Способ преобразования частоты и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2460201:

Багич Геннадий Леонидович (RU)

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам частотного преобразования электромагнитных сигналов. Способ предполагает подачу на индуктивность с длиной проволоки, равной половине длины волны, переменного напряжения с частотой f, наведение в управляющих катушках, индуктивно связанных с указанной индуктивностью, ЭДС магнитной индукции, поочередное снятие с каждой из восьми управляющих катушек положительных и отрицательных импульсов с последующей подачей их на управляющий вход тиристора, с выхода которого гармонические колебания поступают в реактивную нагрузку. Устройство, реализующее частотное преобразование электромагнитных сигналов, включает в себя выпрямитель, индуктивную катушку, восемь управляющих катушек, тиристор и реактивную нагрузку, представляющую собой колебательный контур. При этом управляющие катушки имеют возможность перемещения вдоль оси индуктивности. Техническим результатом изобретения является расширение диапазона получаемых частот. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к частотному преобразованию электромагнитной энергии, в частности преобразование входной частоты F в выходную Fк.

Известные способы получения различных частот требуют дорогостоящего электронного оборудования и труда высококвалифицированных специалистов-электронщиков.

Целью изобретения является расширение диапазона (в сторону увеличения) получаемых частот и снижение себестоимости работ.

Указанная цель достигаются тем, что в качестве входной характеристики берется, например, частотная кривая напряжения, полученная в результате двухполупериодного выпрямления синусоидального напряжения с частотой 0.3 МГц (длина волны составит 1000 м, полупериод соответственно 500 м). Управляющим элементом служит индуктивность с длиной провода 500 м. Для увеличения частоты в К раз используем К катушек, имеющих электромагнитную связь с индуктивностью. Индуктируемый ток подается на управляющий электрод двухоперационного тиристора. Согласно правилу правоходового винта катушки вырабатывают положительные или отрицательные управляющие импульсы, следующие в функции пути прохождения фазы электромагнитным полем вдоль оси индуктивности, в нашем случае длина проводной намотки составляет 500 м. Фазовая скорость в спиральной линии передачи значительно меньше скорости света и зависит от количества уложенной длины проволоки (витков, спиралей) в единице длины спирали вдоль ее оси. Эта величина должна быть согласована с быстродействием преобразующего устройства (в нашем случае двухоперационного тиристора). Катушки имеют возможность передвижения вдоль оси индуктивности, регулируя скважность вырабатываемых импульсов. Для увеличения количества катушек (управляющих импульсов) индуктивность мотаем вдоль двух параллельных осей, например, восьмеркой увеличивая тем самым количество катушек. Индуктивность также может представлять собой тороид или архимедову спираль.

На рис.1 показано устройство, реализующее способ. Оно состоит из восьми катушек, имеющих форму втулок (обмотки, залитые компаундом), перемещаемых вдоль оси стержневой индуктивности 10, обмотки которой также залиты компаундом. На катушку 10 подается заданное базовое напряжение от выпрямителя 11. Управляющие импульсы от катушек 1-8 подаются на управляющий электрод тиристора 9, в цепь которого включена нагрузка С и Л. Нагрузка С и Л (емкость и индуктивность) могут работать в режиме резонанса на отдельных гармонических составляющих. Двухоперационным тиристором 9 достигаются операции включения (открытие тиристора), а также операция отключения тока (закрытие тиристора).

Работа устройства заключается в том, что управляющие катушки 1-8 подают на тиристор 9 открывающие импульсы (нечетные катушки) и закрывающие импульсы (четные катушки). На диаграмме изображена полуволна, разбитая управляющими импульсами на девять частей, т.е. частота выходного напряжения увеличивается в девять раз. Для работы устройства на кривых переходных процессов необходимо питание постоянным током, коммутирующее устройство и реактивная нагрузка.

Предлагаемый способ может найти самое разнообразное применение. Например, при использовании его в качестве прибора определения экологичности продуктов образцовый продукт помещают в межэлектродное конденсаторное пространство (при этом конденсаторные пластины должны быть герметично изолированы материалом с высокой диэлектрической проницаемостью, например сополимером), фиксируют емкостное сопротивление, по изменению которого судят о качестве продукта. Аналогично при изменении емкости судят о наличии в межэлектродном пространстве металла. Такой прибор реагирует на наличие взрывчатых веществ или наркотиков вследствие изменения диэлектрических свойств межэлектродной среды. Большая чувствительность прибора определяется использованием токов сверхвысоких частот. Изолирование пластин конденсатора позволяет увеличить напряжение, а значит, в квадратичной зависимости энергию электрического поля. Перспективным является использование способа для самонаведения морских торпед как на надводные, так и подводные цели, для чего одной из обкладок датчика является сама цель. Другая обкладка может вращаться в поиске цели внутри изолированного соленоида вместе с ним. Такая система включается на безопасном расстоянии от торпедного аппарата. Может быть отключена или включена кодовым электронным ключом, после чего при необнаруживании цели возвращаться на базу. Перспективно также применение способа для разложения воды (в водородной энергетике).

1. Способ преобразования частоты, включающий индуктивность, имеющую длину проволоки, равную половине длины волны, подключенную к источнику переменного напряжения с частотой f, отличающийся тем, что для получения увеличенной выходной частоты используется на полупериодной длине волны K катушек, индуктивно связанных с исходной индуктивностью, причем катушки поочередно вырабатывают положительные и отрицательные управляющие импульсы с последующей подачей их на управляющий вход тиристора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что индуктивность и катушки залиты компаундом, а катушки имеют возможность перемещения вдоль оси индуктивности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в силовых цепях высокой мощности, например в тяговых преобразователях для питания тяговых двигателей рельсовых транспортных средств.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в устройствах, позволяющих нагружать различные преобразователи с выходом на постоянном токе, аккумуляторные батареи, генераторы постоянного тока при проведении различных видов испытаний, включая ресурсные.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в индукционных плавильных комплексах для плавки черных и цветных металлов и сплавов. .

Изобретение относится к электротехнологии и может быть использовано в индукционных плавильных комплексах для плавки черных и цветных металлов и сплавов. .

Изобретение относится к области электроснабжения с управлением трехфазных короткозамкнутых асинхронных электродвигателей путевого механизированного инструмента при работах по текущему содержанию и ремонту железнодорожного пути.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнической, электроэнергетической, электрометаллургической, машиностроительной и электрохимической промышленности.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к преобразователям частоты, и может быть использовано, например, в валогенераторных установках с переменной частотой вращения синхронного генератора.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для индукционного нагревателя. .

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для преобразования переменного тока в постоянный с последующим преобразованием в переменный для питания электроприводов электровозов переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе с тяговыми асинхронными двигателя, питающимися от контактной сети постоянного тока, в частности на электроподвижном составе вагонов метрополитена

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в стиральной машине барабанного типа

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователями

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных устройствах, вращающейся машине или в двигателе транспортного средства для преобразования переменного тока в постоянный или наоборот или для изменения формы, амплитуды и частоты тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания высоковольтных асинхронных и синхронных двигателей

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе электроподвижного состава переменного тока

Изобретение относится к индукционной тепловой обработке непрерывных или дискретных изделий, в которой для управления индукцией тепловой обработкой изделий используют управление на основе широтно-импульсной модуляции или управление амплитудой. Технический результат - изменение частоты инвертора при регулировке уровня выходной мощности и управление частотой источника мощности для достижения оптимального индукционного нагрева за счет управления глубины проникновения. В устройстве и способе индукционного нагрева изделия изделие продвигается сквозь индуктор для его индукционной термообработки. Индуктор имеет электрическую мощность переменной частоты. При изменении частоты величиной электрической мощности управляют путем регулировки скважности или амплитуды. Альтернативно, изделие может быть неподвижным, а индуктор может перемещаться вдоль изделия, либо можно использовать комбинированное и скоординированное перемещение как изделия, так и индуктора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в статических преобразователях для бесперебойного питания ответственных потребителей трехфазного переменного тока. Технический результат - снижение установленной мощности и массогабаритных показателй. Статический преобразователь содержит входные клеммы для подключения к основному источнику переменного тока и клеммы для подключения к резервному источнику постоянного тока, контакторы, фазные дроссели, выпрямитель, фильтрующий конденсатор, инвертор. Статический преобразователь, являющийся источником питания с двойным преобразованием энергии обеспечивает при необходимости переход с сетевого режима на автономный без прерывания своей функции. Для этого плюсовая и минусовая клеммы для подсоединений источника постоянного тока подключены через контактор к основному выпрямителю, работающему в обычном режиме от сети переменного тока. Плюсовая клемма соединена через диоды с дросселями в цепи каждой фазы переменного тока на входе выпрямителя, а минусовая клемма - к общей минусовой точке этого выпрямителя. Выпрямитель выполнен на базе транзисторных чопперов, обеспечивающих регулирование напряжения при питании от источника постоянного тока. Напряжение с выпрямителя фильтруется конденсатором и поступает на вход инвертора, преобразующего постоянный ток в трехфазный переменный ток, поступающий к нагрузке. Группа гальванической развязки подключена непосредственно к источнику постоянного тока, а по выходу - к выходным клеммам основного выпрямителя. 1 ил.
Наверх