Способ трансформации электроэнергии, устройство для его функционирования и способ изготовления устройства



Способ трансформации электроэнергии, устройство для его функционирования и способ изготовления устройства
Способ трансформации электроэнергии, устройство для его функционирования и способ изготовления устройства
Способ трансформации электроэнергии, устройство для его функционирования и способ изготовления устройства

 


Владельцы патента RU 2504037:

Багич Геннадий Леонидович (RU)

Изобретение относится к способам и устройствам преобразования электроэнергии (трансформаторам), а также к переключателям с прямолинейным движением органа управления. Технический результат заключается в упрощении устройства путем исключения магнитопровода. Преобразование энергии происходит без стального сердечника с помощью электрического и магнитного полей. В связи с этим устройство может найти самое широкое применение для преобразования энергии сверх высоких частот, в частности преобразования входной частоты в выходную. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к способам и устройствам преобразования электроэнергии (трансформаторам), а также переключателям с прямолинейным движением органа управления.

Известные трансформаторы преобразуют электроэнергию магнитного поля в энергию магнитного поля. При низких частотах для преобразовании энергии требуется стальной магнитопровод, что значительно повышает вес и габариты трансформаторов на единицу передаваемой мощности. Целью изобретения является исключение магнитопровода при преобразовании как низкочастотных, так и высокочастотных напряжений с одновременном уменьшении трудозатрат при изготовлении продукции.

Указанная цель достигается тем, что для трансформации электроэнергии используются электрическое и магнитное поля, за счет того, что энергия электрического поля конденсатора, с помощью токов смещения, трансформируется в энергию магнитного поля катушки индуктивности и, наоборот, энергия магнитного поля катушки индуктивности трансформируется в энергию поля конденсатора, т.е. используется принцип обратимости энергии.

На фиг.1 представлено устройство, содержащее, например, 4 входных конденсатора С1-С4, между обкладками которых находятся плоскостные индуктивности Л. Все индуктивности Л залиты диэлектриком с высокой диэлектрической проницаемостью, например сополимером, и представляет собой подвижной якорь 6. Якорь 6 перемещается в неподвижном основании 5, также залитом сополимером.

Работает устройство следующим образом. При подключении контактов 1,2 к линейному или фазному высоковольтному напряжению, например 500 кВ в конденсаторах протекают токи смещения, которые при включенной нагрузке, своими полями индуктируют токи в индуктивностях, от которых образуется магнитное поле. Расчет показывает, что при входном напряжении 500 кВ, толщины изоляционной катушки 8 мм, при расстояниях между обкладками конденсаторов 10 мм (в качестве диэлектрика принят сополимер, диэлектрическая проницаемость которого составляет 100000) и площади пластин (металлической фольги) порядка 100 квадратных метров, мощность на выходе устройства составит 8,5 кВт. Для увеличения мощности очевидно следует увеличивать площадь пластин, или частоту, или то и другое.

На фиг.2 показан способ изготовления устройства, который заключается в том, что вокруг оси О параллельно наматываются изолента 11, фольга 12, гибкая оболочка 13, представляющая собой индуктивность, залитую диэлектриком с большой диэлектрической проницаемостью, повторно фольга и изолента в виде лент заданной длины, причем фольга и гибкая оболочка могут иметь прерывистую длину, площади которых радиально совместимы, а электрические соединения от фольги начала и концы индуктивностей выводятся на клеммник 14. С целью устранения пробоя ширина изоленты должна превышать ширину фольги.

Устройство может выполнять функции как умножения частоты, так и суммирования различных колебаний с целью получения наперед заданных кривых временных напряжений. На фиг.3 показаны три входные исходные кривые а), б), в), которые получаются, например, в метровом диапазоне волн за счет увеличения длины двух параллельных длин линий на 0.33 метра. Смещенные по фазе кривые подаются на вход трех конденсаторов, выходом которых является одна индуктивность, где генерируется трехкратная частота с).

Для регулировки напряжения используется коэффициент перекрытия площадей, содержащих индуктивности Л с площадями конденсаторных пластин за счет перемещения якоря 6 и основания 5, см. фиг1. При нулевом перекрытии происходит отключение нагрузки.

Устройство из-за низкой себестоимости может найти самое широкое применение как в силовой электротехнике, так и в устройствах автоматики, особенно в сфере сверхвысоких частот.

1. Устройство трансформации, отличающееся тем, что между обкладками конденсатора размещена плоскостная катушка индуктивности, причем плоскость катушки и пластин конденсатора имеют переменное значение коэффициента перекрытия, который изменяется от единицы до нуля, при этом плоскостные катушки и конденсаторные пластины изолированы диэлектриком с высоким значением диэлектрической проницаемости, например, сополимером.

2. Способ изготовления устройства, отличающийся тем, что вокруг некоторой оси О одновременно производим намотку сложенных вместе лент, представляющих собой изоляционную ленту, токопроводящую фольгу, гибкую оболочку, представляющую собой плоскую индуктивность, залитую диэлектриком с высокой диэлектрической проницаемостью, повторно фольгу и изоленту, причем ширина изоленты превышает ширину фольги, а гибкая оболочка и фольга могут иметь прерывистую длину при радиально совместимых площадях, при этом изоляционные провода, имеющие электрические связи с фольгой и индуктивностью, промаркированы и выведены наружу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технологии и оборудованию для передачи электроэнергии по одному проводящему каналу. .

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано в энергетике для изготовления базового элемента конвертера энергии физического поля планеты Земля непосредственно либо в электрическую энергию, либо в механическую.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к изготовлению элементов электрического оборудования, и может быть использовано при изготовлении конденсаторов для гибридных интегральных схем.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании конденсаторов для накопления энергии. .

Изобретение относится к радиотехнике и быть использовано при изготовлении намотанных многослойных конденсаторов (МК). .
Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к технологии изготовления интегральных схем и может быть использовано при изготовлении МДП ИС. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для производства слюдобумажных конденсаторов и других электротехнических изделий. Техническим результатом является повышение надежности слюдобумажных конденсаторов. Способ включает прессование, размещение пропиточного состава в первой зоне вакуумной установки, размещение контейнеров со слюдобумажными конденсаторами во второй зоне вакуумной установки, проведение теплоизоляции первой и второй зон вакуумной установки друг от друга, сушку в вакууме контейнеров со слюдобумажными конденсаторами, сушку пропиточного состава, заполнение контейнеров со слюдобумажными конденсаторами пропиточным составом путем его заливки из первой во вторую зону вакуумной установки, пропитку при атмосферном давлении, термообработку по ступенчатому режиму, при этом первую зону вакуумной установки располагают над второй зоной вакуумной установки, после сушки в вакууме контейнеров со слюдобумажными конденсаторами температуру во второй зоне вакуумной установки понижают до температуры сушки пропиточного состава 95±5°C, одновременно в вакууме в первой зоне вакуумной установки проводят сушку пропиточного состава при температуре 95±5°C. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области микро- и наноэлеткроники, где используются кратковременные и комбинированные источники тока. В частности, изобретение может быть использовано в качестве накопителя энергии. Способ изготовления планарного конденсатора повышенной емкости включает создание первого электрода путем формирования проводящего слоя с развитой поверхностью на проводящей электродной основе, формирование однородного по толщине тонкого диэлектрического слоя, повторяющего рельеф поверхности проводящего слоя с развитой поверхностью, и создание второго электрода путем заполнения пустот проводящим материалом между неровностями первого электрода, покрытого диэлектрическим слоем, формирование проводящего слоя с развитой поверхностью формируется из материала, имеющего анизотропию проводимости электрического тока такую, что в горизонтальном направлении электрическая проводимость выше электрической проводимости в вертикальном направлении. Технический результат - создание планарного конденсатора повышенной емкости с более высоким значением удельной мощности.10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к пленочным варикондам и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности в качестве управляемого напряжением емкостного элемента в устройствах автоматики, связи и т.д. Техническим результатом является устранение возможности короткого замыкания между верхним и нижним электродами даже в случае, когда между электродами расположена очень тонкая сегнетоэлектрическая пленка. Тонкопленочный вариконд содержит слой сегнетоэлектрического материала, заключенный между нижним и верхним электродами, нижний электрод выполнен из высоколегированного монокристаллического кремния, при этом на нижней стороне кремниевого электрода выполнен омический контакт. 6 ил.

Предложен двухслойный конденсатор (EDLС), который имеет первую (110) и вторую (120) электропроводящие структуры, отделенные друг от друга разделителем (130). По меньшей мере одна из первой и второй электропроводящих структур включает в себя пористую структуру, содержащую множество каналов (111, 121) с отверстием на поверхности пористой структуры, при этом каждый из каналов имеет отверстие (112, 122) на поверхности (115, 125) пористой структуры. В другом варианте изобретения устройство накопления заряда включает в себя множество наноструктур (610) на подложке (605), электролит (650), находящийся в физическом контакте по меньшей мере с некоторыми наноструктурами, материал (615), имеющий диэлектрическую проницаемость по меньшей мере 3,9, расположен между электролитом и наноструктурами. Наноструктуры в заявленном устройстве выполнены из кремния, кремний-германия, карбида кремния, алюминия, вольфрама, меди. Предложен также способ изготовления электропроводящей структуры и способ изготовления устройства накопления заряда. Снижение габаритов и веса устройства, увеличение площади поверхности электрода и его емкости является техническим результатом изобретения. 5 н. и 30 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конденсаторам с нестандартным расположением электродов. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения температуры исследуемого кристалла и улучшение условий охлаждения кристалла. Устройство представляет собой электрический конденсатор, используемый для метода импедансной спектроскопии кристаллов, взаимодействующих с лазерным излучением. Каркас конденсатора образуют две диэлектрические стойки, закрепленные в диэлектрической пластине основания. Используемый в работе кристалл кварца размещается в стойках. Металлические электроды располагаются вдоль длины кристалла в радиальных плоскостях оси конденсатора, центрально симметрично по отношению к оси, на одинаковом от нее расстоянии. Наличие симметрии обеспечивает контроль степени однородности электрического поля в кристалле путем изменения количества электродов в конденсаторе. В случае, если количество электродов больше двух, то углы между плоскостями, соответствующими соседним электродам каждой обкладки конденсатора, одинаковые. Данная конфигурация расположения, малая толщина и использование хорошо отражающего свет металла для электродов минимизируют долю поглощаемого ими рассеянного излучения. Электроды играют роль эффективного радиатора, способствующего контролируемому, однородному охлаждению кристалла. Лучшие условия охлаждения кристалла достигаются использованием большего числа электродов в конденсаторе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и микроэлектроники, а именно к устройствам для хранения энергии, в которых выполнены пористые электроды для электрохимических конденсаторов с сильно развитой пористой поверхностью, сформированной с использованием нанотехнологий. Предложены варианты выполнения устройства для хранения энергии, а также способ формирования устройства и пористых электродов. В варианте осуществления изобретения устройство для хранения энергии включает в себя пористую структуру, образованную множеством главных каналов внутри электропроводящей структуры в направлении плоскости кристалла, при этом каждый из главных каналов имеет отверстие в главной поверхности кристалла, и каждый из главных каналов проходит в электропроводящую структуру под острым углом к главной поверхности кристалла. В варианте осуществления изобретения устройство для хранения энергии включает в себя пористую структуру, содержащую матрицу V-образных канавок и пирамидальных углублений. Повышение емкости и надежности устройства хранения энергии, является техническим результатом изобретения. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 27 ил.
Наверх