WO2024209235A1 - Generador para la producción de energía eléctrica - Google Patents

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WO2024209235A1 PCT/IB2023/053488 IB2023053488W WO2024209235A1 WO 2024209235 A1 WO2024209235 A1 WO 2024209235A1 IB 2023053488 W IB2023053488 W IB 2023053488W WO 2024209235 A1 WO2024209235 A1 WO 2024209235A1
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Vitaly Gennadievich PERETYACHENKO
Oleg Konstantinovich KRISHEVICH
Oleg Konstantinovich SHTADELMAN
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    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/50Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
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    • H02P13/00Arrangements for controlling transformers, reactors or choke coils, for the purpose of obtaining a desired output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode

Definitions

  • the present invention relates to electrical power engineering and can be used in power supply systems of different sectors of the national economy: industrial, agricultural, defense, transportation and service facilities.
  • the prior art describes a device for producing electrical energy according to RU 2261521 (published on 27 September 2005) consisting of an electrical power source feeding a current pulse generator whose output is connected to an energy storage capacitor and to a discharger connected in series to the primary winding of a transformer, whose high voltage secondary winding and a parallel connected capacitor form a resonant circuit, which with the use of a diode establishes a positive feedback with the storage capacitor of the discharger, and the tertiary winding of the transformer feeds the load through a rectifier bridge.
  • a disadvantage of such an electric power generator is that over time, due to the formation of oxide and partial mechanical disintegration of the arrester electrodes, a change in the discharge frequency of the arrester is observed, which initiates oscillations in the tertiary winding circuit of the transformer.
  • the process of disintegration of the arrester electrodes is due to the presence of plasma between the electrodes, which causes electrical erosion disintegration of the electrode metal, which inevitably results in an increase in the distance between them relative to the initial distance and a shift in the frequency spectrum of the arrester oscillations relative to the resonance frequency of the primary winding circuit of the transformer.
  • the spectral density of the discharge current at the resonance frequency of the primary winding circuit of the transformer decreases, which can lead to the device being out of service.
  • the shift in the frequency spectrum of the arrester can also be determined by a change in the air conditions in the discharge space. It is well known that the discharge repetition rate increases as the air humidity increases (Pengfei Xu, Bo Zhang, Shuiming Chen, and Jinliang He, “Influence of humidity on the characteristics of positive corona discharge in air”, Physics of Plasmas 23, 063511 (2016); https://doi.Org/10.1063/1.4953890).
  • the technical result of the present invention lies in the improvement of the reliability and consistency of the operation of the generator to produce electrical energy.
  • the technical result is achieved in the generator for the production of electrical energy, designed with the possibility of connection to the electrical energy source for starting and disconnecting it, the output of which is connected, via the rectifier, to the energy storage capacitor of the arrester unit connected in series to the primary winding of the transformer, the high-voltage secondary winding of which together with the parallel-connected capacitor forms a resonant circuit establishing positive feedback with the energy storage capacitor of the arrester unit, and the tertiary winding of the transformer supplies the load via the rectifier, wherein the arrester unit is implemented as several arresters connected in parallel and characterized by different breakdown voltage values and by frequency spectra shifted relative to each other, but overlapping, wherein the energy storage capacitor comprises several capacitors, each of which is connected to a respective arrester of the arrester unit. Moreover, the number of arresters is equal to the number of storage capacitors and rectifiers connected to them, through which they are charged from
  • the spectral densities of the arresters are added to the resonance frequency of the primary winding circuit of the transformer and, with a shift in the frequency spectrum of the oscillations of the first arrester relative to the resonance frequency of the primary winding circuit of the transformer (e.g. due to an increase in the distances between the electrodes over time or a change in the air conditions in the discharge space) an increase in the cumulative spectral density is ensured due to a contribution from the spectral density of one or more other arresters whose spectra overlap with the spectrum of the first arrester.
  • the technical result is achieved in terms of improved reliability and stability of operation of the device for generating electrical power in the event of a shift in the frequency spectrum of the arrester due to a change in the distance between the electrodes or the air conditions in the discharge space.
  • the arresters of the arrester unit have shifts in the frequency spectra ensuring a cumulative spectral density close to uniformity over the frequency range of the arrester.
  • the primary winding circuit of the transformer is in the form of a flat coil with a resonance frequency of 2.45 MHz.
  • the rectifier is in the form of a diode bridge.
  • the arresters have shifts in the frequency spectrum of 1-20 kHz relative to each other.
  • the generator for the production of electric energy is implemented in a generator connected to the source (1) of starting electric energy, the output of which is connected to a charge storage capacitor executed from capacitors (2.1, 2.2, 2.3) of the arrester unit (3), connected in series to the primary winding (4) of the transformer (5), which together with the capacitor (6) connected in parallel form a resonant circuit, and whose high-voltage secondary winding (7) together with the capacitor (8) connected in parallel form a resonant circuit with the positive feedback unit (9) of this circuit through the rectifiers (17, 18, 19) with the capacitors (2.1, 2.2, 2.3) of the arrester unit (3), in which the tertiary winding (10) of the transformer (5) together with the capacitor (11) connected in parallel form a resonant circuit and feed the load (13) through the rectifier (12), executed according to the diode bridge scheme, in which the arrester unit (3) comprises a first arrester (14), a second arrester (15) and a third arrester (16) connected in parallel, and characterized by different breakdown
  • the oscillations in the circuits formed in the primary, secondary and tertiary windings are initiated using a starting source. They are then, due to positive feedback, transmitted to the storage capacitors, which are charged and, after discharging the arresters, initiate oscillations in the primary winding circuit, which excite oscillations in the secondary and tertiary windings. Due to positive feedback and the conversion by the rectifiers 17, 18, 19 of the alternating voltage of the secondary winding to a constant one, the constant voltage charges the storage capacitors and the process is repeated. Afterwards, the starting source can be switched off.
  • the accumulation of energy for the continuation of the process and obtaining energy in the load is carried out by multiplying the number of electrons in the holes of the dischargers during the ionization of air molecules due to their collision with the electrons of the streamers arising during
  • the generator for the production of electrical energy works as follows.
  • the starting source (1) of electric power serves to start the generator for the production of electric power, and is used only at the initial moment and comprises the source of electric power, where the mains, an accumulator or a battery can be used in this capacity, a low voltage to high voltage converter, from which voltage is applied to the capacitors (2.1, 2.2, 2.3) through diodes, and through the first discharger (14), the second discharger (15) and the third discharger (16) of the discharger unit (3) to the primary winding (4) of the transformer (5), which together with the capacitor (6) connected in parallel form a resonant circuit.
  • the electric charges accumulated by the capacitors (2.1, 2.2, 2.3) from the starting electric power source (1) are applied to the primary winding (4) of the transformer (5) through the first arrester (14), the second arrester (15) and the third arrester (16) of the arrester unit (3), whereby a magnetic field with a high spatial voltage gradient is established in the surrounding space.
  • initial corona discharges are formed in the first arrester (14), the second arrester (15) and the third arrester (16) of the arrester unit (3) due to electron impact ionization of air molecules and generation of avalanche electron fluxes near the target anode tip due to the highly non-uniform field.
  • the ions of the air molecules do not reach the cathode at the moment of the discharge pulse and form a massive charge near the cathode which interrupts the corona discharge pulse and slowly dissipates into the surrounding space or recombines with the electrons flowing into the discharge gap from the cathode.
  • Photoionization of the air molecules which occurs due to the action of the ultraviolet radiation of the initial discharges on them, is also of great importance for the development of avalanche. Therefore, current pulses are generated in the discharger unit (3), which current is higher than the electron current initiating the corona discharge.
  • the magnetic field of the primary winding (4) is transmitted by induction to the secondary winding (7) of the transformer (5), which together with the capacitor (8) form a resonant circuit.
  • the voltage of the secondary winding (7) of the transformer (5) is transmitted to the capacitors (2.1, 2.2. 2.3) through the positive feedback unit (9) and rectifiers (17, 18, 19), thus realizing positive feedback.
  • the starting electric power source (1) is switched off.
  • the electric charge accumulated by the capacitors (2.1, 2.2, 2.3) is fed, when discharged, to the primary winding (4) of the transformer (5), around which a pulsed magnetic field with increased energy is generated due to the formation of initial discharges of the corona discharge. Furthermore, due to induction, energy is fed to the secondary winding (7) of the transformer (5), forming a resonant circuit together with the capacitor (8). The excess energy obtained is removed by the tertiary winding (10) of the transformer (5) which forms a resonant circuit together with the capacitor (11), and feeds the load (13) through the rectifier (12), executed according to the diode bridge scheme.
  • the maximum spectral density of the frequency spectrum of the first arrester (14) originally coincides with the resonance frequency of the circuit formed by the primary winding (4) of the transformer (5), in which the maximum spectral density of the second arrester (15) and the third arrester (16) are located on both sides of the maximum spectral density of the frequency spectrum of the first arrester (14).
  • the spectral density of the first arrester (14) at the resonance frequency of the primary winding circuit (4) of the transformer (5) will decrease, however, the spectral density of the frequency spectrum of the third arrester (16) will increase at that time.
  • the spectral density of the first arrester (14) at the resonance frequency of the primary winding circuit (4) of the transformer (5) will decrease, however, the spectral density of the frequency spectrum of the second arrester (15) will increase at that time, compensating for the decrease in the spectral density of the frequency spectrum of the first arrester (14).
  • first arrester (14), second arrester (15), and third arrester (16) executed with a shift in the maximum spectral density of the frequency spectrum relative to each other, when their spectra overlap, will ensure greater reliability and consistency of the operation of the generator for the production of electric energy by compensating for the decrease in spectral density of the first arrester (14) at the resonance frequency of the primary winding circuit (4) through the increase in spectral density of the second arrester (15) or the third arrester (16) of the arrester unit (3).
  • the spectral densities of the arresters are added to the resonance frequency of the primary winding circuit (4) of the transformer (5) and, with a shift in the frequency spectrum of the oscillations of the first arrester (14) relative to the resonance frequency of the primary winding circuit (4) of the transformer (e.g. due to an increase in the distance between the electrodes over time or a change in the air conditions in the discharge space) an increase in the cumulative spectral density is ensured due to the contribution of the spectral density of one or more other arresters, the spectra of which overlap with the spectrum of the first arrester (14).
  • the achievement of the technical result in the form of increased reliability and consistency of operation of the generator for the production of electrical energy is ensured.
  • the technical result will be achieved for two or more arresters, and the number of arresters is equal to the number of storage capacitors and rectifiers connected to them, through which these capacitors are charged from the starting source or from the positive feedback circuit.

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Abstract

La presente invención se refiere a un generador para la producción de energía eléctrica, en el que una fuente (1) de energía eléctrica está conectada a un condensador de almacenamiento de energía de una unidad de descargador (3) que está conectada en serie a un devanado primario (4) de un transformador (5), cuyo devanado secundario (7) de alta tensión junto con un condensador (8) conectado en paralelo forman un circuito resonante que establece una realimentación positiva con el condensador de almacenamiento de energía de la unidad de descargador (3), y un devanado terciario (10) del transformador (5) alimenta una carga (13) a través de un rectificador (12), caracterizado porque la unidad de descargador (3) se ejecuta como varias de descargador (14, 15, 16) conectados en paralelo, y caracterizados por diferentes valores de tensión de ruptura y espectros de frecuencia desplazados entre sí, pero superpuestos.

Description

Generador para la producción de energía eléctrica
La presente invención se refiere a ingeniería de potencia eléctrica y puede usarse en sistemas de fuente de alimentación de diferentes sectores de la economía nacional: instalaciones industriales, agrícolas, de defensa, de transporte y de servicios.
La técnica anterior describe un dispositivo para la producción de energía eléctrica según la norma RU 2261521 (publicada el 27 de septiembre de 2005) que consiste en una fuente de energía eléctrica que alimenta un generador de impulsos de corriente cuya salida está conectada a un condensador de almacenamiento de energía y a un descargador conectado en serie al devanado primario de un transformador, cuyo devanado secundario de alta tensión y un condensador conectado en paralelo forman un circuito resonante, que con el uso de un diodo establece una realimentación positiva con el condensador de almacenamiento del descargador, y el devanado terciario del transformador alimenta la carga a través de un puente rectificador.
Una desventaja de dicho generador de energía eléctrica es que, en el transcurso del tiempo, debido a la formación de óxido y a la desintegración mecánica parcial de los electrodos del descargador, se observa un cambio en la frecuencia de descarga del descargador que inicia oscilaciones en el circuito de devanado terciario del transformador. El proceso de desintegración de los electrodos del descargador se debe a la presencia de plasma entre los electrodos que provoca la desintegración por erosión eléctrica del metal del electrodo, lo que inevitablemente da como resultado un aumento de la distancia entre ellos en relación con la distancia inicial y un desplazamiento en el espectro de frecuencia de las oscilaciones del descargador en relación con la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario del transformador. Por tanto, la densidad espectral de la corriente de descarga a la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario del transformador disminuye, lo que puede conducir a la interrupción de servicio del dispositivo. El desplazamiento en el espectro de frecuencia del descargador también puede estar determinado por un cambio en las condiciones del aire en el espacio de descarga. Es bien sabido que la frecuencia de repetición de descarga aumenta a medida que aumenta la humedad del aire (publicación de Pengfei Xu, Bo Zhang, Shuiming Chen y Jinliang He, “Influence of humidity on the characteristics of positive corona discharge in air”, Physics of Plasmas 23, 063511 (2016); https://doi.Org/10.1063/1.4953890).
El resultado técnico de la presente invención reside en la mejora de la fiabilidad y consistencia del funcionamiento del generador para producir energía eléctrica. El resultado técnico se logra en el generador para la producción de energía eléctrica, diseñado con posibilidad de conexión a la fuente de energía eléctrica de arranque y desconexión de la misma, cuya salida está conectada, a través del rectificador, al condensador de almacenamiento de energía de la unidad de descargador conectada en señe al devanado primario del transformador, cuyo devanado secundario de alta tensión junto con el condensador conectado en paralelo forman un circuito resonante que establece la realimentación positiva con el condensador de almacenamiento de energía de la unidad de descargador, y el devanado terciario del transformador alimenta la carga a través del rectificador, en el que la unidad de descargador se ejecuta como varios descargadores conectados en paralelo y caracterizados por diferentes valores de tensión de ruptura y por espectros de frecuencia desplazados unos en relación con los otros, pero solapantes, en el que el condensador de almacenamiento de energía comprende varios condensadores, cada uno de los cuales está conectado a un respectivo descargador de la unidad de descargador. Además, el número de descargadores es igual al número de condensadores de almacenamiento y rectificadores conectados a ellos, a través de los cuales se cargan desde la fuente de arranque o desde el circuito de realimentación positiva.
Cuando se usan varios descargadores conectados en paralelo, y caracterizados por diferentes valores de tensión de ruptura y por espectros de frecuencia desplazados unos en relación con los otros, pero solapantes, se suman las densidades espectrales de los descargadores a la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario del transformador y, con un desplazamiento en el espectro de frecuencia de las oscilaciones del primer descargador en relación con la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario del transformador (por ejemplo, debido a un aumento de las distancias entre los electrodos en el transcurso del tiempo o al cambio en las condiciones del aire en el espacio de descarga) se garantiza un aumento en la densidad espectral acumulativa debido a una contribución de la densidad espectral de otro u otros descargadores cuyos espectros se solapan con el espectro del primer descargador. Por tanto, el resultado técnico se logra en lo que se refiere a la fiabilidad y estabilidad mejoradas de funcionamiento del dispositivo para generar potencia eléctrica en el caso de un desplazamiento en el espectro de frecuencia del descargador debido a un cambio de distancia entre los electrodos o las condiciones del aire en el espacio de descarga.
En una realización preferida, los descargadores de la unidad de descargador tienen desplazamientos en los espectros de frecuencia garantizando una densidad espectral acumulativa próxima a la uniformidad en el intervalo de frecuencias del descargador.
En una realización preferida, el circuito de devanado primario del transformador está en forma de una bobina plana con una frecuencia de resonancia de 2,45 MHz.
En una realización preferida, el rectificador está en forma de un puente de diodos.
En una realización preferida, los descargadores tienen desplazamientos en el espectro de frecuencia de 1-20 kHz uno en relación con el otro.
El principio de funcionamiento del generador para la producción de energía eléctrica se explica en la figura 1 que muestra su diagrama de flujo de bloques.
El generador para la producción de energía eléctrica se implementa en un generador conectado a la fuente (1) de energía eléctrica de arranque, cuya salida está conectada a un condensador de almacenamiento de carga ejecutado de condensadores (2.1 , 2.2, 2.3) de la unidad de descargador (3), conectada en serie al devanado primario (4) del transformador (5), que junto con el condensador (6) conectado en paralelo forman un circuito resonante, y cuyo devanado secundario (7) de alta tensión junto con el condensador (8) conectado en paralelo forman un circuito resonante con la unidad de realimentación positiva (9) de este circuito a través de los rectificadores (17, 18, 19) con los condensadores (2.1 , 2.2, 2.3) de la unidad de descargador (3), en el que el devanado terciario (10) del transformador (5) junto con el condensador (11) conectado en paralelo forman un circuito resonante y alimentan la carga (13) a través del rectificador (12), ejecutado según el esquema de puente de diodos, en el que la unidad de descargador (3) comprende un primer descargador (14), un segundo descargador (15) y un tercer descargador (16) conectados en paralelo, y caracterizados por diferentes valores de tensión de ruptura y por espectros de frecuencia desplazados unos en relación con los otros 10 kHz, pero solapantes. Las oscilaciones en los circuitos formados en los devanados primario, secundario y terciario se inician utilizando una fuente de arranque. A continuación, debido a la realimentación positiva, se transmiten a los condensadores de almacenamiento, que se cargan y, después de descargar los descargadores, inician oscilaciones en el circuito del devanado primario, que excitan oscilaciones en los devanados secundario y terciario. Debido a la realimentación positiva y a la conversión de los rectificadores 17, 18, 19 de la tensión alterna del devanado secundario a una constante, la tensión constante carga los condensadores de almacenamiento y el proceso se repite. Después, la fuente de arranque se puede apagar. La acumulación de energía para la continuación del proceso y la obtención de energía en la carga se lleva a cabo multiplicando el número de electrones en los huecos de los descargadores durante la ionización de las moléculas de aire debido a su colisión con los electrones de las serpentinas que surgen durante El generador para la producción de energía eléctrica funciona de la siguiente forma.
La fuente (1) de energía eléctrica de arranque sirve para arrancar el generador para la producción de energía eléctrica, y se usa sólo en el momento inicial y comprende la fuente de energía eléctrica, pudiendo usarse la red eléctrica, un acumulador o una batería en esta capacidad, un convertidor de baja tensión en alta tensión, a partir del cual se aplica tensión a los condensadores (2.1 , 2.2, 2.3) a través de diodos, y a través del primer descargador (14), el segundo descargador (15) y el tercer descargador (16) de la unidad de descargador (3) al devanado primario (4) del transformador (5), que junto con el condensador (6) conectado en paralelo forman un circuito resonante. Las cargas eléctricas acumuladas por los condensadores (2.1 , 2.2, 2.3) a partir de la fuente (1) de energía eléctrica de arranque se aplican al devanado primario (4) del transformador (5) a través del primer descargador (14), el segundo descargador (15) y el tercer descargador (16) de la unidad de descargador (3), con lo que se establece un campo magnético con un alto gradiente de tensión espacial en el espacio circundante. En ese momento, se forman descargas iniciales de descarga de corona en el primer descargador (14), el segundo descargador (15) y el tercer descargador (16) de la unidad de descargador (3) debido a la ionización de impacto por electrones de moléculas de aire y la generación de flujos de electrones de avalancha cerca de la punta de ánodo objetivo debido al campo altamente no uniforme. Los iones de las moléculas de aire, al tener mucha más masa, no alcanzan el cátodo en el momento del impulso de descarga y forman una carga masiva cerca del cátodo que interrumpe el impulso de descarga de corona y se disipa lentamente en el espacio circundante o se recombina con los electrones que fluyen hacia el espacio de descarga desde el cátodo. La fotoionización de las moléculas de aire, que se produce por la acción de la radiación ultravioleta de las descargas iniciales sobre ellas, también es de gran importancia para el desarrollo de avalancha. Por tanto, se generan impulsos de corriente en la unidad de descargador (3), corriente que es superior a la corriente de electrones que inicia la descarga de corona.
Al final de la descarga en la unidad de descarga (3), el campo magnético del devanado primario (4) se transmite por inducción al devanado secundario (7) del transformador (5), que junto con el condensador (8) forman un circuito resonante. La tensión del devanado secundario (7) del transformador (5) se transmite a los condensadores (2.1 , 2.2. 2.3) a través de la unidad de retroalimentación positiva (9) y los rectificadores (17, 18, 19), realizando así la retroalimentación positiva. Después del tiempo necesario para la oscilación del generador, la fuente (1) de energía eléctrica de arranque se apaga.
En un lapso de tiempo que es característico de cada descargador de la unidad de descargador (3), la carga eléctrica acumulada por los condensadores (2.1 , 2.2, 2.3) se alimenta, cuando se descargan, al devanado primario (4) del transformador (5), en torno al cual se genera un campo magnético pulsado con energía aumentada debido a la formación de descargas iniciales de la descarga de corona. Además, debido a la inducción, se alimenta energía al devanado secundario (7) del transformador (5), formando un circuito resonante junto con el condensador (8). El exceso de energía obtenido se elimina por el devanado terciario (10) del transformador (5) que forma un circuito resonante junto con el condensador (11), y alimenta la carga (13) a través del rectificador (12), ejecutado según el esquema de puente de diodos.
Supóngase que el máximo de densidad espectral del espectro de frecuencia del primer descargador (14) coincide originalmente con la frecuencia de resonancia del circuito formado por el devanado primario (4) del transformador (5), en el que los máximos de densidad espectral del segundo descargador (15) y del tercer descargador (16) se sitúan a ambos lados del máximo de densidad espectral del espectro de frecuencia del primer descargador (14). Entonces, en el caso de un desplazamiento del máximo de densidad espectral del espectro de frecuencia del primer descargador (14), por ejemplo, en la dirección del máximo de densidad espectral del espectro de frecuencia del segundo descargador (15), desplazamiento que se debe a un cambio en la distancia entre los electrodos del primer descargador (14), el segundo descargador (15) y el tercer descargador (16) o a un cambio en las condiciones del aire en el espacio de descarga, la densidad espectral del primer descargador (14) a la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario (4) del transformador (5) disminuirá, sin embargo, la densidad espectral del espectro de frecuencia del tercer descargador (16) aumentará en ese momento. En el caso de un desplazamiento del máximo de densidad espectral del espectro de frecuencia del primer descargador (14) en la dirección del máximo de densidad espectral del espectro de frecuencia del tercer descargador (16), la densidad espectral del primer descargador (14) a la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario (4) del transformador (5) disminuirá, sin embargo, la densidad espectral del espectro de frecuencia del segundo descargador (15) aumentará en ese momento, compensando la disminución en la densidad espectral del espectro de frecuencia del primer descargador (14). Es decir, el uso de varios descargadores, primer descargador (14), segundo descargador (15), y tercer descargador (16), ejecutados con un desplazamiento en el máximo de densidad espectral del espectro de frecuencia uno en relación con el otro, cuando sus espectros se solapan, garantizará una mayor fiabilidad y consistencia del funcionamiento del generador para la producción de energía eléctrica compensando la disminución de densidad espectral del primer descargador (14) a la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario (4) a través del aumento de la densidad espectral del segundo descargador (15) o el tercer descargador (16) de la unidad de descargador (3).
La estabilización de la amplitud de la densidad espectral de los descargadores a la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario (4) del transformador (5) para dos o más descargadores de la unidad de descargador (3) se realiza de manera similar.
Por tanto, cuando se usan vahos descargadores conectados en paralelo, caracterizados por diferentes valores de tensión de ruptura y por espectros de frecuencia desplazados unos en relación con los otros, pero solapantes, se suman las densidades espectrales de los descargadores a la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario (4) del transformador (5) y, con un desplazamiento en el espectro de frecuencia de las oscilaciones del primer descargador (14) en relación con la frecuencia de resonancia del circuito de devanado primario (4) del transformador (por ejemplo, debido al aumento de la distancia entre los electrodos en el transcurso del tiempo o al cambio en las condiciones del aire en el espacio de descarga) se garantiza un aumento en la densidad espectral acumulativa debido a la contribución de la densidad espectral de otro u otros descargadores, cuyos espectros se solapan con el espectro del primer descargador (14). Por tanto, en el generador descrito para la producción de energía eléctrica, se garantiza la consecución del resultado técnico en forma de una mayor fiabilidad y consistencia de funcionamiento del generador para la producción de energía eléctrica. En este caso, el resultado técnico se logrará para dos o más descargadores, y el número de descargadores es igual al número de condensadores de almacenamiento y rectificadores conectados a ellos, a través de los cuales estos condensadores se cargan desde la fuente de arranque o desde el circuito de realimentación positiva.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Generador para la producción de energía eléctrica, diseñado con posibilidad de conexión a una fuente (1) de energía eléctrica de arranque y desconexión de la misma, en el que la salida de la fuente está conectada, a través de un rectificador, a un condensador de almacenamiento de energía de una unidad de descargador (3) que está conectada en señe a un devanado primario (4) de un transformador (5), cuyo devanado secundario (7) de alta tensión junto con un condensador (8) conectado en paralelo forman un circuito resonante que establece la realimentación positiva, a través de un rectificador, con el condensador de almacenamiento de energía de la unidad de descargador (3), y un devanado terciario (10) del transformador (5) alimenta una carga (13) a través de un rectificador (12), caracterizado por que la unidad de descargador (3) se ejecuta como varios descargadores (14, 15, 16) conectados en paralelo, y caracterizados por diferentes valores de tensión de ruptura y por espectros de frecuencia desplazados unos en relación con los otros, pero solapantes, en el que el condensador de almacenamiento de energía comprende varios condensadores (2.1 , 2.2, 2.3), cada uno de los cuales está conectado a un respectivo descargador (14, 15, 16) y al rectificador (17, 18, 19) de la unidad de descargador (3).
2. Generador para la producción de energía eléctrica según la reivindicación 1 , caracterizado porque los descargadores de la unidad de descargador (3) se ejecutan con desplazamientos de los espectros de frecuencia garantizando una densidad espectral acumulativa próxima a la uniformidad en el intervalo de frecuencia de los descargadores.
3. Generador para la producción de energía eléctrica según la reivindicación 1 , caracterizado por que el devanado primario (4) del transformador (5) se ejecuta como una bobina plana con una frecuencia de resonancia de circuito de 2,45 MHz.
4. Generador para la producción de energía eléctrica según la reivindicación 1 , caracterizado por que el rectificador (12) del devanado terciario (10) se ejecuta como un puente de diodos.
5. Generador para la producción de energía eléctrica según la reivindicación 1 , caracterizado por que los descargadores de la unidad de descargador (3) se ejecutan con desplazamientos en el espectro de frecuencia de 1-20 kHz uno en relación con el otro.
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