[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2460201C1 - Method to transform frequency and device for its realisation - Google Patents

Method to transform frequency and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2460201C1
RU2460201C1 RU2011109681/28A RU2011109681A RU2460201C1 RU 2460201 C1 RU2460201 C1 RU 2460201C1 RU 2011109681/28 A RU2011109681/28 A RU 2011109681/28A RU 2011109681 A RU2011109681 A RU 2011109681A RU 2460201 C1 RU2460201 C1 RU 2460201C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inductance
coils
thyristor
control coils
frequency
Prior art date
Application number
RU2011109681/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Леонидович Багич (RU)
Геннадий Леонидович Багич
Original Assignee
Геннадий Леонидович Багич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Леонидович Багич filed Critical Геннадий Леонидович Багич
Priority to RU2011109681/28A priority Critical patent/RU2460201C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2460201C1 publication Critical patent/RU2460201C1/en

Links

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: method assumes supplying AC voltage with frequency f to an inductance with a wire length equal to a half of an AC voltage wave length, inducing a magnetic induction electromotive force in control coils inductively joined with the specified inductance, alternate removal of positive and negative pulses from each of eight control coils with their subsequent supply to a control input of a thyristor, from the outlet of which harmonic oscillations arrive to a reactive load. The device implementing frequency transformation of electromagnetic signals includes a rectifier, an inductance coil, eight control coils, a thyristor and a reactive load representing an oscillating circuit. At the same time control coils may move along the inductance axis.
EFFECT: expanded range of produced frequencies.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к частотному преобразованию электромагнитной энергии, в частности преобразование входной частоты F в выходную Fк.The invention relates to the frequency conversion of electromagnetic energy, in particular the conversion of the input frequency F to the output Fk.

Известные способы получения различных частот требуют дорогостоящего электронного оборудования и труда высококвалифицированных специалистов-электронщиков.Known methods for producing various frequencies require expensive electronic equipment and the work of highly qualified electronic specialists.

Целью изобретения является расширение диапазона (в сторону увеличения) получаемых частот и снижение себестоимости работ.The aim of the invention is to expand the range (upward) of the received frequencies and reduce the cost of work.

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.This goal is achieved by the fact that, for example, the frequency voltage curve obtained as a result of two-half-wave rectification of the sinusoidal voltage with a frequency of 0.3 MHz (wavelength will be 1000 m, half-cycle, respectively, 500 m) is taken as an input characteristic. The control element is an inductance with a wire length of 500 m. To increase the frequency by a factor of K, we use K coils having electromagnetic coupling with the inductance. Inducted current is supplied to the control electrode of a two-stage thyristor. According to the rule of the starter screw, the coils generate positive or negative control pulses that follow as a function of the phase path of the electromagnetic field along the inductance axis, in our case the length of the wire winding is 500 m. The phase velocity in the spiral transmission line is much less than the speed of light and depends on the amount of length laid wires (turns, spirals) per unit length of a spiral along its axis. This value should be consistent with the speed of the conversion device (in our case, a two-operation thyristor). Coils have the ability to move along the axis of inductance, adjusting the duty cycle of the generated pulses. To increase the number of coils (control pulses), we wind the inductance along two parallel axes, for example, increasing the number of coils by eight, thereby. Inductance can also be a toroid or an Archimedean spiral.

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).Figure 1 shows a device that implements the method. It consists of eight coils in the form of bushings (windings filled with a compound), moved along the axis of the rod inductance 10, the windings of which are also filled with a compound. The specified basic voltage is supplied to the coil 10 from the rectifier 11. The control pulses from the coils 1-8 are supplied to the control electrode of the thyristor 9, the circuit of which includes the load C and L. The load C and L (capacitance and inductance) can operate in resonance mode on separate harmonic components. The two-operation thyristor 9 achieves the operation of switching on (opening the thyristor), as well as the operation of turning off the current (closing the thyristor).

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.The operation of the device is that the control coils 1-8 supply to the thyristor 9 opening pulses (odd coils) and closing pulses (even coils). The diagram shows a half-wave divided by control pulses into nine parts, i.e. the frequency of the output voltage increases nine times. For the device to operate on transient curves, DC power, a switching device and reactive load are required.

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).The proposed method can find a wide variety of applications. For example, when using it as a device for determining the environmental friendliness of products, a sample product is placed in the interelectrode capacitor space (in this case, the capacitor plates must be hermetically isolated by a material with high dielectric constant, for example, a copolymer), capacitance is fixed, the change of which determines the quality of the product. Similarly, when the capacitance is changed, the presence of metal in the interelectrode space is judged. Such a device reacts to the presence of explosives or drugs due to changes in the dielectric properties of the interelectrode medium. The high sensitivity of the device is determined by the use of microwave currents. Insulating the plates of the capacitor allows you to increase the voltage, and therefore, in a quadratic dependence, the energy of the electric field. It is promising to use the method for homing naval torpedoes both on surface and underwater targets, for which one of the sensor plates is the target itself. Another cover can rotate in search of a target inside an isolated solenoid along with it. Such a system is switched on at a safe distance from the torpedo tube. It can be turned off or turned on with a coded electronic key, after which, if the target is not detected, return to the base. The application of the method for the decomposition of water (in hydrogen energy) is also promising.

Claims (2)

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.1. A frequency conversion method comprising an inductance having a wire length equal to half the wavelength connected to an alternating voltage source with a frequency f, characterized in that it is used at half-wavelength K of coils inductively coupled to the original inductance to obtain an increased output frequency, moreover, the coils alternately generate positive and negative control pulses with their subsequent supply to the control input of the thyristor. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что индуктивность и катушки залиты компаундом, а катушки имеют возможность перемещения вдоль оси индуктивности. 2. The method according to claim 1, characterized in that the inductance and coils are filled with a compound, and the coils have the ability to move along the axis of the inductance.
RU2011109681/28A 2011-03-16 2011-03-16 Method to transform frequency and device for its realisation RU2460201C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109681/28A RU2460201C1 (en) 2011-03-16 2011-03-16 Method to transform frequency and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109681/28A RU2460201C1 (en) 2011-03-16 2011-03-16 Method to transform frequency and device for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2460201C1 true RU2460201C1 (en) 2012-08-27

Family

ID=46937966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109681/28A RU2460201C1 (en) 2011-03-16 2011-03-16 Method to transform frequency and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2460201C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1372543A1 (en) * 1986-04-07 1988-02-07 Белорусский Политехнический Институт Method of controlling direct three-phase frequency converter
EP1494343A2 (en) * 2003-07-04 2005-01-05 ABB Oy Frequency converter and drive for electric motor
RU2291548C1 (en) * 2005-07-13 2007-01-10 Открытое акционерное общество Ливенское производственное объединение гидравлических машин (ОАО "Ливгидромаш") Frequency converter with off-line inductor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1372543A1 (en) * 1986-04-07 1988-02-07 Белорусский Политехнический Институт Method of controlling direct three-phase frequency converter
EP1494343A2 (en) * 2003-07-04 2005-01-05 ABB Oy Frequency converter and drive for electric motor
RU2291548C1 (en) * 2005-07-13 2007-01-10 Открытое акционерное общество Ливенское производственное объединение гидравлических машин (ОАО "Ливгидромаш") Frequency converter with off-line inductor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2488208C1 (en) Method and device for transmission of electric power
WO2016010636A1 (en) Method and apparatus for adjustable coupling for improved wireless high q resonant power transfer
Zhang et al. Feasibility study of the high-power underwater capacitive wireless power transfer for the electric ship charging application
CA2807698A1 (en) Wireless energy transmission
Jiang et al. A fractional-order wireless power transfer system insensitive to resonant frequency
Abd Aziz et al. A Study on wireless power transfer using tesla coil technique
RU2460201C1 (en) Method to transform frequency and device for its realisation
Johnson Solid state tesla coil
WO2021053504A1 (en) Method and apparatus for transmission of electrical energy
RU2577522C2 (en) Method and device for transmission of electric power
Sun et al. Eddy current loss analysis and frequency optimization design of double-sided LCC-IPT system in seawater environment
Laha et al. Maximizing efficiency while maintaining voltage regulation of wireless power transfer systems using a buck-boost converter
Craven et al. Optimizing the secondary coil of a Tesla transformer to improve spectral purity
Bobba et al. Effect of coil geometry and dimensions on the performance of wireless power transfer in AUV application
Kiran et al. Analysis and experimental verification of three-coil inductive resonant coupled wireless power transfer system
WO2016159919A1 (en) Multi-frequency coil for various types of metal detectors
Miiura et al. Voltage control of inductive contactless power transfer system with coaxial coreless transformer for DC power distribution
RU2645222C2 (en) Device and method of electric signals amplification
WO2021053502A1 (en) Method and apparatus for transmission of electrical energy (embodiments)
Farriz et al. A simple design of a mini tesla coil with DC voltage input
WO2018156054A2 (en) Device and method for amplifying electrical signals (variants)
KR20160063004A (en) Apparatus for wireless power transmission
Sugiyama et al. A series–parallel-type resonant circuit wireless power transfer system with a dual active bridge DC–DC converter
Lorenz et al. Design of a compact high voltage DC power supply for electron beam applications
RU2395936C1 (en) Method of generating accelerating voltage in charged particle resonance accelerator