РЕЗОНАНСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Российский патент 2010 года по МПК H01F19/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к энергопреобразовательным устройствам и может быть использовано в целях питания электротехнических устройств и систем.

Известно устройство для получения электрической энергии, состоящее из источника высоковольтного напряжения, зарядного конденсатора, разрядника, бессердечникового трансформатора, первичная обмотка которого подключена к цепи разрядник-зарядный конденсатор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения работы устройства как эфиродинамического генератора электроэнергии, вторичная обмотка настроена в резонанс с разрядом, при этом для обеспечения положительной обратной связи выход вторичной обмотки трансформатора подключен через выпрямитель к зарядному конденсатору /Заявка RU 2003113351, 2004 г./.

Известное устройство не обеспечивает получения на выходе низкого напряжения для потребителя.

Известно устройство захвата и преобразования энергии физического вакуума в электрическую энергию, содержащее: доработанный трансформатор, генератор синусоидального тока, конденсатор первичной обмотки трансформатора, конденсатор вторичной обмотки трансформатора, согласующий элемент, аккумуляторную батарею /Заявка RU 2001109811, 2003 г./.

Известное устройство конструктивно сложно, не технологично в использовании, особенно при настройке, ограниченно применимо при высоких значениях энергетических параметров, не отвечает требованиям безопасности (высокое напряжение), отсутствует электромагнитная совместимость с потребителем.

Известен трансформатор Н.Тэсла, состоящий из трех обмоток - первичной и двух вторичных, расположенных внутри первичной обмотки. Одна вторичная обмотка высоковольтная, а вторая обмотка низковольтная, расположенные аналогично высоковольтной / В.А.Ацюковский. Трансформатор Н.Тэсла: Энергия из эфира. Издательство «Петит», 2004 г., стр.8-7/. Недостатком известного трансформатора является малая площадь взаимодействия обмоток между собой.

Наиболее близким является резонанс-трансформатор, имеющий в первичной цепи настроенные в резонанс при резонансной частоте индуктивность и емкость (резонанс токов или напряжений), отличающийся тем, что катушка в первичной цепи имеет два сердечника, меньший из которых содержит вторичную обмотку, с которой снимается полезная мощность, при этом общее изменение индуктивности катушки в первичной цепи не превышает (даже при полной загрузке трансформатора) нескольких процентов, что практически не влияет на резонанс, снимаемая с вторичной обмотки мощность превосходит мощность эл. тока в первичной цепи, т.к. при резонансе полная мощность на катушке трансформатора в первичной цепи в О_д раз (добротность) превышает полную мощность, подведенную к первичной цепи, резонанс поддерживается при изменении нагрузки трансформатора либо изменением емкости и индуктивности резонансного контура, либо изменением частоты подведенного тока /Заявка RU 96108039, 1998 г./.

Известный трансформатор не обладает высокой добротностью, конструктивно сложен, не технологичен при регулировке выходных параметров. Задачей изобретения является повышение универсальности выходных параметров и технологичности управления трансформатором, расширение выходных энергетических параметров и возможность их плавной регулировки.

Задача решается тем, что в резонансном трансформаторе, включающем первичную и вторичную коаксиально расположенные обмотки, согласно изобретению во внутренней полости вторичной обмотки коаксиально установлена дополнительная обмотка, внутри дополнительной обмотки установлен сердечник из феррита, выполненный не замкнутым. Отличительными признаками являются:

- во внутренней полости вторичной обмотки коаксиально установлена дополнительная обмотка (что снижает конструктивную сложность, обеспечивает возможность реализации технологичного управления энергетическими параметрами);

- внутри дополнительной обмотки установлен сердечник, выполненный из феррита (что обеспечивает расширение значений выходных параметров - тока и напряжения);

- сердечник выполнен не замкнутым (что снижает материалоемкость и конструктивную сложность).

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию «новизна». Сравнение заявляемого решения с аналогами и другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежом, где трансформатор представлен в разрезе Резонансный трансформатор содержит первичную обмотку 1, вторичную обмотку 2, дополнительную обмотку 3, каркас 4 катушки, сердечник 5.

Резонансный трансформатор работает следующим образом. В первичную обмотку 1 трансформатора с высокой частотой поступают импульсы тока с короткими фронтами, инициируемые генератором импульсов (на чертеже не указан). Во вторичной обмотке 2, имеющей большее число витков, чем в первичной, возникает явление резонанса, при котором инициируется высокое напряжение /В.А.Ацюковский. Моделирование структур вещества и полей на основе представлений о газообразном эфире. «Энергоиздат», 1990 г., стр.5-7/.

Возникают резонансные колебания, обусловленные параметрами вторичной обмотки (диаметр провода, число витков, толщина и материал изоляции), что в свою очередь инициирует низковольтное напряжение в дополнительной обмотке 3, имеющей меньшее количество витков, чем во вторичной обмотке. К дополнительной обмотке при необходимости могут подключаться выпрямительные диоды и сглаживающий конденсатор. При этом полученное постоянное напряжение может использоваться либо непосредственно, либо через соответствующие преобразователи, изменяющие постоянный ток в вид энергии, необходимый потребителю. Резонансный трансформатор способен работать без сердечника, но при использовании трансформатора с сердечником энергетические показатели возрастают по меньшей мере на 10%. Не замкнутый сердечник обеспечивает заданное нормальное функционирование трансформатора без насыщения сердечника и сопутствующей диспропорции в преобразовании электроэнергии.

Управление выходной мощностью трансформатора выполняется без изменения параметров трансформатора, а осуществляется изменением только входного воздействия управляющих импульсов, создаваемым любым генератором.

Резонансный трансформатор обеспечивает повышение универсальности выходных параметров и технологичность регулировки, с расширением выходных энергетических параметров и возможность их плавной регулировки от любого импульсного генератора, что в свою очередь обеспечивает простоту и удобство управления.

Изобретение относится к электротехнике, к энергопреобразовательным устройствам и может быть использовано в цепях питания электротехнических устройств и систем. Технический результат состоит в повышении универсальности выходных параметров и технологичности управления трансформатором, расширении выходных энергетических параметров и возможности их плавной регулировки. Резонансный трансформатор включает первичную и вторичную коаксиально расположенные обмотки. Во внутренней полости вторичной обмотки коаксиально установлена дополнительная обмотка, внутри дополнительной обмотки установлен сердечник из феррита, выполненный не замкнутым. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Резонансный трансформатор, включающий первичную и вторичную коаксиально расположенные обмотки, отличающийся тем, что во внутренней полости вторичной обмотки коаксиально установлена дополнительная обмотка.

2. Резонансный трансформатор по п.1, отличающийся тем, что внутри дополнительной обмотки установлен сердечник, выполненный из феррита.

3. Резонансный трансформатор по п.2, отличающийся тем, что сердечник выполнен не замкнутым.