTEMS, Prentice-Hall, 1970.  (Discusses principles and 
  787.          applications of acyclic (homopolar) machines) 
  788.  
  789.  
  790.                                       Page 12 
  791.  
  792.  
  793.  
  794.  
  795.  
  796.        [Satellite News, 1981] - "Researchers see long-life satellite power 
  797.          systems in  19th  century  experiment",  Research  news, SATELLITE 
  798.          NEWS, 15  June 1981.  (Reports  DePalma's  claim  for  free-energy 
  799.          generator) 
  800.  
  801.        [Savage, 1949] - Norton Savage, letter re [Cohn, 1949a]; ELECTRICAL 
  802.          ENGINEERING, July 1949, p645.  (Claims error in Cohn's paper) 
  803.  
  804.        [Wilhelm, 1980] - Timothy J. Wilhelm, INVESTIGATIONS OF THE N-EFFECT 
  805.          ONE-PIECE HOMOPOLAR DYNAMOS, ETC. (Phase I), Stelle, IL, 12 Sept 
  806.          1980.  (Discusses tests on DePalma's N-Machine) 
  807.  
  808.        [Wilhelm, 1981] - Timothy J. Wilhelm, INVESTIGATIONS OF THE N-EFFECT 
  809.          ONE-PIECE HOMOPOLAR DYNAMOS, ETC. (Phase II), Stelle, IL, 10 June 
  810.          1981.  (Design and tests of improved homopolar generator/motor) 
  811.  
  812.        [Zeleny, 1924] - John Zeleny & Leigh Page, "Torque on a cylindrical 
  813.          magnet through which a current is passing", PHYS.  REV.  v.24,  14 
  814.          July 1924,  p.544-59.   (Theory  and  experiment  on  torque  in a 
  815.          homopolar device) 
  816.  
  817.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 
  818.  
  819.        (Sysop note:  The following figure also had an accompanying drawing) 
  820.  
  821.        Figure 5 - Transcription of the first  experiment showing generation 
  822.                   of electrical  power  in  a moving conductor  by  Michael 
  823.                   Faraday 
  824.  
  825.        99*. Made many expts. with a copper revolving plate, about 12 inches 
  826.             in diameter  and  about  1/5  of inch thick, mounted on a brass 
  827.             axle. 
  828.  
  829.             To concentrate the polar action two small magnets 6 or 7 inches 
  830.             long, about 1 inch wide and half an inch thick were put against 
  831.             the front of the large poles, transverse to them and with their 
  832.             flat sides against them, and  the  ends  pushed  forward  until 
  833.             sufficiently near; the bars were prevented from  slipping  down 
  834.             by jars and shakes by means of string tied round them. 
  835.  
  836.        100. The edge of the plate was inserted more of less between the two 
  837.             concentrated poles  thus formed.  It was also well amalgamated, 
  838.             and then contact was made with this edge in different places by 
  839.             conductors formed from equally  thick copper plate and with the 
  840.             extreme end edges grooved and amalgamated so  as  to  fit on to 
  841.             and have  contact  with  the  edges of the plate.  Two of these 
  842.             were attached to a piece of card board by thread at such 
  843.  
  844.        *[99] 
  845.                     (Sysop note:  a sketch appeared in this area) 
  846.  
  847.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 
  848.  
  849.        (Sysop note:  The following figure also had an accompanying drawing) 
  850.  
  851.        Figure 7 - Test of a rotating magnet  by  Michael  Faraday, December 
  852.                   26, 1831. 
  853.  
  854.        255.  A copper disc was cemented on the top of a cylinder magnet, 
  855.  
  856.                                       Page 13 
  857.  
  858.  
  859.  
  860.  
  861.  
  862.              paper intervening,  the  top being the marked pole; the magnet 
  863.              supported so as to rotate by means of string, and the wires of 
  864.              the galvanometer connected with  the  edge and the axis of the 
  865.              copper plate.   When  the  magnet  and  disc together  rotated 
  866.              unscrew the  marked  end  of  the  needle went west.  When the 
  867.              magnet and disc rotated screw  the  marked  end  of the needle 
  868.              went east. 
  869.  
  870.        256.  This direction is the same as that which would have resulted 
  871.              if the  copper  had  moved and the magnet been  still.   Hence 
  872.              moving the  magnet  causes  no  difference provided the copper 
  873.              moves.  A  rotating and a stationary  magnet  cause  the  same 
  874.              effect. 
  875.  
  876.        257.  The disc was then loosed from the magnet and held still 
  877.              whilst the magnet itself was revolved; but now  no effect upon 
  878.              the galvanometer.  Hence it appears that, of the metal circuit 
  879.              in which  the  current  is  to be formed, different parts must 
  880.              move with different angular  velocities.  If with the same, no 
  881.              current is produced, i.e. when both parts are  external to the 
  882.              magnet. 
  883.  
  884.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 
  885.  
  886.        (Sysop note:  The following figure also had an accompanying drawing) 
  887.  
  888.        Figure 8 - Test data from report by Bruce DePalma 
  889.  
  890.                   PERFORMANCE OF THE SUNBURST HOMOPOLAR GENERATOR 
  891.  
  892.              machine speed:                        6000 r.p.m. 
  893.              drive motor current no load           15 amperes 
  894.              drive motor current increase 
  895.        when N machine is loaded                    1/2 ampere max. 
  896.  
  897.        Voltage output of N generator no load       1.5 volts d.c. 
  898.        Voltage output of N generator loaded        1.05 v.d.c. 
  899.        Current output of N generator               7200 amperes 
  900.        (225 m.v. across shunt @ 50 m.v./1600 amp.) 
  901.  
  902.        Power output of N machine                   7560 watts = 10.03 H.p. 
  903.  
  904.        Incremental power ratio =  7560/268         28.2  watts out/watts in 
  905.  
  906.        Internal resistance of generator            62.5 micro-phms 
  907.  
  908.        Reduction of the above data gives as the equivalent circuit for the 
  909.        machine: 
  910.  
  911.        (Sysop note: a drawing            R(internal) =  62.5 micro-ohms 
  912.        appeared in this area)            R(brush)    = 114.25  "    " 
  913.                                          R(shunt)    =  31.25  "    " 
  914.  
  915.                                                BRUCE DEPALMA 
  916.                                                17 DECEMBER 1980 
  917.  
  918.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 
  919.  
  920.  
  921.  
  922.                                       Page 14 
  923.  
  924.  
  925.  
  926.  
  927.  
  928.        Figure 15 - Summary of test results at 6500 rpm 
  929.  
  930.                                   I              II            III 
  931.  
  932.        MAGNET POWER              OFF              ON             ON 
  933.        OUTPUT SWITCH             OPEN           OPEN         CLOSED 
  934.        SPEED                     6500           6500           6500    RPM 
  935.        MAGNET CURRENT               0             16             16 
  936.        AMPERES 
  937.        MOTOR ARMATURE POWER      4782           5226           6028 
  938.        WATTS 
  939.          INCREMENT                       444            802 
  940.        WATTS 
  941.        METER BRUSH VOLTAGE       .005          1.231          1.070 
  942.        VOLTS 
  943.        OUTPUT CURRENT               0              0           4776 
  944.        AMPERES 
  945.        GENERATED VOLTAGE                       1.280         (1.280) 
  946.        VOLTS 
  947.        GENERATED POWER              0              0          (6113) 
  948.        WATTS 
  949.  
  950.  
  951.             HOMOPOLAR GENERATOR TEST - BIG SPRINGS RANCH     APRIL 26, 1986 
  952.  
  953.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 
  954.        -------------------------------------------------------------------- 
  955.  
  956.          If you  have comments or other information relating to such topics 
  957.          as  this paper covers,  please   upload to KeelyNet or send to the 
  958.          Vangard  Sciences address  as  listed  on the  first  page. 
  959.               Thank you for your consideration, interest and support. 
  960.  
  961.            Jerry W. Decker.........Ron Barker...........Chuck Henderson 
  962.                              Vangard Sciences/KeelyNet 
  963.        -------------------------------------------------------------------- 
  964.                      If we can be of service, you may contact 
  965.                  Jerry at (214) 324-8741 or Ron at (214) 242-9346 
  966.        -------------------------------------------------------------------- 
  967.  
  968.  
  969.  
  970.  
  971.  
  972.  
  973.  
  974.  
  975.  
  976.  
  977.  
  978.  
  979.  
  980.  
  981.  
  982.  
  983.  
  984.  
  985.  
  986.  
  987.  
  988.                                       Page 15 
  989.  
  990.  
  991.