RU2614987C1 - Device and method for transmission of electric power (versions) - Google Patents
Device and method for transmission of electric power (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614987C1 RU2614987C1 RU2016105577A RU2016105577A RU2614987C1 RU 2614987 C1 RU2614987 C1 RU 2614987C1 RU 2016105577 A RU2016105577 A RU 2016105577A RU 2016105577 A RU2016105577 A RU 2016105577A RU 2614987 C1 RU2614987 C1 RU 2614987C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tesla
- parabolic reflector
- transformer
- transmitting
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/30—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using light, e.g. lasers
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам и способам беспроводной передачи электрической энергии.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices and methods for wireless transmission of electrical energy.
Известны устройства и способы беспроводной передачи электрической энергии в атмосфере путем создания проводящего канала из ионов воздуха с помощью лазера (Пат. РФ №2143775, БИ 1999, №36, Пат. РФ №2161850, БИ 2001, №1) или микроволнового высоковольтного генератора (Пат. РФ №2310964, БИ 2007, №32) и передачи по проводящему каналу электрической энергии с помощью передающего и приемного трансформаторов Тесла.Known devices and methods for the wireless transmission of electrical energy in the atmosphere by creating a conductive channel of air ions using a laser (Pat. RF No. 2143775, BI 1999, No. 36, Pat. RF No. 2161850, BI 2001, No. 1) or a microwave high-voltage generator ( Pat. Of the Russian Federation No. 2310964, BI 2007, No. 32) and transmission of electric energy through a conducting channel using Tesla transmitting and receiving transformers.
Недостатком известных методов и устройств является необходимость использования лазеров и микроволновых генераторов для ионизации воздуха и создания проводящего канала.A disadvantage of the known methods and devices is the need to use lasers and microwave generators to ionize the air and create a conductive channel.
Известен способ и устройство для беспроводной передачи электрической энергии путем создания проводящего канала с помощью ускорителя электронов и передачи электрической энергии по электронному лучу с помощью трансформаторов Тесла (Пат. РФ №2183376, БИ 2002, №16).A known method and device for wireless transmission of electrical energy by creating a conductive channel using an electron accelerator and transmitting electrical energy through an electron beam using Tesla transformers (US Pat. RF No. 2183376, BI 2002, No. 16).
Недостатком известного способа и устройства является ограниченное расстояние передачи энергии в атмосфере из-за поглощения электронного пучка молекулами воздуха.The disadvantage of this method and device is the limited distance of energy transfer in the atmosphere due to the absorption of the electron beam by air molecules.
Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для беспроводной передачи электрической энергии в атмосфере без использования лазеров, микроволновых генераторов и электронных ускорителей для создания проводящего канала.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for wirelessly transmitting electrical energy in the atmosphere without using lasers, microwave generators and electron accelerators to create a conductive channel.
Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности беспроводной передачи электрической энергии и снижении стоимости устройства и передаваемой электрической энергии.The technical result consists in increasing the efficiency and reliability of wireless transmission of electrical energy and reducing the cost of the device and the transmitted electrical energy.
Технический результат достигается тем, что в устройстве передачи электрической энергии, содержащем источник энергии, преобразователь частоты, передающий и приемный трансформатор Тесла, формирователь проводящего канала, соединенный с высоковольтным выводом передающего трансформатора Тесла, приемный экран, соединенный с проводящим каналом и с приемным трансформатором Тесла, инвертор и нагрузку, формирователь проводящего канала выполнен в виде электроизолированного параболического отражателя из электропроводящего материала и цилиндрического металлического электрода, установленного вокруг фокальной области параболического отражателя и соединенного с трансформатором Тесла, ось цилиндрического электрода совпадает с фокальной осью параболического отражателя, с осью проводящего канала и с центром приемного экрана, а напряжение на цилиндрическом электроде составляет 0,7-50 млн. В при частоте 1-100 кГц.The technical result is achieved by the fact that in the electric energy transmission device comprising an energy source, a frequency converter, a Tesla transmitting and receiving transformer, a conductive channel shaper connected to a Tesla transmitting high-voltage transformer, a receiving screen connected to the Tesla transmitting channel and a receiving transformer, the inverter and the load, the shaper of the conductive channel is made in the form of an electrically insulated parabolic reflector of electrically conductive material and cylin A metallic metal electrode mounted around the focal region of the parabolic reflector and connected to the Tesla transformer, the axis of the cylindrical electrode coincides with the focal axis of the parabolic reflector, the axis of the conducting channel and the center of the receiving screen, and the voltage across the cylindrical electrode is 0.7-50 million V at a frequency of 1-100 kHz.
В варианте устройства передачи электрической энергии формирователь канала выполнен из алюминия.In an embodiment of an electric energy transmission device, the channel former is made of aluminum.
В варианте устройства передачи электрической энергии, содержащем источник энергии, преобразователь частоты, передающий и приемный трансформаторы Тесла, формирователь проводящего канала, соединенный с высоковольтным выводом передающего трансформатора Тесла, приемный экран, соединенный с проводящим каналом и с приемным трансформатором Тесла, инвертор и нагрузку, формирователь проводящего канала выполнен в виде электроизолированного фокусирующего параболического отражателя из электропроводящего материала и электроизолированного цилиндрического металлического электрода, установленного вокруг фокальной области параболического отражателя, диаметр цилиндрического электрода равен диаметру параболического отражателя, а ось цилиндрического электрода совпадает с фокальной осью параболического отражателя и с центром приемного экрана, между высоковольтным выводом передающего трансформатора Тесла и формирователем проводящего канала установлен диодный блок из двух встречно включенных диодных цепей с общим входом, соединенным с высоковольтным выводом вторичной обмотки передающего трансформатора Тесла, вывод диодной цепи с отрицательным потенциалом соединен с параболическим отражателем, а вывод диодной цепи с положительным потенциалом соединен с цилиндрическим электродом, напряжение между параболическим отражателем и цилиндрическим электродом составляет 0,7-50 млн. В.In an embodiment of an electric energy transmission device comprising an energy source, a frequency converter transmitting and receiving Tesla transformers, a conductor channel shaper connected to a high voltage terminal of a Tesla transmitting transformer, a receiving screen connected to a Tesla transmitting channel, an inverter and a load, a shaper the conductive channel is made in the form of an electrically isolated focusing parabolic reflector of electrically conductive material and an electrically insulated c of an cylindrical electrode mounted around the focal region of the parabolic reflector, the diameter of the cylindrical electrode is equal to the diameter of the parabolic reflector, and the axis of the cylindrical electrode coincides with the focal axis of the parabolic reflector and the center of the receiving screen, a diode block of two is installed between the Tesla transmitting transformer and the shaper of the conducting channel on-turn diode circuits with a common input connected to the high-voltage output of the secondary quipment transmitting Tesla transformer, output diode chain is connected to a negative potential with a parabolic reflector, and the output diode chain is connected to a positive potential with a cylindrical electrode, the voltage between the parabolic reflector and the cylindrical electrode is B. 0,7-50 million.
В варианте устройства передачи электрической энергии формирователь проводящего канала выполнен из алюминия.In an embodiment of the electric energy transmission device, the shaper of the conductive channel is made of aluminum.
Технический результат достигается также тем, что в способе передачи электрической энергии путем создания проводящего канала из ионизированных молекул воздуха между формирователем проводящего канала и приемным экраном, соединения формирователя проводящего канала с высоковольтным выводом передающего трансформатора Тесла и приемного экрана с высоковольтным выводом принимающего трансформатора Тесла и передачи электрической энергии по проводящему каналу от источника энергии между повышающим и понижающим трансформаторами Тесла к нагрузке, на формирователь проводящего канала подают напряжение 0,7-50 млн. В с резонансной частотой f0=1-100 кГц и создают в формирователе проводящего канала поток электронов, γ-квантов и других ядерных частиц, ионизируют молекулы воздуха в проводящем канале диаметром 0,5-5 мм, длиной 5-500 км, передают по проводящему каналу электрическую энергию на приемный экран и высоковольтный вывод понижающего трансформатора Тесла, преобразуют электрическую энергию по напряжению и частоте в инверторе и передают в нагрузку.The technical result is also achieved by the fact that in the method of transmitting electrical energy by creating a conductive channel of ionized air molecules between the conductive channel former and the receiving screen, connecting the conductive channel former to the high voltage output of the Tesla transmitting transformer and the receiving screen with the high voltage output of the Tesla receiving transformer and transmitting electric energy through a conductive channel from an energy source between step-up and step-down transformers Tesla to naked A voltage of 0.7-50 million V is applied to the shaper of the conducting channel, with a resonant frequency f 0 = 1-100 kHz and a stream of electrons, γ-quanta and other nuclear particles is created in the shaper of the conducting channel, air molecules are ionized in the conducting channel with a diameter 0.5-5 mm, 5-500 km long, transmit electric energy through a conducting channel to the receiving screen and high-voltage output of the Tesla step-down transformer, convert electric energy by voltage and frequency in the inverter and transfer it to the load.
В варианте способа передачи электрической энергии путем создания проводящего канала из ионизированных молекул воздуха между формирователем проводящего канала и приемным экраном, соединения формирователя проводящего канала с высоковольтным выводом передающего трансформатора Тесла и приемного экрана с высоковольтным выводом принимающего трансформатора Тесла и передачи электрической энергии по проводящему каналу от источника энергии между повышающим и понижающим трансформаторами Тесла к нагрузке, высоковольтный вывод передающего трансформатора Тесла соединяют с общим входом диодного блока из двух встречно включенных диодных цепей. Формирователь проводящего канала выполняют в виде фокусирующего параболического отражателя и цилиндрического электрода, установленного соосно вокруг фокальной области параболического отражателя, изолированных друг от друга, диодную цепь с отрицательным потенциалом соединяют с параболическим отражателем, а диодную цепь с положительным потенциалом соединяют с цилиндрическим электродом, создают между параболическим отражателем и цилиндрическим электродом разность потенциалов 0,7-50 млн. В, создают в формирователе проводящего канала поток электронов, γ-квантов и других ядерных частиц, ионизируют молекулы воздуха в проводящем канале диаметром 0,5-5 мм, длиной 5-500 км, передают по проводящему каналу электрическую энергию на приемный экран и высоковольтный вывод понижающего трансформатора Тесла, преобразуют электрическую энергию по напряжению и частоте в инверторе и передают в нагрузку.In an embodiment of the method for transmitting electric energy by creating a conductive channel of ionized air molecules between the conductive channel former and the receiving screen, connecting the conductive channel former to the high voltage output of the Tesla transmitting transformer and the receiving screen with the high voltage output of the Tesla receiving transformer and transmitting electric energy through the conductive channel from the source energy between step-up and step-down transformers Tesla to the load, the high-voltage output of the transmitting Tesla transformer is connected to the common input of the diode block of two counterclosed diode circuits. The conductive channel former is implemented as a focusing parabolic reflector and a cylindrical electrode mounted coaxially around the focal region of the parabolic reflector, isolated from each other, a diode circuit with a negative potential is connected to a parabolic reflector, and a diode circuit with a positive potential is connected to a cylindrical electrode, created between the parabolic a reflector and a cylindrical electrode, a potential difference of 0.7-50 million V create in the shaper of the conductive channel p the outflow of electrons, γ-quanta and other nuclear particles, ionize air molecules in a conductive channel with a diameter of 0.5-5 mm, a length of 5-500 km, transmit electric energy through a conductive channel to the receiving screen and the high-voltage output of a Tesla step-down transformer, convert electrical energy voltage and frequency in the inverter and transmit to the load.
Изобретение иллюстрируется на фиг. 1, 2, где на фиг. 1 показана блок-схема устройства и способа передачи электрической энергии с использованием переменного тока высокого напряжения и частоты. На фиг. 2 - блок-схема устройства и способа передачи электрической энергии с использованием выпрямленного тока высокого напряжения.The invention is illustrated in FIG. 1, 2, where in FIG. 1 shows a block diagram of a device and method for transmitting electrical energy using alternating current of high voltage and frequency. In FIG. 2 is a flowchart of an apparatus and method for transmitting electrical energy using a rectified high voltage current.
Устройство для беспроводной передачи электрической энергии на фиг. 1 содержит источник питания 1, преобразователь частоты 2, передающий трансформатор Тесла 3 с резонансным контуром 4, состоящим из индуктивности L1 первичной обмотки 5 и емкости С1 6. Резонансная частота контура 4 . Высоковольтный вывод 7 вторичной обмотки 8 передающего трансформатора Тесла 3 соединен с цилиндрическим металлическим электродом 9 формирователя 10 проводящего канала 11, установленным вокруг фокальной области 12 параболического отражателя 13 из электропроводящего материала. Ось 14 цилиндрического электрода 9 совпадает с фокальной осью 15 параболического отражателя 13, осью 16 проводящего канала 11 и центром 17 приемного экрана 18, установленного в конце проводящего канала 11. Диаметра D1 цилиндрического электрода 9 равен диаметру D2 параболического отражателя 13. Приемный экран 18 соединен с высоковольтным выводом высоковольтной обмотки 20 приемного трансформатора Тесла 21. Низкопотенциальный вывод 22 вторичной обмотки 8 передающего трансформатора Тесла 3 и низкопотенциальный вывод 23 высоковольтной обмотки 20 приемного трансформатора Тесла 21 соединен с землей 24 или с уединенной емкостью 25. Резонансный контур 26 приемного трансформатора Тесла 21 состоит из индуктивности L2 низковольтной обмотки 27 и емкости С2 28. Резонансная частота контура 26 равна резонансной частоте f1 контура 4, f1=f2. Резонансный контур 26 соединен с инвертором 29 и нагрузкой 30.The device for wireless transmission of electrical energy in FIG. 1 contains a
Устройство для беспроводной передачи электрической энергии на фиг.2 содержит диодный блок 31 из двух встречно включенных диодных цепей 32 и 33 с общим входом 34, соединенным с высоковольтным выводом 7 вторичной обмотки 8 передающего трансформатора Тесла 3. Вывод 35 диодной цепи 32 с отрицательным потенциалом соединен с параболическим отражателем 13, а вывод 36 диодной цепи 33 с положительным потенциалом соединен цилиндрическим диодом 9 формирователя 10 проводящего канала 11.The device for the wireless transmission of electrical energy in figure 2 contains a
Способ передачи электрической энергии реализуется следующим образом. При подаче на цилиндрический электрод 9 (фиг. 1) напряжения более 1 млн. В с частотой 1-100 кГц, равной резонансной частоте контура 4 , в формирователе 10 проводящего канала 11 создают поток электронов, γ-квантов и других ядерных частиц с высокой энергией, которые ионизируют молекулы воздуха в проводящем канале 11 диаметром 0,5-5 мм, длиной 5-500 км. Электрическую энергию передают в резонансном режиме на повышенной частоте f1=f2 между передающим 3 и приемным трансформаторами Тесла через формирователь 10, проводящий канал 11 и экран 17. Электрическую энергию уменьшают по напряжению в приемном трансформаторе 21, согласуют по частоте f1=f2 в резонансном контуре 26, изменяют по частоте в инверторе 29 и передают в нагрузку 30.The method of transmitting electrical energy is implemented as follows. When applying to the cylindrical electrode 9 (Fig. 1) voltage of more than 1 million V with a frequency of 1-100 kHz, equal to the resonant frequency of
В способе передачи электрической энергии с использованием выпрямленного тока (фиг. 2) проводящий канал 11 формируют путем ускорения и фокусировки электронов и других заряженных частиц в формирователе 10 проводящего канала 11 с помощью передающего резонансного трансформатора Тесла 3 и диодного блока 31, для этого диодную цепь 32 с отрицательным потенциалом соединяют с параболическим отражателем 13, а диодную цепь 33 с положительным потенциалом соединяют с цилиндрическим электродом 9, который устанавливают вокруг фокальной области 12 параболического отражателя 13. В известных устройствах для формирования проводящего канала используют лазеры, электронные пушки и микроволновые генераторы.In the method of transmitting electric energy using a rectified current (Fig. 2), the
В отличие от известных способов и устройств в предлагаемом способе и устройстве для беспроводной передачи электрической энергии, электрическую энергию высокого потенциала более 1 млн. В и высокой частоты от передающего трансформатора Тесла 3 используют как для формирования проводящего канала 11, так и для передачи электрической энергии по проводящему каналу 11 на приемный трансформатор Тесла 21 и через инвертор 29 к нагрузке 30. Это повышает эффективность и надежность способа и устройства для беспроводной передачи электрической энергии и снижает стоимость устройства и передаваемой электроэнергии.In contrast to the known methods and devices in the proposed method and device for wireless transmission of electrical energy, high potential electrical energy of more than 1 million V and high frequency from a Tesla 3 transmitting transformer are used both for forming a
Способ и устройство для беспроводной передачи электрической энергии могут быть использованы для электроснабжения удаленных объектов в труднодоступной местности, например в горах, а также для передачи электрической энергии на движущиеся объекты в воздухе и в океане на расстояние до 500 км.A method and apparatus for wireless transmission of electrical energy can be used to power remote objects in hard-to-reach areas, for example in the mountains, as well as to transfer electric energy to moving objects in the air and in the ocean over a distance of 500 km.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105577A RU2614987C1 (en) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Device and method for transmission of electric power (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105577A RU2614987C1 (en) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Device and method for transmission of electric power (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2614987C1 true RU2614987C1 (en) | 2017-04-03 |
Family
ID=58505521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016105577A RU2614987C1 (en) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Device and method for transmission of electric power (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2614987C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111371086A (en) * | 2019-11-20 | 2020-07-03 | 横店集团东磁股份有限公司 | System and method for transmitting power by using one conducting wire |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3719829A (en) * | 1970-04-10 | 1973-03-06 | Versar Inc | Laser beam techniques |
RU2310964C1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-11-20 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Electrical energy transmission method and device |
RU2325752C1 (en) * | 2007-02-19 | 2008-05-27 | Александр Николаевич Богачев | Alternating current voltage regulator |
-
2016
- 2016-02-18 RU RU2016105577A patent/RU2614987C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3719829A (en) * | 1970-04-10 | 1973-03-06 | Versar Inc | Laser beam techniques |
RU2310964C1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-11-20 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Electrical energy transmission method and device |
RU2325752C1 (en) * | 2007-02-19 | 2008-05-27 | Александр Николаевич Богачев | Alternating current voltage regulator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111371086A (en) * | 2019-11-20 | 2020-07-03 | 横店集团东磁股份有限公司 | System and method for transmitting power by using one conducting wire |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2341860C2 (en) | Method and device for transmission of electric power (versions) | |
RU2310964C1 (en) | Electrical energy transmission method and device | |
RU2342761C1 (en) | Method and device for electric energy transmission (versions) | |
RU2161850C1 (en) | Technique and gear to transmit electric energy | |
RU2548571C2 (en) | System for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam | |
RU2273939C1 (en) | Method and device for transferring electric energy (variants) | |
RU2538164C2 (en) | Improved particle accelerator and magnetic core for particle accelerator | |
RU2000117147A (en) | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMISSION OF ELECTRIC ENERGY (OPTIONS) | |
US7839254B2 (en) | Transformer with high voltage isolation | |
CN1666415A (en) | Power modulator | |
RU2614987C1 (en) | Device and method for transmission of electric power (versions) | |
US11588421B1 (en) | Receiver device of energy from the earth and its atmosphere | |
RU2577522C2 (en) | Method and device for transmission of electric power | |
RU2578192C2 (en) | Method of radiating energy and device therefor (plasma emitter) | |
US11515085B2 (en) | System for an inductive energy transmission from a primary-conductor system to a vehicle having a secondary winding | |
RU2245598C1 (en) | Method and device for electrical energy transmission | |
US1570803A (en) | Method for starting an arc in a welding apparatus and the like | |
Deb et al. | Generation of high voltage nanosecond pulses using Pulse Sharpening switch | |
US4020318A (en) | Electron beam generators | |
RU2771054C1 (en) | Method for electrical energy generation and two-resonant generator for its implementation | |
DE102014003561A1 (en) | Electrically bilateral dyopolar conversion process, conversion device and device arrangement | |
RU2538160C2 (en) | Method and device for wireless electric power supply to remote consumers of electrical energy via laser beam | |
RU2749553C2 (en) | Electromagnetic radiator and methods for creating a current-conductive plasma by radiator and regulating its radiated flux | |
US1720724A (en) | Electron-discharge device | |
CN103727840A (en) | Electronic brake device and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180219 |