початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2141718

СПОСІБ ПРОМИСЛОВОГО ВИРОБНИЦТВА ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
БЕЗ ВИТРАТИ СИРОВИНИ

Ім'я винахідника: Попков Михайло Гнатович
Ім'я патентовласника: Попков Михайло Гнатович
Адреса для листування: 119136, Москва, 3-й Сетуньский ін., Буд.3, кв.157, Попкову М.І.
Дата початку дії патенту: 1997.12.29

Винахід - спосіб промислового виробництва електричної енергії без витрати сировини - є однією з реалізацій "моноімпульсного ефекту", згідно з яким в будь-якому імпульсі електричного струму (напруги) міститься безмежний запас електроенергії, - "Енергія електричного імпульсу - невичерпна". Спосіб промислового виробництва електричної енергії без витрати сировини полягає в тому, що за коефіцієнтами розкладання періодичних функцій в Зворотний ряд Фур'є задають необхідний склад гармонік амплітудного спектра для синтезу періодичного сигналу, синтезують, визначають параметри періодичного сигналу, фіксують наявність зон надлишкового потенціалу в синтезованих періодичному сигналі, після цього вибирають за усередненим значенням періодичного сигналу постійна напруга зовнішнього джерела живлення. Постійна напруга перетворять в періодичний імпульсний сигнал з обраним середнім значенням напруги, із заданим складом гармонік амплітудного спектра, з фіксованими зонами надлишкового потенціалу, і лише тоді напруги заданого складу гармонік амплітудного спектра з фіксованими зонами надлишкового потенціалу фільтрують, кожну гармоніку випрямляють, випрямлена напруга кожної гармоніки підсумовують і отримане таким шляхом постійна напруга використовують як джерело електроенергії для різних споживачів, відключають зовнішнє джерело живлення, потім переводять роботу в автономний режим. В окремому випадку в якості періодичного сигналу використовують імпульсний сигнал з скважністю два різних форм імпульсів, або відеоімпульси різних форм з підвищеною скважностью і рівномірним складом гармонік амплітудного спектра, або радіоімпульси різних форм імпульсів з підвищеною скважностью і рівномірним складом гармонік в безпосередній близькості від несучої частоти. В окремому випадку постійна напруга зовнішнього джерела живлення перетворюють в два синусоїдальних сигналу з різними кратними частотами, на аналоговому делителе формують імпульсний сигнал з максимальним коефіцієнтом, рівним двом для всіх гармонік амплітудного спектра отриманого імпульсного сигналу. Технічним результатом є зниження витрат сировини.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід - спосіб промислового виробництва електричної енергії - відрізняється тим, що з метою виключення з виробництва сировини електричну енергію виробляють перетворенням постійної напруги в електричні імпульси, що містять гармоніки, які фільтрують, напруги гармонік випрямляють, підсумовують і використовують для різних споживачів.

Пропонований спосіб є однією з реалізацій "моноімпульсного ефекту" [5]. Моноімпульсний ефект стверджує, що в будь-якому імпульсі електричного струму (напруги) міститься безмежний запас електричної енергії. Енергія електричного імпульсу невичерпна.

Сучасна економіка вимагає все більшої кількості енергії для різних споживачів, і електроенергія тут відіграє дуже важливу роль через своїх універсальних якостей. Розвиток енергетики - це одна з найгостріших проблем сьогоднішнього дня, якій надається переважне значення. Основний недолік сучасного виробництва електроенергії полягає в тому, що електроенергія може бути отримана тільки при використанні різних видів сировини, в основному органічного палива. Органічне паливо (вугілля, нафта, газ) займає домінуюче становище в паливно-енергетичному балансі нашої країни. На його частку у виробництві електроенергії припадає понад 70%. При цьому запаси нафти, газу постійно скорочуються, видобуток їх буде коштувати все дорожче. Вугільні станції через нерівномірність розміщення ресурсів високоякісного вугілля, його видобуток і транспортування будуть обходитися все дорожче.

Основна перешкода до використання сонячних електростанцій - це низька інтенсивність сонячного випромінювання, яка в 40000 разів менше, ніж в існуючих енергетичних перетворювачах. Тому для отримання електроенергії в 1,0 млн кВт потрібна площа в 100 км ^2, що додатково надає непоправне вплив на тепловий баланс Землі.

Для виключення взаємного впливу вітряних електростанцій на 1 км ² площі можна розмістити всього 2-3 вітряка і отримати загальну потужність не більше 2,5 МВт. При цьому вся територія стає мертвою зоною через инфразвукового шуму, створюваного лопатями крильчаток. Крім того, така електроенергія буде низької якості через мінливість швидкості вітру.

Обмеження для приливних і геотермальних електростанцій очевидні - прив'язка до строго певних районах Землі, де є відповідні для цього умови (висота амплітуди припливів, наявність відповідних джерел підземного тепла).

Гідроелектростанції, що перетворюють механічну енергію падаючого потоку води в електроенергію за допомогою гідротурбін, що призводять в обертання електрогенератори, призводять до обміління річок і затоплення родючих земель, що завдає непоправної шкоди народному господарству.

В основу атомної енергетики в свій час був покладений принцип "Енергія атома - невичерпна". Цей принцип дав поштовх до розвитку різних технічних напрямків, які в своїй досконалості здатні знищити все живе на планеті. Така концепція шкідлива і тому нежиттєвими. На противагу атомної концепції пропонується інша альтернативна концепція - "Енергія електричного імпульсу струму (напруги) - невичерпна", яка вирішує абсолютно всі енергетичні проблеми наших днів і майбутнього.

Так прийнято, і це розумно, що наукова етика вимагає, перш ніж стверджувати, що помилився попередник, шукати помилку у себе. В даному випадку у себе все перевірено і помилки виключені. Ось елементарний приклад:

1 + 1 = 2. (1)

Отримано первинний початковий результат - два. Наукова думка розцінила, що така рівність не годиться для вищої математики та значення два тут занадто багато. Тому ліву і праву частини рівності 1 розділили на два, т. Е.

1/2 + 1/2 = 1. (2)

Здавалося б, арифметична дія тут не заборонено математикою і тому обидва рівності вважаються рівнозначними. Однак все це не так просто. Уявімо ліві значення рівності - це коефіцієнти, які визначаються амплітуди сигналів. Зведемо в квадрат обидва рівності, отримуємо в першому випадку

(1 + 1) ² = 4 (3)

і в другому випадку

(1/2 + 1/2) ² = 1. (4)

Отже, в результаті поділу лівої і правої частин рівності його значення зменшується в чотири рази. У перерахунку на сигнали потужність сигналу буде зменшена в чотири рази або по рівню потужності на - 6,0 дБ. Це надзвичайно велика втрата.

Першокласні вчені минулого зробили все можливе, щоб не допустити перший результат і направити математичну фізику по другому результату.

Леонард Ейлер (1707-1783) - швейцарець за походженням, філолог за освітою, довгий час жив в Росії, став великим математиком, фізиком, механіком, астрономом - основний учасник спору, спільно з Даламбером і Лагранжем з питання про можливість розкладання заданої функції в тригонометричний ряд ввів формулу, що носить його ім'я

з якого формула Ейлера була отримана шляхом ділення лівої і правої частин рівності 6. Ця груба помилка існує в математичній фізиці близько 250 років з середини XVIII ст. і домінує в фундаментальних співвідношеннях основ теорії спектрів радіотехнічних сигналів. Так, тригонометричний ряд Фур'є був визначений діленням лівої і правої частин вихідного рівності на два

де _a o, _a n, _b n - коефіцієнти Ейлера-Фур'є, , T - час, що призвело до розходження ряду, так як знижує амплітуду вихідного сигналу в два рази, або за потужністю в чотири рази, або за рівнем потужності на - 6,0 дБ замість сходиться Зворотного ряду Фур'є

Загальновідома ядро ​​Діріхле

отримано діленням лівої і правої частин наступного рівності

на два, що призвело до катастрофічних наслідків. і з такою помилкою існують досі інтеграл Діріхле, інтеграл Фур'є і багато інших корисних для практики формули.

У матеріалах заявки надається підвищений уваги не тимчасовому процесу, який ще недостатньо вивчений, а амплітудному спектру цього процесу як енергосодержащей основі матеріального світу з безмежним запасом електричної енергії.

Все тут вказане досліджено в достатній для практичної реалізації ступеня. Так, введено гармонійний аналіз і гармонійний синтез спектральних функцій [1]. Встановлено явище безлічі амплітуди окремої спектральної лінії [2]. Як було показано вище, уявлення імпульсних сигналів поруч Фур'є призводить до зниження амплітуди імпульсів в два рази, або за потужністю в чотири рази, або за рівнем потужності на - 6,0 дБ [3]. Крім того, практичне застосування інтеграла Фур'є знижує амплітуду одиночних імпульсів в 2n рази, або за потужністю в 39,48 рази, або за рівнем потужності на - 16,0 дБ [4]. Слід зазначити, що в даній ситуації перехід на основні формули теорії спектрів нового покоління, наприклад 8, 10, неминучий. Цей перехід призводить до відкриття невідомого раніше явища, що будь-який імпульс напруги (струму) містить безмежний запас електричної енергії, і енергія будь-якого одиночного імпульсу невичерпна [5].

За прийнятою в радіотехніці термінології спектр будь-якого одиночного імпульсу може бути представлений у вигляді спектральної щільності і модуля спектральної щільності . Спектральна щільність одиночного прямокутного імпульсу визначається виразом

і дає розподіл не амплітуди, як повинно бути, а площі імпульсу твори амплітуди U на тривалість по частоті . Абсолютне значення або модуль спектральної щільності має подібний вигляд

дорівнює половинному значенням площі імпульсу. Оскільки тривалість імпульсу визначає спектр і є величина постійна, а зміні підлягає тільки амплітуда імпульсу, то впевнено можна стверджувати, що спектральна щільність 11 являє прямокутний імпульс з половинним значенням амплітуди . Тому амплітуда спектр одиночних імпульсів до сих пір не визначений. Для знаходження амплітудного спектра одиночного імпульсу прямокутної форми візьмемо інтеграл від його спектральної щільності у вигляді рівності

і тому амплітуда спектр одиночного імпульсу прямокутної форми в два рази більше його спектральної щільності.

Обчислення з амплітудним спектром імпульсу показують, що інтеграл від його значення

Вище було показано, що введенням помилки в ряд Фур'є була занижена амплітуда всіх гармонік розкладання сигналу в два рази, або за рівнем потужності на - 6,0 дБ. Ця помилка усунена, і амплітуда гармонік спектра збільшена до його реального значення. і вирівняні спектр періодичного сигналу і амплітудний спектр одиночного імпульсу. Тепер максимальний коефіцієнт гармонік і в першому, і в другому випадку не повинен перевищувати двох. В основу роботи запропонованого способу промислового виробництва електроенергії покладено відкритий "Моноімпульсний ефект" - енергія будь-якого електричного імпульсу невичерпна, тому пропоновану електростанцію будемо називати моноимпульсной електричною станцією (МІПЕС).

Комплекс дій, спрямований на проізводствo електроенергії, що характеризує пропонований спосіб, включає в себе наступні прийоми.

• Вибір постійної напруги зовнішнього джерела живлення, який є основним параметром роботи МІПЕС. Значення напруги такого джерела може бути равнo 1, 10, 100, 200 В і будь-якого іншого напрузі в залежності від того, на яку потужність повинна працювати станція. Розрахункова потужність зовнішнього джерела живлення вибирається стандартної, що дорівнює 1, 100, 10000, 40000 ВА відповідно при нагрузкe в 1 Ом. Значення напруги постійного джерела визначає середнє значення постійної складової періодичного сигналу і всього його спектрального складу. Чим більша напруга зовнішнього джерела, тим більше будуть значення гармонійних складових спектру сигналу. У нашому випадку першій-ліпшій нагоді зовнішнє джерело живлення прийнятий рівним напрузі 100 В. При цьому постійна складова для розглянутих варіантів очікується рівній і 100 В. Максимальна напруга гармонік імпульсного сигналу не повинно перевищувати 200В.

  Обраний напруга зовнішнього джерела живлення подають на перетворювач постійної напруги в імпульсний сигнал заданої форми і заданого амплітудного спектра з нескінченним складом гармонік на виході перетворювача. Попередньо задають форму імпульсу і шпаруватість - відношення періоду до тривалості імпульсу, вибір яких показаний на фіг. 1. Тут постійна напруга 100 В перетворено в імпульсний сигнал прямокутної форми з максимальною напругою 200 В і шпаруватістю, рівний двом, показаний на фіг. 1а, або шпаруватістю, рівний чотирьом, але амплітудою імпульсів 400 В (фіг. 1б), або амплітудою в імпульсі 800 В, але шпаруватістю, рівний восьми (фіг. 1в), або імпульсної амплітудою 1600 В при шпаруватості 16 (фіг. 1г) - без будь-яких істотних енергетичних витрат. Іншими словами, в результаті перетворення постійної напруги 100 В зовнішнього джерела живлення потужністю 10000 ВА можуть бути отримані різні склади гармонік амплітудного спектра без додаткових енергетичних витрат. При тих же 100 В можна отримати одну гармоніку в першому основному пелюстці спектра (фіг. 1а), три гармоніки (фіг.1б), сім гармонік (фіг. 1в), 15 гармонік (фіг. 1г) і т. Д. До нескінченності . При збільшенні скважности імпульсних сигналів зменшується тривалість імпульсів , Збільшується ширина основної пелюстки спектру, що визначається як 1 / , Що призводить до збільшення кількості гармонік на цій ділянці спектра і при , І кількість гармонік і прямує до нескінченності при постійній напрузі зовнішнього джерела живлення 100 В.

• Обраний напруга зовнішнього джерела живлення подають на перетворювач постійної напруги в імпульсний сигнал заданої форми і заданого амплітудного спектра з нескінченним складом гармонік на виході перетворювача. Попередньо задають форму імпульсу і шпаруватість - відношення періоду до тривалості імпульсу, вибір яких показаний на фіг. 1. Тут постійна напруга 100 В перетворено в імпульсний сигнал прямокутної форми з максимальною напругою 200 В і шпаруватістю, рівний двом, показаний на фіг. 1а, або шпаруватістю, рівний чотирьом, але амплітудою імпульсів 400 В (фіг. 1б), або амплітудою в імпульсі 800 В, але шпаруватістю, рівний восьми (фіг. 1в), або імпульсної амплітудою 1600 В при шпаруватості 16 (фіг. 1г) - без будь-яких істотних енергетичних витрат. Іншими словами, в результаті перетворення постійної напруги 100 В зовнішнього джерела живлення потужністю 10000 ВА можуть бути отримані різні склади гармонік амплітудного спектра без додаткових енергетичних витрат. При тих же 100 В можна отримати одну гармоніку в першому основному пелюстці спектра (фіг. 1а), три гармоніки (фіг.1б), сім гармонік (фіг. 1в), 15 гармонік (фіг. 1г) і т. Д. До нескінченності . При збільшенні скважности імпульсних сигналів зменшується тривалість імпульсів , Збільшується ширина основної пелюстки спектру, що визначається як 1 / , Що призводить до збільшення кількості гармонік на цій ділянці спектра і при , І кількість гармонік і прямує до нескінченності при постійній напрузі зовнішнього джерела живлення 100 В.
• Фільтрують кожну гармоніку амплітудного спектра імпульсного сигналу, отриманого перетворенням постійної напруги зовнішнього джерела в імпульсний сигнал, окремим фільтром.
• Випрямляють сигнал кожної гармоніки, отриманий шляхом фільтрації складових імпульсного сигналу, перетворюючи в постійну напругу.
• Підсумовують постійні напруги, випрямлених сигналів кожної гармоніки на загальному сумматоре.

Залежно від обраного формованого перетворювачем постійної напруги в імпульсний сигнал визначається виграш в отриманні вихідної потужності МІПЕС і, отже, визначається спосіб реалізації даної пропозиції. Сигнали з бідним складом гармонік можуть бути розраховані на низький рівень вихідної потужності при тих же матеріальних витратах. Але реалізація таких МІПЕС відрізняється доступністю і простотою. Так, пропонується спосіб виробництва електроенергії, що відрізняється тим, що з метою найпростішої реалізації постійна напруга зовнішнього джерела перетворять в імпульсний сигнал з шпаруватістю, рівний двом. Особливості реалізації запропонованого способу показані на фіг. 1-1. На фіг. 1-1а показаний приблизний склад елементів функціональної схеми, де К - ключ, який виконує функцію перекладу МІПЕС в автономний режим роботи. При цьому частина постійної напруги з виходу суматора C подається на вхід станції замість напруги зовнішнього джерела живлення. П є перетворювачем постійної напруги в імпульсний сигнал з скважністю два. Ф _1, Ф _2, ... Ф _n - резонансні високодобротні фільтри, налаштовані на 1-у гармоніку, 3-ю гармоніку і т.д. до 29-ї гармоніки. В _В1,В2, ... У _n - двухполуперіодні випрямлячі, по можливості з малими втратами. З - загальний суматор, можливо на трансформаторі, і Н - навантаження споживачів.

На фіг. 1-1б показаний імпульсний сигнал, одержуваний на виході перетворювача П.

Особливість зображення сигналу в такому вигляді викликана тією обставиною, що справжню картину імпульсів з урахуванням гармонік, які присутні в цьому імпульсі і формують цей імпульс відтворити неможливо, через відсутність вимірювальної апаратури. Ці імпульси можна лише синтезувати. На фіг. 1-1б показаний синтезований імпульсний сигнал з скважністю два і з усіма гармоніками, які беруть участь в його формуванні, звідки видно, що фактично гармоніки спектра формують постійну зону, зону надлишкового потенціалу, - все що більше 100 В, і зону дефіциту потенціалу, - все що нижче 100 В. Взаімодействіe цих зон призводить до взаємної компенсації і формування імпульсів, які спостерігають на екрані осцилографа. На фіг. 1-1В показані гармоніки спектра сигналу за даною пропозицією і фільтри, налаштовані на ці гармоніки. Тут ми маємо 1-у гармоніку з резонансної кривої фільтра, 3-ю гармоніку з кривою фільтрa і т.д. до 29-ї гармоніки. Розрахункові дані вихідної потужності електростанції при використанні спектра імпульсів типу "Меандр" наводяться в табл. 1 . Тут для 15 резонансних фільтрів Ф n представлені дані для розрахунку коефіцієнта гармонік 2А n, отримані коефіцієнти гармонік, 2А I n, змінна напруга гармонік на виході фільтрів - U n, очікувана сума постійної напруги з виходу випрямлячів - Очікувана сумарна потужність на виході суматора в ВА.

З даних розрахунку видно, що при використанні імпульсного сигналу з шпаруватістю, рівний двом, і 15 резонансних фільтрів очікувана максимальна потужність складе 88452,7 ВА на опорі 1 Ом при витрачається потужності зовнішнього джерела живлення 10000 ВА. Виграш оцінюється не більше 78452,7 ВА. Точний виграш в отриманні корисної вихідної потужності з урахуванням втрат у перетворювачі, фільтрах, випрямлячах і інші не передбачені чинники можуть бути оцінені при розробці конкретного пристрою. Але і на цьому етапі розгляду підвищення потужності на виході сумматоров для компенсації втрат можна передбачити, - збільшенням кількості фільтрів, так як енергія будь-якого електричного імпульсу невичерпна, і підвищенням постійної напруги зовнішнього джерела живлення, знаючи, що при збільшенні напруги джерела живлення в два рази - 200 в потужність зростає в чотири рази - 40000 ВА. Сумарна напруга на вході суматора буде 594,82 В, потужність електростанції збільшиться в чотири рази і складе 353810,83 ВА. Виграш по потужності тут виходить 313810,83 ВА, що вирішує всі проблеми, пов'язані з втратами.

Друга особливість вирішення поставленого завдання полягає в діях, які характеризують прийоми, коли напруга зовнішнього джерела живлення перетворюють в задають частоту повторення сигналу і формують імпульсний сигнал з підвищеною скважностью і будь-якою формою імпульсів. Зміна шпаруватості імпульсних сигналів і відповідний цим змінам амплітудний спектр відрізняється підвищеним вмістом гармонік і дає значний виграш вихідної потужності МІПЕС при тій же кількості резонансних фільтрів і тій же напрузі зовнішнього джерела. Які відбувається зміни сигналу і його амплітудного спектру для прямокутного імпульсу і шпаруватість, - 2, 4, 8 і 16, показано на фіг. 1 і детально розглядалося вище. Показані результати поширюються на всі інші форми видеоимпульсов. На фіг. 2 наводиться приблизна функціональна схема і імпульсні сигнали з амплітудними спектрами прямокутної, трикутної та косінусбіквадратічной формою з підвищеною скважностью. Схема, показана на фіг. 2а містить ЗГ - генератор, що задає, ФМ - формувач різних форм видеоимпульсов. Ф n, В n, С, і Н - елементи пристрою по схемі фіг. 1-1, відмінність яких полягає в підвищеної електричної міцності. На фіг. 2б показаний імпульсний сигнал, який отримують перетворенням постійної напруги 100 В. При цьому амплітуда видеоимпульса збільшується до 300 В при відповідній зміні спектра. На фіг. 2в ті ж дії перетворення призводять до отримання трикутного видеоимпульса, але амплітуда цього імпульсу підвищується до 600 В. Амплітудний спектр такого імпульсного сигналу відрізняється великим вмістом гармонік.

При цьому і можуть бути використані трапецеїдальні, косинусоидальной, косінусквадратічние, косінускубічние відеоімпульси, кількість гармонік у яких в основному пелюстці спектра займає проміжне значення між прямокутним і трикутним імпульсами, і особливого інтересу не представляють. Багатший спектр володіють косінусбіквадратічний, косінуспятістепенной і т.д. відеоімпульси за змістом гармонік в основному першому пелюстці спектрі. На фіг. 2г показані спектр і косінусбіквадратічние імпульси після перетворення постійної напруги зовнішнього джерела в імпульсний сигнал. При цьому амплітуда відеоімпульсів зростає до 900 В, і кількість гармонік тут досягає 17. Це значно більше ніж у всіх розглянутих вище. Для порівняння наведемо дані розрахунку потужності для 15 фільтрів станції. Розрахункові дані вихідної потужності електростанції при використанні спектра відеоімпульсів прямокутної форми наводяться в табл. 2 , де показані результати для 15 резонансних фільтрів Ф _n, дані X - в градусах, значення sinX, дані X в радіанах, А _n - коефіцієнти гармонік спектру, _U n - змінна складова напруги гармонік на виході фільтрів, _U n - суммa постійної напруги гармонік на виході випрямлячів, ( _U n) ² - очікувана сумарна потужність одержувана на виході сумматорa ВА. Розрахунок показує, що при використанні прямокутного видеоимпульса з підвищеною скважностью і 15 резонансних фільтрів очікується полученіe максимальної потужності на сумматоре 3188510,2 ВА на опорі 1 Ом при витрачається потужності зовнішнього джерела живлення 10000 ВА. Виграш можна оцінити не більше 3178510,2 ВА.

Розрахункові дані вихідної потужності електростанції при використанні спектра відеоімпульсів трикутної форми наведені в табл. 3 . Тут Ф _n - резонансні фільтри, 2А _n - коефіцієнти гармонік спектру, _U n змінну напругу гармонік на виході фільтрів, _U n - очікувана суммa постійної напруги гармонік з виходу випрямлячів і ( _U n) ² - очікувана сумарна потужність на виході суматора станції ВА. З наведеного розрахунку видно, що трикутний відеоімпульс при тій же скважности і постійній напрузі зовнішнього джерела збільшує вихідну потужність станції до 6899132,6 ВА, що на 3710622,4 ВА більше, ніж виробляє прямокутний відеоімпульс при всіх рівних умовах. Виграш потужності на сумматоре станції при використанні трикутного видеоимпульса оцінюється 6889132,6 ВА на навантаженні 1 Ом.

Розрахункові дані вихідної потужності електростанції при використанні спектра косінусбіквадратічного видеоимпульса наводяться в табл. 4 , де для резонансних фільтрів Ф _n показані дані коефіцієнтів гармонік 2А _{n, U} n - напруги гармонік на виході фільтрів, _U n - сумарна напруга з виходів випрямлячів, ( _U n) ² - потужність на виході суматора станції ВА. Значення потужності, яке може дати електростанція при цьому виді імпульсу буде 8407796,1 ВА. Це більше на 1508663,5 ВА трикутного видеоимпульса і на 5219285,9 ВА більше видеоимпульса прямокутної форми при всіх рівних умовах. Виграш потужності при цьому оцінюється 8397796,1 ВА на навантаженні 1 Ом.

Третя особливість рішення запропонованого способу пов'язана з подальшим підвищенням вихідної потужності МІПЕС при використанні зовнішнього джерела живлення напругою 100 В, потужністю 10000 ВА і 15 резонансних фільтрів. Крім змін скважности і форми видеоимпульсов для підвищеної потужності електростанції може бути використаний перехід на радіоімпульси при тих же рівних умовах. У радіоімпульс амплітудний спектр відрізняється більшою рівномірністю амплітуд гармонік, сконцентрованої близько несучої частоти f o. Пояснення даного пропозиції наведені на фіг. 3. На фіг. 3а показана функціональна схема пристрою, в якій постійна напруга зовнішнього джерела живлення 100 В перетворять в сигнал несучої частоти f o і спільно сo сформованими сигналами після ЗГ і ФМ подають на модулятор М, на виході якого отримують радіоімпульсного сигнал з підвищеною скважностью і різних форм радиоимпульсов. На фіг. 3б показані радіоімпульси прямокутної форми і відповідний їм амплітудний спектр. Спектр такого радіоімпульсу симетричний щодо частоти f o, і для розрахунку сумарної амплітуди візьмемо суму семи гармонік зліва від f o 1231,38 В, додамо амплітуду гармоніки на частоті f o 200 В і складемо з амплітудами семи гармонік праворуч від f o 1231,48 В . Сумарна напруга при цьому дорівнюватиме 2661,96 В. Очікувана максимальна потужність буде як квадрат від напруги і складе (2661,96) 2, і так само 7086031,0 ВА. Це на 3897520,8 ВА більше, ніж для прямокутного видеоимпульса при всіх рівних умовах. Виграш потужності при використанні прямокутного радіоімпульсу при рівних умовах складе 7076031,0 ВА на навантаженні 1 Ом.

На фіг. 3в дані епюри трикутного радиоимпульса і його амплітудний спектр. Для розрахунку сумарної амплітуди при цьому сім гармонік зліва від _f o буде 1354,8 В, плюс 200 В центральна гармоніка та 1354,8 В праворуч від _f o, що складе 2909,6 В. Очікувана потужність на сумматоре буде 8465772,1 ВА. Це на 1566639,5 ВА більше, ніж при використанні трикутного видеоимпульса. Виграш потужності визначиться як 8455772,1 ВА на навантаженні 1 Ом.

На фіг. 3г представлені косінусбіквадратічние радіоімпульси і амплітудний спектр цього сигналу. Сумарна напруга тут визначиться як 1387,46В + 200 В + 1387,46 В = 2974,92 В. Очікувана потужність на виході електростанції дорівнює 8850149,0 ВА. Різниця в порівнянні з відеоімпульсів буде 442352,9 ВА. Виграш потужності дорівнює 8840149,0 ВА на навантаженні 1 Ом. Отже, перехід від видеоимпульсов до радіоімпульс істотно підвищує потужність МІПЕС при всіх рівних умовах.

Не важко помітити, що при переході від косінусбіквадратічного видеоимпульса до косінусбіквадратічному радіоімпульс різниця в отриманні вихідній потужності не зазнає суттєвих змін і становить всього 442352,9 ВА. Ця обставина вказує на прібліженіe до межі, вище якого розглянутими засобами збільшення потужності втрачає сенс при всіх рівних умовах. Однак така межа можна досягти, але іншим підходом. Таким підходом є використання не ядра Діріхлe, яке занижує амплітуди гармонік в два рази, а розкладання 10. Це розкладання має ту особливість, що коефіцієнти всіх вхідних в нього гармонік від першої і до безкінечності дорівнюють двом. На фіг. 4 дають пояснення отримання граничної потужності при використанні амплітудного спектра імпульсних сигналів для промислового виробництва електроенергії. На фіг. 4а показана функціональна схема пристрою за даною пропозицією. Постійна напруга зовнішнього джерела при цих умовах і 100 В і потужністю 10000 ВА подають на два генератора синусоїдальних сигналів. Один генератор генерує безперервну синусоїду низької частоти f / 2, яка дорівнює половині частоти повторення імпульсів, а другий - сунусоіду високої частоти f / 2 (2n + 1). Ці два сигнали подають на аналоговий дільник АТ. Отримувані на виході АД сигнали фільтрують Ф n, випрямляють В n і підсумовують на сумматоре С. На фіг. 4б показані сигнал і його амплітудний спектр, що складається з трьох гармонік напругою по 200 В кожна. Амплітуда імпульсів тут дорівнює 600 В.

На фіг. 4в зображений сигнал на виході АД, що містить сім гармонік по 200 В. Амплітуда сигналу при цьому збільшується до 1400 В. Якщо уявити сигнал містить 15 гармонік, то його амплітуда повинна зрости до 3000 В. На 15 резонансних фільтрах отримають сумарну напругу близько 3000 В. А потужність на сумматоре придбає граничне значення 9000000 ВА. На фіг. 4г наближено зображені імпульсний сигнал і його амплітудний спектр для отримання граничного значення вихідної потужності. При 1000 резонансних фільтрах сумарне напруга на сумматоре складе 200000 В. Потужність на виході суматора можна очікувати - 40000000000 ВА на навантаженні 1 Ом. Це більше в 40 разів потужності Волховской ГЕС і Дніпрогес, разом узятих. Якщо збільшити напругу зовнішнього джерела до 200 В, то потужність електростанції зросте (400000) ² до 160 мільярдів ВА, а при 400 В (800000) ² - до 640 млрд ВА, що забезпечить всю Росію електричною енергією без витрати сировини і з дотриманням норм екології.

Пропонований спосіб може давати хороші результати не тільки на високий рівень потужності. і можна будувати системи на потужності вимірювані ватами, мілівата і т.д. Тут можливості не мають обмежень.

Таким чином, амплітуда спектр будь-якого імпульсу напруги (струму) є невичерпним джерелом електричної енергії, яка може бути використана для промислових цілей.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. М. І. Попков. "Прямий ряд Фур'є", ВНТО Ріє ім. А.С. Попова, XIX наукова сесія, М., 1963 р с. 6-7.

2. М.І. Попков. "Спектральний ефект", ВНТО Ріє ім. А.С. Попова, XIX наукова сесія, М., 1963 р с. 7-8.

3. М. І. Попков. "Розбіжність ряду Фур'є", "Радіотехніка" N 5107 від 01.10.96 р (в друку).

4. М.І. Попков. "Розбіжність інтеграла Фур'є", "Радіотехніка" N 5247 від 13.05.97 р (в друку).

5. М. І. Попков. "Моноімпульсний ефект", "Радіотехніка" N 5279 від 03.07.97 р (в друку).

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб промислового виробництва електричної енергії без витрати сировини, що полягає в тому, що за коефіцієнтами розкладання періодичних функцій в Зворотний ряд Фур'є задають необхідний склад гармонік амплітудного спектра для синтезу періодичного сигналу, синтезують, визначають параметри періодичного сигналу, фіксують наявність зон надлишкового потенціалу в синтезованих періодичному сигналі , после этого выбирают по усредненному значению периодического сигнала постоянное напряжение внешнего источника питания, при этом постоянное напряжение преобразуют в периодический импульсный сигнал с выбранным усредненным значением напряжения, с заданным составом гармоник амплитудного спектра, с фиксированными зонами избыточного потенциала и лишь тогда напряжения заданного состава гармоник амплитудного спектра с фиксированными зонами избыточного потенциала фильтруют, каждую гармонику выпрямляют, выпрямленное напряжение каждой гармоники суммируют и полученное таким путем постоянное напряжение используют в качестве источника электроэнергии для различных потребителей, после переводят работу в автономный режим.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянное напряжение внешнего источника питания подают на преобразователь постоянного напряжения в импульсный сигнал, формируют импульсный сигнал со скважностью два различных форм импульсов, каждую гармонику амплитудного спектра импульсного сигнала со скважностью два фильтруют, напряжения гармоник выпрямляют, выпрямленные напряжения гармоник суммируют, с выхода общего сумматора полученное постоянное напряжение используют для различных потребителей электроэнергии и переводят работу в автономный режим.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянное напряжение внешнего источника питания преобразуют в сигнал, задающий частоту повторения импульсов, формируют видеоимпульсы различных форм с повышенной скважностью и равномерным составом гармоник амплитудного спектра, каждую гармонику амплитудного спектра с равномерным составом фильтруют, напряжения гармоник выпрямляют, выпрямленные напряжения гармоник суммируют, с выхода общего сумматора полученное постоянное напряжение используют для различных потребителей электроэнергии и переводят работу в автономный режим.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянное напряжение внешнего источника питания преобразуют в сигнал несущей частоты, формируют с помощью модулятора радиоимпульсы различных форм импульсов с повышенной скважностью и равномерным составом гармоник в непосредственной близости от несущей частоты, каждую гармонику амплитудного спектра радиоимпульсов с равномерным спектром вблизи несущей частоты фильтруют, напряжения гармоник выпрямляют, выпрямленные напряжения гармоник суммируют, с выхода общего сумматора полученное постоянное напряжение используют для различных потребителей электроэнергии и переводят работу в автономный режим.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянное напряжение внешнего источника питания преобразуют в два синусоидальных сигнала с разными кратными частотами, на аналоговом делителе формируют импульсный сигнал с максимальным коэффициентом, равным двум для всех гармоник амплитудного спектра полученного импульсного сигнала, каждую гармонику амплитудного спектра с максимальным коэффициентом фильтруют, напряжения гармоник выпрямляют, выпрямленные напряжения гармоник суммируют, с выхода общего сумматора полученное постоянное напряжение используют для различных потребителей электроэнергии и переводят работу в автономный режим.

Версія для друку
Дата публикации 15.11.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів