RU2261521C2 - Electrical energy generating unit - Google Patents
Electrical energy generating unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2261521C2 RU2261521C2 RU2003113351/09A RU2003113351A RU2261521C2 RU 2261521 C2 RU2261521 C2 RU 2261521C2 RU 2003113351/09 A RU2003113351/09 A RU 2003113351/09A RU 2003113351 A RU2003113351 A RU 2003113351A RU 2261521 C2 RU2261521 C2 RU 2261521C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrical energy
- capacitor
- coil
- diode
- inductance
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения различных сфер народного хозяйства: промышленности, сельском хозяйстве, оборонных, транспортных и бытовых объектов.The invention relates to the electric power industry and can be used in power supply systems of various spheres of the national economy: industry, agriculture, defense, transport and domestic facilities.
Известны устройства получения электрической энергии с использованием разряда большой плотности [1]. Его недостатком является то, что оно имеет малый энергетический выход и не может быть использовано для промышленных целей.Known devices for producing electrical energy using a high density discharge [1]. Its disadvantage is that it has a low energy output and cannot be used for industrial purposes.
Наиболее близким к заявленному устройству получения электрической энергии является трансформатор Тесла, представляющий собой электрическое устройство трансформаторного типа, служащее для возбуждения высоковольтных высокочастотных колебаний и состоящее из двух катушек индуктивности, вставленных друг в друга, разрядника и электрического конденсатора, а также источника высоковольтного напряжения [2]. Его недостатком является низкий к.п.д.Closest to the claimed device for generating electrical energy is a Tesla transformer, which is an electric device of a transformer type, used to excite high-voltage high-frequency oscillations and consisting of two inductors inserted into each other, a spark gap and an electric capacitor, as well as a high-voltage voltage source [2] . Its disadvantage is the low efficiency
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении выходной энергии.The technical result of the claimed invention is to increase the output energy.
Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что в устройстве для получения электрической энергии, состоящем из подключаемого к внешнему источнику электрической энергии преобразователя низкого напряжения в высокое, высокое напряжение через диод подается на зарядный электрический конденсатор, с которого накопленный заряд через разрядник периодически подается на первую катушку индуктивности, внутри которой соосно с ней установлена вторая катушка индуктивности с увеличенным числом витков, которая с конденсатором настроена в резонанс с периодом разряда разрядника и с которой напряжение через диод передается на зарядный электрический конденсатор, а выход электрической энергии внешнему потребителю осуществляется с помощью третьей катушки индуктивности, установленной соосно первым двум, связанной с ними взаимной индукцией и соединенной с выпрямителем.The technical result of the claimed invention is achieved by the fact that in a device for producing electrical energy, consisting of a low-voltage to high-voltage converter connected to an external source of electrical energy, it is supplied through a diode to a charging electric capacitor, from which the accumulated charge is periodically fed through the arrester to the first coil inductance, inside which a second inductance coil with an increased number of turns is installed coaxially with it, which with a capacitor It is constructed to resonate with the period of the discharge spark gap and with which the voltage across the diode is transmitted to the charging electrical capacitor, and the output external electric energy consumer is done via a third inductance coil mounted coaxially to the first two, related mutual induction and is connected to the rectifier.
Условиями повышения выходной энергии в заявленном изобретении являются высокие пространственные градиенты напряженности магнитного поля на внешней и внутренней поверхностях катушек индуктивности, что достигается пропусканием через первую катушку индуктивности импульса тока с крутыми передним и задним фронтами.The conditions for increasing the output energy in the claimed invention are high spatial gradients of the magnetic field on the external and internal surfaces of the inductors, which is achieved by passing a current pulse with steep leading and trailing edges through the first inductor.
Крутые фронты импульса тока достигаются применением быстродействующего ключа - разрядника или электронного ключа, подключенного к электрическому конденсатору, питаемому от источника напряжения. При самопроизвольном разряде импульс тока возникает при достижении на электрическом конденсаторе высокой разности потенциалов, а прекращение разряда происходит после снижения потенциала на том же электрическом конденсаторе ниже определенного значения.The steep edges of the current pulse are achieved by using a high-speed key - a spark gap or an electronic key connected to an electric capacitor powered by a voltage source. In case of a spontaneous discharge, a current pulse occurs when a high potential difference is reached on the electric capacitor, and the discharge ceases after the potential on the same electric capacitor drops below a certain value.
При использовании электронного ключа его открывают и закрывают периодически схемой управления.When using an electronic key, it is opened and closed periodically by a control circuit.
На чертеже показана блок-схема устройства получения электрической энергии, состоящее из стартерной части I и собственно генератора II.The drawing shows a block diagram of a device for producing electrical energy, consisting of a starter part I and the actual generator II.
Стартёрная часть I служит для запуска всего устройства получения электрической энергии, используется только в начальный момент и состоит из подключаемого к внешнему источнику 1 электроэнергии, в качестве которого может быть использована электрическая сеть, аккумулятор или электрическая батарея, преобразователя 2 низкого напряжения в высокое, диода 3, через который напряжение подается на зарядный электрический конденсатор 4 собственно генератора I электрической энергии.The starter part I serves to start the entire device for receiving electric energy, it is used only at the initial moment and consists of electricity connected to an external source 1, which can be used as an electric network, battery or electric battery, low voltage to high voltage converter 2, diode 3 , through which the voltage is supplied to the charging electric capacitor 4 of the actual generator I of electrical energy.
Собственно генератор электрической энергии I содержит зарядный конденсатор 4, быстродействующий ключ 5, в качестве которого может быть использован разрядник или электронный ключ, катушки индуктивности 6 W1, W2, W3, ограничивающий элемент 7, ограничивающего амплитуду колебаний во второй катушке индуктивности W2,в качестве которого могут быть использованы варистор, стабилотрон или разрядник, диод 9 обратной связи и диодный мостовой выпрямитель 10.Actually, the electric energy generator I contains a charging capacitor 4, a high-speed switch 5, which can be used as a spark gap or an electronic switch, inductors 6 W 1 , W 2 , W 3 , a limiting element 7, limiting the amplitude of oscillations in the second inductor W 2 , which can be used as a varistor, a stabilotron or a spark gap, a diode 9 feedback and a diode bridge rectifier 10.
Работа устройства получения электрической энергии состоит в следующем.The operation of the device for producing electrical energy is as follows.
Накопленный зарядным электрическим конденсатором 4 от стартёрного устройства I заряд через быстродействующий ключ 5 подается в первую катушку индуктивности W1, чем в окружающем пространстве возбуждается магнитное поле с высоким пространственным градиентом напряженности.The charge accumulated by the charging electric capacitor 4 from the starter device I through a high-speed key 5 is supplied to the first inductor W 1 , which excites a magnetic field with a high spatial gradient of tension in the surrounding space.
По окончании разряда магнитное поле передается во вторую катушку индуктивности W2. Напряжение второй катушки индуктивности W2 по цепи обратной связи, в которую включен диод 9, передается на входной зарядный электрический конденсатор 4, чем осуществляется положительная обратная связь. По прошествии времени, необходимого для раскачки генератора, стартёрная часть I отключается.At the end of the discharge, the magnetic field is transferred to the second inductor W 2 . The voltage of the second inductance coil W 2 through the feedback circuit, which includes the diode 9, is transmitted to the input charging electric capacitor 4, which is a positive feedback. After the lapse of time necessary for the buildup of the generator, the starter part I is turned off.
Для предотвращения неограниченной раскачки энергии часть витков второй катушки индуктивности W2 шунтируется стабилизирующим элементом 8.To prevent unlimited buildup of energy, part of the turns of the second inductor W 2 is shunted by the stabilizing element 8.
Накапливаемый на зарядном электрическом конденсаторе 4 электрический заряд периодически сбрасывается через ключ 5 в первую катушку индуктивности W1, вокруг которой и формируется пульсирующее магнитное поле повышенной энергии.The electric charge accumulated on the charging electric capacitor 4 is periodically discharged through the key 5 into the first inductor W 1 , around which a pulsed magnetic field of increased energy is formed.
Для преобразования энергии пульсирующего магнитного поля в электрическую энергию внутри первой катушки индуктивности устанавлена вторая катушка индуктивности W2 с увеличенным числом витков, которая является приемником магнитного поля и в которой в результате приема магнитного поля, созданного первой катушкой индуктивности W1, возникает пульсирующая э.д.с. Для обеспечения непрерывного получения э.д.с. на второй катушке индуктивности W2 устанавливают положительную обратную связь с помощью диода 9, подключенного ко второй катушке индуктивности W2 и к зарядному электрическому конденсатору 4. После достижения необходимой амплитуды колебаний э.д.с. на второй катушке индуктивности W2 зарядный электрический конденсатор 4 начинает заряжаться от э.д.с., возникшей во второй катушке индуктивности W2, после чего внешний источник электрического напряжения, обеспечивший начало процесса, отключается.To convert the energy of a pulsating magnetic field into electrical energy, a second inductor W 2 with an increased number of turns is installed inside the first inductor, which is a magnetic field receiver and in which, as a result of the reception of the magnetic field generated by the first inductor W 1 , a pulsating emf .from. To ensure continuous emf positive feedback is established on the second inductor W 2 using a diode 9 connected to the second inductor W 2 and to the charging electric capacitor 4. After reaching the required amplitude of the emf oscillations on the second inductor W 2, the charging electric capacitor 4 begins to be charged from the emf that arose in the second inductor W 2 , after which the external voltage source, which provided the beginning of the process, is turned off.
Выход энергии внешнему потребителю осуществляется с помощью третьей катушки индуктивности W3, установленной соосно первым двум W1 и W2 и связанной с ними взаимоиндукцией. Поскольку электрическая энергия, снимаемая с третьей катушки индуктивности W3, имеет высокую частоту, что неудобно для массового потребителя, к ней подключен диодный мостовой выпрямитель 10, преобразующий высокочастотный электрический ток в постоянный электрический ток, который может непосредственно или через соответствующие преобразователи использоваться.The energy output to the external consumer is carried out using the third inductor W 3 installed coaxially with the first two W 1 and W 2 and the associated mutual induction. Since the electric energy taken from the third inductor W 3 has a high frequency, which is inconvenient for the mass consumer, a diode bridge rectifier 10 is connected to it, which converts the high-frequency electric current to direct electric current, which can be used directly or through appropriate converters.
Первая катушка индуктивности W1 соединена с цепью быстродействующий ключ 5 - зарядный электрический конденсатор 4. При этом для обеспечения положительной обратной связи выход второй катушки индуктивности W2 подключен через диод 9 к зарядному электрическому конденсатору 4.The first inductor W 1 is connected to the circuit by a quick-acting switch 5 - a charging electric capacitor 4. In this case, to ensure positive feedback, the output of the second inductor W 2 is connected through a diode 9 to a charging electric capacitor 4.
В результате осуществляется преобразование энергии магнитного поля в электрическую энергию.As a result, the energy of the magnetic field is converted into electrical energy.
Для выдачи энергии потребителю используется третья катушка индуктивности W3, соединенная с диодным мостовым выпрямителем 10, преобразующим высокочастотные колебания электроэнергии в напряжение постоянного тока.To provide energy to the consumer, a third inductance coil W 3 is used , connected to a diode bridge rectifier 10, which converts high-frequency fluctuations of electricity into DC voltage.
Источники информацииSources of information
1. Патент США № 5018189.1. US patent No. 5018189.
2. Эйхенвальд А.А. Электричество. М., тип. И.М.Кушнерова, 1918. Опыты Тесла. С.434-436.2. Eichenwald A.A. Electricity. M., type. IM Kushnerova, 1918. Tesla experiments. S.434-436.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113351/09A RU2261521C2 (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Electrical energy generating unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113351/09A RU2261521C2 (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Electrical energy generating unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003113351A RU2003113351A (en) | 2004-11-20 |
| RU2261521C2 true RU2261521C2 (en) | 2005-09-27 |
Family
ID=35850242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003113351/09A RU2261521C2 (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Electrical energy generating unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2261521C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510130C2 (en) * | 2012-02-28 | 2014-03-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Electric spark energy generator |
| RU2771054C1 (en) * | 2021-09-20 | 2022-04-25 | Владимир Дмитриевич Самсонов | Method for electrical energy generation and two-resonant generator for its implementation |
-
2003
- 2003-05-12 RU RU2003113351/09A patent/RU2261521C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЭЙХЕНВАЛЬД А.А. Электричество. М.: Тип. И.М.Кушнерова, 1918, с.434-436. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510130C2 (en) * | 2012-02-28 | 2014-03-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Electric spark energy generator |
| RU2771054C1 (en) * | 2021-09-20 | 2022-04-25 | Владимир Дмитриевич Самсонов | Method for electrical energy generation and two-resonant generator for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10631395B2 (en) | Inductively coupled pulsed RF voltage multiplier | |
| RU2488208C1 (en) | Method and device for transmission of electric power | |
| JP5736887B2 (en) | High voltage inverter device | |
| KR950701777A (en) | APPARATUS AND METHOD FOR SINGLE LINE ELECTRICAL TRANSMISSION | |
| CN111183581B (en) | Method and device for generating a magnetic field | |
| WO2017219489A1 (en) | Series pulse generator applicable to pulse power supply | |
| US20120086413A1 (en) | Reactive current transformer | |
| RU2261521C2 (en) | Electrical energy generating unit | |
| CN100373123C (en) | Sonic scale preventing device and method | |
| RU2510130C2 (en) | Electric spark energy generator | |
| RU2707699C1 (en) | Method for recuperation of electric power and device for its implementation | |
| KR20160134538A (en) | Magnetoelectric device capable of damping power amplification | |
| RU2409890C1 (en) | Electric energy generator | |
| RU2383097C1 (en) | Method for generation of electric load from primary and secondary windings of transformer | |
| RU2510131C1 (en) | Pulse electric spark energy generator | |
| RU2795675C1 (en) | Pulse generator for excitation of active media on self-terminating transitions of metal atoms | |
| RU2021105427A (en) | METHOD FOR FORMING HIGH-VOLTAGE IN PROTECTIVE ELECTROSHOCK DEVICES | |
| PL213859B1 (en) | The manner of forming of high voltage impulse in generator's module and high voltage impulse in generator | |
| RU2441733C1 (en) | Thyristor transformer for arc welding | |
| RU55233U1 (en) | PULSE LAMP POWER SYSTEM (OPTIONS) | |
| GB2617549A (en) | Waste heat energy harvester for portable electrical appliances | |
| SU847500A1 (en) | Oscillating charge generator | |
| SU871308A1 (en) | Device for inductancne coil power supply | |
| Ansari et al. | Dynamic Wireless Charging System for Electrical Vehicles | |
| SU1644405A1 (en) | Device for induction heating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050513 |