RU147038U1 - RESONANT TRANSFORMER - Google Patents

RESONANT TRANSFORMER Download PDF

Info

Publication number
RU147038U1
RU147038U1 RU2014122927/07U RU2014122927U RU147038U1 RU 147038 U1 RU147038 U1 RU 147038U1 RU 2014122927/07 U RU2014122927/07 U RU 2014122927/07U RU 2014122927 U RU2014122927 U RU 2014122927U RU 147038 U1 RU147038 U1 RU 147038U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
secondary winding
primary
winding
resonant transformer
transformer
Prior art date
Application number
RU2014122927/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мурат Альфредович Сафаров
Original Assignee
Мурат Альфредович Сафаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мурат Альфредович Сафаров filed Critical Мурат Альфредович Сафаров
Priority to RU2014122927/07U priority Critical patent/RU147038U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU147038U1 publication Critical patent/RU147038U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Резонансный трансформатор, включающий первичную и вторичную обмотки, цепь вторичной обмотки которого является колебательным контуром, отличающийся тем, что вокруг первичной и вторичной обмоток располагается замкнутая токопроводящая поверхность, гальванически соединенная с концом вторичной обмотки, ближайшем к первичной обмотке.Resonant transformer, including primary and secondary windings, the secondary winding of which is an oscillating circuit, characterized in that around the primary and secondary windings there is a closed conductive surface galvanically connected to the end of the secondary winding closest to the primary winding.

Description

Область техникиTechnical field

Заявленное техническое решение относится к преобразовательной технике.The claimed technical solution relates to a conversion technique.

Уровень техникиState of the art

Из существующего уровня техники известен трансформатор, включающий первичную и вторичную обмотки, причем ближайший к первичной обмотке конец вторичной гальванически соединен с землей, а цепь вторичной обмотки является колебательным контуром (Тесла Н. Электрический трансформатор: пат. US 593138 США. 1897). Это техническое решение, далее по тексту - резонансный трансформатор, обеспечивает возможность достижения высокого коэффициента трансформации напряжения. Однако, оно имеет недостатки: негативное влияние его электромагнитного излученияна окружающие приборы и живые организмы, а также необходимость заземления вторичной обмотки.A transformer comprising the primary and secondary windings is known from the state of the art, the end of the secondary winding closest to the primary winding being galvanically connected to earth, and the secondary winding circuit being an oscillating circuit (Tesla N. Electric transformer: US Pat. US 593138 USA. 1897). This technical solution, hereinafter referred to as the resonant transformer, provides the ability to achieve a high voltage transformation ratio. However, it has disadvantages: the negative impact of its electromagnetic radiation on the surrounding devices and living organisms, as well as the need for grounding of the secondary winding.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается:The task to which the claimed technical solution is directed is:

- в защите живых организмов и технических устройств от электромагнитного излучения, продуцируемого резонансным трансформатором;- in the protection of living organisms and technical devices from electromagnetic radiation produced by a resonant transformer;

- в увеличении напряжения на вторичной обмотке, далее по тексту - выходного напряжения, резонансного трансформатора при неизменной величине напряжения на первичной обмотке, далее по тексту - питающего напряжения;- in increasing the voltage on the secondary winding, hereinafter referred to as the output voltage, resonant transformer with a constant value of the voltage on the primary winding, hereinafter referred to as the supply voltage;

- в исключении необходимости заземления вторичной обмотки резонансного трансформатора.- eliminating the need for grounding of the secondary winding of the resonant transformer.

Данная задача решается за счет того, что в резонансном трансформаторе, включающем первичную и вторичную обмотки, цепь вторичной обмотки которого является колебательным контуром, вокруг первичной и вторичной обмоток располагается замкнутая токопроводящая поверхность, гальванически соединенная с концом вторичной обмотки, ближайшем к первичной обмотке.This problem is solved due to the fact that in the resonant transformer that includes the primary and secondary windings, the secondary winding of which is an oscillating circuit, around the primary and secondary windings there is a closed conductive surface galvanically connected to the end of the secondary winding closest to the primary winding.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является значительное уменьшение электромагнитного излучения от вторичной обмотки резонансного трансформатора снаружи клетки Фарадея (результат подтвержден измерениями, проведенными с помощью трехкомпонентного измерителя параметров электромагнитного поля Narda NBM-520 и представленными на фиг. 1), за счет компенсирования излучения полем, образованным продуцированным движением зарядов токопроводящей поверхности, а также увеличение выходного напряжения резонансного трансформатора при неизменной величине питающего напряжения(результат подтвержден измерениями, проведенным и с помощью киловольтметра Phenix Technologies KVM100 и представленными на фиг. 2), за счет увеличения емкости контура вторичной обмотки, которое увеличивает добротность колебательного контура вторичной обмотки и количество запасаемой в нем энергии, и, как показали опыты, обеспечивает работу резонансного трансформатора без заземления вторичной обмотки.The technical result provided by the given set of features is a significant reduction in electromagnetic radiation from the secondary winding of the resonant transformer outside the Faraday cage (the result is confirmed by measurements carried out using the three-component meter of electromagnetic field parameters Narda NBM-520 and shown in Fig. 1) due to radiation compensation field formed by the produced movement of charges of the conductive surface, as well as an increase in the output voltage of the reson a transformer at a constant supply voltage (the result is confirmed by measurements carried out using a Phenix Technologies KVM100 kilovoltmeter and shown in Fig. 2), by increasing the capacity of the secondary circuit, which increases the quality factor of the secondary circuit and the amount of energy stored in it, and, as experiments have shown, it ensures the operation of a resonant transformer without grounding the secondary winding.

Перечень фигурList of figures

На фиг. 1 представлен график зависимостей напряженности электрического поля E и индукции магнитного поля B в зависимости от расстояния от вторичной обмотки с применением клетки Фарадея и без. На фиг. 2 представлен график зависимости напряжения на вторичной обмотке от количества витков первичной при различных емкостях вторичного контура. На фиг. 3 представлен резонансный трансформатор.In FIG. 1 is a graph of the dependences of the electric field E and the magnetic field B induction as a function of the distance from the secondary winding with and without Faraday cage. In FIG. 2 shows a graph of the voltage across the secondary winding versus the number of turns of the primary at different capacities of the secondary circuit. In FIG. 3 shows a resonant transformer.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Вокруг первичной обмотки 1 и вторичной обмотки 2 располагается, в данном случае соосно вторичной обмотке на расстоянии до токопроводящих частей цепей первичной и вторичной обмоток, достаточном для исключения электрического пробоя, замкнутая токопроводящая поверхность 3, далее - клетка Фарадея, гальванически соединенная с ближайшем к первичной обмотке концом вторичной обмотки4 и имеющая, в данном случае, форму цилиндра. Клетка Фарадея может также иметь форму, например, призмы, сферы, конуса, усеченной пирамиды, усеченной сферы или усеченного конуса. С концом вторичной обмотки, отличным от конца, соединенным с клеткой Фарадея, может быть гальванически соединена токопроводящая поверхность 5, например, сферическая или тороидальная. Материалом, из которого изготовлена клетка Фарадея, может служить стальная проволока, покрытая медью или другим металлом с низким удельным сопротивлением. Напряжение на первичную обмотку подается в данном случае блоком питания (БП) 6 с возможностью генерирования переменного тока, имеющего частоту, равную или близкую резонансной частоте контура вторичной обмотки.Around the primary winding 1 and the secondary winding 2 is located, in this case, coaxially with the secondary winding at a distance from the conductive parts of the primary and secondary winding circuits, sufficient to prevent electrical breakdown, closed conductive surface 3, then Faraday cage, galvanically connected to the closest to the primary winding the end of the secondary winding 4 and having, in this case, the shape of a cylinder. A Faraday cage may also take the form of, for example, a prism, sphere, cone, truncated pyramid, truncated sphere, or truncated cone. With the end of the secondary winding other than the end connected to the Faraday cage, a conductive surface 5, for example, spherical or toroidal, can be galvanically connected. The material from which the Faraday cage is made can be a steel wire coated with copper or other metal with a low resistivity. The voltage on the primary winding is supplied in this case by a power supply unit (PSU) 6 with the possibility of generating an alternating current having a frequency equal to or close to the resonant frequency of the secondary winding circuit.

Прибор работает следующим образом. При протекании тока в первичной обмотке, имеющего частоту, равную или близкую резонансной частоте контура вторичной обмотки, в клетке Фарадея 3 под действием электромагнитного излучения вторичной обмотки 2 движутся заряды, создающие поле, компенсирующее данное излучение. При гальваническом соединении клетки Фарадея 3 с ближайшем к первичной обмотке концом вторичной обмотки 2 создается повышенная емкость контура вторичной обмотки: это увеличивает добротность колебательного контура вторичной обмотки и количество запасаемой в нем энергии.The device operates as follows. When a current flows in the primary winding, having a frequency equal to or close to the resonant frequency of the secondary winding circuit, charges move in the Faraday cage 3 under the influence of electromagnetic radiation of the secondary winding 2, creating a field that compensates for this radiation. When the Faraday 3 cell is galvanically connected to the end of the secondary winding 2 closest to the primary winding, an increased capacity of the secondary winding circuit is created: this increases the quality factor of the oscillatory circuit of the secondary winding and the amount of energy stored in it.

Преимущества данного технического решения состоят в значительном уменьшении электромагнитного излучения, увеличении коэффициента трансформации резонансного трансформатора, обеспечении его работы без заземления вторичной обмотки. Это может быть применено в учебных заведениях для обеспечения электромагнитной безопасности при демонстрации опытов по физике с помощью резонансного трансформатора; в тех устройствах, где в качестве одной из частей используется резонансный трансформатор - для уменьшения воздействия электромагнитного излучения на другие части этих устройств, чувствительных к электромагнитному излучению; а также в тех случаях, когда нет возможности или неудобно обеспечить заземление вторичной обмотки резонансного трансформатора.The advantages of this technical solution are a significant reduction in electromagnetic radiation, an increase in the transformation coefficient of the resonant transformer, and ensuring its operation without grounding the secondary winding. This can be applied in educational institutions to ensure electromagnetic safety when demonstrating experiments in physics using a resonant transformer; in those devices where a resonant transformer is used as one of the parts - to reduce the effect of electromagnetic radiation on other parts of these devices sensitive to electromagnetic radiation; as well as in cases where it is not possible or inconvenient to provide grounding of the secondary winding of the resonant transformer.

Claims (1)

Резонансный трансформатор, включающий первичную и вторичную обмотки, цепь вторичной обмотки которого является колебательным контуром, отличающийся тем, что вокруг первичной и вторичной обмоток располагается замкнутая токопроводящая поверхность, гальванически соединенная с концом вторичной обмотки, ближайшем к первичной обмотке.
Figure 00000001
Resonant transformer, including primary and secondary windings, the secondary winding of which is an oscillating circuit, characterized in that around the primary and secondary windings there is a closed conductive surface galvanically connected to the end of the secondary winding closest to the primary winding.
Figure 00000001
RU2014122927/07U 2014-06-05 2014-06-05 RESONANT TRANSFORMER RU147038U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122927/07U RU147038U1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 RESONANT TRANSFORMER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122927/07U RU147038U1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 RESONANT TRANSFORMER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU147038U1 true RU147038U1 (en) 2014-10-27

Family

ID=53384189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014122927/07U RU147038U1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 RESONANT TRANSFORMER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU147038U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192509U1 (en) * 2019-07-19 2019-09-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук RF resonant transformer for powering Paul trap electrodes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192509U1 (en) * 2019-07-19 2019-09-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук RF resonant transformer for powering Paul trap electrodes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Suppression of leakage magnetic field from a wireless power transfer system using ferrimagnetic material and metallic shielding
MY179169A (en) Space potential generation device, a storage device for maintaining a freshness of an object stored therein using such space potential generation device, and fryer provided with such space potential generation device
Feliziani et al. Mitigation of the magnetic field generated by a wireless power transfer (WPT) system without reducing the WPT efficiency
NZ593324A (en) Method and device for harvesting energy from ocean waves
KR20160090420A (en) Wireless power transmitting/receiving apparatus
EP3507884A1 (en) Segmented and longitudinal receiver coil arrangements for wireless power transfer
Kim et al. Electromagnetic interference and radiation from wireless power transfer systems
RU2015145322A (en) Device and method for generating electricity
RU147038U1 (en) RESONANT TRANSFORMER
US9385537B2 (en) Using skin effect to produce a magnetic vector potential for inducing a voltage
Pecastaing et al. Development of a 0.6-MV ultracompact magnetic core pulsed transformer for high-power applications
RU2414034C1 (en) Secondary power supply with power take-off from phase conductor current
CN106680744A (en) Method for analyzing ferromagnetic features of sensing electricity taking device of high tension transmission line
Shibuya et al. Externally-coupled transcutaneous energy transmission for a ventricular assist device-Miniaturization of ferrite core and evaluation of biological effects around the transformer
Jonah et al. Optimized helix with ferrite core for wireless power transfer via resonance magnetic
RU128000U1 (en) TRANSFORMER
Basak et al. Design study of a high-permeability core-based ultra-compact Tesla transformer
TW201603517A (en) Generation and use of magnetic vector potential
Craven A study of secondary winding designs for the two-coil Tesla transformer
RU2483409C1 (en) Secondary of power supply source with power takeoff from phase wire of industrial frequency high-voltage power transmission line
RU2013136408A (en) METHOD FOR HAZARDOUS CONDUCTING OBJECTIVES BY REGULATING THE DAMAGE CURRENT AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Shidiq et al. Development of adjustable desk with wireless charging features
RU120519U1 (en) SECONDARY POWER SUPPLY WITH POWER TAKE-OFF FROM PHASE WIRE OF HIGH-VOLTAGE INDUSTRIAL FREQUENCY LINE
Ranabhat Wireless Power Transfer
RU2010120995A (en) METHOD AND DEVICE FOR TRANSFER OF ELECTRIC ENERGY TO DISTANCE WITHOUT METAL WIRES

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20150112

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20151220

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170606