РЕГУЛЯТОР ТОКА Российский патент 2017 года по МПК H02M5/06 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразованию электрической энергии в магнитную. Может быть использовано, например, в токовых источниках питания. При работе источников питания создается возможность регулирования тока нагрузки при неизменном ее сопротивлении.

Известны, например, патенты №2486606, 2111526, где предлагаемые источники питания не имеют возможности регулирования токов нагрузки, имея при этом сложную конструкцию, что сказывается на их себестоимости и снижении надежности работы.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, устраняемых способом преобразования электрической энергии рабочего конденсатора в магнитную энергию плоскостной индуктивности, расположенной между пластинами конденсатора, к которой подключается нагрузка. Известно, что энергия электрического поля конденсатора при одноразовой зарядке равна W=CU²/2, а катушки индуктивности W=Li²/2, где W - энергия в Дж, С - емкость в Ф, U - напряжение между пластинами в В, L - индуктивность проводника в Гн, i - сила тока в проводнике А. Так мощность конденсатора при например 50 Гц синусоиды составит 50СU² Вт. Эта мощность без учета тепловых потерь и потерь на рассеивание переходит в катушку индуктивности. При постоянном значении емкости и индуктивности получаем на входе устройства напряжение на выходе ток. Или на входе ток на выходе напряжение. Таким образом, регулируя напряжение на входе, регулируем ток на выходе устройства и наоборот, регулируя ток на входе, получаем регулировку напряжения на выходе, т.е. получается обратимый процесс передачи электроэнергии. Регулируя потокосцепление поверхности конденсаторных пластин с плоскостной обмоткой индуктивности, получаем регулировку проходящей через устройство мощности.

На фиг. 1 показано устройство регулирования тока нагрузки при постоянном значении нагрузочного сопротивления. Оно содержит регулятор напряжения 1 с входным напряжением U_вх, выход которого электрически параллельно связан с конденсаторными пластинами 5 рабочего конденсатора, между пластинами которого расположена плоскостная индуктивность 6, имеющая выходное напряжение U_вых. Рабочий конденсатор совместно с плоскостной индуктивностью с целью передачи значительной мощности залиты сополимером 2, диэлектрическая проницаемость которого доходит до 100000 единиц. Параллельно рабочему конденсатору подключен регулировочный конденсатор, содержащий пластины 4, между которыми размещен подвижный сополимерный диэлектрик 7, изменяющий мощность регулировочного конденсатора. Для устранения воздушного зазора внутренняя поверхность пластин 4 также изолирована сополимером 2, которые подпружинены. Пружины условно не показаны. Конденсаторные пластины снаружи изолированы диэлектриком 3. Регулировочный конденсатор можно заменить высоковольтным конденсатором с большим значением емкости.

Работа устройства заключается в том, что при подаче требуемого напряжения любой частоты и формы на рабочий конденсатор энергия электрического поля преобразуется плоскостной индуктивностью в энергию магнитного поля, которая поступает в нагрузку. Регулируя регулятором 1 напряжение, регулируется ток подключенной к выходному устройству нагрузки. При постоянном напряжении ток нагрузки, а следовательно, и мощность, поступающая в нагрузку, регулируется регулировочным конденсатором переменной емкости.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразованию электрической энергии в магнитную, и может быть использовано, например, в токовых источниках питания. Технический результат заключается в упрощении регулирования. Регулятор тока содержит регулятор напряжения, выход которого параллельно электрически связан с пластинами рабочего и регулировочного конденсаторов. Регулировочный конденсатор содержит подвижной диэлектрик с большим значением диэлектрической проницаемости. Рабочий конденсатор содержит плоскую индуктивность, электрически связанную с нагрузкой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Регулятор тока, отличающийся тем, что содержит регулятор напряжения, выход которого параллельно электрически связан с пластинами рабочего и регулировочного конденсаторов, причем регулировочный конденсатор содержит подвижной диэлектрик с большим значением диэлектрической проницаемости, а рабочий конденсатор содержит плоскую индуктивность, электрически связанную с нагрузкой.

2. Регулятор тока по п. 1, отличающийся тем, что пластины регулировочного конденсатора подпружинены.