RU106458U1 - POWER-SAVING SINGLE-WIRED RESONANCE ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM - Google Patents
POWER-SAVING SINGLE-WIRED RESONANCE ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU106458U1 RU106458U1 RU2011100003/07U RU2011100003U RU106458U1 RU 106458 U1 RU106458 U1 RU 106458U1 RU 2011100003/07 U RU2011100003/07 U RU 2011100003/07U RU 2011100003 U RU2011100003 U RU 2011100003U RU 106458 U1 RU106458 U1 RU 106458U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- output
- comparison device
- power
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
1. Энергосберегающая однопроводная резонансная система передачи электрической энергии, содержащая высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы, соединенные между собой однопроводной линией электропередачи, выпрямитель, соединенный с нагрузкой, отличающаяся тем, что система содержит измеритель выходной мощности высокочастотного генератора, измеритель мощности понижающего высокочастотного трансформатора, устройство сравнения мощностей и устройство сравнения частот, при этом выход высокочастотного генератора соединен с входом измерителя выходной мощности высокочастотного генератора, выход которого соединен с первым входом устройства сравнения мощностей, выход понижающего высокочастотного трансформатора соединен с входом выпрямителя, соединенного с нагрузкой и входом измерителя мощности понижающего высокочастотного трансформатора, выход которого соединен со вторым входом устройства сравнения мощностей, а выход устройства сравнения мощностей соединен с конденсатором переменной емкости понижающего высокочастотного трансформатора, выход повышающего высокочастотного трансформатора соединен с первым входом устройства сравнения частот, второй вход устройства сравнения частот соединен с высокочастотным генератором, выход устройства сравнения частот соединен с конденсатором переменной емкости повышающего высокочастотного трансформатора, для обеспечения работы системы на неизменной резонансной частоте в автоматическом режиме. ! 2. Энергосберегающая однопроводная резонансная система передачи электрической энергии по п.1, отличающаяся тем, что устро 1. An energy-saving single-wire resonant electric energy transmission system comprising a high-frequency generator, raising and lowering high-frequency transformers interconnected by a single-wire power line, a rectifier connected to a load, characterized in that the system comprises a meter for output power of a high-frequency generator, a power meter for reducing a high-frequency transformer , a power comparison device and a frequency comparison device, wherein the output is high frequency the generator is connected to the input of the output power meter of the high-frequency generator, the output of which is connected to the first input of the power comparison device, the output of the step-down high-frequency transformer is connected to the input of the rectifier connected to the load and the input of the power meter of the step-down high-frequency transformer, the output of which is connected to the second input of the power comparison device and the output of the power comparison device is connected to a capacitor of variable capacitance for lowering high-frequency of the descriptor, the output of the boosting high-frequency transformer is connected to the first input of the frequency comparison device, the second input of the frequency comparison device is connected to the high-frequency generator, the output of the frequency comparison device is connected to a variable capacitor of the boosting high-frequency transformer, to ensure the system operates at a constant resonant frequency in automatic mode. ! 2. Energy-saving single-wire resonant transmission system of electric energy according to claim 1, characterized in that
Description
Полезная модель относится к системам и устройствам для передачи электрической энергии.The utility model relates to systems and devices for transmitting electrical energy.
Известна трехфазная система для передачи электрической энергии, содержащая трехфазный генератор, линии передачи электроэнергии и приемные устройства (Ю.Г.Синдеев. Электротехника с основами электроники. Ростов на Дону, 2009 г. стр. 121-139).Known three-phase system for transmitting electrical energy, containing a three-phase generator, power transmission lines and receiving devices (Yu.G. Sindeev. Electrical engineering with the basics of electronics. Rostov on Don, 2009, pp. 121-139).
В трехфазном генераторе осуществляется преобразование механической энергии в электрическую энергию с трехфазной системой ЭДС. Линии электропередачи представляют собой совокупность из нескольких электрических проводов, соединяющих определенным образом трехфазный генератор и приемные устройства. Приемные устройства в зависимости от назначения могут быть как трехфазными (например, трехфазные асинхронные двигатели), так и однофазными (например, лампы освещения).In a three-phase generator, mechanical energy is converted into electrical energy with a three-phase EMF system. Power lines are a combination of several electrical wires connecting in a certain way a three-phase generator and receiving devices. Depending on the purpose, the receiving devices can be either three-phase (for example, three-phase asynchronous motors), or single-phase (for example, lighting lamps).
Недостатками трехфазных систем передачи электрической энергии являются необходимость использования большого количества электрических проводов (не менее 4-х) и существенные невосполнимые потери электрической энергии в проводах (т.н. джоулевые потери), вынуждающие использовать при передаче электрической энергии на большие расстояния промежуточные подстанции.The disadvantages of three-phase electric energy transmission systems are the need to use a large number of electric wires (at least 4) and significant irreplaceable losses of electric energy in the wires (the so-called joule losses), which make it necessary to use intermediate substations when transmitting electric energy over long distances.
Отмеченные выше недостатки приводят к значительным экономическим затратам при построении и эксплуатации трехфазных электрических систем передачи электрической энергии.The disadvantages noted above lead to significant economic costs in the construction and operation of three-phase electrical transmission systems of electrical energy.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является устройство для передачи электрической энергии, представляющее собой однопроводную резонансную систему передачи электрической энергии, содержащую высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы, соединенные между собой однопроводной линией электропередачи, выпрямитель, соединенный с нагрузкой (патент №2255406, Бюл. №18, 2005 г.).Closest to the proposed utility model is a device for transmitting electrical energy, which is a single-wire resonant system for transmitting electric energy, containing a high-frequency generator, raising and lowering high-frequency transformers, interconnected by a single-wire power line, a rectifier connected to the load (patent No. 22525406, Bull No. 18, 2005).
Работа однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии основана на использовании двух резонансных контуров и однопроводной линии между контурами с напряжением линии 10-100 кВ при работе в режиме резонанса напряжений.The operation of a single-wire resonant electric energy transmission system is based on the use of two resonant circuits and a single-wire line between circuits with a line voltage of 10-100 kV when operating in voltage resonance mode.
Провод линии является направляющим каналом, вдоль которого движется электромагнитная энергия.The line wire is a guide channel along which electromagnetic energy moves.
При этом однопроводная резонансная система передачи электрической энергии позволяет обеспечить следующие преимущества перед трехфазной системой передачи электрической энергии:At the same time, a single-wire resonant system for transmitting electric energy provides the following advantages over a three-phase system for transmitting electric energy:
- передачу электрической энергии на большие расстояния, без применения промежуточных трансформаторных подстанций;- transmission of electrical energy over long distances, without the use of intermediate transformer substations;
- снижение капитальных затрат на электроснабжение;- reduction of capital costs for electricity supply;
- уменьшение потерь в линии при передаче электроэнергии;- reduction of losses in the line during the transmission of electricity;
- отсутствие короткого замыкания в проводах, в том числе и исключение аварий на линии, связанных с опасными погодными явлениями (сильный ветер, наледь и др.);- the absence of a short circuit in the wires, including the exclusion of accidents on the line associated with hazardous weather events (strong wind, ice, etc.);
- получение экономии цветных металлов.- obtaining savings of non-ferrous metals.
Недостатками прототипа являются отсутствие возможности обеспечения максимального коэффициента полезного действия (КПД) передачи электрической энергии в случае выхода системы из резонансного режима при изменении параметров окружающей среды и нагрузки и влияние на работу других передающих устройств, работающих в заданном диапазоне частот (свыше 100 кГц) при изменении резонансной частоты в широких пределах.The disadvantages of the prototype are the lack of the ability to provide the maximum coefficient of performance (COP) of the transmission of electrical energy in the event of a system exiting the resonance mode when changing environmental and load parameters and the effect on the operation of other transmitting devices operating in a given frequency range (over 100 kHz) when changing resonant frequency over a wide range.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение максимального КПД передачи электрической энергии в случае выхода системы из резонансного режима при изменении параметров окружающей среды и нагрузки и исключение влияния на работу других передающих устройств, работающих в заданном диапазоне частот (свыше 100 кГц) при изменении резонансной частоты в широких пределах.The objective of the proposed utility model is to ensure maximum efficiency of electric energy transmission in the event of a system exiting the resonance mode when the environmental and load parameters change, and eliminating the influence on the operation of other transmitting devices operating in a given frequency range (over 100 kHz) when changing the resonant frequency in wide limits.
В результате использования предлагаемой модели автоматически обеспечивается в энергосберегающей однопроводной резонансной системе передачи электрической энергии режим резонанса напряжения при неизменной частоте работы системы, а также обеспечивается электромагнитная совместимость энергосберегающей однопроводной резонансной системы передачи электроэнергии с другими радиотехническими системами передачи электромагнитной энергии.As a result of using the proposed model, the mode of voltage resonance at a constant frequency of the system’s operation is automatically ensured in the energy-saving single-wire resonant system for transmitting electric energy, and the electromagnetic compatibility of the energy-saving single-wire resonant system for transmitting electric energy with other radio engineering systems for transmitting electromagnetic energy is also provided.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемая энергосберегающая однопроводная резонансная система передачи электрической энергии, содержащая высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы, соединенные между собой однопроводной линией электропередачи, выпрямитель, соединенный с нагрузкой, содержит измеритель выходной мощности высокочастотного генератора, измеритель мощности понижающего высокочастотного трансформатора, устройство сравнения мощностей, и устройство сравнения частот, при этом выход высокочастотного генератора соединен с входом измерителя выходной мощности высокочастотного генератора, выход которого соединен с первым входом устройства сравнения мощностей, выход понижающего высокочастотного трансформатора соединен с выпрямителем, соединенного с нагрузкой и с входом измерителя мощности понижающего высокочастотного трансформатора, выход которого соединен со вторым входом устройства сравнения мощностей, а выход устройства сравнения мощностей соединен с конденсатором переменной емкости понижающего высокочастотного трансформатора, выход повышающего высокочастотного трансформатора соединен с первым входом устройства сравнения частот, второй вход устройства сравнения частот соединен с высокочастотным генератором, выход устройства сравнения частот соединен с конденсатором переменной емкости повышающего высокочастотного трансформатора, для обеспечения работы системы на неизменной резонансной частоте в автоматическом режиме.The above technical result is achieved by the fact that the proposed energy-saving single-wire resonant electric energy transmission system comprising a high-frequency generator raising and lowering high-frequency transformers interconnected by a single-wire transmission line, a rectifier connected to the load, contains a high-frequency generator output power meter, a low-frequency high-power power meter a transformer, a power comparison device, and a comp frequencies, the output of the high-frequency generator is connected to the input of the output power meter of the high-frequency generator, the output of which is connected to the first input of the power comparison device, the output of the step-down high-frequency transformer is connected to a rectifier connected to the load and to the input of the power meter of the step-down high-frequency transformer, the output of which is connected with the second input of the power comparison device, and the output of the power comparison device is connected to the variable capacitor capacitively a step-up high-frequency transformer, the output of the step-up high-frequency transformer is connected to the first input of the frequency comparison device, the second input of the frequency-comparison device is connected to the high-frequency generator, the output of the frequency-comparison device is connected to the variable capacitor of the step-up high-frequency transformer, to ensure the system operates at a constant resonant frequency in the automatic mode.
Устройство сравнения мощностей выполнено в виде вычитателя сигналов, пропорциональных мощностям высокочастотного генератора и понижающего высокочастотного трансформатора.The power comparison device is made in the form of a signal subtractor proportional to the powers of a high-frequency generator and a step-down high-frequency transformer.
Устройство сравнения частот выполнено в виде вычитателя сигналов, пропорциональных частотам высокочастотного генератора и повышающего высокочастотного трансформатора.A frequency comparison device is made in the form of a signal subtractor proportional to the frequencies of a high-frequency generator and a step-up high-frequency transformer.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фиг.1, на которой представлена общая схема энергосберегающей однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии.The essence of the proposed utility model is illustrated in figure 1, which presents a General diagram of an energy-saving single-wire resonant transmission system of electrical energy.
Энергосберегающая однопроводная резонансная система передачи электрической энергии содержит высокочастотный генератор 1, измеритель выходной мощности высокочастотного генератора 2, повышающий высокочастотный трансформатор 3, конденсатор переменной емкости повышающего высокочастотного трансформатора 4, однопроводная линия электропередачи 5, понижающий высокочастотный трансформатор 6, конденсатор переменной емкости понижающего высокочастотного трансформатора 7, измеритель мощности понижающего высокочастотного трансформатора 8, выпрямитель 9, нагрузка 10, устройство сравнения частот 11, устройство сравнения мощностей 12.An energy-saving single-wire resonant electric energy transmission system comprises a high-frequency generator 1, a high-frequency generator output power meter 2, a high-frequency transformer 3, a variable-capacitor of a high-frequency transformer 4, a single-wire transmission line 5, a high-frequency transformer 6, a variable-frequency capacitor of a high-frequency transformer 7, power meter of a step-down high-frequency transformer 8, in rectifiers 9, the load 10, the frequency comparator 11, comparator 12, capacity.
Выход высокочастотного генератора 1 соединен с входом измерителя выходной мощности высокочастотного генератора 2, выход которого соединен с первым входом устройства сравнения мощностей 12, выход понижающего высокочастотного трансформатора 6 соединен с выпрямителем 9, соединенного с нагрузкой 10 и с входом измерителя мощности понижающего высокочастотного трансформатора 8, выход которого соединен со вторым входом устройства сравнения мощностей 12, выход устройства сравнения мощностей 12 соединен с конденсатором переменной емкости понижающего высокочастотного трансформатора 7, выход повышающего высокочастотного трансформатора 3 соединен с первым входом устройства сравнения частот 11, второй вход устройства сравнения частот 11 соединен с высокочастотным генератором 1, выход устройства сравнения частот 11 соединен с конденсатором переменной емкости повышающего высокочастотного трансформатора 4.The output of the high-frequency generator 1 is connected to the input of the output power meter of the high-frequency generator 2, the output of which is connected to the first input of the power comparison device 12, the output of the step-down high-frequency transformer 6 is connected to a rectifier 9 connected to the load 10 and to the input of the power meter of the step-down high-frequency transformer 8, output which is connected to the second input of the power comparison device 12, the output of the power comparison device 12 is connected to a variable capacitor its high-frequency transformer 7, the output of high-frequency step-up transformer 3 is connected to a first input of a frequency comparator comparing frequencies of 11, the second input device 11 is connected to the high-frequency generator 1, the output frequency comparison device 11 is connected to a variable capacitor boosting high-frequency transformer 4.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.The proposed utility model works as follows.
В случае отклонения резонансной частоты системы от частоты высокочастотного генератора 1, сигнал рассогласования, образуемый на выходе устройства сравнения частот 11 и пропорциональный разности частот между частотой генератора и резонансной частотой энергосберегающей однопроводной резонансной системы передачи электроэнергии, состоящей из трансформатора 3, конденсатора 4, линии электропередачи 5, трансформатора 6 и конденсатора 7, поступает на конденсатор переменной емкости повышающего высокочастотного трансформатора 4 и меняет его емкость до тех пор, пока сигнал с выхода устройства сравнения частот 11 не станет близкой к нулю (меньше заранее заданного порога). Таким образом, обеспечивается работа всей системы на одной неизменной резонансной частоте в автоматическом режиме.In the case of a deviation of the resonant frequency of the system from the frequency of the high-frequency generator 1, the error signal generated at the output of the frequency comparison device 11 and proportional to the frequency difference between the generator frequency and the resonant frequency of the energy-saving single-wire resonant power transmission system consisting of a transformer 3, a capacitor 4, a power transmission line 5 , transformer 6 and capacitor 7, enters the variable capacitor of the boost high-frequency transformer 4 and changes its capacity bone until the signal from the output of the frequency comparison device 11 becomes close to zero (less than a predetermined threshold). Thus, the operation of the entire system at one constant resonant frequency in automatic mode is ensured.
В устройство сравнения мощностей 12 поступают сигналы с измерителя выходной мощности высокочастотного генератора 2 и измерителя мощности понижающего высокочастотного трансформатора 8 и определяется разность выходной мощности генератора 1 и выходной мощности понижающего высокочастотного трансформатора 6. Сигнал, пропорциональный разности данных мощностей с выхода устройства сравнения мощностей 12 изменяет значение емкости понижающего высокочастотного трансформатора 7 таким образом, чтобы обеспечивалась минимальная разность выходной мощности генератора 1 и выходной мощности понижающего высокочастотного трансформатора 6 (чтобы данная разность была меньше заранее выбранного порога). Таким образом, обеспечивается максимальное значение КПД энергосберегающей однопроводной резонансной системы электропередачи.The power comparator 12 receives signals from the output power meter of the high-frequency generator 2 and the power meter of the step-down high-frequency transformer 8 and the difference between the output power of the generator 1 and the output power of the step-down high-frequency transformer 6. The signal proportional to the difference of these powers from the output of the power comparison device 12 changes the value capacitance of a step-down high-frequency transformer 7 so that a minimum output difference is ensured a power generator 1 and the high-frequency output transformer 6 down (to this difference is less than a preselected threshold). Thus, the maximum value of the efficiency of the energy-saving single-wire resonant power transmission system is ensured.
Измеритель выходной мощности высокочастотного генератора 2 и измеритель мощности понижающего высокочастотного трансформатора 8 могут быть выполнены на основе электронных цифровых ваттметров.The output power meter of the high-frequency generator 2 and the power meter of the step-down high-frequency transformer 8 can be made on the basis of electronic digital wattmeters.
Таким образом, будет осуществляться автоматическая поддержка работы однопроводной резонансной системы в режиме максимального КПД при неизменной рабочей частоте.Thus, the operation of a single-wire resonant system will be automatically supported in the maximum efficiency mode at a constant operating frequency.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011100003/07U RU106458U1 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | POWER-SAVING SINGLE-WIRED RESONANCE ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011100003/07U RU106458U1 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | POWER-SAVING SINGLE-WIRED RESONANCE ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU106458U1 true RU106458U1 (en) | 2011-07-10 |
Family
ID=44740897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011100003/07U RU106458U1 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | POWER-SAVING SINGLE-WIRED RESONANCE ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU106458U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2577522C2 (en) * | 2014-05-19 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) | Method and device for transmission of electric power |
| RU2626815C2 (en) * | 2015-10-14 | 2017-08-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method and device for transmission of electric power |
| RU2771663C1 (en) * | 2021-08-19 | 2022-05-11 | Михаил Евгеньевич Бочаров | Device for the transmission of electric energy |
| WO2024076254A1 (en) * | 2022-10-03 | 2024-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Три-Лоджик" | Method and system for transmitting information over a single-wire transmission line |
-
2011
- 2011-01-11 RU RU2011100003/07U patent/RU106458U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2577522C2 (en) * | 2014-05-19 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) | Method and device for transmission of electric power |
| RU2626815C2 (en) * | 2015-10-14 | 2017-08-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method and device for transmission of electric power |
| RU2771663C1 (en) * | 2021-08-19 | 2022-05-11 | Михаил Евгеньевич Бочаров | Device for the transmission of electric energy |
| WO2024076254A1 (en) * | 2022-10-03 | 2024-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Три-Лоджик" | Method and system for transmitting information over a single-wire transmission line |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102570560B (en) | Charging-discharging system for V2G bilateral power conversion electric automobile and control method thereof | |
| CN107618388B (en) | Wireless charging system of electric automobile | |
| CN102025145B (en) | Bidirectional chopper-based direct current active power filter and control method thereof | |
| CN107733245B (en) | A kind of efficient amplitude modulation perseverance high-frequency electric dust removal power circuit | |
| CN104901429A (en) | Magnetic coupling resonant wireless energy transmission receiving circuit | |
| CN204967652U (en) | Subway energy feedback device | |
| CN104184149A (en) | Voltage fluctuation stabilizing method based on sliding mode control and super-capacitor | |
| CN108808875B (en) | Constant-current and constant-voltage wireless charging system and wireless charging method suitable for battery characteristics | |
| CN105262154A (en) | Wireless charging system for underwater robot and control method of wireless charging system | |
| RU106458U1 (en) | POWER-SAVING SINGLE-WIRED RESONANCE ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEM | |
| CN203707857U (en) | Solid laser power supply with constant output power | |
| CN205490225U (en) | Two -way ACDC circuit of high -frequency chopper isolated form | |
| CN207650291U (en) | A kind of vehicular industrial frequency AC Withstand test device based on controlled reactor | |
| CN203759189U (en) | Ultra-large-capacity high-voltage variable frequency resonant cable voltage withstanding test device | |
| CN203747494U (en) | Emergency power supply device | |
| CN102684513A (en) | Uninterruptible power supply and rectifying circuit of uninterruptible power supply | |
| CN204967289U (en) | Electric current mutual inductance of wide current range work is got can power | |
| CN208257661U (en) | The controllable high-voltage DC power supply of 35kV oscillatory wave system | |
| CN203340031U (en) | Power frequency inductance regulation resonance device | |
| CN103338025B (en) | A power frequency induction adjustable resonance apparatus and a frequency modulation method thereof for determining a power frequency in-series resonant condition | |
| US10367408B2 (en) | Electromagnetic compatibility filter with an integrated power line communication interface | |
| CN102497094A (en) | Work frequency three-phase three-switch three-level power factor correction circuit and control method thereof | |
| CN205141696U (en) | Direct current transmission return circuit that can restrain HVDC system direct current side low order resonance | |
| CN203801099U (en) | Power circuit and microwave oven | |
| CN107888089B (en) | High-voltage direct-current power supply |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130112 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140427 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160112 |