RU2003105178A

RU2003105178A - Способ и устройство для передачи электрической энергии

Info

Publication number: RU2003105178A
Application number: RU2003105178/09A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Семенович Стребков; Станислав Викторович Авраменко; Алексей Иосифович Некрасов
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-08-27

Claims

1. Способ передачи электрической энергии путем создания резонансных колебаний повышенной частоты в цепи, состоящей из генератора повышенной частоты и двух повышающего и понижающего высокочастотных трансформаторов Тесла, повышения потенциала внутреннего вывода высоковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, передачи высоковольтного потенциала и электрической энергии по однопроводной линии к понижающему трансформатору Тесла, понижения потенциала высоковольтного вывода понижающего трансформатора Тесла, выпрямления тока и передачи электрической энергии нагрузке путем присоединения низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла к двум входам однофазного мостового выпрямителя, а двух выходов этого выпрямителя к нагрузке, отличающийся тем, что резонансные колебания реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электромагнитной энергии с длиной волны λ, равной λ=2L_AB /n, где n -целое число, L_АВ -длина электрической цепи, между наружными выводами А и В высоковольтных обмоток трансформаторов передают от резонансного контура низковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла к резонансному контуру низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла по однопроводной линии и линии в Земле путем соединения расположенных в непосредственной близости от вывода низковольтной обмотки наружных выводов А и В высоковольтных обмоток повышающего и понижающего трансформатора Тесла к Земле и преобразования реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электрической энергии в постоянный ток, мощность и энергию постоянного тока, а затем в активный переменный ток, активную мощность и активную электромагнитную энергию промышленной частоты в инверторе путем подключения инвертора между выпрямителем и нагрузкой.

2. Способ передачи электрической энергии путем создания резонансных колебаний повышенной частоты в цепи, состоящей из генератора повышенной частоты и двух повышающего и понижающего высокочастотных трансформаторов Тесла, повышения потенциала внутреннего вывода высоковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, передачи высоковольтного потенциала и электрической энергии по однопроводной линии к понижающему трансформатору Тесла, понижения потенциала высоковольтного вывода понижающего трансформатора Тесла, выпрямления тока и передачи электрической энергии нагрузке путем присоединения низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла к двум входам однофазного мостового выпрямителя, а двух выходов этого выпрямителя к нагрузке, отличающийся тем, что резонансные колебания реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электромагнитной энергии с длиной волны λ, равной λ=2L_AB /n, где n -целое число, L_АВ -длина электрической цепи, между наружными выводами А и В высоковольтных обмоток трансформаторов передают от резонансного контура низковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла к резонансному контуру низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла по двухцепной линии, содержащей однопроводную линию и линию в проводящей среде путем соединения расположенных в непосредственной близости от вывода низковольтной обмотки наружных выводов А и В высоковольтных обмоток повышающего и понижающего трансформатора Тесла к проводящей среде и преобразования реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электрической энергии в постоянный ток, мощность и энергию постоянного тока, а затем в активный переменный ток, активную мощность и активную электромагнитную энергию промышленной частоты в инверторе путем подключения инвертора между выпрямителем и нагрузкой.

3. Способ передачи электрической энергии путем создания резонансных колебаний повышенной частоты в цепи, состоящей из генератора повышенной частоты и двух повышающего и понижающего высокочастотных трансформаторов Тесла, передачи высоковольтного потенциала и электрической энергии по однопроводной линии к понижающему трансформатору Тесла, выпрямления тока и передачи электрической энергии нагрузке путем присоединения низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла к двум входам однофазного мостового выпрямителя, а двух выходов этого выпрямителя к нагрузке, отличающийся тем, что резонансные колебания реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электромагнитной энергии с длиной волны λ, равной λ=2L_AB/n, где n -целое число, L_AB - длина электрической цепи, передают от резонансного контура низковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла к резонансному контуру низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла по изолированной от Земли однопроводной электрической цепи с длиной L_AB, преобразует реактивный ток, мощность и энергию в ток, мощность и энергию переменного тока высокой частоты, содержащие векторную сумму активного и реактивного тока, мощности и энергии, затем преобразуют ток, мощность и энергию высокой частоты в постоянный ток, мощность и энергию постоянного тока, а затем преобразуют постоянный ток, мощность и энергию постоянного тока в переменный ток, мощность и электрическую энергию промышленной частоты.

4. Способ передачи электрической энергии, включающий создание резонансных колебаний повышенной частоты в цепи, состоящей из генератора повышенной частоты и двух повышающего и понижающего высокочастотных трансформаторов Тесла, повышение потенциала внутреннего вывода высоковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, передачу высоковольтного потенциала и электрической энергии по однопроводной линии к понижающему трансформатору Тесла, понижение потенциала высоковольтного вывода понижающего трансформатора Тесла, выпрямление тока и передачу электрической энергии нагрузке путем присоединения низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла к двум входам однофазного мостового выпрямителя, а двух выходов к конденсатору и инвертору, а инвертора - к нагрузке этого выпрямителя, отличающийся тем, что резонансные колебания реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электромагнитной энергии передают между резонансным контуром низковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, работающем в автотрансформаторном режиме и резонансным контуром низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла, а реактивный ток, реактивную мощность и реактивную энергию от наружного вывода высоковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла передают через нагрузку и конденсатор в естественную емкость в виде Земли или проводящего изолированного тела путем присоединения к выводам конденсатора и нагрузки двух выводов второго однофазного выпрямителя, присоединения наружного вывода высоковольтной обмотки к одному из входов второго однофазного мостового выпрямителя и присоединения естественной емкости ко второму входу второго однофазного выпрямителя.

5. Способ передачи электрической энергии, включающий создание резонансных колебаний повышенной частоты в цепи, состоящей из генератора повышенной частоты и двух повышающего и понижающего высокочастотных трансформаторов Тесла, повышение потенциала внутреннего вывода высоковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, передачу высоковольтного потенциала и электрической энергии по однопроводной линии к понижающему трансформатору Тесла, понижение потенциала высоковольтного вывода понижающего трансформатора Тесла, выпрямление тока и передачу электрической энергии нагрузке путем присоединения низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла к двум входам трехфазного мостового выпрямителя, а двух выводов нагрузки и конденсатора к двум выходам этого выпрямителя, отличающийся тем, что резонансные колебания реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электромагнитной энергии передают от резонансного контура низковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла к резонансному контуру низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла в автотрансформаторном режиме для обоих трансформаторов, путем соединения расположенных в непосредственной близости друг от друга выводов низковольтной и высоковольтной обмоток повышающего и понижающего трансформаторов Тесла, а реактивный ток, реактивную мощность и реактивную энергию от наружного вывода высоковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла передают через нагрузку и конденсатор в естественную емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела путем присоединения естественной емкости к третьему входу трехфазного мостового выпрямителя.

6. Способ передачи электрической энергии, включающий создание резонансных колебаний повышенной частоты в цепи, состоящей из генератора повышенной частоты и двух повышающего и понижающего высокочастотных трансформаторов Тесла, повышение потенциала внутреннего вывода высоковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, передачу высоковольтного потенциала и электрической энергии по однопроводной линии к понижающему трансформатору Тесла, понижение потенциала высоковольтного вывода понижающего трансформатора Тесла, выпрямление тока и передачу электрической энергии нагрузке путем присоединения низковольтной обмотки понижающей трансформатора Тесла к двум входам трехфазного мостового выпрямителя, а двух выводов нагрузки и конденсатора к двум выходам этого выпрямителя, отличающийся тем, что резонансные колебания реактивного тока, реактивной мощности и реактивной электромагнитной энергии передают от резонансного контура низковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла к резонансному контуру низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла в автотрансформаторном режиме для понижающего трансформатора по двухцепной линии, состоящей из однопроводной линии и линии в Земле путем соединения расположенных в непосредственной близости друг от друга выводов низковольтной и высоковольтной обмоток понижающего трансформатора Тесла и соединения с Землей вывода высоковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, расположенной в непосредственной близости от вывода низковольтной обмотки, а реактивный ток, реактивную мощность и реактивную энергию от наружного вывода высоковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла передают через нагрузку и конденсатор в естественную емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела путем присоединения естественной емкости к третьему входу трехфазного мостового выпрямителя.

7. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, нагрузочный конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке через однофазный мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует передающий резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует приемный резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением l₁·C₁=L₂·С₂, где L₁ и C₁ и L₂ и С₂ - индуктивность и емкость резонансных контуров, прилегающие выводы низковольтной и высоковольтной обмоток повышающего трансформатора соединены между собой, параллельно нагрузочному конденсатору и нагрузке подключены выходы второго однофазного выпрямителя, к двум входам которого подключены наружный вывод высоковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла и естественная емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела.

8. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке понижающего трансформатора Тесла через мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением L₁·C₁=L₂·C₂, где L₁ и C₁ и L₂ и C₂ - индуктивность и емкость резонансных контуров, прилегающие выводы низковольтной и высоковольтной обмоток соединены между собой у повышающего и понижающего трансформатора Тесла, выводы низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла присоединены к двум входам трехфазного мостового выпрямителя, а к третьему входу трехфазного мостового выпрямителя подключена естественная емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела.

9. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке понижающего трансформатора Тесла через однофазный мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением L₁·С₁=L₂·С₂, где L₁и C₁ и L₂ и С₂ -индуктивность и емкость резонансных контуров, прилегающие выводы низковольтной и высоковольтной обмоток соединены у повышающего и понижающего трансформатора Тесла, а к одному из выходов однофазного мостового выпрямителя подключена естественная емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела.

10. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке через однофазный мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением L₁·C₁=L_2·С₂, где L₁ и C₁ и L₂ и C₂ - индуктивность и емкость резонансных контуров, прилегающий к выводу низковольтной обмотки вывод высоковольтной обмотки повышающего трансформатора соединен с Землей, параллельно конденсатору и нагрузке подключены выходы второго однофазного выпрямителя, к двум входам которого подключены наружный вывод высоковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла и естественная емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела.

11. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке понижающего трансформатора Тесла через мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением L₁·C₁=L₂·С₂, где L₁и C₁ и L₂ и C₂ - индуктивность и емкость резонансных контуров, прилегающий к выводу низковольтной обмотки вывод высоковольтной обмотки соединен с Землей у повышающего трансформатора Тесла, выводы низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла присоединены к двум входам трехфазного мостового выпрямителя, а к третьему входу трехфазного мостового выпрямителя подключена естественная емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела.

12. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке понижающего трансформатора Тесла через однофазный мостовой выпрямитель, низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, отличающееся тем, что низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением L₁·C₁=L₂·С₂, где L₁и С₁ и L₂ и С₂ -индуктивность и емкость резонансных контуров, прилегающий к выводу низковольтной обмотки вывод высоковольтной обмотки соединен с Землей у повышающего и понижающего трансформатора Тесла, а к одному из выходов однофазного мостового выпрямителя подключена естественная емкость в виде Земли или изолированного проводящего тела.

13. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке понижающего трансформатора Тесла через мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением L₁·C₁=L₂·С₂, где L₁и C₁ и L₂ и С₂ -индуктивность и емкость резонансных контуров, вывод высоковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла, прилегающий к выводу низковольтной обмотки соединен с Землей, прилегающие выводы высоковольтной и низковольтной обмоток соединены между собой и с Землей у понижающего трансформатора Тесла.

14. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высокочастотный генератор, повышающий и понижающий высокочастотные трансформаторы Тесла, соединенные между собой однопроводной линией, конденсатор и нагрузку, подключенную к низковольтной обмотке понижающего трансформатора Тесла через однофазный мостовой выпрямитель, отличающееся тем, что низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, низковольтная обмотка понижающего трансформатора Тесла с контурным конденсатором образует резонансный контур, параметры контуров связаны соотношением L₁·C₁=L₂·С₂, где L₁и C₁ и L₂ и C₂ -индуктивность и емкость резонансных контуров, прилегающие к низковольтной обмотке выводы высоковольтной обмотки у повышающего и понижающего трансформатора Тесла соединены с Землей.

15. Устройство для передачи электрической энергии по любому из пп.7-14, отличающееся тем, что контурный конденсатор и низковольтная обмотка повышающего трансформатора Тесла соединены параллельно высокочастотному генератору, а контурный конденсатор и низковольтная обмотка понижающего трансформатора соединены последовательно к мостовому выпрямителю.

16. Устройство для передачи электрической энергии по любому из пп.7-14, отличающееся тем, что резонансные контуры низковольтной обмотки повышающего трансформатора Тесла и низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла выполнены с последовательным соединением контурных конденсаторов и низковольтных обмоток трансформаторов.