Пристрій для одержання електричної енергії

Реферат: UA 100242 U UA 100242 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електроенергетики і може бути використана в електроенергетичних установках для отримання електричної енергії змінного струму без витрат сировини на її виробництво. Разом з традиційними пристроями для отримання електроенергії відомі менш поширені пристрої, в яких використовується енергія хімічних реакцій, теплова енергія, енергія магнітного поля та ін. Відомий пристрій для отримання електричної енергії за рахунок утилізації внутрішньої енергії речовини, яка використовується [див. Патент RU № 2241279, МПК7 H01J 45/00, Н01J 1/20 опубл.2004.11.27], що містить формувач магнітного поля і розміщені у вакуумній камері емітер і колектор, встановлені таким чином, що вектор напруженості магнітного поля перпендикулярний робочим поверхням емітера і колектора. При цьому пристрій додатково містить активатор емісії, розташований у вакуумній камері поблизу емітера поза проміжком між емітером і колектором, емітер виконаний з матеріалу, що є сполукою - Са14Сu14О28, пристрій також містить конденсатор, підключений до емітера і до колектора, розташований зовні від вакуумної камери, і під'єднаний до зовнішнього ланцюга споживача. Активатор виконаний з матеріалу, що є сполукою барію на окисленому вольфрамі, і забезпечений засобом для підключення до малопотужного автономного джерела живлення. Активатор емісії розташований поблизу емітера з боку його поверхні, протилежної випромінюючій поверхні. Колектор і конденсатор виконані з матеріалу, що є сполукою СаСu3Ті4О12. Проте відомий пристрій складний у виготовленні і при роботі вимагає наявність автономного джерела живлення та має низький ККД. Відомий пристрій для утворення додаткової кількості вільних електричних зарядів і їх спрямованого переміщення в носії, що містить дві струмопровідні пластини (напрямні), між якими розміщений діелектричний матеріал, і конденсатор (накопичувач електричного заряду), обкладки якого підключені до струмопровідних пластин. При розташуванні діелектричного матеріалу з струмопровідними пластинами паралельно і поблизу земної поверхні відбувається спрямоване опромінення діелектричного матеріалу космічними частками, в результаті якого знімають і направляють вільні електричні заряди діелектричного матеріалу по струмопровідних пластинах на обкладки конденсатора. При підйомі опромінюється матеріалу високо над поверхнею землі, хаотичні рухи космічних часток компенсують один одного і не викликають упорядкованого переміщення вільних електричних зарядів в діелектрику. Недолік відомого пристрою полягає в тому, що вільних носіїв електричного заряду в діелектричному матеріалі виявляється недостатньо для отримання постійного та незгасаючого електричного струму. У міру того, як всі вільні електричні заряди діелектричного матеріалу перейдуть в накопичувач (конденсатор), електричний струм між струмопровідними пластинами припиняється і для продовження процесу накопичення електричного заряду необхідно перевернути опромінюваним матеріал на 180° відносно земної поверхні і продовжити накопичення електричного заряду, але вже іншої полярності (іншого знака) та іншим накопичувачем. Однак енергії накопиченого електричного заряду буде явно недостатньо для здійснення роботи по періодичному обертанню опромінюваного діелектричного матеріалу. Відомий пристрій для промислового отримання електричної енергії без витрати сировини на її виробництво, що містить джерело електричної енергії постійного струму, діодний випрямляч і перемикач, рухливий перемикаючий контакт якого підключений до однієї клеми джерела електричної енергії постійного струму, а нерухомі розмикаючі і прикінцеві контакти перемикача приєднані до входів і виходів високодобротних коливальних резонансних фільтрів, в ланцюг електричного навантаження кожного з яких включений діодний випрямляч для виділення постійної складової з сформованої послідовності прямокутних імпульсів. Після підсумовування постійних складових використовують отриману сумарну постійну напругу для електричного живлення як споживачів, так як первинне джерело електричної енергії постійного струму енергетичної установки. Так як електричний імпульс складається з нескінченного числа гармонійних складових, то наводяться математичні докази того, що електрична енергія імпульсу невичерпна і її можна використовувати для промислового отримання електричної енергії без витрат сировини. Недолік цього рішення полягає в тому, що в міру підсумовування постійних складових гармонік їх внесок (частка) зменшується до нескінченно малої величини. Математично нескінченно мала величина напруги існує, але практично вона дорівнює гранично малій величині (нулю) та енергетична установка для промислового виробництва електричної енергії має вельми обмежений час роботи в автономному режимі (без зовнішнього джерела енергії). Тривалість автономної роботи такої енергетичної установки визначається часом вільного загасання електромагнітних коливань у резонансних коливальних контурах, що 1 UA 100242 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 використовуються як фільтри гармонійних складових електричного імпульсу, та електричним навантаженням. У режимі холостого ходу, коли опір навантаження дорівнює нескінченності, час автономної роботи енергетичної установки повністю залежить від добротності резонансних коливальних контурів і не перевищує 2-3 хвилини. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою для отримання електричної енергії, в якому шляхом певної сукупності конструктивних елементів, їх послідовності і взаємного розміщення досягається отримання більшої кількості електричної енергії без витрат сировини на її виробництво в порівнянні з відомими рішеннями. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для отримання електричної енергії містить зарядний елемент, джерело живлення, низькочастотний генератор і щонайменше один блок, до складу якого входять трансформатор, високочастотний імпульсний генератор, помножувач напруги і діодні мости, причому зазначені вузли з'єднані послідовно, а одержана електрична енергія на виході пристрою підлягає поверненню на зарядний елемент для зарядки джерела живлення і на навантаження, а номінальні значення вищевказаних вузлів вибрані в залежності від необхідного навантаження. Автором корисної було проаналізовано різноманітні варіанти з'єднання вищевказаних блоків і доведено, що можливе послідовне, паралельне або комбіноване їх з'єднання. Корисна модель пояснюється кресленням, де зображено пристрій для отримання електричної енергії. Пристрій для отримання електричної енергії містить наступні елементи: 1. Зарядний пристрій. 2. Джерело живлення. 3. Низькочастотний генератор. 4. Випрямляч напруги. 5. Високочастотний імпульсний генератор. 6. Помножувач напруги. 7. Випрямляч напруги. 8. Навантаження. 9. Блок. Пристрій працює наступним чином: із джерела живлення (2) (наприклад, з акумуляторної батареї чи антени) електричний струм надходить на відповідні контакти низькочастотного генератора (3), на виході якого отримують струм змінної напруги, після чого електричний струм надходить на діодний міст (4), що являє собою випрямляч напруги (мається на увазі, що ці терміни зрозумілі для фахівця). Далі електричний струм надходить на високочастотний імпульсний генератор (5), після чого подається на помножувач напруги (6). Слідом електричний струм подається на випрямляч напруги (7) (діодний міст), після чого схема замикається на зарядному пристрої (1) і має вихід на навантаження (8). Забезпечення живлення навантаження заданої напруги забезпечують відповідною кількістю блоків (9), що можуть бути з'єднані паралельно, послідовно чи комбіновано. Усі параметри елементів підібрані таким чином, щоб забезпечити живлення необхідного навантаження. Корисна модель пояснюється прикладом конкретного використання. Приклад. Із джерела живлення (2), що являє собою акумулятор з напругою 12В, електричний струм подається відповідно на полярні контакти низькочастотного генератора (3) з характеристикою 50 Гц і вихідною напругою 50В, причому сила струму на вході становить близько 1А. З вищевказаного генератора на виході маємо змінний електричний струм з частотою близько 50Гц, після чого струм направляється на випрямляч напруги (4) і далі, на високочастотний імпульсний генератор (5), після чого заходить на помножувач напруги (6) і на випрямляч напруги (7) і потім направляється частково на зарядний пристрій (1) і на навантаження (8) потужністю 220Вт. За результатами практичних вимірювань автором корисної моделі було доведено, що при силі струму на вході, величина якого 1А, на виході автор має 5А при значенні напруги 220В без яких-то значних витрат при забезпеченні потужності навантаження 220Вт. Вимірюючи і зіставляючи вхідні, вихідні значення і отриманий результат автор корисної моделі практично довів можливість отримання необхідної електричної енергії без застосування сировини для її виробництва, що свідчить про досягнення технічного результату. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Пристрій для одержання електричної енергії, який відрізняється тим, що містить зарядний елемент, джерело живлення, низькочастотний генератор і щонайменше один блок, до складу 2 UA 100242 U 5 якого входять трансформатор, високочастотний імпульсний генератор, помножувач напруги і діодні мости, причому всі ці вузли з'єднані послідовно, а одержана електрична енергія на виході пристрою підлягає поверненню на зарядний елемент для зарядки джерела живлення і на навантаження, а номінальні значення вищевказаних вузлів вибрані в залежності від необхідного навантаження. 2. Пристрій для отримання електричної енергії по п. 1, який відрізняється тим, що блоки можуть бути з'єднані послідовно або паралельно. 3. Пристрій для отримання електричної енергії по п. 1, який відрізняється тим, що блоки можуть бути з'єднані комбіновано - послідовно і паралельно. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3