Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу и устройству для передачи электрической энергии. Технический результатом является создание способа и устройства для передачи электрической энергии без проводов и снижение затрат на передачу электроэнергии за счет исключения таких элементов как ЛЭП, провода, изоляторы, кабели и подстанции, а также обеспечение беспроводной передачи энергии на транспортные средства во время их движения. Между источником и приемником электрической энергии формируют проводящий канал методом фотоионизации и ударной ионизации с помощью генератора излучения, который электрически изолируют от генератора излучения. Проводящий канал соединяют с источником электрической энергии через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла, а с приемником - через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла. Увеличивают электрическую проводимость канала путем формирования поверхностного заряда и увеличения напряженности электрического поля. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2143775
Класс(ы) патента: H02J17/00
Номер заявки: 99105452/09
Дата подачи заявки: 25.03.1999
Дата публикации: 27.12.1999
Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Автор(ы): Стребков Д.С.; Авраменко С.В.; Некрасов А.И.
Патентообладатель(и): Стребков Дмитрий Семенович; Авраменко Станислав Викторович
Описание изобретения: Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу и устройству для передачи электрической энергии.
Известен способ и устройство для передачи электроэнергии по замкнутой цепи, состоящей из двух или более проводов, трансформаторных подстанций и линий электропередач (Электропередачи переменного и постоянного тока. Электротехнический справочник, Энергоатомиздат, 1988, стр.337-352).
Недостатком известного способа являются потери в линиях, составляющие от 5% до 20% в зависимости от длины ЛЭП и высокая стоимость оборудования, составляющая 10-30 тыс. долларов за 1 км ЛЭП.
Известен способ питания электротехнических устройств с использованием генератора переменного напряжения, подключаемого к потребителю, отличающийся тем, что напряжение генератора подают на низковольтную обмотку высокочастотного трансформаторного преобразователя, а один из выводов высоковольтной обмотки соединяют с одной из входных клемм электротехнического устройства, при этом изменением частоты генератора добиваются установления резонансных колебаний в образованной электрической цепи.
Устройство, реализующее данный способ, представляет собой источник переменного напряжения с регулируемой частотой, высокочастотный трансформатор, один вывод высоковольтной секции которого изолирован, а второй предназначен для подачи энергии потребителю (патент РФ N 210013, 1997, Авраменко С.В. Способ питания электротехнических устройств и устройство для его осуществления).
В известном способе и устройстве используют однопроводную систему передачи энергии потребителю. В данном способе питания электротехнических устройств отсутствует выделение тепла в проводнике, подводящем электрическую энергию, что обуславливает возможность использовать проводники малого поперечного сечения без потери электроэнергии на их нагрев.
Недостатком известного способа и устройства является необходимость использования для передачи энергии опор, изоляторов, провода или кабеля, что увеличивает стоимость передачи электроэнергии.
Другим недостатком является невозможность прямого использования известного способа и устройства для непосредственного питания движущихся электрических транспортных средств: автомобилей, тракторов, самолетов, ракет, кораблей, дирижаблей и т.д.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа и устройства для передачи электрической энергии без проводов и снижение затрат на передачу электроэнергии за счет исключения таких элементов ЛЭП, как провод, изоляторы, кабели и подстанции.
Другой задачей изобретения является обеспечение беспроводной передачи электрической энергии на электрические транспортные средства во время их движения.
Вышеуказанный результат достигается тем, что между источником и приемником электрической энергии формируют проводящий канал методом фотоионизации и ударной ионизации с помощью генератора излучения, например, на основе оптического лазера, указанный проводящий канал электрически изолируют то генератора излучения с помощью прозрачного для излучения электроизоляционного экрана, соединяют проводящий канал с источником электрической энергии через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла и с приемником электрической энергии через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок, увеличивают электрическую проводимость канала путем формирования поверхностного заряда и увеличения напряженности электрического поля и осуществляют под действием кулоновских сил перемещение электрических зарядов вдоль проводящего канала.
В одном из вариантов способа передачи электрической энергии проводящий канал формируют со стороны источника электрической энергии.
В другом варианте способа передачи электрической энергии проводящий канал формируют со стороны приемника электрической энергии.
Еще в одном варианте способа передачи электрической энергии проводящий канал формируют с помощью генератора излучения в импульсивном режиме с синхронной подачей на проводящий канал электрических импульсов от высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла.
Устройство, реализующее данный способ передачи электрической энергии, содержит генератор излучения, например, на основе оптического или рентгеновского лазера, для формирования проводящего канала между источником и приемником электрической энергии, и установленный соосно генератору излучения формирователь проводящего канала и электроизолирующий экран, прозрачный для излучения генератора, размещенный между формирователем проводящего канала и генератором излучения, источник электрической энергии соединен с формирователем проводящего канала через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла, с противоположной стороны проводящего канала установлен приемник проводящего канала, изолированный от корпуса приемника электрической энергии, указанный приемник электрической энергии соединен с приемником проводящего канала через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок.
Для увеличения расстояния между источником и приемником электрической энергии установлены два или более генераторов излучения, каждый из которых имеет формирователь и приемник проводящего канала и электроизолирующий экран, причем приемник проводящего канала, сформированного первым генератором излучения соединен с формирователем канала второго генератора излучения, а второй генератор излучения соединен через понижающий трансформатор или диодно-конденсаторный блок с приемником проводящего канала первого генератора излучения.
Для передачи электрической энергии между многочисленными источниками и приемниками электрической энергии устройство выполнено в виде энергетической разветвленной системы, состоящей из множества источников и приемников электрической энергии, соединенных между собой проводящими каналами, имеющими одинаковую частоту электрических колебаний в точках со единения, каждый источник электрической энергии снабжен генератором излучения, электроизолирующим экраном, формирователем и приемником проводящего канала, каждый формирователь проводящего канала соединен с источником электрической энергии с помощью высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла, а каждый генератор излучения соединен или с источником электрической энергии, или с приемником проводящего канала через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок.
Для обеспечения передачи электрической энергии на свободно перемещающееся транспортное средство приемник проводящего канала с помощью высоковольтных изоляторов закреплен на транспортном средстве, а источник электропитания и генератор излучения установлен в пределах прямой видимости от транспортного средства, а генератор излучения, электроизолирующий экран и формирователь канала имеют общую систему слежения за приемником на транспортном средстве.
Для электроснабжения транспортного средства, двигающегося по дороге, стационарный источник электрической энергии соединен через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла с металлическим ленточным приемником, который установлен на изоляторах вдоль дороги, по которой движется транспортное средство, а генератор излучения, формирователь проводящего канала и электроизолирующий экран установлены на транспортном средстве и снабжены устройством ориентации на ленточный приемник, формирователь канала соединен со вспомогательным маломощным источником электрической энергии с помощью высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла и с системой электропривода и управления транспортным средством через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно- конденсаторный блок.
Для обеспечения передачи электрической энергии в виде одиночного импульса или чередующихся пакетов чередующихся электрических импульсов устройство содержит синхронизатор, который соединен с генератором излучения и высоковольтным высокочастотным трансформатором Тесла для синхронизации подачи на формирователь проводящего канала синхронно импульсов от генератора излучения и высоковольтных импульсов от высоковольтного трансформатора Тесла.
Для предотвращения попадания высоковольтного электрического потенциала от трансформатора Тесла через проводящий канал на генератор излучения электроизолирующий экран содержит герметичный вакуумированный корпус из электроизоляционного материала и имеет два соосно расположенных окна из материала, прозрачного для излучения генератора.
В другом варианте конструкции устройства электроизолирующий экран выполнен полнотелым из электроизоляционного материала, прозрачного для излучения генератора.
Для повышения эффективности передачи электрической энергии на поверхности электроизолирующего экрана, противоположной по отношению к генератору излучения нанесено электропроводящее покрытие, прозрачное для излучения генератора, указанное покрытие соединено электрически с формирователем проводящего канала.
Способ и устройство для передачи электрической энергии показаны на фиг. 1, 2, 3, 4, 5.
На фиг. 1 показана схема способа и устройства для подачи электрической энергии к стационарным потребителям.
На фиг. 2 - схема передачи электрической энергии на большое расстояние, содержащая большое количество источников и приемников электрической энергии.
На фиг. 3 показана схема способа и устройства для передачи электрической энергии на транспортное средство, движущееся по произвольной траектории.
На фиг. 4 показана схема способа и устройства для передачи электрической энергии на транспортное средство, движущееся по заданной траектории, например электромобиля на шоссе.
На фиг. 5 показана схема устройства для формирования проводящего канала и приема электрической энергии на транспортном средстве, движущемся по заданной траектории, например автомобиля на шоссе.
Согласно фиг. 1 источник электрической энергии 1 соединен параллельно с генератором излучения 2 и с высокочастотным высоковольтным трансформатором Тесла 3.
Трансформатор Тесла, изобретенный в 1891 году, представляет бессердечниковый или с незамкнутым сердечником трансформатор, первичная обмотка, которого расположена снаружи или соосно с вторичной обмоткой. Вторичная обмотка состоит из большого числа витков медной тонкой изолированной проволоки. Один конец вторичной обмотки остается свободным, а второй при передаче напряжения высокой частоты на первичную обмотку присоединяется к линии. В высоковольтной вторичной обмотке в условиях резонанса возникают высокочастотные колебания, колебания напряжением до 7 · 106 вольт. (N. Tesia, Lectures, Patents, Articles, Beograd, 1956). Трансформатор Тесла 3 соединен с формирователем 4 проводящего канала 5. Формирователь 4 выполнен в виде трубки из проводящего материала и установлен соосно с генератором излучения 2. Между формирователем 4 и генератором излучения 2 установлен прозрачный для излучения электроизолирующий экран 7, который электрически изолирует генератор излучения 2 от высокого напряжения на формирователе 4. На поверхности электроизолирующего экрана 7 со стороны, противоположной генератору излучения, нанесено электропроводящее покрытие 6, прозрачное для излучения генератора 2. Электропроводящее покрытие 6 электрически соединено с формирователем 4.
Внутренний диаметр D формирователя 4 равен или несколько больше диаметра пучка 8 излучения, выходящего из генератора излучения 2. Электроизолирующий экран 7 выполнен в виде пустотелого вакуумированного цилиндра и имеет два соосно расположенных окна из материала, прозрачного для излучения 8 генератора 2.
Приемник 9 проводящего канала 5 выполнен из проводящего материала, например из стали, и изолирован от корпуса приемника электрической энергии 10 с помощью высоковольтных изоляторов 11. Приемник 9 проводящего канала 5 соединен с приемником электрической энергии с помощью понижающего трансформатора Тесла 12 или диодно-конденсаторного блока 13. Диодно-конденсаторный блок 13 используется в схемах удвоения напряжения и выполнен из двух встречно включенных диодов, соединенных с конденсатором, общая точка диодов соединена с источником питания (Электротехнический справочник, 1971 г., Изд-во Энергия, т. I, стр. 871). При подаче на диодно-конденсаторный блок переменного напряжения положительная волна переменного реактивного тока идет на одну обкладку конденсатора, а отрицательная на другую обкладку. Конденсатор будет накапливать заряды, пока напряжение на его выводах не достигнет положительной и отрицательной амплитуды переменного напряжения на общей точке диодов, тогда диоды окажутся запертыми и заряд конденсатора прекратится. Так работает простая схема выпрямителя с удвоением напряжения.
Длина L проводящего канала 5 ограничена мощностью генератора излучения 2. Если расстояние между источником и приемником электрической энергии превышает длину L проводящего канала, устанавливают два и более генератора излучения (фиг.2).
Согласно фиг. 2 приемник 9 первого проводящего канала 5 соединен с формирователем 14 второго проводящего канала 15. Второй проводящий канал формируется с помощью второго генератора излучения 16. Второй генератор излучения 16 изолирован от второго формирователя с помощью второго изолирующего экрана 17. Второй генератор излучения 16 получает электроэнергию от понижающего трансформатора Тесла 12 и диодного конденсаторного блока 13, соединенных с приемником 9 первого проводящего канала 5. Приемник 18 второго проводящего канала 15 соединяется с формирователем 19 третьего проводящего канала 20.
При необходимости передать электрическую энергию к потребителю, приемник второго проводящего канала 18 соединен с приемником электрической энергии 21 через высокочастотный понижающий трансформатор Тесла 22.
Генератор излучения 24 проводящего канала 20 получает электроэнергию от высокочастотного понижающего трансформатора Тесла 22. Электроизолирующий экран 25 изолирует генератор излучения 24 от высокого напряжения на формирователе 19 проводящего канала 20. Элктроизолирующий экран 25 выполнен полнотелым из электроизоляционного материала, прозрачного для излучения 8 генератора 2.
На основе предлагаемого способа и устройства может быть создана линия передачи электрической энергии без проводов любой заданной протяженности, а также объединенная энергетическая система линий, соединяющих необходимое количество потребителей и источников электрической энергии. На фиг. 2 это иллюстрируется присоединением к приемнику 18 проводящего канала 15 приемника 26 проводящего канала 28 и использования проводящего канала 28 для подвода электроэнергии от источника электроэнергии 29, расположенного в стороне от каналов 5, 15 и 20. Источник электроэнергии 29 соединен с проводящим каналом 28 с помощью высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла 30 и формирователя канала 31. Проводящий канал 28 формируется с помощью генератора излучения 32 и электроизолирующего экрана 33. Генератор излучения 32 соединен с источником электроэнергии 29.
Приемник 34 проводящего канала 20 закреплен на изоляторах 35 на корпусе приемника электрической энергии 36, который получает электрическую энергию от приемника 34 через диодно-конденсаторный блок 37.
На фиг. 3 приемник 9 проводящего канала 5 с помощью высоковольтных изоляторов 11 установлен на крыше транспортного средства 38, например электрического трактора. В качестве электрического приемника 10 служит система электропривода управления трактором 38, которая соединена с приемником 9 через диодно-конденсаторный блок 13.
Источник электропитания 1, генератор излучения 2, электроизолирующий экран 7 и формирователь 4 канала установлены на некотором расстоянии от транспортного средства 38 и имеют общую систему слежения 39 за транспортным средством 38. Система слежения 39 обеспечивает соединение проводящего канала 5 с приемником 9 при произвольном перемещении транспортного средства 38. В общем случае стационарный источник энергии может иметь несколько генераторов излучения 2, формирующих несколько проводящих каналов 5 для электроснабжения нескольких транспортных средств 38 одновременно.
Для передачи электрической энергии в импульсном режиме в виде одиночных импульсов или чередующихся пакетов электрических импульсов устройство на фиг. 3 имеет синхронизатор 40 для подачи на формирователь 4 проводящего канала 5 одновременно импульсов от генератора 2 и электрических импульсов от высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла 3.
На фиг. 4 стационарный источник электрической энергии 1 через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла 3 соединен кабелем 41 с металлическим ленточным V-образным приемником 42, установленным на изоляторах 11 вдоль дороги 43 перемещения транспортного средства 44, например электрического автомобиля, имеющего устройство ориентации 45.
Генератор излучения 2 (фиг. 3), формирователь проводящего канала 4 и электроизолирующий экран 7 установлены на транспортном средстве 44 и имеют устройство ориентации 45 на металлический V-образный ленточный приемник 42.
Формирователь проводящего канала соединен с электрическим приемником 45, системой электропривода и управления транспортного средства 44 и со вспомогательным маломощным источником электрической энергии 46 через вспомогательный высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла 47 (фиг. 5). В общем случае, по дороге может передвигаться несколько транспортных средств 43, каждый из которых соединен проводящим каналом с металлическим ленточным приемником 42.
Способ и устройство для передачи электрической энергии реализуются следующим образом.
Излучение от генератора излучения 2 за счет фотоионизации и ударной ионизации создает в пучке излучения 8 под действием электрического поля световой волны канал 5, обладающий повышенной проводимостью.
Диаметр D этого канала 5 соизмерим с диаметром лазерного луча 8 и составляет от 0,1 мм до нескольких десятков мм.
Напряжение высокой частоты от источника 1 электрической энергии поступает на первичную обмотку высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла 3. Трансформатор Тесла 3 преобразует электрическую энергию повышенной частоты источника энергии в энергию электрических колебаний.
В предлагаемом устройстве передачи электрической энергии электрические и магнитные поля пространственно разделены, также как они разделены в LC колебательном контуре. Во вторичной обмотке трансформатора Тесла 3 возбуждаются высоковольтные колебания высокой частоты, которые создают на формирователе 4 высокую напряженность электрического поля и пространственный заряд внутри трубки 6. Канал 5 внутри трубки 6 формирователя 4 ионизируется под действием высокого электрического потенциала зарядов и под действием излучения 8. В результате трубка 6 и проводящий канал 5 приобретают одинаковый потенциал и оказываются электрически соединенными друг с другом.
Высокая напряженность электрического поля не может по проводящему каналу 5 попасть на генератор излучения 2 и нарушить его работу благодаря наличию прозрачного электроизолирующего экрана 7.
Под действием кулоновых сил электрического поля заряды перемещаются вдоль проводящего канала 5, при этом за счет высокой напряженности электрического поля пространственного заряда происходит дополнительная фотоионизация канала 5 с образованием электрических стримлеров, с высокой скоростью (1 км/с) распространяющихся вдоль канала 5. За счет повышения электрической проводимости канала 5 происходит электрическое соединение источника энергии 1 с потребителем энергии 10 и перетекание электрических зарядов вдоль канала. Индуктивность трансформатора Тесла 3 и емкость линии 5 и нагрузки создают резонансный контур, позволяющий увеличить напряжение линии. Переменный ток, поступающий из канала 5 на вход нагрузки, является емкостным током. Реактивное внутреннее сопротивление канала 5 не создает потерь активной мощности, что обеспечивает высокий КПД передачи энергии по каналу (96-99%).
Генератор излучения 2 используется только для формирования проводящего канала, и его мощность в 50-100 раз меньше передаваемой электрической мощности. Поэтому невысокий КПД генератора излучения (10-15%) незначительно уменьшает общий КПД передачи электрической энергии.
Пример 1. Реализация способа и устройства для передачи электрической энергии стационарным потребителям.
В качестве источника излучения 2 используют лазер на CO2 с длиной волны 10,6 мкм мощностью 1 кВт. Для создания электрического поля на формирователе 4 используют трансформатор Тесла 3 напряжением вторичной обмотки 35 кВ и частотой 30 кГц.
Электроизоляционный экран 7 выполнен из вакуумированного цилиндра с боковыми стенками из электроизоляционного материала, например из стекла или пластмассы и двумя соосно расположенными по оси цилиндра окнами из оптического материала, прозрачного для излучения с длиной волны 10,6 мкм.
На выходе проводящего канала 5 установлен приемник 9 диаметром 0,5 м, выполненный из тугоплавкого материала, например из титана, который электрически соединен с понижающим трансформатором Тесла 12. Напряжение вторичной обмотки понижающего трансформатора Тесла 12 подается (фиг.2) на вход питания генератора излучения 16 второго канала 15 и, при необходимости, на электрический приемник 10 потребителя электрической энергии. Если подключенные к понижающему трансформатору Тесла 12 приемники электрической энергии используют постоянный ток и ток промышленной частоты 50 Гц, то понижающий трансформатор Тесла 12 соединяют с электрическим приемником 10 через выпрямитель и инвертор.
Электрическая мощность, передаваемая по проводящему каналу, зависит от мощности источника электрической энергии, от энергии перезарядки емкости линии и приемника и от частоты циклов перезарядки. Длина проводящего канала зависит от мощности генератора излучения и угловой расходимости излучения.
При емкости линии и приемника 1000 пФ, частоте 30 кГц и напряжении 35 кВ максимальная передаваемая мощность составит 30 МВт. При мощности лазера 1-10 кВт и расходимости излучения 1-2 угловой секунды длина одного проводящего канала составит от 100 м до 1-10 км. При использовании нескольких последовательно соединенных проводящих каналов длина линии передачи электрической энергии может быть увеличена до 100 км и более.
При увеличении напряжения линии до 1000 кВ максимальная передаваемая мощность составит 30 млн. кВт.
Пример 2. Способ и устройство передачи электрической энергии на транспортное средство, движущееся по произвольной траектории, содержит дополнительно систему слежения 39 (фиг. 3) за транспортным средством 38, содержащую оптический лазерный локатор или радиолокатор для определения координат транспортного средства, и исполнительное устройство в виде поворотной платформы, на которой установлены генератор излучения 2, формирователь проводящего канала 4 и электроизоляционный экран 7.
Пример 3. Способ и устройство для передачи электрической энергии транспортному средству, перемещающемуся по определенной траектории. В качестве примера используется гибридный автомобиль 44 (фиг. 4) с двигателем внутреннего сгорания и электрическим приводом, движущийся по дороге 43.
На крыше автомобиля 44 установлен оптический квантовый генератор (лазер) 2 на неодимовом стекле с удвоением частоты с длиной волны 0,53 мкм электрической мощностью 0,5 кВт (фиг. 5). Соосно с излучением генератора 2 установлен электроизолирующий экран 7 и формирователь проводящего канала 4. Формирователь проводящего канала 4 соединен со вспомогательным источником электрической энергии 46 через вспомогательный высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла 47, которые установлены на автомобиле. Электроизоляционный экран выполнен в виде вакуумированного цилиндра из оптического стекла или в виде цилиндра из сплошного оптического стекла с полированными торцами, на которые нанесено просветляющее покрытие. На внешний торец экрана нанесено прозрачное проводящее покрытие 6, например, на основе пленок из оксидов олова и индия. Это проводящее покрытие 6 соединено проводом с формирователем 4 и с диодно-конденсаторным блоком 13. Диаметр цилиндра составляет 5-50 диаметров излучения генератора, а длина 150 мм на каждые 10 кВ напряжения на формирователе канала.
Вдоль дороги в средней ее части на высоте 5-6 м установлен на изоляторах 11 ленточный металлический V-образный приемник 42 шириной 40-60 мм, который соединен в одном или нескольких местах вдоль дороги 43 с источником электрической энергии через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла 3.
Генератор излучения 2, изолирующий экран 7 и формирователь канала 4 установлены на крыше автомобиля и имеют устройство 45 для постоянной ориентации генератора излучения и проводящего канала на ленточный приемник излучения 42.
Так как высота установки V-образного ленточного приемника 42 одинакова по длине дороги 43 и повторяет ее профиль, то для автомобиля, двигающегося в одном ряду, ориентация генератора излучения на ленточный приемник остается постоянной и не требует корректировки. При переходе в другой ряд осуществляют фиксированное изменение угла наклона генератора и при дальнейшем сохранении рядности ориентация генератора остается постоянной.
При двухстороннем движении по 8 рядов в каждом направлении ширине ряда 4 м и V-образном расположении ленточного приемника 42 на высоте 6 м над разделительной полосой между двумя направлениями движения максимальная длина проводящего канала от крайнего ряда до ленточного приемника 42 для каждого направления составит 32 м, а минимальное расстояние составит 8 м.
Формирователь проводящего канала на автомобиле соединен с системой электропривода и управления автомобиля через диодно-конденсаторный блок 13 (фиг. 5) из двух встречно включенных диодов, присоединенных к противоположным выводам конденсатора. Общий вывод обоих диодов присоединен к формирователю канала. Электрический привод присоединен к выводам конденсатора через диод. При напряжении 35 кВ на ленточном приемнике 42, частоте 30 кГц и емкости линии и конденсатора нагрузки 2000 пФ передаваемая мощность составит 60 МВт.
При мощности электропривода автомобиля 60 кВт один источник электрической энергии и ленточный приемник обеспечит электрической энергией одновременное движение 1000 автомобилей.
Для увеличения количества автомобилей источник электрической энергии с высоковольтным высокочастотным трансформатором Тесла 3 устанавливают через определенное расстояние вдоль дороги 43 и соединяют с ленточным приемником 42 с помощью кабеля 41.
В качестве генератора излучения для формирования проводящего канала может быть использован генератор рентгеновского и другого излучения, генератор аэрозолей и другие устройства, создающие повышенную проводимость канала по оси пучка излучения.
Способ и устройство могут быть использованы для передачи электрической энергии на самолеты, шары-зонды, ракеты и низкоорбитальные спутники как в непрерывном, так в импульсивном режиме.
Формула изобретения: 1. Способ передачи электрической энергии, включающий передачу электрической энергии от источника электрической энергии к приемнику электрической энергии, отличающийся тем, что между источником и приемником электрической энергии формируют проводящий канал методом фотоионизации и ударной ионизации с помощью генератора излучения, указанный проводящий канал электрически изолируют от генератора излучения с помощью прозрачного для излучения электроизоляционного экрана, соединяют проводящий канал с источником электрической энергии через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла и с приемником электрической энергии через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок, увеличивают электрическую проводимость канала путем формирования поверхностного заряда и увеличения напряженности электрического поля и осуществляют под действием кулоновых сил перемещения электрических зарядов вдоль проводящего канала.
2. Способ передачи электрической энергии по п.1, отличающийся тем, что проводящий канал формируют со стороны источника энергии.
3. Способ передачи электрической энергии по п.1, отличающийся тем, что проводящий канал формируют со стороны приемника энергии.
4. Способ передачи электрической энергии по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что электрическую энергию передают по проводящему каналу в непрерывном режиме.
5. Способ передачи электрической энергии по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что электрическую энергию передают по проводящему каналу в импульсном режиме путем синхронной подачи на формирователь проводящего канала одновременно импульсов от генератора излучения и электрических импульсов от высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла.
6. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее источник и приемник электрической энергии, отличающийся тем, что устройство содержит генератор излучения на основе оптического или рентгеновского лазера для формирования проводящего канала между источником и приемником электрической энергии, установленный соосно с генератором излучения формирователь проводящего канала и электроизолирующий экран, прозрачный для излучения генератора, размещенный между формирователем проводящего канала и генератором излучения, источник электрической энергии соединен с формирователем проводящего канала через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла, с противоположной стороны проводящего канала установлен приемник проводящего канала, изолированный от корпуса приемника электрической энергии, указанный приемник электрической энергии соединен с приемником канала через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок.
7. Устройство для передачи электрической энергии по п.6, отличающееся тем, что между источником и приемником электрической энергии установлены два или более генератора излучения, каждый из которых имеет формирователь и приемник проводящего канала, и электроизолирующий экран, причем приемник проводящего канала, сформированного первым генератором излучения, соединен с формирователем проводящего канала второго генератора излучения, а второй генератор излучения соединен через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок с приемником проводящего канала первого генератора излучения.
8. Устройство для передачи электрической энергии по п.6 или 7, отличающееся тем, что оно выполнено в виде энергетической разветвленной системы, состоящей из множества источником и приемником электрической энергии, соединенных между собой проводящими каналами, имеющими одинаковую частоту и напряжение в точках соединения, каждый источник электрической энергии снабжен генератором излучения, электроизолирующим экраном, формирователем и приемником проводящего канала, каждый формирователь проводящего канала соединен с источником электрической энергии с помощью высоковольтного высокочастотного трансформатора Тесла, а каждый генератор излучения соединен или с источником электрической энергии, или с приемником проводящего канала через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок.
9. Устройство для передачи электрической энергии по п.6, отличающееся тем, что приемник проводящего канала, понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок и приемник электрической энергии установлены на транспортном средстве, а генератор излучения, электроизолирующий экран и формирователь проводящего канала установлены в пределах прямой видимости от транспортного средства и имеют общую систему слежения за приемником, установленным на транспортном средстве.
10. Устройство для передачи электрической энергии по п.6, или 7, или 8, или 9, отличающееся тем, что оно дополнительно имеет синхронизатор импульсов, который соединен с генератором излучения и высоковольтным высокочастотным трансформатором Тесла.
11. Устройство для передачи электрической энергии по п.6 или 10, отличающееся тем, что источник электрической энергии соединен через высоковольтный высокочастотный трансформатор Тесла с металлическим ленточным приемником, который установлен на изоляторах вдоль дороги, по которой движется транспортное средство, а генератор излучения, формирователь проводящего канала и электроизолирующий экран установлены на транспортном средстве и снабжены устройством ориентации на ленточный приемник, формирователь канала соединен с системой электропривода и управления транспортным средством через понижающий высокочастотный трансформатор Тесла или диодно-конденсаторный блок.
12. Устройство для передачи электрической энергии по п.6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 11, отличающееся тем, что электроизолирующий экран содержит герметичный вакуумированный корпус из электроизоляционного материала и имеет два соосно расположенных окна из материала, прозрачного для излучения генератора.
13. Устройство для передачи электрической энергии по п.6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 11, отличающееся тем, что электроизолирующий экран выполнен полнотелым из электроизоляционного материала, прозрачного для излучения генератора.
14. Устройство для передачи электрической энергии по п.6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 11, или 12, или 13, отличающееся тем, что на поверхности электроизоляционного экрана, противоположной по отношению к генератору излучения, нанесено электропроводящее покрытие, прозрачное для излучения генератора, которое соединено электрически с формирователем проводящего канала.