RU2161850C1 - Technique and gear to transmit electric energy - Google Patents

Technique and gear to transmit electric energy

Info

Publication number
RU2161850C1
RU2161850C1 RU99115298A RU99115298A RU2161850C1 RU 2161850 C1 RU2161850 C1 RU 2161850C1 RU 99115298 A RU99115298 A RU 99115298A RU 99115298 A RU99115298 A RU 99115298A RU 2161850 C1 RU2161850 C1 RU 2161850C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
high
energy
frequency
receivers
conductive
Prior art date
Application number
RU99115298A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.С. Стребков
С.В. Авраменко
А.И. Некрасов
Original Assignee
Стребков Дмитрий Семенович
Авраменко Станислав Викторович
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
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: invention deals with technique and gear to transmit electric energy to stationary and mobile users of electric energy. Technical result of invention consists in raised efficiency, reduced losses and enhanced reliability of transmission of electric energy, in provision of possibility of transmission of electric energy to air space beyond limits of ionosphere, in capability to transmit electric energy beyond limits of atmospheric layer without arrangement of spherical radiators at altitude of 4.0-9.0 km connected by electric conductors with oscillation generator and receiver installed on the Earth, absence of Joule's losses for transmission of electric energy. Technique of transmission of electric energy on high frequency through terrestrial space includes generation of electromagnetic oscillations and their transmission to user over communication line, formation of conducting channels in atmosphere between high-frequency generators of electromagnetic oscillations and energy receivers which pass through conducting body located in terrestrial space. Conducting channels are formed by photoionization of air by laser radiation and electric puncture of ionized air. EFFECT: raised efficiency, reduced losses and enhanced reliability of transmission of electric energy. 8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способу и устройству для передачи электрической энергии стационарным и мобильным потребителям электроэнергии. The invention relates to a method and apparatus for transmitting electrical energy stationary and mobile power consumers.

Известен способ передачи электроэнергии по одному проводу, разработанный Н.Тесла в 1900 году. Known method of transmission over a single wire, developed by Tesla in 1900. Согласно этому способу энергия от электрической станции поступает на искровой разрядник, соединенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора Тесла. According to this method, the energy from the power plant is supplied to a spark gap connected in series with the primary winding of the transformer Tesla. Один конец вторичной обмотки трансформатора Тесла соединен с Землей, а второй конец с нагрузкой, выполненной в виде конденсатора сферической или тороидальной формы, установленного на изолирующей подставке. One end of the secondary winding of the transformer is connected to earth Tesla and a second end with the load, the capacitor constructed as spherical or toroidal shape, mounted on the insulating support.

Трансформатор Тесла, изобретенный в 1891 году, представляет бессердечниковый или с незамкнутым сердечником трансформатор, первичная обмотка которого расположена снаружи или соосно с вторичной обмоткой. Tesla transformer invented in 1891 year, it is coreless or open-core transformer, whose primary winding is located outside or coaxially with the secondary winding. Вторичная обмотка состоит из большего числа витков медной тонкой изолированной проволоки. The secondary winding consists of a greater number of turns of thin insulated copper wire. Один конец вторичной обмотки остается свободным, а второй при передаче напряжения высокой частоты на первичную обмотку присоединяется к линии. One end of the secondary winding remains free, and the second transmission of high frequency voltage to the primary winding is connected to the line. В высоковольтной вторичной обмотке в условиях резонанса возникают высокочастотные колебания, колебания напряжением до 7·10 6 В (N. Tesla, Lectures, Patents, Articles, Beograd, 1956). In the high voltage secondary winding in a high-frequency vibrations having resonance, voltage fluctuations to 7 × 10 6 (N. Tesla, Lectures, Patents, Articles, Beograd, 1956).

Теория и конструкция трансформатора Тесла разработана немецким ученым П. Друде в 1904-1905 годах. Theory and design of Tesla transformer developed by German scientist P. Drude in 1904-1905. При подаче электрического напряжения на искровой разрядник на вторичной обмотке трансформатора Тесла генерируется высокое напряжение высокой частоты (до 1000000 В, 250 кГц), которое вызывает появление высокого напряжения на конденсаторе. By applying an electrical voltage across the spark gap in the secondary winding of the transformer generates a high voltage Tesla high frequency (up to 1,000,000 B, 250 kHz), which causes a high voltage to the capacitor.

Недостатком известного способа и устройства является его использование для электроснабжения только стационарных объектов. A disadvantage of the known method and device is its use for electricity only stationary objects. Другим недостатком является использование разрядника в качестве высокочастотного генератора и отсутствие устройства, позволяющего изменять частоту и напряжение на нагрузке, и использовать в качестве нагрузки стандартные электрические приборы, работающие на постоянном или переменном токе. Another disadvantage is the use of spark gap as a high frequency generator and the absence of a device allowing to vary the frequency and voltage on the load, and used as a standard electrical load devices operating with direct or alternating current.

В качестве такого устройства, позволяющего изменять частоту или напряжение у потребителя и использовать стандартные электрические приборы, может быть применен понижающий трансформатор Тесла или известный диодно-конденсаторный блок, который используется в схемах удвоения напряжения и выполнен из двух встречно включенных диодов, соединенных с конденсатором, общая точка диодов соединена с источником питания (Электротехнический справочник, 1971 г. , изд-во Энергия, т. 1, стр. 871). In connected to the capacitor, the overall quality of such a device allowing to vary the frequency or voltage of the consumer and the use of standard electric appliances, can be applied step-down transformer Tesla or known diode-capacitor unit which is used in the schemes voltage doubling and formed of two counter included diodes diodes point is connected to a power source (Electrical Engineering handbook, 1971 edition of Energy, vol. 1, p. 871). При подаче на диодно-конденсаторный блок переменного напряжения положительная волна переменного реактивного тока идет на одну обкладку конденсатора, а отрицательная на другую обкладку. When applied to the diode-capacitor unit positive wave AC voltage AC reactive current goes to one plate of the capacitor and the other electrode is negative. Конденсатор будет накапливать заряды, пока напряжение на его выводах не достигнет положительной и отрицательной амплитуды переменного напряжения на общей точке диодов, тогда диоды окажутся запертыми и заряд конденсатора прекратится. The condenser will accumulate charge until the voltage at its terminals reaches a positive and negative amplitude of the alternating voltage on the common point of the diodes, then the diodes will be locked and the charging of the capacitor ceases. Так работает известная схема выпрямителя с удвоением напряжения. Thus known rectifier circuit operates with a voltage doubler.

Недостатком всех известных способов и устройств передачи электрической энергии является то, что они не позволяют обеспечить высокоэффективную передачу электрической энергии на большое расстояние, а также передавать электроэнергию на транспортные средства и летательные аппараты. A disadvantage of all known methods and power transmission devices is that they do not allow for highly efficient power transmission over long distances, as well as the transmission of electricity for vehicles and aircraft.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ передачи электроэнергии на высокой частоте, включающей генерирование высокочастотных колебаний и передачу их через согласующие устройства в линию электропередачи, в качестве которой используют сферическую фидерную линию из двух проводников, одним из которых является поверхность земного шара, а другим проводником - атмосферный слой с повышенной электронной концентрацией, при этом согласующие устройства снабжены конденсаторами связи, выполненными в The closest in technical essence to the proposed invention is a method for transmission power at a high frequency, comprising generating high frequency oscillations and transmitting them through a matching device in the transmission line, which is used as a spherical feeder line from two conductors, one of which is the surface of the globe, and other conductor - atmospheric layer with high electron density, while terminating communication device provided with capacitors made in виде установленных над поверхностью земли облучателей с развитой поверхностью, например сферической (А.П. Архипов. Способ передачи электроэнергии на высокой частоте. Патент РФ N 2115239, 1995 г.). as mounted above the ground feed element with a developed surface, e.g. a spherical (AP Arkhipov. A method for transmitting power at a high frequency. RF Patent N 2115239, 1995 YG).

Недостатком известного способа и устройства передачи электрической энергии является необходимость размещения в атмосфере у генератора и приемника на высоте 4-9 км сферических облучателей, соединенных электрическими проводниками с генератором колебаний и приемником, установленным на Земле. A disadvantage of the known method and the power transmission device is the need to accommodate in the atmosphere at the generator and the receiver at a height of 4-9 km spherical illuminators, connected with electrical conductors oscillator and receiver installed on the earth.

Другим недостатком является использование замкнутой двухпроводной сети, имеющей джоулевы потери при протекании по проводам и по Земле токов проводимости. Another disadvantage is the use of a closed two-wire network having a Joule loss during the flow through the wires and earth conduction currents.

Еще одним недостатком является то, что известный способ и устройство не позволяют осуществить передачу электрической энергии за пределами его атмосферного слоя с повышенной электронной концентрацией. Another drawback is that the known method and apparatus do not allow to transfer electrical energy outside its outside layer with high electron concentration.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности, снижение потерь и повышение надежности передачи электрической энергии, а также обеспечение возможности передачи электрической энергии в воздушное пространство за пределами ионосферы. The object of the invention is to increase efficiency, reducing losses and improving the reliability of transmission of electric power, as well as providing the possibility of transferring electrical energy into the air space outside the ionosphere.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность передачи электрической энергии за пределами атмосферного слоя без размещения в атмосфере на высоте 4-9 км сферических облучателей, соединенных электрическими проводниками с гененатором колебаний и приемником, установленными на Земле, отсутствие джоулевых потерь при передаче энергии, а также возможность передачи электрической энергии в воздушное пространство за пределами ионосферы. By using the invention it becomes possible to transmit electrical energy outside atmospheric layer without placing in the atmosphere at 4-9 km altitude spherical illuminators, connected with electrical conductors genenatorom vibrations and a receiver installed in the world, no Joule loss during power transmission, and the ability to transmission of electrical energy in the airspace outside the ionosphere.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе передачи электрической энергии на высокой частоте через околоземное пространство, включающем генерирование электромагнитных колебаний и передачу их к потребителю по линии связи, между высокочастотными генераторами электромагнитных колебаний и приемниками энергии формируют в атмосфере проводящие каналы, проходящие через промежуточное проводящее тело, расположенное в околоземном пространстве, формирование проводящих каналов осуществляют фотоионизаци The above technical result is achieved in that in the method the transmission of electrical energy at a high frequency through the near-Earth environment, comprising generating electromagnetic oscillations and transmitting them to the user over a communication link between the high-frequency generator of electromagnetic waves and the energy receivers are formed in an atmosphere conductive channels extending through the intermediate conducting body positioned near the Earth, the formation of conductive channels photoionizes ей воздуха лазерным излучением и электрическим пробоем ионизированного воздуха в канале путем подачи высокого напряжения, а высокочастотные генераторы и приемники энергии соединяют с проводящими каналами через резонансные LC контуры, содержащие конденсатор переменной емкости, а также собственную емкость и индуктивность повышающих трансформаторов Тесла, присоединенных к высокочастотным генератором энергии и понижающих трансформаторов Тесла, присоединенных к приемникам энергии непосредственно или через выпрямительные блоки. air her laser radiation and electrical breakdown of ionized air in the channel by applying a high voltage and high frequency generators and power receivers is connected to the conductive channels through a resonant LC circuit comprising a variable capacitor, and its own capacitance and inductance increase Tesla transformer connected to the high-frequency generator energy and lowering Tesla transformers connected to the energy receivers directly or through a rectifier block.

Для передачи электрической энергии одному или нескольким приемникам энергии, находящимся в пределах прямой видимости от промежуточного проводящего тела, промежуточные проводящие тела выполнены в виде проводящих экранов, установленных на летательных аппаратах For transmitting electric power to one or more energy receivers which are in line of sight from the intermediate conductive body, the conductive intermediate body formed as conductive screens are installed on aircraft
Для передачи электрической энергии удаленным приемникам энергии на Земле и в околоземном пространстве в качестве промежуточного проводящего тела используют проводящие слои ионосферы Земли. For the transmission of electrical energy to remote receivers of energy on earth and in the near space in an intermediate conductive body using conductive layers Earth's ionosphere.

Для передачи электрической энергии от высокочастотного генератора энергии на приемники, по крайней мере, один высокочастотный генератор энергии устанавливают на Земле, а приемники энергии на Земле и летательных аппаратах, а проводящие каналы формируют как со стороны Земли, так и от летательных аппаратов. To transmit electric energy from the high frequency power generator to the receivers, at least one high frequency power generator is set on the earth, and the energy receivers on Earth and aircraft, as well as the conductive channels formed by the Earth, and from aircraft.

В другом варианте способа передачи электрической энергии, по крайней мере, один высокочастотный генератор энергии устанавливают на летательном аппарате в околеземном пространстве, а приемники энергии устанавливают на других летательных аппаратах и на Земле. In another embodiment, a method of transmitting electrical energy, at least one high frequency power generator is set on an aircraft in okolezemnom space and energy receivers mounted on the aircraft and the other in the world.

Установленные на Земле и на летательных аппаратах высокочастотные генераторы энергии и приемники энергии, соединенные между собой проводящими слоями ионосферы и проводящими каналами, образуют единую энергетическую систему Земли. Installed in the world and in aircraft high-energy generators and energy receivers interconnected by conductive layers of the ionosphere and the conductive channels to form a common energy system of the Earth.

В устройстве для передачи электрической энергии в околоземном пространстве, содержащем высокочастотные генераторы энергии и приемники энергии и линии связи между ними, линии связи выполнены в виде проводящих воздушных каналов, сформированных лазерными пучками, каждый из которых соединен с одной стороны через формирователь проводящего канала с одним из выводов высоковольтной обмотки высокочастотного трансформатора Тесла, а с противоположной стороны с промежуточным проводящим телом, расположенным в околоземном пространстве, а формир In an apparatus for transmission of electric energy in the near space containing high-energy generators and energy receivers and the communication link between communication lines are in the form of conductive air channels formed by laser beams, each of which is connected on one side through shaper conductive channel with one of the high voltage winding terminals Tesla high-frequency transformer, and the opposite side of the intermediate conductive body located in the near space, but is formed ователи проводящих каналов и сами проводящие каналы электрически изолированы от лазаров с помощью электроизолированных экранов, прозрачных для излучения лазеров. ovateli conducting channels themselves conducting channels are electrically isolated from Lazarov via electrically insulated screens that are transparent to laser radiation.

Для реализации глобальной системы передачи электрической энергии все высокочастотные генераторы и приемники энергии соединены между собой проводящими каналами через проводящие слои в ионосфере в единую энергетическую систему. To implement a global power transmission system, all high-energy generators and receivers are interconnected by conductive channels through the conductive layers in the ionosphere into a single energy system.

Сущность предлагаемого способа и устройства для передачи электрической энергии поясняется на чертежах. The essence of the proposed method and apparatus for transmission of electric power is illustrated in the drawings.

На фиг. FIG. 1 представлена общая схема способа и устройства для передачи электрической энергии. 1 shows the general diagram of a method and apparatus for transmission of electric energy.

На фиг. FIG. 2 - конструкция устройства для передачи электрической энергии через ионосферу между генератором и приемником электрической энергии, установленными на Земле. 2 - the device is designed for transmitting electric power through the ionosphere between the generator and the electric power receiver mounted on the Earth.

На фиг. FIG. 3 - способ и устройство для передачи электрической энергии с Земли на летательные аппараты в атмосфере через проводящие слои в ионосфере. 3 - a method and apparatus for transmitting electrical energy from the earth to aircraft in the atmosphere over the conductive layers in the ionosphere.

На фиг. FIG. 4 - способ и устройство для передачи электрической энергии от летательных аппаратов в атмосфере на Землю. 4 - A method and apparatus for transmitting electrical energy from aircraft in the atmosphere of the Earth.

На фиг. FIG. 1 электрическую энергию от высокочастотного генератора энергии 1 через резонансный LC контур 2, содержащий переменную емкость C 1 и собственную емкость C 2 и индуктивность L повышающего высокочастотного трансформатора Тесла 3, повышают по напряжению и передают на формирователь канала 4 на проводящий канал 5, который является направляющей системой для электромагнитных волн. 1 the electrical energy from the high-frequency energy generator 1 via a resonant LC circuit 2 comprising a variable capacitance C 1 and the self-capacitance C 2 and inductance L boost the high frequency Tesla transformer 3, the increase in voltage and are transmitted to channel generator 4 to the conductive path 5, which is a guide system for electromagnetic waves. Проводящий канал 5 формируют в атмосфере с помощью лазера 6 и высоковольтного электрического разряда, формируемого с помощью высоковольтного трансформатора Тесла 3. Лазер 6 изолирован от высокого напряжения на формирователе проводящего канала 4 и проводящем канале 5 с помощью электроизолирующего экрана 7, прозрачного для излучения лазера. Conductive channel 5 is formed in an atmosphere with a laser 6 and a high-voltage electric discharge generated via a high voltage transformer 3. The laser Tesla 6 is isolated from high voltage on the conductive shaper channel 4 channel 5 and the conductive via electrically insulating screen 7 is transparent for the laser radiation. Проводящий канал 5 соединяет высокочастотный генератор 1 и трансформатор Тесла 3 с промежуточным проводящим телом 8. Conductive channel 5 connects the RF generator 1 and the transformer 3 Tesla with intermediate conductive body 8.

Приемник энергии 9 соединен через выпрямитель 10, понижающий высоковольтный трансформатор Тесла 12, резонансный LC контур 13, формирователь канала 14 с проводящим каналом 15, который сформирован в атмосфере с помощью лазера 16 и высоковольтного электрического разряда от трансформатора Тесла 3 и 12. Лазер 16 получает электрическую энергию от вспомогательного генератора 11. Вспомогательный генератор 11 используется для питания трансформатора Тесла 12 для подачи высокого напряжения и электрического пробоя проводящего канала 15. Проводящий канал 15 сое energy receiver 9 is connected through a rectifier 10, which lowers the high voltage transformer 12 Tesla, the resonance LC circuit 13, channel driver 14 with the conductive channel 15 which is formed in an atmosphere with a laser 16 and a high-voltage electric discharge from Tesla transformer 3 and 12. Laser 16 receives electrical energy from the auxiliary oscillator 11. The auxiliary generator 11 is used to supply Tesla transformer 12 for supplying high voltage and electrical breakdown of the conducting channel 15. The conductive channel 15 cos иняет резонансный LC контур с промежуточным проводящим телом 8. Резонансный LC контур 13 состоит из конденсатора переменной емкости C 3 и собственной емкости C 4 и индуктивности L 2 высокочастотного понижающего трансформатора Тесла 12. inyaet resonant LC circuit with the intermediate conductive body 8. The resonance LC circuit 13 includes variable capacitor C 3 and C 4 self-capacitance and the inductance L 2 of high-frequency step-down transformer 12 Tesla.

Промежуточное проводящее тело 8 выполнено в виде проводящего экрана, установленного на летательном аппарате, например низкоорбитальном спутнике, шаре-зонде, аэростате, дирижабле, самолете или вертолете. Intermediate conducting body 8 formed as a conductive shield mounted on the aircraft, such as LEO satellites, free balloon, a balloon, an airship, aircraft or helicopter. Лазер 16 изолирован от высокого напряжения с помощью электроизолированного экрана 17. Laser 16 is isolated from the high voltage via electrically protected screen 17.

В общем случае, к промежуточному проводящему телу 8 могут быть присоединены несколько приемников энергии 9 с помощью проводящих каналов 15, сформированных с помощью лазеров 16 со стороны Земли между приемниками энергии 9 и промежуточным проводящим телом 8. Принцип работы устройства для передачи электрической энергии не изменится, если лазеры 16 установлены на промежуточном проводящем теле 8. В этом случае проводящие каналы 9 формируются со стороны промежуточного проводящего тела 15 по направлению к приемникам энергии 9 на Землю. In general, the intermediate conductive body 8 may be attached several energy receivers 9 via conducting channels 15 formed using lasers 16 from between the earth energy receivers 9 and the intermediate conductive body 8. The working principle of the device for transmitting electrical energy does not change, if the lasers 16 are mounted on an intermediate conducting body 8. In this case, the conductive channels 9 are formed by the intermediate conductive body 15 toward the energy receivers 9 to earth.

На фиг. FIG. 2 в качестве промежуточного проводящего тела используют проводящие слои ионосферы 18 Земли 19. 2 as the intermediate conductive body using conductive layers of the ionosphere 18 19 Earth.

Концентрация заряженных ионов в проводящих слоях ионосферы составляет от 10 4 до 10 6 см -3 . The concentration of ions in the conductive layers of the ionosphere from 10 4 to 10 6 cm -3. В этом случае между приемником 9 и генератором энергии 1, установленных на поверхности Земли 19, возникает однопроводная линия, состоящая из проводящих каналов 5 и 15 и проводящего слоя ионосферы 18. In this case, between the receiver 9 and the power generator 1 installed on the earth's surface 19, there is single-wire line, consisting of conducting channels 5 and 15 and the conductive layer 18 of the ionosphere.

На фиг. FIG. 3 передача электрической энергии от одного или нескольких источников энергии 20 на Земле 19 на летательные аппараты 21 и 22, находящиеся в атмосфере, происходит с помощью проводящих каналов 23 и 24, сформированных между источником электрической энергии 20 и проводящими слоями 18 в ионосфере и между приемниками энергии, установленными на летательных аппаратах 21 и 22 и проводящими слоями ионосферы 18. Проводящие каналы 24 между летательными аппаратами 21, 22 и проводящими слоями 18 в ионосфере создаются с помощью лазеров, установленных на летательных апп 3 the transmission of electrical energy from one or more of the 20 sources of energy on earth 19 on the aircraft 21 and 22 are in the atmosphere occurs through the conducting channels 23 and 24 formed between the source of electrical energy 20 and the conductive layers 18 in the ionosphere and between the energy receivers mounted on the aircraft 21 and the conductive layers 22 and the ionosphere 18. conductive conduits 24 between aircraft 21, 22 and conductive layers 18 are in the ionosphere with lasers installed on aircraft ann аратах 21, 22, и высоковольтного электрического разряда, формируемого от высоковольтного вспомогательного трансформатора Тесла, установленного на летательных аппаратах 21, 22. Arata 21, 22, and the high-voltage electric discharge generated by high-voltage auxiliary Tesla transformer mounted on the aircraft 21, 22.

Проводящие каналы 23 формируют методом фотоионизации воздуха с помощью лазеров и высоковольтного электрического разряда в проводящем канале 23 от высоковольтного трансформатора Тесла, установленного на Земле 19 рядом с источником энергии 20 аналогично показанному на фиг. The conductive channels 23 are formed by photoionization air via lasers and high-voltage electrical discharge in a conducting channel 23 from the high voltage Tesla transformer installed in the world 19 near the power source 20 similar to that shown in FIG. 1 и 2. 1 and 2.

На фиг. FIG. 4 летательные аппараты 25, 26 в атмосфере и приемники энергии 27, 28 на Земле 19 получают энергию от летательных аппаратов 29, 30 в атмосфере с помощью проводящих каналов 31, сформированных между летательными аппаратами 25, 26, 29 и 30 и проводящими слоями в ионосфере 18. Приемники энергии 27, 28 на Земле 19 соединены с проводящими слоями 18 в ионосфере проводящими каналами 32, сформированными с Земли. 4 aircraft 25, 26 in the atmosphere and energy receivers 27, 28 on the Earth 19 receive energy from the aircrafts 29, 30 in the atmosphere by means of conducting channels 31 formed between the aircraft 25, 26, 29 and 30 and conductive layers in the ionosphere 18 . energy receivers 27, 28 on earth 19 connected to conductive layers 18 in the ionosphere conducting channels 32 formed from the earth. Летательный аппарат 33 передает энергию по проводящему каналу 34 непосредственно к потребителю энергии 35, расположенному на Земле 19. The aircraft 33 transmits energy along the conductive path 34 directly to the power consumer 35, 19 located on Earth.

Летательные аппараты 30 и 25 также передают энергию непосредственно другим летательным аппаратам 36 и 37 по проводящим каналам 38 и 39. Формирование проводящих каналов происходит путем фотоионизации воздуха и с помощью лазеров и высоковольтных электрических разрядов в канале от высоковольтных трансформаторов Тесла аналогично способу и устройству, указанному на фиг. Aircraft 30 and 25 also transfer energy directly to other aircraft 36 and 37 by conductive channels 38 and 39. The formation of conductive channels going through the air and photoionization with lasers and high-voltage electrical discharges in the channel from the high-voltage transformers Tesla similar method and apparatus specified in FIG. 1, 2, 3. 1, 2, 3.

Пример осуществления способа и устройства для передачи электрической энергии. An example of a method and apparatus for transmission of electric energy.

Лазеры 6 и 16 (фиг. 2) на быстрых электронах, один из которых установлен в непосредственной близости от генератора электромагнитных колебаний 1, а второй от приемника энергии 9, создают проводящие каналы 5 и 15 между проводящим слоем 18 в ионосфере и генератором 1 и приемником энергии 9, установленным на Земле 19. Проводящий канал 5 создают путем фотоионизации воздуха в лучах лазеров и подачи на формирователи каналов 4 высокого напряжения от трансформаторов Тесла 3 и 12 у генераторов 1 и приемника энергии 9. Мощность лазеров составляет 100 кВт, мощность г Lasers 6 and 16 (FIG. 2) by fast electrons, one of which is mounted in the vicinity of the generator of electromagnetic waves 1 and the second on the energy receiver 9, create conducting channels 5 and 15 between the conductive layer 18 in the ionosphere and the oscillator 1 and receiver energy 9 mounted on the Earth 19. The conductive channel 5 is created by a ray photoionization air supply to lasers and conditioners channels 4 from a high voltage Tesla transformers 3 and 12 have power generator 1 and the receiver 9. The power of the lasers is 100 kW, the power r енератора электромагнитных колебаний 11 МВт - 10000 МВт. for generators of electromagnetic waves 11 MW - 10,000 MW. Высокое напряжение на трансформаторах Тесла 3,125-50 миллионов вольт. High voltage transformers at Tesla 3,125-50 million volts.

Устройство для передачи электрической энергии работает следующим образом. Device for transmitting electrical energy works as follows.

В результате фотоионизации и электрического пробоя в проводящем канале 5 и 12 возникает высокая концентрация электронов и заряженных ионов и под действием кулоновских сил возникает перемещение электрических зарядов и электромагнитной энергии от генератора 1 к приемнику 9 вдоль линии, образованной из двух проводящих каналов 5 и 15 и проводящего слоя ионосферы 18 между каналами. As a result of photoionization and electrical breakdown in the conducting channel 5, and 12 there is a high concentration of electrons and ions and under the action of the Coulomb forces arise moving electric charges and electromagnetic energy from the generator 1 to a receiver 9, along the line formed of two conducting channels 5 and 15 and the conductive ionospheric layer 18 between the channels. Электрическая энергия поступает по проводящим каналам 5 и 15 на высоковольтный трансформатор Тесла 12, а затем через выпрямитель 10 к приемнику энергии 9. Частоту электромагнитных колебаний выбирают в пределах от 1 до 500 кГц из условий передачи энергии в резонансном режиме с использованием резонансных LC 3 и 13 контуров емкости и индуктивности трансформаторов Тесла 3 и 12, проводящих каналов 5 и 15 и проводящего слоя ионосферы 18. Electrical energy is supplied by the conducting channels 5 and 15 of the high voltage Tesla transformer 12 and then through the rectifier 10 to the power receiver 9. The frequency of electromagnetic waves is selected in the range of 1 to 500 kHz from the energy transfer conditions in the resonant mode with resonant LC 3 and 13 capacitance and inductance circuits Tesla transformers 3 and 12, the conducting channels 5 and 15 and the conductive layer 18 of the ionosphere.

Claims (8)

  1. 1. Способ передачи электрической энергии на высокой частоте через околоземное пространство, включающий генерирование электромагнитных колебаний и передачу их потребителям по проводящим каналам, сформированным путем фотоионизации воздуха лазерным излучением и последующим электрическим пробоем ионизированного воздуха путем подачи высокого напряжения, отличающийся тем, что проводящие каналы между высокочастотными генераторами электромагнитных колебаний с частотой 1-500 кГц и приемниками энергии проходят через промежуточное проводящ 1. A method of transmitting electrical power at high frequency through the near-Earth environment, comprising generating electromagnetic waves and transmitting them to consumers conductive channels formed by photoionization air laser radiation and subsequent electrical breakdown of air ionized by high voltage supply, characterized in that the conducting channels between high generators of electromagnetic oscillations with a frequency of 1-500 kHz and energy receivers pass through intermediate navigating е тело, расположенное на летательном аппарате в атмосфере, а высокочастотные генераторы и приемники соединяют с проводящими каналами через резонансные LC-контуры, содержащие конденсатор переменной емкости, а также собственную емкость и индуктивность повышающих и понижающих трансформаторов Тесла. e body arranged on the aircraft in the atmosphere, and the high-frequency generators and receivers are connected with conducting channels through the resonant LC-circuits, comprising a variable capacitor, and its own capacitance and inductance of raising and lowering Tesla transformer.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, один высокочастотный генератор электромагнитных колебаний устанавливают на Земле и соединяют проводящими каналами с приемниками энергии на летательных аппаратах, а формирование проводящих каналов осуществляют как со стороны Земли, так и со стороны летательных аппаратов. 2. A method according to claim 1, characterized in that at least one high frequency generator of electromagnetic waves is set in the world and connected with an energy conducting channel receivers in aircraft, and the formation of conductive channels is performed by both the earth and by aircraft.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, один высокочастотный генератор энергии устанавливают на летательном аппарате в околоземном пространстве и соединяют проводящими каналами с приемниками энергии на Земле. 3. A method according to claim 1, characterized in that at least one high frequency power generator is set on an aircraft in the near space and connect the conducting channels with energy receivers on Earth.
  4. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высокочастотные генераторы и приемники электромагнитных колебаний устанавливают на Земле. 4. The method of claim. 1, characterized in that the high-frequency generators and receivers of electromagnetic waves is set in the world.
  5. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высокочастотные генераторы и приемники устанавливают на летательных аппаратах. 5. The method of claim. 1, characterized in that the high-frequency generators and receivers mounted on the aircraft.
  6. 6. Способ передачи электрической энергии на высокой частоте через околоземное пространство, включающий генерирование электромагнитных колебаний и передачу их потребителям по проводящим каналам, сформированных путем фотоионизации воздуха лазерным излучением и последующим электрическим пробоем ионизированного воздуха путем подачи высокого напряжения, отличающийся тем, что высокочастотные генераторы с частотой 1-500 кГц и приемники энергии устанавливают на Земле и на летательных аппаратах в атмосфере и соединяют между собой проводящим 6. A method of transmitting electrical power at high frequency through the near-Earth environment, comprising generating electromagnetic waves and transmitting them to consumers conductive channels formed by photoionization air laser radiation and subsequent electrical breakdown of air ionized by high voltage supply, characterized in that the high-frequency generators with frequency 1-500 kHz and a power receiver mounted on the Earth and on aircraft in the atmosphere and interconnected conductive и каналами через проводящие слои ионосферы в единую энергетическую систему Земли, а высокочастотные генераторы и приемники соединяют с проводящими каналами через резонансные LC-контуры, содержащие конденсатор переменной емкости, а также собственную емкость и индуктивность повышающих и понижающих трансформаторов Тесла. and channels through the conductive layers of the ionosphere in the common energy of the Earth system, and high-frequency generators and receivers are connected with conducting channels through the resonant LC-circuits, comprising a variable capacitor, and its own capacitance and inductance of raising and lowering Tesla transformer.
  7. 7. Устройство для передачи электрической энергии в околоземном пространстве, содержащее высокочастотные генераторы энергии и приемники энергии и проводящие каналы между ними, сформированные лазерными пучками, отличающееся тем, что каждый проводящий канал соединен с одной стороны через формирователь проводящего канала и LC-контур с одним из выводов высоковольтной обмотки высокочастотного трансформатора Тесла, а с противоположной стороны - с промежуточным проводящим телом, расположенным в атмосфере. 7. An apparatus for transmission of electric energy in a near space containing high energy generators and receivers, and power conducting channels between them, formed by laser beams, characterized in that each conduction path coupled on one side via a conducting channel generator and LC-circuit with a the high voltage winding terminals Tesla high-frequency transformer, and the opposite side - with an intermediate conductive body located in the atmosphere.
  8. 8. Устройство для передачи электрической энергии в атмосфере Земли, содержащее высокочастотные генераторы и приемники энергии и проводящие воздушные каналы между ними, сформированные лазерными пучками, отличающееся тем, что все высокочастотные генераторы и приемники энергии соединены между собой через трансформаторы Тесла с LC-контурами, через проводящие каналы и проводящие слои в ионосфере - в единую энергетическую систему Земли. 8. A device for transmitting electrical energy in the atmosphere containing the high-frequency energy generators and receivers and conductive air channels therebetween, formed by laser beams, characterized in that all high-frequency energy generators and receivers are interconnected via Tesla transformers LC-circuits through conducting channels and the conductive layers in the ionosphere - a single energy system of the Earth.
RU99115298A 1999-07-14 1999-07-14 Technique and gear to transmit electric energy RU2161850C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115298A RU2161850C1 (en) 1999-07-14 1999-07-14 Technique and gear to transmit electric energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115298A RU2161850C1 (en) 1999-07-14 1999-07-14 Technique and gear to transmit electric energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2161850C1 true RU2161850C1 (en) 2001-01-10

Family

ID=20222653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99115298A RU2161850C1 (en) 1999-07-14 1999-07-14 Technique and gear to transmit electric energy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2161850C1 (en)

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004052563A2 (en) * 2003-03-07 2004-06-24 Robert Rener Electrification system using thunder energy, wireless transmitting to power static and movable users
RU2510925C1 (en) * 2012-09-10 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Device for electromagnetic energy transmission
RU2530515C2 (en) * 2012-04-04 2014-10-10 Закрытое акционерное общество "Радиосвязь-Сибирь" ЗАО "Радиосвязь-Сибирь" System of energy delivery to space facilities
US9496921B1 (en) 2015-09-09 2016-11-15 Cpg Technologies Hybrid guided surface wave communication
US9857402B2 (en) 2015-09-08 2018-01-02 CPG Technologies, L.L.C. Measuring and reporting power received from guided surface waves
US9859707B2 (en) 2014-09-11 2018-01-02 Cpg Technologies, Llc Simultaneous multifrequency receive circuits
US9882397B2 (en) 2014-09-11 2018-01-30 Cpg Technologies, Llc Guided surface wave transmission of multiple frequencies in a lossy media
US9882436B2 (en) 2015-09-09 2018-01-30 Cpg Technologies, Llc Return coupled wireless power transmission
US9887585B2 (en) 2015-09-08 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Changing guided surface wave transmissions to follow load conditions
US9887557B2 (en) 2014-09-11 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Hierarchical power distribution
US9887587B2 (en) 2014-09-11 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Variable frequency receivers for guided surface wave transmissions
US9885742B2 (en) 2015-09-09 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Detecting unauthorized consumption of electrical energy
US9887556B2 (en) 2014-09-11 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Chemically enhanced isolated capacitance
US9887558B2 (en) 2015-09-09 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Wired and wireless power distribution coexistence
US9893402B2 (en) 2014-09-11 2018-02-13 Cpg Technologies, Llc Superposition of guided surface waves on lossy media
US9893403B2 (en) 2015-09-11 2018-02-13 Cpg Technologies, Llc Enhanced guided surface waveguide probe
US9899718B2 (en) 2015-09-11 2018-02-20 Cpg Technologies, Llc Global electrical power multiplication
US9912031B2 (en) 2013-03-07 2018-03-06 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9910144B2 (en) 2013-03-07 2018-03-06 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9916485B1 (en) 2015-09-09 2018-03-13 Cpg Technologies, Llc Method of managing objects using an electromagnetic guided surface waves over a terrestrial medium
US9923385B2 (en) 2015-06-02 2018-03-20 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface waves
US9921256B2 (en) 2015-09-08 2018-03-20 Cpg Technologies, Llc Field strength monitoring for optimal performance
US9927477B1 (en) 2015-09-09 2018-03-27 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US9941566B2 (en) 2014-09-10 2018-04-10 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9960470B2 (en) 2014-09-11 2018-05-01 Cpg Technologies, Llc Site preparation for guided surface wave transmission in a lossy media
US9973037B1 (en) 2015-09-09 2018-05-15 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US9997040B2 (en) 2015-09-08 2018-06-12 Cpg Technologies, Llc Global emergency and disaster transmission
US10001553B2 (en) 2014-09-11 2018-06-19 Cpg Technologies, Llc Geolocation with guided surface waves
US10027131B2 (en) 2015-09-09 2018-07-17 CPG Technologies, Inc. Classification of transmission
US10027177B2 (en) 2015-09-09 2018-07-17 Cpg Technologies, Llc Load shedding in a guided surface wave power delivery system
US10027116B2 (en) 2014-09-11 2018-07-17 Cpg Technologies, Llc Adaptation of polyphase waveguide probes
US10031208B2 (en) 2015-09-09 2018-07-24 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US10033197B2 (en) 2015-09-09 2018-07-24 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US10033198B2 (en) 2014-09-11 2018-07-24 Cpg Technologies, Llc Frequency division multiplexing for wireless power providers
US10062944B2 (en) 2015-09-09 2018-08-28 CPG Technologies, Inc. Guided surface waveguide probes
US10063095B2 (en) 2015-09-09 2018-08-28 CPG Technologies, Inc. Deterring theft in wireless power systems
US10074993B2 (en) 2014-09-11 2018-09-11 Cpg Technologies, Llc Simultaneous transmission and reception of guided surface waves
US10079573B2 (en) 2014-09-11 2018-09-18 Cpg Technologies, Llc Embedding data on a power signal
US10084223B2 (en) 2014-09-11 2018-09-25 Cpg Technologies, Llc Modulated guided surface waves
US10103452B2 (en) 2015-09-10 2018-10-16 Cpg Technologies, Llc Hybrid phased array transmission
US10101444B2 (en) 2014-09-11 2018-10-16 Cpg Technologies, Llc Remote surface sensing using guided surface wave modes on lossy media
US10122218B2 (en) 2015-09-08 2018-11-06 Cpg Technologies, Llc Long distance transmission of offshore power
US10135298B2 (en) 2018-02-05 2018-11-20 Cpg Technologies, Llc Variable frequency receivers for guided surface wave transmissions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПЕТРОВИЧ Н.Т. и др. Космическая радиосвязь. - М.: Coв.paдиo, 1979, с.14-15. *

Cited By (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004052563A2 (en) * 2003-03-07 2004-06-24 Robert Rener Electrification system using thunder energy, wireless transmitting to power static and movable users
WO2004052563A3 (en) * 2003-03-07 2004-11-25 Robert Rener Electrification system using thunder energy, wireless transmitting to power static and movable users
RU2530515C2 (en) * 2012-04-04 2014-10-10 Закрытое акционерное общество "Радиосвязь-Сибирь" ЗАО "Радиосвязь-Сибирь" System of energy delivery to space facilities
RU2510925C1 (en) * 2012-09-10 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Device for electromagnetic energy transmission
US9912031B2 (en) 2013-03-07 2018-03-06 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9910144B2 (en) 2013-03-07 2018-03-06 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9941566B2 (en) 2014-09-10 2018-04-10 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9859707B2 (en) 2014-09-11 2018-01-02 Cpg Technologies, Llc Simultaneous multifrequency receive circuits
US10101444B2 (en) 2014-09-11 2018-10-16 Cpg Technologies, Llc Remote surface sensing using guided surface wave modes on lossy media
US10001553B2 (en) 2014-09-11 2018-06-19 Cpg Technologies, Llc Geolocation with guided surface waves
US10027116B2 (en) 2014-09-11 2018-07-17 Cpg Technologies, Llc Adaptation of polyphase waveguide probes
US9887557B2 (en) 2014-09-11 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Hierarchical power distribution
US9887587B2 (en) 2014-09-11 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Variable frequency receivers for guided surface wave transmissions
US9882397B2 (en) 2014-09-11 2018-01-30 Cpg Technologies, Llc Guided surface wave transmission of multiple frequencies in a lossy media
US9887556B2 (en) 2014-09-11 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Chemically enhanced isolated capacitance
US10074993B2 (en) 2014-09-11 2018-09-11 Cpg Technologies, Llc Simultaneous transmission and reception of guided surface waves
US9893402B2 (en) 2014-09-11 2018-02-13 Cpg Technologies, Llc Superposition of guided surface waves on lossy media
US10033198B2 (en) 2014-09-11 2018-07-24 Cpg Technologies, Llc Frequency division multiplexing for wireless power providers
US10084223B2 (en) 2014-09-11 2018-09-25 Cpg Technologies, Llc Modulated guided surface waves
US10079573B2 (en) 2014-09-11 2018-09-18 Cpg Technologies, Llc Embedding data on a power signal
US9960470B2 (en) 2014-09-11 2018-05-01 Cpg Technologies, Llc Site preparation for guided surface wave transmission in a lossy media
US9923385B2 (en) 2015-06-02 2018-03-20 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface waves
US9921256B2 (en) 2015-09-08 2018-03-20 Cpg Technologies, Llc Field strength monitoring for optimal performance
US9887585B2 (en) 2015-09-08 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Changing guided surface wave transmissions to follow load conditions
US9997040B2 (en) 2015-09-08 2018-06-12 Cpg Technologies, Llc Global emergency and disaster transmission
US10122218B2 (en) 2015-09-08 2018-11-06 Cpg Technologies, Llc Long distance transmission of offshore power
US9857402B2 (en) 2015-09-08 2018-01-02 CPG Technologies, L.L.C. Measuring and reporting power received from guided surface waves
US9882606B2 (en) 2015-09-09 2018-01-30 Cpg Technologies, Llc Hybrid guided surface wave communication
US9496921B1 (en) 2015-09-09 2016-11-15 Cpg Technologies Hybrid guided surface wave communication
US9927477B1 (en) 2015-09-09 2018-03-27 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US10027131B2 (en) 2015-09-09 2018-07-17 CPG Technologies, Inc. Classification of transmission
US10027177B2 (en) 2015-09-09 2018-07-17 Cpg Technologies, Llc Load shedding in a guided surface wave power delivery system
US9916485B1 (en) 2015-09-09 2018-03-13 Cpg Technologies, Llc Method of managing objects using an electromagnetic guided surface waves over a terrestrial medium
US10031208B2 (en) 2015-09-09 2018-07-24 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US10033197B2 (en) 2015-09-09 2018-07-24 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US9882436B2 (en) 2015-09-09 2018-01-30 Cpg Technologies, Llc Return coupled wireless power transmission
US10062944B2 (en) 2015-09-09 2018-08-28 CPG Technologies, Inc. Guided surface waveguide probes
US10063095B2 (en) 2015-09-09 2018-08-28 CPG Technologies, Inc. Deterring theft in wireless power systems
US9887558B2 (en) 2015-09-09 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Wired and wireless power distribution coexistence
US9885742B2 (en) 2015-09-09 2018-02-06 Cpg Technologies, Llc Detecting unauthorized consumption of electrical energy
US9973037B1 (en) 2015-09-09 2018-05-15 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US10103452B2 (en) 2015-09-10 2018-10-16 Cpg Technologies, Llc Hybrid phased array transmission
US9893403B2 (en) 2015-09-11 2018-02-13 Cpg Technologies, Llc Enhanced guided surface waveguide probe
US9899718B2 (en) 2015-09-11 2018-02-20 Cpg Technologies, Llc Global electrical power multiplication
US10135301B2 (en) 2016-08-18 2018-11-20 Cpg Technologies, Llc Guided surface waveguide probes
US10132845B2 (en) 2017-10-11 2018-11-20 Cpg Technologies, Llc Measuring and reporting power received from guided surface waves
US10135298B2 (en) 2018-02-05 2018-11-20 Cpg Technologies, Llc Variable frequency receivers for guided surface wave transmissions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5604352A (en) Apparatus comprising voltage multiplication components
Garnica et al. Wireless power transmission: From far field to near field
US20100231163A1 (en) Self-Charging Electric Vehicles and Aircraft, and Wireless Energy Distribution System
US20110248575A1 (en) Television system with wireless power transmission function, television set, and set-top box
US6590150B1 (en) Combination photovoltaic cell and RF antenna and method
US20080084937A1 (en) Intra-Bundle Power Line Carrier Current System
US7373133B2 (en) Recharging method and apparatus
RU2423772C1 (en) Method and device of electric energy transfer (versions)
US20050192062A1 (en) Recharging method and apparatus
RU2342761C1 (en) Method and device for electric energy transmission (versions)
RU2474031C2 (en) Method and device for electrical energy transmission (versions)
US6104107A (en) Method and apparatus for single line electrical transmission
RU2340064C1 (en) Method and device for electrical energy transmission (versions)
RU2310964C1 (en) Electrical energy transmission method and device
US20100259111A1 (en) Method and apparatus for wireless transmission and reception of electric power
US3568035A (en) Device for the production of a high direct voltage difference
US20100326042A1 (en) Efficient RF Electromagnetic Propulsion System With Communications Capability
GB657035A (en) High frequency electric transport system with contactless transmission of energy
RU2273939C1 (en) Method and device for transferring electric energy (variants)
Marincic Nikola tesla and the wireless transmission of energy
KR20110035196A (en) Spiral antenna and wireless power transmission device using spiral antenna
Budker et al. The Gyrocon: An Efficient Relativistic High Power VHF Generator
US2412345A (en) Voltage transformer
US5845220A (en) Communication method and apparatus with signals comprising scalar and vector potentials without electromagnetic fields
US20030146803A1 (en) Matching network for RF plasma source

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160715