Генератор высокочастотного переключения

Описание .

Предложенное изобретение "Генератор высокочастотного переключения " предназначено для выработки электроэнергии для бытовых нужд населения. Преимущество данного изобретения заключается в следующем: 1.Для производства электроэнергии не нужны дорогостоящие энергоресурсы. 2 . Выработку электроэнергии позволяет выполнять установки в дискретном ряду мощности от десятки киловатт до десяти мегаватт. 3 . Изобретение относится к "экоэнергетика " имея в виду получение чистой энергии , не вызывающие загрязнения окружающей среды 4 . Работа «Генератора высокочастотного переключения» ( ГВП ) независимая от капризов природы. Уникальность энергоустановки заключается в том, что в генерирующем устройстве путем высокочастотного переключения подавляется противодействующая магнитная сила. Это условие облегчает вращение электродвигателя, который приводит в движение якорь генератора. Соотношение мощностей электродвигателя и генератора относится как 1: 100. Изобретение относится к области техники - электроэнергетика . По международной патентной квалификацией (МПК ) изобретение относится к H02K 29/00 генераторы с немеханическими переключающими устройствами , например полупроводниковыми приборами. На фиг.1 представлена энергоустановка , предназначенная для получения электроэнергии путем высокочастотного переключения. Она состоит : 1.Электродвигатель, поз.1, который жестко связан с валом генератора поз.2. 2.Система питания электродвигателя состоит из блока питания, аккумулятор. 3.Зарядное устройство питается от энергоустановки и таким образом заряжает аккумулятор. 4.Плата управления электродвигателем предназначена для автоматического управления скоростью вращения системы в силу меняющейся нагрузки потребителя. Таким образом, вращение генератора будет стабилизироваться с частотой 50 герц. 5.Плата высокочастотного переключения предназначена для коммутации обмоток генератора и достижения уменьшения противодействия магнитной силы. Принципиальная схема платы представлена на фиг.2. 6.Плата управления защитой трехфазной цепи предназначена для защиты от перегрузки. 7.Выходной трансформатор с ферритовым сердечником работает на частоте 100 кГц. Параллельно выходной обмотке трансформатора подключен конденсатор, функция которого заключается в выделении основной гармоники 50 герц. На принципиальной схеме фиг.2 изображен генератор на микросхеме NE555 с выходным каскадом на транзисторе Q1. Высокочастотный сигнал с истока Q1 подается на затворы полевых транзисторов Q2, Q3, Q4 стоки, которых соединены с первичной обмоткой трансформаторов TR1, TR2, TR3. Обмотки L1, L2, L3 генератора через коммутирующие диоды соединены с другим контактом трансформатора. Таким образом, коммутация обмоток генератора происходит через первичную обмотку трансформатора и дальше сток-исток транзисторов. Поэтому на вторичной обмотке трансформатора будет, выделятся промодулированный сигнал с частотой 100кГц. Индуктивность вторичной обмотки трансформатора, совместно с конденсатором настроены на частоту 50Гц. , поэтому на выходе параллельного контура будет, выделятся сигнал с частотой 50Гц. Мощность энергоустановки определяется мощностью применяемых полевых транзисторов. Применяя транзистор SKM75GB12V с током в 35 Ампер в трехфазной цепи 380В, мощность будет равна: P=√3×U×I×0.95=21.88 кВт. Генератор (ГВП) работает на принципе, сущность которого состоит в том, что магнитодвижущая сила катушки, обмотки генератора на частоте коммутации 100кГц сильно уменьшается по величине. Магнитная индукция постоянного магнита не уменьшается, а индуктированное напряжение в обмотке, катушки наводится, как и в обычном режиме. Магнитная противодействующая сила катушки, обмотки будет уменьшена, и ротор генератора будет вращаться без существенной затраты энергии. Объяснение этому явлению является свойство скин-эффекта, которое проявляется при прохождении переменного тока в проводнике. Вследствие скин-эффекта электрический ток при больших частотах течет преимущественно сквозь поверхностный слой проводника. Это приводит к уменьшению действующего сечения проводника. При переменном токе наблюдается повышенная плотность тока на поверхности проводника. Формула магнитной силы, действующей между магнитами равна: F=B2S/µ , тогда в этом случае две величины в этой формуле B и S уменьшаются в зависимости от скин-эффекта. Поэтому, действие магнитной силы будет иметь наименьшую величину при увеличении частоты тока. Формула глубины проникновения тока равна: d= 1/√wµµ0ƛ/2, где, ƛ – удельная электрическая проводимость, w – круговая частота тока, d - глубина проникновения тока. Из формулы видно, что глубина проникновения тока сильно зависит от круговой частоты наведенной частоты э.д.с. Чем выше частота тока, тем меньше глубина проникновения тока. Контроль и управление данного устройства будет осуществляться с помощью микропроцессора.

Патент на изобретение за №113910 зарегистрирован в Государственном реестре патентов Украины 27.03.2017 года.  

Tags:

 Альтернативные источники, безтопливный электрогенератор, электромобиль, электрогенератор автономный источник енергии для автомобиля