початок розділу
Виробничі, аматорські
радіоаматорські
Авіамодельний, ракетомодельного
Корисні, цікаві 		хитрощі майстру
електроніка
фізика
технології
винаходи 		таємниці космосу
таємниці Землі
таємниці Океану
хитрощі
Карта розділу
початок
Форум
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2255406

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

Ім'я винахідника: Стребков Д.С. (RU); Авраменко С.В. (RU); Некрасов А.І.
Ім'я патентовласника: Державна наукова установа Всеросійський науково-дослідний інститут електрифікації сільського господарства (ГНУ ВІЕСХ)
Адреса для листування: 109456, Москва, 1-й Вишняківська пр-д, 2, ГНУ ВІЕСХ, ОНТИ і патентування, О.В. Голубєвої
Дата початку дії патенту: 2003.02.21

Винахід відноситься до передачі електричної енергії стаціонарним і мобільним споживачам електроенергії. Технічний результат полягає в підвищенні ефективності та зниження втрат при передачі електричної енергії. Передача електричної енергії здійснюється шляхом передачі резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з генератора підвищеної частоти і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла. Від внутрішнього виведення високовольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла високовольтний потенціал і електрична енергія передаються по однопровідною лінії до понижувального трансформатора Тесла, електричний струм випрямляється і передається до навантаження шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, а двох виходів цього випрямляча - до навантаженні. Резонансні коливання реактивного струму з довжиною хвилі , що дорівнює = 2L АВ / n, де n - ціле число, L AB - довжина електричного кола, між зовнішніми висновками А і В високовольтних обмоток трансформаторів передають від резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла з однопровідна лінії і лінії в землі шляхом з'єднання розташованих в безпосередній близькості від виведення низьковольтної обмотки зовнішніх висновків А і в високовольтних обмоток підвищувального і понижувального трансформатора Тесла до землі і перетворення реактивного струму в постійний струм в инверторе шляхом підключення інвертора між випрямлячем і навантаженням.

ОПИС ВИНАХОДИ

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

Відомо, що повна передана потужність в лінії електропередач змінного струму становить

де Р і Q - активна і реактивна потужність. Незважаючи на те, що в (1) активна і реактивна потужності входять рівноправними компонентами, в електротехніці для передачі енергії використовується тільки активна потужність. Реактивна потужність залежить від режиму роботи лінії і обмежує передану по лінії електричну енергію. Розглянемо режими передачі електричної енергії в лінії.

В ідеальному режимі реактивна потужність і реактивний струм лінії дорівнюють нулю, а напруга уздовж лінії постійно. Активна потужність регулюється зміною кута між векторами напруги на початку і в кінці лінії і зміною величини напруги.

У нормальному режимі роботи активна потужність змінюється і при її зменшенні збільшується реактивна потужність і напруга в лінії. Для обмеження напруги використовують шунтові реактори для компенсації реактивної потужності. Така лінія, як і в ідеальному випадку, не має резонансних характеристик.

Обрив в лінії є аварійним режимом, так як в цьому випадку активний струм в лінії відсутня, реактивна енергія максимальна і дорівнює енергії електричного поля лінії, в лінії виникають коливання електромагнітного поля і перенапруги. Перенапруги мають максимальну величину при резонансній частоті коливань. У цьому випадку кут між векторами напруг на початку і в кінці ліній дорівнює нулю, а величина напруги змінюється в широких межах і визначається добротністю лінії (Alexandrov GN, Smolovic SV Flexible lines for electric energy transmission over long distances. // V Simposium "Electrical Engineering '2010 ", October 12-22, 1999, Moscow region. P.35-42).

У лінії електропередач в режимі найменших навантажень або при відключенні навантаження протікають великі потоки реактивної потужності. Так, наприклад, реактивна потужність в лінії 750 кВ реактивна потужність становить близько 400 Мвар. З метою компенсації реактивної потужності в лініях електропередач встановлюють шунтові реактори. Потужність цих реакторів вибирається за рівнянням балансу реактивної потужності (Електротехнічний довідник. Т.3. Виробництво, передача та розподіл електричної енергії. - М .: изд-во МЕН, 2002 с.209).

Метою пропонованого винаходу є використання режиму роботи розімкнутої високовольтної лінії в якості нормального або ідеального режиму роботи в новому методі передачі електроенергії, в якому основний або єдиною компонентою потужності в лінії є реактивна потужність.

Реактивний канал перекачування енергії розглядався при оцінці енергетичної можливості перетворення іоносферних струмів в наземному Однопровідна сверхпроводящем контурі. У роботі робиться висновок, що питання перетворення реактивної електричної енергії в електроенергію технічного призначення недостатньо ясний (Данилкін Н.П., Кір'янов Д.В. До оцінки енергетичної можливості конвертора Сонце-Іоносфера-Земля. // Електрика, 1999, №7. З .59-63). Визначення реактивної потужності пов'язано з інтенсивністю коливальних процесів обміну електромагнітної енергії між реактивними елементами електричного кола. Реактивна потужність в ланцюгах з синусоїдальними формами напруги і струму визначається з рівняння (1), як векторна різниця повної і активної потужності (Зінов'єв Г.С. Про реактивної потужності в електричному ланцюзі. // Изв. АЛ СРСР. Енергетика та транспорт, 1986, №4, с.80-86, Демірчян К.С. Реактивна або обмінна потужність // Изв. АН СРСР. Енергетика та транспорт. 1984, №2, С.66-72).

Існують електричні пристрої, в яких активна потужність дуже мала, а основний компонентної потужності є реактивна потужність. Джерелами реактивної потужності є конденсатори і синхронні машини - компенсатори при збудження. Індуктивності і синхронні компенсатори при недовозбужденіем є споживачами реактивної потужності. В обмотках синхронного компенсатора протікають реактивні струми, які не створюють динамічних зусиль, тому кріплення лобових частин обмоток роблять менш міцним, ніж в турбогенераторах (Копилов І.П. Електричні машини. - М .: изд-во Логос, 2000., с.436- 438).

Прикладом електричних ланцюгів, в яких основним компонентом є реактивна потужність в ланцюзі, є резонансний контур.

У резонансному контурі відбувається обмін реактивної енергією між конденсатором і котушкою індуктивності контуру. У процесі коливань енергія електричного поля конденсатора перетворюється в енергію магнітного поля котушки і потім відбувається зворотний процес (Калашников А.М., Степуки Я.В. Основи радіотехніки та радіолокації. // Коливальні системи. - М .: 1965, с.34- 35, 138).

Відомі спосіб і пристрій для перетворення і передачі електричної енергії за однопровідною лінії на велику відстань, розроблені Н.Тесла в 1997 році. Згідно винаходу Н.Тесла пристрій складається з двох трансформаторів, один для підвищення, а інший для зменшення потенціалу струму, зазначені трансформатори мають один висновок обмотки з проводом великої довжини, з'єднаний з лінією, і інший висновок цієї обмотки, що примикає до обмотці з дроту коротшою довжини, з'єднаний електрично з нею і з землею. Підвищуючий трансформатор має первинну обмотку, з'єднану з електричним генератором підвищеної частоти. Первинна обмотка намотана на вторинну високовольтну обмотку, довжина проводу якої значно більше довжини первинної обмотки і приблизно дорівнює чверті довжини хвилі електромагнітного поля в лінії. У цьому випадку потенціал одного виведення високовольтної обмотки дорівнює нулю, а потенціал іншого висновку буде максимальний. Внутрішній кінець високовольтної вторинної обмотки з'єднаний з лінією передачі електричної енергії, а зовнішній кінець вторинної обмотки з метою електробезпеки з'єднаний з прилеглим висновком первинної обмотки з землею. Понижуючий трансформатор виконаний аналогічно. Висновки низьковольтної обмотки з'єднані з електричним навантаженням у вигляді ламп і електродвигунів. Однопровідна лінія електропередач має довгі ізолятори на опорах для зниження втрат на витік струму (Н. Тесла. Електричний трансформатор. Пат. США №593138 від 02.11.1897 р).

Недоліком відомого способу і пристрою є втрати потужності в заземляющем дроті при відхиленні частоти від резонансної, відповідної умові рівності довжини високовольтної обмотки чверті довжини хвилі. У цьому випадку потенціал нульового виводу високовольтної обмотки у обох трансформаторів відрізняється від нуля і існує витік струму і потужності в землю, минаючи опір навантаження. Іншим недоліком є ​​відсутність випрямлячів і перетворювачів частоти для використання в навантаженні постійного струму або стандартної частоти 50-60 Гц.

Відома бруківка схема випрямлення, в якій чотири діода утворюють чотири плеча випрямного моста. Половина діодів випрямляча утворює групу, до якої приєднані катодні висновки навантаження по постійному струму, а у другої половини діодів з'єднані в анодні висновки. Вхід змінного струму підводиться до двох діодів, один з яких підключений до входу катодних висновком, а другий анодним висновком (А.С.Касаткін, М.В.Немцов. Електротехніка. Изд. Вища школа, 2000 г., стр.261-264 ).

Аналогічно влаштована схема подвоєння напруги, у якій по входу підключені два діоди з зворотною полярністю, тобто катод одного діода і анод другого діода. З порівняння схем мостового випрямляча і подвоєння напруги слід, що бруківка схема випрямлення складається з двох (для однофазної ланцюга) або трьох схем (для трифазного ланцюга) подвоєння напруги, у яких з'єднані паралельно і підключені до навантаження анодні і катодні висновки.

Недоліком всіх відомих способів і засобів передачі даних електричної енергії є те, що вони не дозволяють використовувати реактивні струми в високовольтної обмотці понижувального трансформатора, сполученої з природною ємністю і з Землею.

Завданням запропонованого винаходу є підвищення ефективності і зниження втрат при передачі електричної енергії.

Вищевказаний результат досягається тим, що в способі передачі електричної енергії шляхом створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з генератора підвищеної частоти і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, підвищення потенціалу внутрішнього виведення високовольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла, передачі високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального трансформатора Тесла, зниження потенціалу високовольтного виводу понижувального трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачі електричної енергії навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, а двох виходів цього випрямляча до навантаження, резонансні коливання електромагнітної енергії з довжиною хвилі , що дорівнює = 2L AB / n, де n - ціле число, L AB - довжина електричного кола, між зовнішніми висновками А і В високовольтних обмоток трансформаторів передають від резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла з однопровідна лінії і лінії в землі шляхом з'єднання розташованих в безпосередній близькості від виведення низьковольтної обмотки зовнішніх висновків а і в високовольтних обмоток підвищувального і понижувального трансформатора Тесла до землі і перетворення реактивного струму і реактивної потужності в однопровідною лінії в постійний струм і потужність постійного струму, а потім в активний змінний струм і активну потужність промислової частоти в инверторе шляхом підключення інвертора між випрямлячем і навантаженням.

Ще в одному способі передачі електричної енергії резонансні коливання електромагнітної енергії з довжиною хвилі = 2L АВ / n, де n - ціле число, L AB - довжина електричного кола між зовнішніми висновками високовольтних обмоток трансформаторів, передають від резонансного контуру низьковольтної обмотки, що підвищує трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла по Дволанцюговий лінії, що містить однопровідну лінію і лінію в провідному середовищі шляхом приєднання до провідному середовищі розташованих в безпосередній близькості від висновків низьковольтної обмотки висновків високовольтних обмоток підвищувального і понижувального трансформатора Тесла і перетворення реактивного струму і реактивної потужності в однопровідною лінії в змінний струм і потужність промислової частоти в инверторе.

У способі передачі електричної енергії шляхом створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з генератора підвищеної частоти і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, передачі високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачі електричної енергії навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, а двох виходів цього випрямляча до навантаження, резонансні коливання електромагнітної енергії з довжиною хвилі , що дорівнює = 2L АВ / n, де n - ціле число, L AB - довжина електричного кола між зовнішніми висновками високовольтних обмоток трансформаторів, передають від резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла по ізольованою від Землі однопровідною електричного кола з довжиною L АВ, перетворять реактивний струм і реактивну потужність в однопровідною лінії в ток і потужність і енергію змінного струму високої частоти, що містять векторну суму активного і реактивного струму, активної і реактивної потужності і енергії, потім перетворять струм, потужність і енергію високої частоти в постійний ток і потужність в енергію постійного струму, а потім перетворять постійний струм, потужність і енергію постійного струму в змінний струм, потужність і електричну енергію промислової частоти.

У способі передачі електричної енергії, що включає створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з генератора підвищеної частоти і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, підвищення потенціалу внутрішнього виведення високовольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла, передачу високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального трансформатору Тесла, зниження потенціалу високовольтного виводу понижувального трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачу електричної енергії навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, а двох виходів до конденсатору і инвертору, а інвертора - до навантаження цього випрямляча, резонансні коливання електромагнітної енергії передають між резонансним контуром низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла, що працює в АВТОТРАНСФОРМАТОРНЕ режимі і резонансним контуром низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла, а реактивний струм, реактивну потужність і реактивну електричну енергію в однопровідною лінії від зовнішнього виведення високовольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла передають через навантаження і конденсатор в природну ємність у вигляді землі або проводить ізольованого тіла шляхом приєднання до висновків конденсатора і навантаження двох висновків другого однофазного випрямляча, приєднання зовнішнього виведення високовольтної обмотки до одного з входів другого однофазного мостового випрямляча і приєднання природної ємності до другого входу другого однофазного випрямляча.

В іншому варіанті способу передачі електричної енергії та передачу електричної енергії до навантаження здійснюють шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла до двох входів трифазного мостового випрямляча, а двох висновків навантаження і конденсатора до двох виходів цього випрямляча, резонансні коливання електромагнітної енергії передають від резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла в АВТОТРАНСФОРМАТОРНЕ режимі для обох трансформаторів шляхом з'єднання розташованих в безпосередній близькості один від одного висновків низьковольтної та високовольтної обмоток підвищувального і понижувального трансформаторів Тесла, а реактивний струм, реактивну потужність і реактивну електричну енергію в однопровідною лінії передають від зовнішнього виведення високовольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла передають через навантаження і конденсатор в природну ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла шляхом приєднання природної ємності до третього входу трифазного мостового випрямляча.

Ще в одному способі передачі електричної енергії резонансні коливання електромагнітної енергії передають від резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла в АВТОТРАНСФОРМАТОРНЕ режимі для понижувального трансформатора по Дволанцюговий лінії, що складається з однопровідною лінії і лінії в Землі шляхом з'єднання розташованих в безпосередній близькості один від одного висновків низьковольтної та високовольтної обмоток понижувального трансформатора Тесла і з'єднання з Землею виведення високовольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла, розташованої в безпосередній близькості від виведення низьковольтної обмотки, а реактивний струм, реактивну потужність і реактивну електричну енергію в однопровідною лінії від зовнішнього виведення високовольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла передають через навантаження і конденсатор в природну ємність у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла шляхом приєднання природної ємності до третього входу трифазного мостового випрямляча.

У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, навантажувальний конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки через однофазний мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює передає резонансний контур , низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює приймальний резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, прилеглі висновки низьковольтної та високовольтної обмоток трансформатора Тесла з'єднані між собою, паралельно навантажувального конденсатору і навантаженні підключені виходи другого однофазного випрямляча, до двох входів якого підключені зовнішній висновок високовольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла і природна ємність у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла.

У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла через мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур , низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, прилеглі висновки низьковольтних обмоток з'єднані між собою у підвищує і понижувального трансформатора Тесла, висновки низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла приєднані до двох входів трифазного мостового випрямляча, а до третього входу трифазного мостового випрямляча підключена природна ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла.

У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла через однофазний мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, прилеглі висновки низьковольтної та високовольтної обмоток з'єднані у підвищує і понижувального трансформатора Тесла, а до одного з виходів однофазного мостового випрямляча підключена природна ємність у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла.

У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки через однофазний мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, що прилягає до висновку низьковольтної обмотки висновок високовольтної обмотки підвищувального трансформатора з'єднаний із Землею, паралельно конденсатору і навантаженні підключені виходи другого однофазного випрямляча, до двох входів якого підключені зовнішній висновок високовольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла і природна ємність у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла.

У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла через мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур , низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, що прилягає до висновку низьковольтної обмотки висновок високовольтної обмотки з'єднаний із Землею у підвищувального трансформатора Тесла, висновки низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла приєднані до двох входів трифазного мостового випрямляча, а до третього входу трифазного мостового випрямляча підключена природна ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла.

У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла через однофазний мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, прилеглі до висновку низьковольтної обмотки висновки високовольтної обмотки з'єднані із Землею у підвищує і понижувального трансформатора Тесла, а до одного з виходів однофазного мостового випрямляча підключена природна ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла.

У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла через мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур , низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, висновок високовольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла, що прилягає до висновку низьковольтної обмотки з'єднаний з Землею, прилеглі висновки високовольтної та низьковольтної обмоток з'єднані між собою і з Землею у понижувального трансформатора Тесла. У пристрої для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального трансформатоpa Тесла через однофазний мостовий випрямляч, обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором і утворює резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність резонансних контурів, прилеглі до низьковольтної обмотки висновки високовольтної обмотки у підвищує і понижувального трансформатора Тесла з'єднані з Землею.

У пристрої для передачі електричної енергії контурний конденсатор і низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з'єднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого трансформатора з'єднані послідовно до мостового випрямляча.

Пристрої для передачі електричної енергії резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і низьковольтних обмоток трансформаторів.

Спосіб і пристрій для передачі електричної енергії ілюструється на фіг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

На фіг.1 представлена ​​блок-схема способу передачі електричної енергії, в якому заземлені зовнішні А і В високовольтні висновки підвищує і понижувального трансформаторів.

На фіг.2 - блок-схема способу передачі електричної енергії, в якому високовольтні висновки підвищує і понижувального трансформаторів ізольовані.

На Фіг.3 - електрична схема пристрою з двома трансформаторами Тесла, у трансформатора заземлена високовольтна обмотка, а у понижувального трансформатора з'єднані з землею низьковольтна і високовольтна обмотка.

На фіг.4 - електрична схема пристрою з двома трансформаторами, де у підвищувального трансформатора заземлена високовольтна обмотка, а у понижувального трансформатора з'єднані низьковольтна і високовольтна обмотки.

На фіг.5 - електрична схема пристрою з двома трансформаторами, у понижувального трансформатора заземлена високовольтна обмотка, а у підвищувального трансформатора з'єднані низьковольтна і високовольтна обмотки.

На фіг.6 - електрична схема пристрою з двома однофазними мостовими випрямлячами з заземленням високовольтної обмотки підвищувального трансформатора.

На фіг.7 - електрична схема пристрою з двома однофазними випрямлячами і з двома автотрансформаторами Тесла.

На фіг.8 - електрична схема пристрою з двома автотрансформаторами Тесла і трифазним мостовим випрямлячем.

На фіг.9 - електрична схема пристрою з двома автотрансформаторами Тесла і однофазним мостовим випрямлячем.

На фіг.1 - представлена ​​блок-схема способу передачі електричної енергії, де 1 - генератор підвищеної частоти, 2 - резонансний контур трансформатора, 3 - одно провідна лінія, 4 - резонансний контур понижуючого високовольтного трансформатора, 5 - випрямляч, 6 - інвертор, що перетворює постійний струм в змінний, 7 - навантаження, 8 - природна ємність у вигляді Землі підключена до високовольтної обмотці 9 підвищувального трансформатора 10 і високовольтної обмотці 11 понижувального трансформатора 12. Паралельний резонансний контур 2 трансформатора 9 складається з конденсатора 13 і низьковольтної обмотки 14, з'єднаних паралельно з високочастотним генератором 1. Резонансний контур 4 понижувального трансформатора 12 складається з низьковольтної обмотки 15, з'єднаної послідовно з контурним конденсатором 16. Спосіб передачі електричної енергії реалізується в такий спосіб. Електрична енергія з високочастотного генератора 1 надходить в резонансний контур 2 трансформатора 10, налаштований на частоту генератора I f 0, 0,5 кГц <f 0 <500 кГц. Довжина електричного кола L AB, що складається з довжини однопроводной лінії 3 і довжини двох високовольтних обмоток 9 і 11 підвищувального 10 і понижувального трансформатора 12 пов'язана з довжиною хвилі і з частотою f 0 резонансних коливань в електричному ланцюзі наступними співвідношеннями

= 2L AB / n, f = Cn / 2L AB

де n - натуральне число, з - швидкість світла. Як генератор 1 використовують електромагнітний генератор або статичний перетворювач високої частоти. Резонансний контур і підвищувальний трансформатор перетворюють змінний струм і електричну потужність генератора 1 в реактивний струм, реактивну потужність в однопровідною лінії 3 і збільшують потенціал лінії 3 до 10 - 1000 кВ. Реактивний струм, потужність і електромагнітну енергію передають по однопровідною електричного кола довжиною L АВ в резонансному режимі в контур 4 понижувального трансформатора 12, налаштованого на частоту f 0. У резонансному контурі 4 понижувального трансформатора відбувається перетворення реактивного струму, реактивної потужності в змінний струм і електричну потужність і енергію, які є векторної сумою реактивної і активної компонент струму і потужності та енергії. Співвідношення активної і реактивної компонент визначається характером навантаження 7. Електричний струм з частотою f 0 надходить в випрямляч 5. Постійний струм після випрямлення надходить в інвертор 6, де він перетвориться в трифазний струм промислової частоти, наприклад, 50 Гц. Після інвертора 6 електрична енергія надходить в навантаження 7, яка може бути реактивну і активну компоненти.

У ряді випадків споживачеві потрібен постійний струм, в цьому випадку навантаження 7 підключають безпосередньо до випрямляча 5. Якщо в навантаженні 7 використовують електричну енергію з резонансною частотою f 0, навантаження 7 приєднують до висновків резонансного контуру 4. Шляхи, якими землею 8 високовольтних обмоток 9 і 11 збільшує електричну потужність, передану по лінії 3 в разі наявності в електричному ланцюзі гармонік напруги і струму з частотою, відмінною від резонансної f 0, а й у разі, коли довжина високовольтних обмоток 9 і 11 менше або більше чверті довжини хвилі коливань електромагнітних хвиль в лінії 3. З'єднання з землею 8 і збільшує електричну безпеку способу і пристрою передачі електричної енергії.

У способі і пристрої для передачі електричної енергії на фіг.2 - заземлення 8 видалено і зовнішні висновки А і В високовольтних обмоток ізольовані. Таке виконання пристрою можливо при невеликих напругах в лінії 3 або в разі синусоїдальної форми гармонік напруги і струму з частотою f 0 в ланцюзі, а й рівності цілому числу півхвиль довжини ланцюга між зовнішніми висновками А і В високовольтних обмоток 9 і 11, включаючи довжину обмоток 9 і 11 і довжину лінії 3. Заземлення 8 в цьому випадку відсутній і зовнішні висновки А і в обмоток 9 і 11 ізольовані. В умовах резонансу на зовнішніх висновках обмоток 9 і 11 створюють потенціал, близький до нуля, втрати енергії в ланцюзі мінімальні і, при досить хорошій ізоляції між високовольтними 9 і 11 і низьковольтними 14 і 15 обмотками трансформаторів 10 і 12, не відбувається пробою між високовольтної та низьковольтної обмоткою трансформаторів 10 і 12.

У пристрої для передачі електричної енергії на фіг.3 високовольтна обмотка 9 підвищувального трансформатора 10 з'єднана з землею 8, а понижуючий трансформатор 12 виконаний в режимі автотрансформатора шляхом з'єднання між собою і з землею зовнішнього виведення високовольтної обмотки 11 і прилеглого виведення низьковольтної обмотки 15. Висновки послідовного резонансного контуру 4 з'єднані з двома входами 17 і 18 однофазного мостового випрямляча 5, на виході якого приєднаний конденсатор 19 і інвертор 6. до инвертору 6 приєднана трифазна навантаження 7, що працює на частоті інвертора 6.

У пристрої для передачі електричної енергії на фіг.4 резонансний контур 2 трансформатора 10 виконаний з послідовно з'єднаних конденсатора 13 і низьковольтної обмотки 14. Зовнішній висновок високовольтної обмотки 9 підвищувального трансформатора 10 приєднаний до Землі 8, понижуючий трансформатор 12 виконаний у вигляді автотрансформатора згідно фіг. 3 і ізольований від землі 8, а висновки резонансного контуру 4 понижувального трансформатора 12 приєднані до двох входів 20 і 21 трифазного мостового випрямляча 27, а до третього входу 22 трифазного мостового випрямляча 27 приєднана природна ємність 23 у вигляді землі або ізольованого провідного тіла. Випрямляч 5 з'єднаний з конденсатором 19 і інвертором 6. До инвертору 6 підключена трифазна навантаження 7.

У пристрої для передачі електричної енергії на фіг.5 підвищувальний трансформатор 10 виконаний у вигляді автотрансформатора шляхом з'єднання між собою зовнішнього виведення високовольтної обмотки 9 і прилеглого до високовольтної обмотці 9 виведення низьковольтної обмотки 14. У понижувального трансформатора 12 зовнішній висновок високовольтної обмотки 11 з'єднаний з природною ємністю 23 у вигляді Землі і ізольованого провідного тіла.

У пристрої для передачі електричної енергії на фіг.6 зовнішній висновок високовольтної обмотки 9 підвищувального трансформатора 10 з'єднаний з землею 8, аналогічно фіг.3. Зовнішній висновок високовольтної обмотки 11 понижувального трансформатора 12 з'єднаний з входом 24 другого однофазного мостового випрямляча 25, а до іншого входу 26 однофазного мостового випрямляча підключена природна ємність 23 у вигляді землі або ізольованого провідного тіла. Виходи обох випрямлячів приєднані до конденсатору 19 і навантаженні 7, яка працює на постійному струмі.

У пристрої для передачі електричної енергії на фіг.7 підвищувальний трансформатор 10 виконаний у вигляді автотрансформатора і ізольований від землі аналогічно фіг.5, а зовнішній висновок високовольтної обмотки 11 понижувального трансформатора 12 з'єднаний з одним із входів 24 другого однофазного мостового випрямляча 25 аналогічно фіг.6 . Виходи обох випрямлячів 5 і 25 з'єднані з конденсатором 19 і інвертором 6, до якого приєднана навантаження 7, що працює на змінному струмі, що виробляється інвертором 6.

У пристрої для передачі електричної енергії на фіг.8 у підвищує 10 і понижувального 12 трансформатора з'єднані прилеглі висновки високовольтної та низьковольтної обмотки 11 і 15, 9 і 14 для роботи в режимі автотрансформатора.

Висновки резонансного контуру приєднані до двох входів 20 і 21 трифазного мостового випрямляча 27, а третього входу 22 випрямляча 27 приєднана природна ємність 23 у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла. Висновки трифазного мостового випрямляча 27 приєднані до конденсатору 19 і инвертору 6 аналогічно фіг.7.

У пристрої для передачі електричної енергії на фіг.9 підвищує 10 і понижуючий 12 трансформатори виконані у вигляді автотрансформаторів, згідно фіг.8, а висновки резонансного контуру 4 приєднані до двох входів 17 і 18 однофазного мостового випрямляча 5 аналогічно фіг.3. Один з виходів випрямляча 5 з'єднаний з природною ємністю 23 у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла.

Приклад виконання способу і пристрою для передачі електричної енергії.

Як генератор високої частоти використаний транзисторний перетворювач частоти потужністю 25 кВт частотою 3,6 кГц з вихідним напругою 400 В.

Відмінною здатністю високочастотних трансформаторів 10, 12 є асиметрія потенціалів на висновках високовольтної обмотки 9 або 11 щодо Землі. В ідеальному випадку синусоїдальних форм напруги і струму, коли довжина ланцюга між точками А і В, що складається з двох високовольтних обмоток 9 і 11, що підвищує 10 і понижувального 12 трансформаторів і довжини однопроводной лінії 3 дорівнює цілому числу півхвиль, потенціал зовнішнього виведення А і В кожної високовольтної обмотки дорівнює нулю і ці висновки можна заземлити і з'єднати їх з прилеглими висновками низьковольтної обмотки 14 або 15. Це підвищує електробезпека пристрою, але не позначається істотно на величині переданої потужності.

Підвищує високочастотний трансформатор 10 має габарити: діаметр 1 м, висота 0,45 м, високовольтна обмотка 9 містить 952 витків і низьковольтна обмотка 14 складається з 24 витків. Конденсатор 13 резонансного контуру 2 трансформатора 9 має ємність 14 мкФ. Понижуючий трансформатор і конденсатор має аналогічні характеристики. Резонансні контури 2 і 4 можуть бути виконані як у вигляді послідовних, так і паралельних контурів які мали однакову частоту f 0 = 1,852 кГц. Перетворювач частоти працює на другій гармоніці з частотою 3,6 кГц. Однопровідна лінія 3 виконана з мідного провідника діаметром 1,3 мм і 0,08 мм.

Як випрямляча 5 і інвертора 6 використані транзисторний перетворювач частоти Р - 22 для регулювання швидкості асинхронних трифазних електродвигунів.

При випробуванні пристрою для передачі електричної енергії величина переданої потужності склала 20 кВт і не залежить від діаметра дроту лінії. В результаті випробувань показано, що мідний дріт діаметром 0,08 мм перетином 5,024 · 10 -3 мм 2 не нагрівається при передачі електричної потужності 20,42 кВт.

Для оцінки електричних параметрів пристроїв введемо термін "ефективна щільність струму", яка розраховується як для двухпроводной лінії, тобто як частка від ділення переданої електричної потужності (потужності на навантаженні) на напругу лінії і площа поперечного перерізу провідника. При кімнатній температурі ефективна питома передана електрична потужність склала 4 МВт / мм 2 при ефективній щільності струму 600 А / мм 2. В процесі багатогодинних випробувань обмотки високочастотних трансформаторів мали температуру навколишнього середовища, тому гранична електрична потужність обмежена потужністю перетворювача частоти. При збільшенні потужності перетворювача частоти і більш точного налаштування резонансних контурів існуючих високочастотних трансформаторів ефективні щільності струму і потужності високовольтної лінії можуть бути збільшені до 1000 А / мм 2 і 10 МВт / мм 2 при температурі навколишнього середовища.

Отримані щільності потоку потужності і струму в високовольтної однопровідною лінії на два порядки перевищують параметри звичайної двопровідної або трехпроводной лінії змінного і постійного струму.

Таким чином, експериментально підтверджено властивість однопровідною лінії передавати активну потужність за допомогою реактивних струмів без істотних втрат на опорі лінії.

При резонансі напруг в послідовному контурі ЕРС ємності і ЕРС самоіндукції котушки індуктивності в десятки або сотні разів більше напруги на активному опорі, тобто більше напруги, прикладеного до цього ланцюга. Кратність збільшення напруги на кожному з реактивних опорів контуру в порівнянні з напругою на активному опорі і напругою у зовнішній ланцюга одно добротності контуру Q, яке визначається ставленням реактивного опору X L до активного R

(Калашников А.М., Степуки Я.В. Основи радіотехніки та радіолокації. // Коливальні системи. - М., 1965, с.42, 28).

Оскільки реактивний опір резонансних контурів в описі запропонованого винаходу є індуктивним опором низьковольтних обмоток понижувального і підвищує трансформаторів, збільшене в Q раз напруга генератора підвищеної частоти ще більше збільшується в підвищеному трансформаторі. ЕРС самоіндукції в індуктивному опорі низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора відстає від струму в цій обмотці I 1 на чверть періоду. За рахунок взаємної індукції обмоток трансформатора в високовольтної обмотці виникає збільшене в n раз напруга, де n - коефіцієнт трансформації, ЕРС взаємної індукції і відстає від струму I 1 на чверть періоду, ЕРС взаємної індукції Е 2, тому що лінія зв'язку між підвищує і знижувальним трансформатором виконана у вигляді одиночного провідникового хвилеводу і є незамкненою. Струм в цій лінії замикається в просторі оточуючим провідник у вигляді струмів зміщення (Мейнке X., Гуднос Ф. Радіотехнічний довідник. Госенергоіздат, 1960, - М.-Л., т.1, с.188).

Так як лінія розімкнути, активний струм провідності дорівнює нулю, а струм, що протікає в лінії, є реактивним струмом перезарядки власної ємності лінії. У лінії протікає реактивна зарядна потужність пропорційна частоті і квадрату напруги лінії. Максимальна енергія, що передається по лінії, дорівнює енергії, запасеної в електричному полі лінії, і ця енергія, як і передана потужність, є реактивної. Відповідно до опису, довжина L AB включає і довжину двох високовольтних обмоток понижувального і підвищувального трансформатора. співвідношення можна переписати у вигляді . Це означає, що повна довжина лінії з урахуванням високовольтних обмоток двох трансформаторів повинна бути порівнянна з цілим числом напівхвиль. При такій довжині лінії різниця напруги розташовується в середині лінії, а максимальні значення струмів і магнітних полів розташовуються на кінцях лінії в місцях розташування трансформаторів, що підвищує ефективність передачі електричної енергії.

Електрична енергія укладена в електричному полі, яке збігається за фазою з напругою лінії, а магнітна енергія в магнітному полі збігається по фазі з струмом. Енергія електромагнітного поля розподілена в об'ємі навколо провідника лінії, де існує електромагнітне поле.

Період вільних коливань контуру визначається формулою

Для резонансної системи з двох зв'язаних контурів з параметрами T 1, L 1, C 1 і Т 2, L 2, C 2: T 1 = Т 2, L 1 C 1 = L 2 З 2.

Струм і напруга в будь-яких точках розімкнутої лінії змінюється зі зрушенням по фазі на чверть періоду, в лінії відбувається коливання електромагнітної енергії. Відрізок розімкнутої лінії довжиною в ціле число четвертої хвилі подібний резонансній контуру. У точках лінії, відповідних довжині , Напруга на лінії максимально, струм дорівнює нулю і вся енергія укладена в електричному полі лінії. Через чверть періоду магнітне поле і струм досягають максимального значення, а електричне поле падає до нуля, вся енергія буде укладена в магнітному полі лінії. У реальному розімкнутої лінії, крім стоячих хвиль, є і біжать хвилі, які переносять енергію, тому в реальній лінії немає чистих вузлів напруги і струму, а є мінімуми струму і напруги (Калашников А.М., Степуки Я.В. Основи радіотехніки та радіолокації. // Коливальні системи. - М., 1965, с.153-154).

Провід діаметром 1,3-0,08 мм грає роль направляючого каналу для потоку електромагнітної енергії від генератора до приймача. Уздовж лінії 3 поширюються поперечні електромагнітні хвилі типу Т, які можуть мати будь-яку частоту, в тому числі і нульову. Структура поля хвилі Т в поперечній площині ідентична електростатичного поля і стаціонарного магнітного поля. Якщо реактивна потужність використовується для передачі електричної енергії, то на коливальні процеси енергообміну в реактивних елементах лінії 3 накладається процес однонаправленного енергоперетворення з рухом електромагнітної енергії уздовж однопровідною лінії 3 від генератора 1 до навантаження 7. При цьому одиночний дріт 3 використовується як волноводная система і реактивний струм , поточний в лінії 3, замикається струмами зміщення в просторі, що оточує провідник.

В результаті використання запропонованого винаходу споживання алюмінію і міді в проводах може бути знижено більш ніж в 10 разів, а вартість повітряних ліній електропередач і трансформаторних підстанцій знижена в два рази.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб передачі електричної енергії шляхом створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з високочастотного генератора і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, підвищення потенціалу внутрішнього виведення високовольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла, передачі високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального високочастотного трансформатора Тесла, зниження потенціалу його високовольтного виводу, випрямлення струму і передачі електричної енергії навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, два виходи якого приєднані до навантаження, що відрізняється тим, що резонансні коливання електромагнітної енергії з довжиною хвилі = 2L АВ / n, де n - ціле число, L AB - довжина електричного кола між зовнішніми висновками А і В високовольтних обмоток високочастотних трансформаторів Тесла, передають від налаштованого на частоту високочастотного генератора резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з однопровідна лінії і лінії в землі шляхом з'єднання розташованих в безпосередній близькості від виведення своєї низьковольтної обмотки зовнішніх висновків а і в високовольтних обмоток підвищувального і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла до землі і перетворення реактивного струму в однопровідною лінії в постійний струм, а потім - в активний змінний струм промислової частоти в инверторе шляхом підключення інвертора між однофазним мостовим випрямлячем і навантаженням.

2. Спосіб передачі електричної енергії шляхом створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з високочастотного генератора і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, підвищення потенціалу внутрішнього виведення високовольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла, передачі високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального високовольтного трансформатора Тесла, зниження потенціалу високовольтного виводу понижувального трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачі електричної енергії навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального високовольтного трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, два виходи якого приєднані до навантаження, що відрізняється тим, що резонансні коливання електромагнітної енергії з довжиною хвилі = 2L AB / n, де n - ціле число, L AB - довжина електричного кола між зовнішніми висновками А і В високовольтних обмоток високочастотних трансформаторів Тесла, передають від налаштованого на частоту високочастотного генератора резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижуючого високочастотного трансформатора Тесла по Дволанцюговий лінії, що містить однопровідну лінію і лінію в провідному середовищі шляхом приєднання до провідному середовищі розташованих в безпосередній близькості від виведення відповідної низьковольтної обмотки зовнішніх висновків А і в високовольтних обмоток підвищувального і понижувального високочастотних трансформатора Тесла і перетворення реактивного струму в однопровідною лінії в змінний струм промислової частоти в инверторе.

3. Спосіб передачі електричної енергії шляхом створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з високочастотного генератора і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, передачі високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачі електричної енергії навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, два виходи якого приєднані до навантаження, що відрізняється тим, що резонансні коливання електромагнітної енергії з довжиною хвилі = 2L АВ / n, де n - ціле число, L AB - довжина ізольованою від землі електричної однопровідною лінії, передають від налаштованого на частоту високочастотного генератора резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла по ізольованій від землі однопровідною електричного кола, перетворять реактивний струм в ізольованій від землі електричної однопровідною лінії в змінний струм високої частоти, що містить векторну суму активного і реактивного струмів, який потім перетворять в постійний струму, перетворений в змінний струм промислової частоти.

4. Спосіб передачі електричної енергії, що включає створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з високочастотного генератора і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, підвищення потенціалу внутрішнього виведення високовольтної обмотки високочастотного трансформатора Тесла, передачу високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального високочастотного трансформатора Тесла, зниження потенціалу високовольтного виводу понижуючого високочастотного трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачу його навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла до двох входів однофазного мостового випрямляча, а двох виходів останнього - до конденсатора і инвертору, а інвертора - до навантаження , що відрізняється тим, що резонансні коливання реактивного струму передають між налаштованим на частоту високочастотного генератора резонансним контуром низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла, що працює в АВТОТРАНСФОРМАТОРНЕ режимі, і резонансним контуром низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла, а реактивний струм в однопровідною лінії від зовнішнього виведення високовольтної обмотки понижувального трансформатора Тесла передають через навантаження і конденсатор в природну ємність у вигляді землі або проводить ізольованого тіла шляхом приєднання до висновків зазначеного конденсатора і навантаження двох висновків другого однофазного мостового випрямляча, приєднання зовнішнього виведення високовольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла до одного з входів другого однофазного мостового випрямляча і приєднання природної ємності до його другого входу.

5. Спосіб передачі електричної енергії, що включає створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з високочастотного генератора і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, підвищення потенціалу внутрішнього виведення високовольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла, передачу високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального високочастотного трансформатора Тесла, зниження потенціалу високовольтного виводу понижуючого високочастотного трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачу електричної енергії трифазного навантаження шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла до двох входів трифазного мостового випрямляча, а двох висновків трифазного навантаження і конденсатора - до двох виходів зазначеного трифазного мостового випрямляча, що відрізняється тим, що резонансні коливання електромагнітної енергії передають від налаштованого на частоту високочастотного генератора резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла, шляхом з'єднання розташованих в безпосередній близькості один від одного висновків низьковольтної та високовольтної обмоток відповідно підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, а реактивний струм в однопровідною лінії від зовнішнього виведення високовольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла передають через навантаження і конденсатор в природну ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла шляхом приєднання природної ємності до третього входу трифазного мостового випрямляча, причому обидва зазначених високочастотних трансформатора Тесла виконані у вигляді автотрансформаторів.

6. Спосіб передачі електричної енергії, що включає створення резонансних коливань підвищеної частоти в ланцюзі, що складається з високочастотного генератора і двох підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, підвищення потенціалу внутрішнього виведення високовольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла, передачу високовольтного потенціалу та електричної енергії за однопровідною лінії до понижувального високочастотного трансформатора Тесла, зниження потенціалу високовольтного виводу понижуючого високочастотного трансформатора Тесла, випрямлення струму і передачу електричної енергії навантаженні шляхом приєднання низьковольтної обмотки понижувальної високочастотного трансформатора Тесла до двох входів трифазного мостового випрямляча, а двох висновків трифазного навантаження і конденсатора до двох виходів трифазного мостового випрямляча, відрізняється тим, що резонансні коливання електромагнітної енергії передають від налаштованого на частоту високочастотного генератора резонансного контуру низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла до резонансного контуру низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла, виконаного у вигляді автотрансформатора, по Дволанцюговий лінії, що складається з однопровідною лінії і лінії в Землі , шляхом з'єднання розташованих в безпосередній близькості один від одного висновків низьковольтної та високовольтної обмоток понижувального високочастотного трансформатора Тесла і з'єднання з Землею виведення високовольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла, розташованої в безпосередній близькості від виведення його низьковольтної обмотки, а реактивний струм в однопровідною лінії від зовнішнього виведення високовольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла передають через трифазному навантаженні і конденсатор в природну ємність у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла шляхом приєднання природної ємності до третього входу трифазного мостового випрямляча.

7. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, навантажувальний конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла через перший однофазний мостовий випрямляч, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла зі своїм контурним конденсатором утворює передає налаштований на частоту генератора підвищеної частоти резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла зі своїм контурним конденсатором утворює приймальний резонансний контур, параметри зазначених резонансних контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · З 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність зазначених резонансних контурів, прилеглі висновки низьковольтної та високовольтної обмоток підвищувального високочастотного трансформатора Тесла з'єднані між собою, паралельно навантажувального конденсатору і навантаженні підключені виходи другого однофазного мостового випрямляча, до двом входів якого підключені зовнішній висновок високовольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла і природна ємність у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла.

8. Пристрій для передачі електричної енергії по п.7, що відрізняється тим, що контурний конденсатор і низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла приєднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла приєднані послідовно до першого однофаз мостовому випрямителю.

9. Пристрій для передачі електричної енергії по п.7, що відрізняється тим, що резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і низьковольтних обмоток зазначених високочастотних трансформаторів Тесла.

10. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла через трифазний мостовий випрямляч, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює налаштований на частоту генератора підвищеної частоти резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри зазначених резонансних контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність зазначених резонансних контурів, прилеглі висновки низьковольтної та високовольтної обмоток з'єднані між собою у підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, висновки низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла приєднані до двох входів трифазного мостового випрямляча, а до третього входу якого підключена природна ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла.

11. Пристрій для передачі електричної енергії по п.10, що відрізняється тим, що контурний конденсатор і низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла приєднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла приєднані послідовно до трифазного мостового випрямляча.

12. Пристрій для передачі електричної енергії по п.10, що відрізняється тим, що резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і зазначених низьковольтних обмоток.

13. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла через однофазний мостовий випрямляч, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює налаштований на частоту генератора підвищеної частоти резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри зазначених резонансних контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · З 2, де L 1 і C 1 і L 2 і C 2 - індуктивність і ємність зазначених резонансних контурів, прилеглі висновки низьковольтної та високовольтної обмоток з'єднані у підвищує і понижувального високочастотних трансформаторів Тесла, а до одного з виходів однофазного мостового випрямляча підключена природна ємність в вигляді Землі або ізольованого провідного тіла.

14. Пристрій для передачі електричної енергії по п.13, що відрізняється тим, що контурний конденсатор і низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла приєднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла приєднані послідовно до однофаз мостовому випрямителю.

15. Пристрій для передачі електричної енергії по п.13, що відрізняється тим, що резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і низьковольтних обмоток зазначених трансформаторів.

16. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки через однофазний мостовий випрямляч, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює налаштований на частоту високочастотного генератора резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри зазначених резонансних контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і С 2 - індуктивність і ємність зазначених резонансних контурів, що прилягає до висновку низьковольтної обмотки висновок високовольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла з'єднаний з землею, паралельно конденсатору і навантаженні підключені виходи другого однофазного мостового випрямляча, до двох входів якого підключені зовнішній висновок високовольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла і природна ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла.

17. Пристрій для передачі електричної енергії по п.16, що відрізняється тим, що контурний конденсатор і низьковольтна обмотка підвищує понижувального трансформатора Тесла приєднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла приєднані послідовно до однофаз мостовому випрямителю.

18. Пристрій для передачі електричної енергії по п.16, що відрізняється тим, що резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і низьковольтних обмоток зазначених трансформаторів.

19. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла через трифазний мостовий випрямляч, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює налаштований на частоту високочастотного генератора резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри зазначених резонансних контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · З 2, де L 1 і C 1 і L 2 і C 2 - індуктивність і ємність зазначених резонансних контурів, що прилягає до висновку низьковольтної обмотки висновок високовольтної обмотки у підвищує високочастотного трансформатора Тесла з'єднаний з землею, висновки низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла приєднані до двох входів трифазного мостового випрямляча, а до третього входу якого підключена природна ємність у вигляді землі або ізольованого провідного тіла.

20. Пристрій для передачі електричної енергії по п.19, що відрізняється тим, що контурний конденсатор і низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла приєднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла приєднані послідовно до трифазного мостового випрямляча.

21. Пристрій для передачі електричної енергії по п.19, що відрізняється тим, що резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і низьковольтних обмоток зазначених трансформаторів.

22. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла через однофазний мостовий випрямляч, низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює налаштований на частоту високочастотного генератора резонансний контур, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри зазначених резонансних контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і C 2 - індуктивність і ємність зазначених резонансних контурів, прилеглі до висновків відповідної низьковольтної обмотки висновки високовольтної обмотки у підвищує і понижувального трансформатора Тесла з'єднані з Землею, а до одного з виходів однофазного мостового випрямляча підключена природна ємність у вигляді Землі або ізольованого провідного тіла.

23. Пристрій для передачі електричної енергії по п.22, що відрізняється тим, що контурний конденсатор і низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла з'єднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з'єднані послідовно до однофаз мостовому випрямителю.

24. Пристрій для передачі електричної енергії по п.22, що відрізняється тим, що резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і низьковольтних обмоток зазначених трансформаторів.

25. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла через мостовий випрямляч, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює налаштований на частоту високочастотного генератора резонансний контур, низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора Тесла з контурним конденсатором утворює резонансний контур, параметри зазначених резонансних контурів пов'язані співвідношенням L 1 · C 1 = L 2 · C 2, де L 1 і C 1 і L 2 і C 2 - індуктивність і ємність зазначених резонансних контурів, висновок високовольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла, що прилягає до висновку його низьковольтної обмотки, з'єднаний з землею, прилеглі висновки високовольтної та низьковольтної обмоток з'єднані у понижуючого високочастотного трансформатора Тесла між собою і з землею.

26. Пристрій для передачі електричної енергії по п.25, що відрізняється тим, що контурний конденсатор і низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла з'єднані паралельно високочастотного генератора, а контурний конденсатор і низьковольтна обмотка понижуючого високочастотного трансформатора з'єднані послідовно до мостового випрямляча.

27. Пристрій для передачі електричної енергії по п.25, що відрізняється тим, що резонансні контури низьковольтної обмотки підвищувального високочастотного трансформатора Тесла і низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла виконані з послідовним з'єднанням контурних конденсаторів і низьковольтних обмоток зазначених трансформаторів.

28. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високочастотний генератор, що підвищує і понижувальний високочастотні трансформатори Тесла, з'єднані між собою однопровідною лінією, конденсатор і навантаження, підключену до низьковольтної обмотки понижувального високочастотного трансформатора Тесла через однофазний мостовий випрямляч, що відрізняється тим, що низьковольтна обмотка підвищує високочастотного трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует настроенный на частоту высокочастотного генератора резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего высокочастотного трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры указанных резонансных контуров связаны соотношением L 1 · C 1 =L 2 · C 2 , где L 1 и C 1 и L 2 и C 2 - индуктивность и емкость указанных резонансных контуров, прилегающие к низковольтной обмотке выводы высоковольтной обмотки у повышающего и понижающего высокочастотных трансформаторов Тесла соединены с землей.

29. Устройство для передачи электрической энергии по п.28, отличающееся тем, что контурный конденсатор и низковольтная обмотка повышающего высокочастотного трансформатора Тесла соединены параллельно высокочастотному генератору, а контурный конденсатор и низковольтная обмотка понижающего высокочастотного трансформатора Тесла соединены последовательно к мостовому выпрямителю.

30. Устройство для передачи электрической энергии по п.29, отличающееся тем, что резонансные контуры низковольтной обмотки повышающего высокочастотного трансформатора Тесла и низковольтной обмотки понижающего высокочастотного трансформатора Тесла выполнены с последовательным соединением контурных конденсаторов и низковольтных обмоток указанных трансформаторов.

Версія для друку
Дата публікації 17.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ 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