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 RU2161850

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ БЕЗ ПРОВОДІВ

Ім'я винахідника: Стребков Дмитро Семенович; Авраменко Станіслав Вікторович
Ім'я патентовласника: Стребков Дмитро Семенович; Авраменко Станіслав Вікторович
Адреса для листування: 109456, Москва, 1-й Вишняківська ін. 2, ВІЕСХ, ОНТИ і патентування
Дата початку дії патенту: 1999.07.14

Винахід відноситься до способу і пристрою для передачі електричної енергії стаціонарним і мобільним споживачам електроенергії.

Технічний результат полягає в підвищенні ефективності, зниження втрат і підвищення надійності передачі електричної енергії, а й забезпеченні можливості передачі електричної енергії в повітряний простір за межами іоносфери, з'являється можливість передачі електричної енергії за межами атмосферного шару без розміщення в атмосфері на висоті 4 - 9 км сферичних облучателей, з'єднаних електричними провідниками з генератором коливань і приймачем, встановленими на Землі, відсутність джоулева втрат при передачі енергії, а й можливість передачі електричної енергії в повітряний простір за межами іоносфери. У способі передачі електричної енергії на високій частоті через навколоземний простір, що включає генерування електромагнітних коливань і передачу їх до споживача по лінії зв'язку між високочастотними генераторами електромагнітних коливань і приймачами енергії, формують в атмосфері провідні канали, що проходять через проміжне провідне тіло, розташоване в навколоземному просторі, формування провідних каналів здійснюють фотоіонізація повітря лазерним випромінюванням і електричним пробоєм іонізованого повітря.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до способу і пристрою для передачі електричної енергії стаціонарним і мобільним споживачам електроенергії.

Відомий спосіб передачі електроенергії по одному дроту, розроблений Н.Тесла в 1900 році. Відповідно до цього способу енергія від електричної станції надходить на іскровий розрядник, з'єднаний послідовно з первинної обмоткою трансформатора Тесла. Один кінець вторинної обмотки трансформатора Тесла з'єднаний із Землею, а другий кінець з навантаженням, виконаної у вигляді конденсатора сферичної або тороидальной форми, встановленого на ізолюючої підставці.

Трансформатор Тесла, винайдений в 1891 році, являє бессердечніковий або з незамкнутим сердечником трансформатор, первинна обмотка якого розташована зовні або співвісно з вторинною обмоткою. Вторинна обмотка складається з більшого числа витків мідної тонкої ізольованого дроту. Один кінець вторинної обмотки залишається вільним, а другий при передачі напруги високої частоти на первинну обмотку приєднується до лінії. У високовольтної вторинної обмотці в умовах резонансу виникають високочастотні коливання, коливання напругою до 7 · 10 ⁶ В (N. Tesla, Lectures, Patents, Articles, Beograd, 1956).

Теорія і конструкція трансформатора Тесла розроблена німецьким ученим П. Друде в 1904-1905 роках. При подачі електричної напруги на іскровий розрядник на вторинній обмотці трансформатора Тесла генерується висока напруга високої частоти (до 1000000 В, 250 кГц), яке викликає появу високої напруги на конденсаторі.

Недоліком відомого способу і пристрою є його використання для електропостачання тільки стаціонарних об'єктів. Іншим недоліком є ​​використання розрядника як високочастотного генератора і відсутність пристрою, що дозволяє змінювати частоту і напругу на навантаженні, і використовувати в якості навантаження стандартні електричні прилади, що працюють на постійному або змінному струмі.

В якості такого пристрою, що дозволяє змінювати частоту або напруга у споживача і використовувати стандартні електричні прилади, може бути застосований понижуючий трансформатор Тесла або відомий діод-конденсаторний блок, який використовується в схемах подвоєння напруги і виконаний з двох зустрічно включених діодів, з'єднаних з конденсатором, загальна точка діодів з'єднана з джерелом живлення (Електротехнічний довідник, 1971 року, вид-во Енергія, т. 1, стор. 871). При подачі на діод-конденсаторний блок змінної напруги позитивна хвиля змінного реактивного струму йде на одну обкладку конденсатора, а негативна на іншу обкладку. Конденсатор буде накопичувати заряди, поки напруга на його висновках не досягне позитивної та негативної амплітуди змінної напруги на спільній точці діодів, тоді діоди виявляться замкнутими і заряд конденсатора припиниться. Так працює відома схема випрямляча з подвоєнням напруги.

Недоліком всіх відомих способів і засобів передачі даних електричної енергії є те, що вони не дозволяють забезпечити високоефективну передачу електричної енергії на велику відстань, а й передавати електроенергію на транспортні засоби та літальні апарати.

Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого винаходу є спосіб передачі електроенергії на високій частоті, що включає генерування високочастотних коливань і передачу їх через узгоджувальні пристрої в лінію електропередачі, в якості якої використовують сферичну фідерні лінію з двох провідників, одним з яких є поверхню земної кулі, а іншим провідником - атмосферний шар з підвищеною електронною концентрацією, при цьому погоджують пристрої забезпечені конденсаторами зв'язку, виконаними у вигляді встановлених над поверхнею землі облучателей з розвиненою поверхнею, наприклад сферичної (А.П. Архипов. Спосіб передачі електроенергії на високій частоті. Патент РФ N 2115239 , 1995 г.).

Недоліком відомого способу і пристрою передачі електричної енергії є необхідність розміщення в атмосфері у генератора і приймача на висоті 4-9 км сферичних облучателей, з'єднаних електричними провідниками з генератором коливань і приймачем, встановленим на Землі.

Іншим недоліком є використання замкнутої двухпроводной мережі, що має джоулева втрати при протіканні по проводах і по Землі струмів провідності.

Ще одним недоліком є те, що відомий спосіб і пристрій не дозволяють здійснити передачу електричної енергії за межами його атмосферного шару з підвищеною електронною концентрацією.

Завданням запропонованого винаходу є підвищення ефективності, зниження втрат і підвищення надійності передачі електричної енергії, а й забезпечення можливості передачі електричної енергії в повітряний простір за межами іоносфери.

В результаті використання запропонованого винаходу з'являється можливість передачі електричної енергії за межами атмосферного шару без розміщення в атмосфері на висоті 4-9 км сферичних облучателей, з'єднаних електричними провідниками з гененатор коливань і приймачем, встановленими на Землі, відсутність джоулева втрат при передачі енергії, а й можливість передачі електричної енергії в повітряний простір за межами іоносфери.

Вищевказаний технічний результат досягається тим, що в пропонованому способі передачі електричної енергії на високій частоті через навколоземний простір, що включає генерування електромагнітних коливань і передачу їх до споживача по лінії зв'язку, між високочастотними генераторами електромагнітних коливань і приймачами енергії формують в атмосфері провідні канали, що проходять через проміжне провідне тіло, розташоване в навколоземному просторі, формування провідних каналів здійснюють фотоіонізація повітря лазерним випромінюванням і електричним пробоєм іонізованого повітря в каналі шляхом подачі високої напруги, а високочастотні генератори і приймачі енергії з'єднують з провідними каналами через резонансні LC контури, що містять конденсатор змінної ємності, а й власну ємність і індуктивність підвищувальних трансформаторів Тесла, приєднаних до високочастотним генератором енергії і понижувальних трансформаторів Тесла, приєднаних до приймачів енергії безпосередньо або через випрямні блоки.

Для передачі електричної енергії одному або декільком приймачів енергії, що знаходяться в межах прямої видимості від проміжного провідного тіла, проміжні провідні тіла виконані у вигляді проводять екранів, встановлених на літальних апаратах

Для передачі електричної енергії віддаленим приймачів енергії на Землі і в навколоземному просторі в якості проміжного провідного тіла використовують провідні шари іоносфери Землі.

Для передачі електричної енергії від високочастотного генератора енергії на приймачі, по крайней мере, один високочастотний генератор енергії встановлюють на Землі, а приймачі енергії на Землі і літальних апаратах, а провідні канали формують як з боку Землі, так і від літальних апаратів.

В іншому варіанті способу передачі електричної енергії, по крайней мере, один високочастотний генератор енергії встановлюють на літальному апараті в околеземном просторі, а приймачі енергії встановлюють на інших літальних апаратах і на Землі.

Встановлені на Землі і на літальних апаратах високочастотні генератори енергії і приймачі енергії, з'єднані між собою проводять шарами іоносфери і провідними каналами, утворюють єдину енергетичну систему Землі.

У пристрої для передачі електричної енергії в навколоземному просторі, що містить високочастотні генератори енергії і приймачі енергії і лінії зв'язку між ними, лінії зв'язку виконані у вигляді проводять повітряних каналів, сформованих лазерними пучками, кожен з яких з'єднаний з одного боку через формувач провідного каналу з одним з висновків високовольтної обмотки високочастотного трансформатора Тесла, а з протилежного боку з проміжним проводять тілом, розташованим в навколоземному просторі, а формувачі провідних каналів і самі провідні канали електрично ізольовані від Лазаров за допомогою електроізольований екранів, прозорих для випромінювання лазерів.

Для реалізації глобальної системи передачі електричної енергії все високочастотні генератори і приймачі енергії з'єднані між собою провідними каналами через які проводять шари в іоносфері в єдину енергетичну систему.

Сутність запропонованого способу і пристрою для передачі електричної енергії пояснюється на кресленнях.

На фіг. 1 представлена ​​загальна схема способу і пристрою для передачі електричної енергії.

На фіг. 2 - пристрій розроблений таким чином для передачі електричної енергії через іоносферу між генератором і приймачем електричної енергії, встановленими на Землі.

На фіг. 3 - спосіб і пристрій для передачі електричної енергії з Землі на літальні апарати в атмосфері через провідні верстви в іоносфері.

На фіг. 4 - спосіб і пристрій для передачі електричної енергії від літальних апаратів в атмосфері на Землю.

На фіг. 1 електричну енергію від високочастотного генератора енергії 1 через резонансний LC контур 2, що містить змінну ємність C ₁ і власну ємність C ₂ і індуктивність L підвищує високочастотного трансформатора Тесла 3, підвищують по напрузі і передають на формувач каналу 4 на провідний канал 5, який є направляючої системою для електромагнітних хвиль. Провідний канал 5 формують в атмосфері за допомогою лазера 6 і високовольтного електричного розряду, який формується за допомогою високовольтного трансформатора Тесла 3. Лазер 6 ізольований від високої напруги на формирователе провідного каналу 4 і провідному каналі 5 за допомогою електроізолюючого екрану 7, прозорого для випромінювання лазера. Провідний канал 5 з'єднує високочастотний генератор 1 і трансформатор Тесла 3 з проміжним проводять тілом 8.

Приймач енергії 9 з'єднаний через випрямляч 10, понижуючий високовольтний трансформатор Тесла 12, резонансний LC контур 13, формувач каналу 14 з проводять каналом 15, який сформований в атмосфері за допомогою лазера 16 і високовольтного електричного розряду від трансформатора Тесла 3 і 12. Лазер 16 отримує електричну енергію від допоміжного генератора 11. Допоміжний генератор 11 використовується для живлення трансформатора Тесла 12 для подачі високої напруги і електричного пробою провідного каналу 15. проводить канал 15 з'єднує резонансний L-C контур з проміжним проводять тілом 8. резонансний LC контур 13 складається з конденсатора змінної ємності C ₃ і власної ємності C ₄ і індуктивності L ₂ високочастотного понижуючого трансформатора Тесла 12.

Проміжне провідне тіло 8 виконано в вигляді провідного екрану, встановленого на літальному апараті, наприклад низькоорбітальних супутників, кулі-зонді, аеростаті, дирижаблі, літаку або вертольоті. Лазер 16 ізольований від високої напруги за допомогою електроізольований екрану 17.

У загальному випадку, до проміжного проводить тілу 8 можуть бути приєднані кілька приймачів енергії 9 за допомогою провідних каналів 15, сформованих за допомогою лазерів 16 з боку Землі між приймачами енергії 9 і проміжним проводять тілом 8. Принцип роботи пристрою для передачі електричної енергії не зміниться, якщо лазери 16 встановлені на проміжному провідному тілі 8. У цьому випадку проводять канали 9 формуються з боку проміжного провідного тіла 15 у напрямку до приймачів енергії 9 на Землю.

На фіг. 2 в якості проміжного провідного тіла використовують провідні шари іоносфери 18 Землі 19.

Концентрація заряджених іонів в провідних шарах іоносфери становить від 10 ⁴ до 10 ⁶ см ^-3. У цьому випадку між приймачем 9 і генератором енергії 1, встановлених на поверхні Землі 19, виникає одно провідна лінія, що складається з провідних каналів 5 і 15 і провідного шару іоносфери 18.

На фіг. 3 передача електричної енергії від одного або декількох джерел енергії 20 на Землі 19 на літальні апарати 21 і 22, що знаходяться в атмосфері, відбувається за допомогою провідних каналів 23 і 24, сформованих між джерелом електричної енергії 20 і проводять шарами 18 в іоносфері і між приймачами енергії , встановленими на літальних апаратах 21 і 22 і проводять шарами іоносфери 18. Провідні канали 24 між літальними апаратами 21, 22 і проводять шарами 18 в іоносфері створюються за допомогою лазерів, встановлених на літальних апаратах 21, 22, і високовольтного електричного розряду, який формується від високовольтного допоміжного трансформатора Тесла, встановленого на літальних апаратах 21, 22.

Провідні канали 23 формують методом фотоионизации повітря за допомогою лазерів і високовольтного електричного розряду в провідному каналі 23 від високовольтного трансформатора Тесла, встановленого на Землі 19 поруч з джерелом енергії 20 аналогічно показаному на фіг. 1 і 2.

На фіг. 4 літальні апарати 25, 26 в атмосфері і приймачі енергії 27, 28 на Землі 19 отримують енергію від літальних апаратів 29, 30 в атмосфері за допомогою провідних каналів 31, сформованих між літальними апаратами 25, 26, 29 і 30 та провідними шарами в іоносфері 18 . Приймачі енергії 27, 28 на Землі 19 з'єднані з провідними шарами 18 в іоносфері провідними каналами 32, сформованими із Землі. Літальний апарат 33 передає енергію по проводить каналу 34 безпосередньо до споживача енергії 35, розташованому на Землі 19.

Літальні апарати 30 і 25 і передають енергію безпосередньо іншим літальним апаратам 36 і 37 по проводять каналам 38 і 39. Формування провідних каналів відбувається шляхом фотоионизации повітря і за допомогою лазерів і високовольтних електричних розрядів в каналі від високовольтних трансформаторів Тесла аналогічно способу і пристрою, зазначеного на фіг. 1, 2, 3.

Приклад здійснення способу і пристрою для передачі електричної енергії.

Лазери 6 і 16 (фіг. 2) на швидких електронах, один з яких встановлений в безпосередній близькості від генератора електромагнітних коливань 1, а другий від приймача енергії 9, створюють провідні канали 5 і 15 між провідним шаром 18 в іоносфері і генератором 1 і приймачем енергії 9, встановленим на Землі 19. Проводить канал 5 створюють шляхом фотоионизации повітря в променях лазерів і подачі на формувачі каналів 4 високої напруги від трансформаторів Тесла 3 і 12 у генераторів 1 і приймача енергії 9. потужність лазерів становить 100 кВт, потужність генератора електромагнітних коливань 11 МВт - 10000 МВт. Висока напруга на трансформаторах Тесла 3,125-50 мільйонів вольт.

Пристрій для передачі електричної енергії працює наступним чином.

В результаті фотоіонізації і електричного пробою в провідному каналі 5 і 12 виникає висока концентрація електронів і заряджених іонів і під дією кулонівських сил виникає переміщення електричних зарядів і електромагнітної енергії від генератора 1 до приймача 9 уздовж лінії, утвореної з двох провідних каналів 5 і 15 і проводить шару іоносфери 18 між каналами. Електрична енергія надходить по провідних каналах 5 і 15 на високовольтний трансформатор Тесла 12, а потім через випрямляч 10 до приймача енергії 9. Частоту електромагнітних коливань вибирають в межах від 1 до 500 кГц з умов передачі енергії в резонансному режимі з використанням резонансних LC 3 і 13 контурів ємності і індуктивності трансформаторів Тесла 3 і 12, які проводять каналів 5 і 15 і провідного шару іоносфери 18.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб передачі електричної енергії на високій частоті через навколоземний простір, що включає генерування електромагнітних коливань і передачу їх споживачам по проводять каналам, сформованим шляхом фотоионизации повітря лазерним випромінюванням і подальшим електричним пробоєм іонізованого повітря шляхом подачі високої напруги, що відрізняється тим, що провідні канали між високочастотними генераторами електромагнітних коливань з частотою 1-500 кГц і приймачами енергії проходять через проміжне провідне тіло, розташоване на літальному апараті в атмосфері, а високочастотні генератори і приймачі з'єднують з провідними каналами через резонансні LC -контур, що містять конденсатор змінної ємності, а й власну ємність і індуктивність підвищують і понижуючих трансформаторів Тесла.
2. 2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що, по крайней мере, один високочастотний генератор електромагнітних коливань встановлюють на Землі і з'єднують провідними каналами з приймачами енергії на літальних апаратах, а формування провідних каналів здійснюють як з боку Землі, так і з боку літальних апаратів.
3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що, по крайней мере, один високочастотний генератор енергії встановлюють на літальному апараті в навколоземному просторі і з'єднують провідними каналами з приймачами енергії на Землі.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що високочастотні генератори і приймачі електромагнітних коливань встановлюють на Землі.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що високочастотні генератори і приймачі встановлюють на літальних апаратах.
6. Спосіб передачі електричної енергії на високій частоті через навколоземний простір, що включає генерування електромагнітних коливань і передачу їх споживачам по проводять каналам, сформованих шляхом фотоионизации повітря лазерним випромінюванням і подальшим електричним пробоєм іонізованого повітря шляхом подачі високої напруги, що відрізняється тим, що високочастотні генератори з частотою 1 500 кГц і приймачі енергії встановлюють на Землі і на літальних апаратах в атмосфері і з'єднують між собою провідними каналами через які проводять шари іоносфери в єдину енергетичну систему Землі, а високочастотні генератори і приймачі з'єднують з провідними каналами через резонансні LC -контур, що містять конденсатор змінної ємності, а й власну ємність і індуктивність підвищувальних і понижувальних трансформаторів Тесла.
7. Пристрій для передачі електричної енергії в навколоземному просторі, що містить високочастотні генератори енергії і приймачі енергії і провідні канали між ними, сформовані лазерними пучками, що відрізняється тим, що кожен провідний канал з'єднаний з одного боку через формувач провідного каналу і LC-контур з одним з висновків високовольтної обмотки високочастотного трансформатора Тесла, а з протилежного боку - з проміжним проводять тілом, розташованим в атмосфері.
8. Пристрій для передачі електричної енергії в атмосфері Землі, що містить високочастотні генератори і приймачі енергії і проводять повітряні канали між ними, сформовані лазерними пучками, що відрізняється тим, що всі високочастотні генератори і приймачі енергії з'єднані між собою через трансформатори Тесла з LC-контурами, через провідні канали і проводять шари в іоносфері - в єдину енергетичну систему Землі.

Версія для друку
Дата публікації 29.11.2006гг

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