RU95192U1 - Устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока - Google Patents
Устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU95192U1 RU95192U1 RU2009137829/22U RU2009137829U RU95192U1 RU 95192 U1 RU95192 U1 RU 95192U1 RU 2009137829/22 U RU2009137829/22 U RU 2009137829/22U RU 2009137829 U RU2009137829 U RU 2009137829U RU 95192 U1 RU95192 U1 RU 95192U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy
- converting
- converter
- optical radiation
- electric current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока, которое состоит из средств преобразования энергии исходного источника в энергию электромагнитных колебаний, преобразователя энергии со средствами подведения энергии к преобразователю, устройств преобразования энергии активных элементов преобразователя в электроэнергию, блока управления работой устройства, отличающееся тем, что дополнительно содержит антенну для приема оптического излучения с устройством параметрического преобразования оптического излучения, подключенным к блоку источника вторичного электропитания электронных приборов, и антенну для приема электромагнитных волн радиодиапазона с колебательным контуром с гетеродином, средствами преобразования энергии исходного источника в энергию электромагнитных колебаний являются последовательно включенные выпрямитель, полосовой фильтр, стабилизатор напряжения, умножитель напряжения с емкостным накопителем и импульсный преобразователь напряжения, выход которого подключен к средствам подведения энергии к преобразователю, которые выполнены как катушка зажигания и свечи зажигания, соединенные между собой коммутационной цепью высокого напряжения, преобразователь, выполненный в виде двух газодинамических генераторов, соединенных между собой через ресивер, каждый из которых содержит вихревой нагнетательный инжектор, предионизационный канал, камеру сгорания, в которой расположена свеча зажигания, сопловой газодинамический канал, прямой трехрезонаторный клистрон с электродами в качестве устройств преобразован
Description
Полезная модель относится к отрасли энергетики, в частности, к системам преобразования энергии оптического излучения, энергии электромагнитных волн радиодиапазона в энергию электрического тока.
Известен способ преобразования энергии оптического излучения с произвольной шириной спектра в энергию переменного или постоянного тока, который реализован в так называемых солнечных батареях, работа которых основана на явлении фотогальванического эффекта, то есть пространственного разделения оптически возбужденных электронов и дырок через одностороннюю проводимость неоднородных полупроводников, которые преобразуют свет в электрический ток. Солнечные батареи имеют относительно высокий коэффициент полезного действия (КПД) - до 20%, малый вес, удобны в использовании, что обуславливает их распространенность. Но из-за спектральной селективности солнечных батарей для преобразования энергии не используется значительная часть широкого диапазона электромагнитных волн. (Ганжа В.Л. «Мост в энергетическое Эльдорадо», 1987, 208 с.).
Известно устройство для преобразования электромагнитной энергии колебаний в механическую, которая может использоваться для производства электроэнергии. Устройство состоит из средств преобразования исходного источника энергии в энергию электромагнитных колебаний с определенными параметрами, преобразователя, средств подведения энергии к преобразователю, устройств передачи энергии активным элементам преобразователя, узлов преобразования энергии активных элементов в электроэнергию, блока управления работой устройства, блока обратной связи. (Патент Российской Федерации №2070358, МПК H04R 23/00, публ. 1996.12.10 «Способ образования электромагнитной энергии колебаний в механическую и устройство для его осуществления»)
Недостатком этого устройства является сложность конструктивной схемы и неспособность его эффективно работать с широким диапазоном электромагнитных волн и энергией оптического излучения с широким спектром одновременно.
В основу полезной модели поставлена задача создать устройство для преобразования энергии, в котором путем изменения конструкции преобразователя и применения дополнительных конструктивных элементов возможно было обеспечить расширение сферы использования устройства и повышения коэффициента полезного действия.
Поставленная задача решается тем, что устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока, которое состоит из средств преобразования исходного источника энергии в энергию электромагнитных колебаний с определенными параметрами, преобразователя энергии со средствами подведения энергии к преобразователю, устройств преобразования энергии активных элементов преобразователя в электроэнергию, блока управления работой устройства, согласно полезной модели дополнительно содержит антенну для приема оптического излучения с устройством параметрического преобразователя оптического излучения, подключенным к блоку источника вторичного электропитания электронных приборов, и антенну для приема электромагнитных волн радиодиапазона с колебательным контуром с гетеродином, средствами преобразования исходного источника энергии в энергию электромагнитных колебаний являются последовательно включенные выпрямитель, полосовой фильтр, стабилизатор напряжения, умножитель напряжения с емкостным накопителем и импульсный преобразователь напряжения, выход которого подключен к средствам подведения энергии к преобразователю, которые выполнены как катушка зажигания и свечи зажигания соединенные между собой коммутационной цепью высокого напряжения, преобразователь, выполненный в виде двух газодинамических генераторов, соединенных между собой через ресивер, каждый из которых содержит вихревой нагнетательный инжектор, предионизационный канал, камеру сгорания, в которой расположена свеча зажигания, сопловой газодинамический канал, прямой трехрезонаторный клистрон с электродами, в качестве устройств преобразования энергии активных элементов преобразователя в электроэнергию, вихревой вытяжной эжектор, электроды, подключенные к инвертору электрического тока, один из выходов которого подключен к блоку источника вторичного электропитания электронных приборов.
Ввод в устройство двух антенн позволяет одновременно принимать электромагнитные волны широкого частотного радиодиапазона и оптического излучения с произвольной шириной спектра, что обеспечивает бесперебойную поставку энергии для преобразования и увеличивает сферу использования устройства.
Последовательно включенные выпрямитель, полосовой фильтр, стабилизатор напряжения, умножитель напряжения с емкостным накопителем, импульсный преобразователь напряжения, катушка зажигания изменяют параметры энергии исходного источника электромагнитных волн, что обеспечивает поступление через коммутационную цепь высокого напряжения на свечи зажигания тактовых импульсов определенных параметров и получение потенциала пробоя воздушного промежутка в пределах 5-8 кВ, что инициирует вынужденное излучение ионизированного потока - активного элемента преобразователя. Оснащение устройства преобразователем, который выполнен в виде двух газодинамических генераторов соединенных между собой через ресивер, каждый из которых содержит вихревой нагнетательный инжектор, предионизационный канал, камеру сгорания, в которой расположена свеча зажигания, сопловой газодинамический канал, прямой трехрезонаторный клистрон с электродами, вихревой вытяжной эжектор, обеспечивает генерирование электрического тока в процессе газодинамического кругового цикла электроразрядного ионизированного потока атмосферного воздуха, что выгодно отличает предложенное устройство для преобразования энергии от прототипа, поскольку повышает стабильность генерирования электрического тока, обусловленную простотой конструкции преобразователя.
Подключение к преобразователю инвертора позволяет получить однофазный переменный ток частотой 50-60 Гц и номинальным напряжением ≈220 В, при этом, 25% выходной мощности поступает к блоку источника вторичного электропитания электронных приборов устройства, что обеспечивает работу устройства для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока в автономном режиме с высоким коэффициентом полезного действия.
Для пояснения сути полезной модели ниже приведен пример конкретного выполнения устройства для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока. Пример иллюстрируется чертежами: на фиг.1 изображена схема прибора, на фиг.2 схематически изображен преобразователь устройства. Чертежи, поясняющие изобретение, никоим образом не ограничивают объем притязаний, изложенных в формуле, а только поясняют суть полезной модели.
Устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока содержит антенну 1 для приема электромагнитных волн радиодиапазона с колебательным контуром с гетеродином и антенну 2 для приема оптического излучения с устройством параметрического преобразования оптического излучения, блок 3 преобразования энергии исходного источника в энергию электромагнитных колебаний с определенными параметрами, который содержит последовательно включенные выпрямитель, полосовой фильтр, стабилизатор напряжения, умножитель напряжения с емкостным накопителем и импульсный преобразователь напряжения, выход которого подключен к средствам подведения энергии к преобразователю, которые выполнены как катушка зажигания и свечи зажигания, соединенные между собой коммутационной цепью высокого напряжения, преобразователь 4, инвертор 5 электрического тока, блок 6 источника вторичного электропитания электронных приборов.
Преобразователь (фиг.2) содержит два газодинамических генератора, каждый из которых состоит из вихревого нагнетательного инжектора 1, предионизационного канала 2, камеры сгорания 3 со свечой зажигания (на фиг.2 не обозначена), соплового газодинамического канала 4, прямого трехрезонатроного клистрона 5 с электродами, которые подключены к инвертору электрического тока (на фиг.2 не обозначен), вихревого вытяжного эжектора 6, соединенных между собой через ресивер 7.
Устройство работает таким образом.
Электромагнитные волны радиодиапазона принимаются антенной 1 и поступают по антенному колебательному контуру с гетеродином, дополнительную энергию для которого поставляет блок 6 источника вторичного электропитания электронных приборов. Электроэнергией для блока 6 источника вторичного электропитания электронных приборов представляет устройство параметрического преобразования частот оптического излучения, которое принимает антенна 2. На вход блока 3 преобразование исходного источника энергии в энергию электромагнитных колебаний с определенными параметрами поступает единый поток энергий электромагнитных волн всех диапазонов и возникает эффект отрицательного сопротивления, что позволяет получить на входе блока 3 напряжение в 6÷8 В. В блоке 3 происходит изменение параметров поступающей энергии. Последовательно включенные выпрямитель, полосовой фильтр, стабилизатор напряжения, умножитель напряжения с емкостным накопителем и импульсный преобразователь напряжения изменяют ее форму с синусоидальной на однополупериодную прямоугольную, уравновешивают и стабилизируют поток энергии, накапливают и многократно приумножают и регулируют исходное напряжение, а также частотно-импульсное преобразование, дающее на выходе однополярные прямоугольные импульсы с частотой 25 Гц с параметрами одного такта 12 В, 1 А. После чего катушка зажигания приумножает напряжение до 15-20 кВ и через коммутационную цепь высокого напряжения тактовые импульсы поступают параллельно на две свечи зажигания, создавая на их электродах на протяжении каждого импульсного такта потенциал пробоя воздушного промежутка в пределах 5-8 кВ, которые подсоединены к преобразователю 4.
Свечи размещаются в камерах сгорания 3 (фиг.2). Внутренний объем камер сгорания 3 (фиг.2) вихревым нагнетательным инжектором 1, (фиг.2) через предионизационный канал 2 (фиг.2) заполняется частично ионизированным газом атмосферного воздуха, который является активным элементом преобразователя. Пробой между электродами свечей зажигания инициирует вынужденное излучение ионизированного потока, а преобразование энергии вынужденного излучения ионизированного потока, который проходит через сопловой газодинамический канал 4 (фиг.2) происходит в прямом трехрезонаторном клистроне 5 (фиг.2), в котором энергия газодинамического ионизированного потока преобразовывается в энергию электрического тока в пространствах резонаторов в условиях действующего частотно-пульсирующего электромагнитного поля. Через электроды клистрона 5 (фиг.2) на инвертор 5 (фиг.1) электрического тока поступает однополярный электрический ток частотой 25 Гц с выходной мощностью до 3 кВт. Отработанный воздух вихревым вытяжным эжектором 6 (фиг.2) через ресивер 7 выводится в атмосферу, одновременно с этим через ресивер 7 (фиг.2) к вихревому нагнетательному инжектору 1 (фиг.2) подводится атмосферный воздух. Таким образом происходит процесс кругового цикла электроразрядного, плазменного, газодинамического генерирования однополярного электрического тока частотой 25 Гц с выходной мощностью до 3 кВт. Инвертор 5 (фиг.1) осуществляет преобразование электрического тока, который поступает из преобразователя, в однофазный переменный ток частотой 50-60 Гц и номинальным напряжением ≈220 В, при этом, 25% выходной мощности поступает к блоку 6 вторичного источника электропитания электронных приборов устройства для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока. Инвертор может быть выполнен по схеме резонансного инвертора, который используется в агрегатах бесперебойного питания, которые работают в автономном режиме без дублирования электросетью.
Claims (1)
- Устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока, которое состоит из средств преобразования энергии исходного источника в энергию электромагнитных колебаний, преобразователя энергии со средствами подведения энергии к преобразователю, устройств преобразования энергии активных элементов преобразователя в электроэнергию, блока управления работой устройства, отличающееся тем, что дополнительно содержит антенну для приема оптического излучения с устройством параметрического преобразования оптического излучения, подключенным к блоку источника вторичного электропитания электронных приборов, и антенну для приема электромагнитных волн радиодиапазона с колебательным контуром с гетеродином, средствами преобразования энергии исходного источника в энергию электромагнитных колебаний являются последовательно включенные выпрямитель, полосовой фильтр, стабилизатор напряжения, умножитель напряжения с емкостным накопителем и импульсный преобразователь напряжения, выход которого подключен к средствам подведения энергии к преобразователю, которые выполнены как катушка зажигания и свечи зажигания, соединенные между собой коммутационной цепью высокого напряжения, преобразователь, выполненный в виде двух газодинамических генераторов, соединенных между собой через ресивер, каждый из которых содержит вихревой нагнетательный инжектор, предионизационный канал, камеру сгорания, в которой расположена свеча зажигания, сопловой газодинамический канал, прямой трехрезонаторный клистрон с электродами в качестве устройств преобразования энергии активных элементов преобразователя в электроэнергию, вихревой вытяжной эжектор, электроды подключены к инвертору электрического тока, один из выходов которого подключен к блоку источника вторичного электропитания электронных приборов.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200902417 | 2009-03-18 | ||
UA200902417 | 2009-03-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95192U1 true RU95192U1 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=42682112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009137829/22U RU95192U1 (ru) | 2009-03-18 | 2009-10-12 | Устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU95192U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2519389C1 (ru) * | 2012-11-12 | 2014-06-10 | Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." | Малогабаритный резонатор для беспроводной передачи энергии и его интеграции с антенной для передачи данных |
RU2622844C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-06-20 | Дмитрий Семенович Стребков | Резонансный параметрический генератор и способ возбуждения электрических колебаний в резонансном параметрическом генераторе |
-
2009
- 2009-10-12 RU RU2009137829/22U patent/RU95192U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2519389C1 (ru) * | 2012-11-12 | 2014-06-10 | Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." | Малогабаритный резонатор для беспроводной передачи энергии и его интеграции с антенной для передачи данных |
RU2622844C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-06-20 | Дмитрий Семенович Стребков | Резонансный параметрический генератор и способ возбуждения электрических колебаний в резонансном параметрическом генераторе |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU95192U1 (ru) | Устройство для преобразования энергии оптического излучения и энергии электромагнитных волн в энергию электрического тока | |
Chang et al. | Analysis and design of a current-source CLCC resonant converter for DBD applications | |
Dong et al. | Solid-state nanosecond-pulse plasma jet apparatus based on Marx structure with crowbar switches | |
CN102931867A (zh) | 一种重复频率的脉冲倍压发生装置 | |
CN112994658A (zh) | 一种基于Marx发生器的可调波形的脉冲源 | |
CN209732613U (zh) | 一种超声波雾化片振荡电路及超声波电子烟 | |
RU2011123888A (ru) | Устройство для получения энергии из дымовых газов | |
CN101902862A (zh) | 大气压辉光放电用谐振恒流源 | |
CN106353953B (zh) | 闪光灯模组与闪光灯电源模组 | |
Huiskamp et al. | Ozone generation with a flexible solid-state Marx generator | |
RU180174U9 (ru) | Устройство высоковольтного питания электрофизических аппаратов высоким постоянным и частотно-импульсным напряжением | |
Pacheco-Sotelo et al. | A universal resonant converter for equilibrium and nonequilibrium plasma discharges | |
RU2584004C2 (ru) | Способ электропитания разрядного несимметричного генератора озона | |
IL278136B1 (en) | An efficient circuit in processing pulsating electric discharge | |
CN202089769U (zh) | 臭氧发生器控制电路 | |
CN210351017U (zh) | 脉冲功率用大功率高压直流电源 | |
RU2689020C1 (ru) | Устройство для очистки выбросов двигателей внутреннего сгорания от оксидов азота с помощью неравновесной низкотемпературной плазмы и поглотителя | |
Sathyan et al. | Soft switched coupled inductor based high step up converter for distributed energy resources | |
CN102801336A (zh) | 一种新型逆变式三相电晕机 | |
RU94965U1 (ru) | Устройство электропитания газоразрядного озонатора | |
RU2663231C1 (ru) | Устройство электрического питания газоразрядных систем | |
Li et al. | Design of adjustable high voltage pulse power supply driven by photovoltaic cells for cold plasma generation | |
RU2448409C2 (ru) | Способ получения электрической энергии | |
CN202150984U (zh) | 高功率因数电子镇流器 | |
RU2012106914A (ru) | Электроискровой генератор энергии |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161013 |