Индуктивно-емкостной преобразователь емкостных потенциалов

ИНДУКТИВНО- ЁМКОСТНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЁМКОСТНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ.
Предложенное изобретение относится к электротехнике. Изобретение найдёт применение в поэтапном переводе энергохозяйства страны трёхфазного напряжения с соединением фаз звездой, на соединение фаз треугольником, с целью достижения стабильного поддержания при эксплуатации энергосетей, соединенных треугольником, равномерной нагрузки фаз, при поэтапном переводе однофазных потребителей электроэнергии на электропитание униполярными, зарядно-энергетическими потенциалами от предлагаемых для внедрения трёхфазных преобразователей. Так возможно повышение КПД энергохозяйства страны, на всех стадиях применения переменного напряжения, с исключением неоправданного вторжения нулём от соединения фаз звездой, на природный униполярный потенциал поверхности Земли. Так возможна нейтрализация ЁПС - ёмкостной переменной составляющей - многообъёмного, мутагенного, деградирующего фактора, источника бесчисленного числа проблем осуществляемого, современного, однозначного, техногенного прогресса, с поэтапным осуществлением перехода к истинному двузначному, двухмерному техническому прогрессу, который будет претворяться без вторжения в Природу. Одновременно, с использованием зарядно-энергетических потенциалов для электрических приёмников в быту, позволит Природе быть неотъемлемой частью среды обитания в зданиях и сооружениях, со многими аспектами своего проявления.
Изобретение может найти применение в емкостных зарядных каскадных генераторах и зарядно-энергетических каскадных генераторах- накопителях (емкостных зарядных и зарядно энергетических умножителях); в радиоэлектронной промышленности для создания электронных микроскопов, телевизионной, компьютерной, суперкомпьютерной техники нового уровня, в создании медицинских приборов для кабинетов физиотерапии для утверждения энергетической медицины XXI века в поэтапном переводе железнодорожного троллейбусного трамвайного транспорта страны на зарядно энергетическое электричество с повышенным кпд. Может найти применение в следующих областях деятельности: в космических технологиях жизнеобеспечения космических кораблей и станций, а также для планируемого межпланетного комплексного проекта полёта на Марс, в создании управляемой энергетической среды обитания, с возможностью индивидуальной энергетической подпитки космонавтов, астронавтов космических экспедиций; на наземном, подземном, воздушном, надводном, подводном морском транспорте, в создании энергетической среды обитания, индивидуальной энергетической подпитки членов экипажей морских судов, кораблей, подводных лодок, батискафов. Может найти применение для промышленной переориентации страны, на альтернативное применяемому переменному трёхфазному и преобразованному двухпериодному постоянному напряжению.
Известна мостовая схема с удвоением напряжения (см, А,Б,Грумбина, «Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств. М,:Энергоатомиздат, -1990. - С. 178), состоящая «,,. как бы из двух однополупериодных выпрямителей, питающихся от одной и той же обмотки трансформатора и работающих на общую нагрузку. Первый выпрямитель состоит из диода VDi и конденсатора Ci, второй - из диода VD2 и конденсатора С2. Нагрузка RH включена параллельно двум последовательно соединённым конденсаторам Ci и С2. Однако эта схема недоработана. На конечных выходах, содержит наводимую ёмкостную переменную составляющую входного напряжения и ёмкостные наводки различных гармоник, что снижает надежность устройства.
Известен каскадный генератор вентильно-конденсаторного типа Кокрофта-Уолтона (см. Б.И.Альбертинский, М.П.Свиньин «Каскадные генераторы, - М,:Атомиздат - 1980, - С,15), однофазная несимметричная схема удвоения напряжения (А,Б,Грумбина «Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств, М.:Энергоиздат - 1990. - С.174), содержащие трансформатор, два диода VDi и VD2, два конденсатора Ci, 62, а так же нагрузку RH, которая включена параллельно С2, В данных изобретениях отмечена «,..большая амплитуда тока диода I пр и п , увеличение габаритной мощность трансформатора, значительное обратное напряжение на диоде U обр,и,п., резко выраженная зависимость значения выпрямленного напряжения оттока нагрузки, что снижает надёжность устройства при низком КПД,
Известна трехфазная мостовая схема выпрямления (см. А,Б,Грумбина, «Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств М.:Энаргоатомиздат -1990. - С162) - схема Ларионова, состоящая из двух трехфазных выпрямителей, питающихся от одних и тех же вторичных обмоток трансформатора.
Диоды D1,D2,D3, соединённые катодами, образуют анодную группу, D4,D5,D6, соединённые анодами, образуют катодную группу. В данной схеме вписано три однофазных мостовых схемы. Недостатком схемы является то, что преобразование переменного напряжения в постоянное осуществляется один к одному - без увеличения, со снижением КПД.
Известна мостовая схема преобразователя двухполупериодного выпрямления, (А.Б.Грумбина. «Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств. - М.:Энергоатомиздат, - 1990. - С.156), состоящая из трансформатора и четырех вентилей, два из которых, соединяясь анодами, образуют общий минус выпрямителя, а два другие, соединяясь катодами, образуют общий плюс выпрямителя. Мостовая схема (см.В.И.Лачин, Н.С.Савёлов. Электроника. - Ростов-на-Дону «Феникс. - 2000. С.264.) является на сегодня «... пределом совершенства однофазных выпрямителей, которые могут использоваться без трансформатора. Однако преобразованию способствуют «... потери напряжения и мощности из-за увеличения внутреннего сопротивления вентилей, а также преобразование напряжения без увеличения.
Все перечисленные устройства из-за недоработки схем преобразователей, их разобщённости, вызывают неоправданные потери на всех стадиях получения, преобразования, передачи и использования получаемой электроэнергии переменного и преобразованного постоянного напряжений, снижающие КПД.
Известно устройство утроения напряжения вентильно-конденсаторного типа, в котором вентили и ёмкости соединены по мостовой схеме ... .причём последние включены в противоположные плечи моста, одна из диагоналей которого соединена со входными зажимами, а другая с цепочкой из диода и конденсатора, соединённая с выходными зажимами... с целью использования обоих полупериодов питающего напряжения оно снабжено вторым аналогичным мостом, параллельно первому (SU. авт свид. 408436, Н02 МУЛ, опубл.10.12.1971).
Данное решение принято в качестве прототипа.
В данном изобретении также недоработаны выходы, отсутствует непосредственное преобразование переменного напряжения в двухполупериодное и их преобразование в учетверённые ёмкостные потенциалы, отсутствует возможность объединения со схемами удвоения, в виду отсутствия компактности - ограничено ее использование.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по созданию индуктивно-ёмкостного устройства с новым видом непосредственного, противофазного вентильно-ёмкостного преобразования, с ёмкостным сглаживанием, переменного продольно - синусоидального напряжения в учетверённые униполярные зарядноэнергетические потенциалы.
Достигаемый при этом технический результат заключается в создании индуктивноёмкостного объединённого устройства с повышением КПД непосредственного преобразования, переменного продольно-синусоидального генераторного напряжения, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат, с точкой тОо в учетверённые униполярные зарядно-энергетические потенциалы. Указанный технический результат достигается тем, что в индуктивно-ёмкостном преобразователе ёмкостных потенциалов центральным звеном является обмотка генератора. К выходам обмотки, в координатной симметричности противофазно, параллельно присоединены по входам и через выходные согласующие вентили по выходам схемы удвоения, и две противофазно параллельно соединенные по входам и через выходные вентили по выходам схемы утроения. К точкам параллельного соединения согласующих выходных вентилей схем удвоения и выходных вентилей схем утроения подключена сглаживающая ёмкость.
Новым в устройстве является то, что индуктивно-ёмкостной преобразователь ёмкостных потенциалов, содержит обмотку генератора с вентильно-мостовой схемой. В координатной симметричности к выходам обмотки генератора с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат с тОо-относительного нуля подключены две противофазно параллельно соединенные по входам и через выходные согласующие вентили по выходам схемы удвоения и, две противофазно. параллельно соединенные по входам и через выходные вентили по выходам схемы утроения. К точкам соединения выходных согласующих вентилей схем удвоения и выходных вентилей схем утроения подключена сглаживающая ёмкость. Первый выход первой схемы удвоения соединён с первым выходом первой схемы утроения, второй выход первой схемы удвоения соединён со вторым выходом второй схемы утроения. Первый выход второй схемы удвоения соединён с первым выходом второй схемы утроения, второй выход второй схемы удвоения соединён со вторым выходом первой схемы утроения.
В схеме индуктивно-ёмкостного преобразователя по п.1, внесено обозначение начальной однопериодной продольной синусоиды вдоль обмотки с точкой тОо - точка относительного нуля в пересечении координат К выходам, в координатной симметричности подключены две, противофазно соединённые по входам и соединённые параллельно через выходные согласующие вентили по выходам схемы удвоения и, совмещённые с первыми, две, противофазно соединённые по входам и выходам, схемы утроения, с выходными вентилями. Совмещенные дополнительные вентили с основными вентилями в обоих случаях создают вентильную мостовую схему двухпериодного выпрямления, с подключением совмещенных, вентильно-ёмкостных выходов схем удвоения и утроения, между вентилями, с ёмкостным сглаживанием Ссгл на выходах преобразователя, и обозначениями униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов.
Во втором варианте схема индуктивно-ёмкостного преобразователя по п.1, является базовой при построении координатно-симметричного зарядного каскадного генератора. В координатной симметричности, к каждому выходу схем удвоения последовательно подключено заданное число дополнительных схем удвоения, образующих противофазные цепочки. Схемы удвоения в цепочках соединены вентильно-ёмкостными выходами предыдущих, с вентильно-ёмкостными выходами последующих, с отводами выходных согласующих вентилей от соединений. Вентильные входы дополнительных схем удвоения через дополнительные ёмкости соединены с вентильными входами преобразователя. Каждый выход дополнительной схемы удвоения, который соединен с последующей схемой, соединён с выходным согласующим вентилем: 17 с Д17, 18 с Д18. и 19 с Д19, 20 с Д20. Выходные вентили соединены между собой; Д17 с Д19 и Д18 с Д20, с образованием выходов 25 и 26 первой ступени повышения зарядных потенциалов с емкостным сглаживанием. Схемы удвоения базового каскада и цепочек соединяются параллельно полярными выходами согласующих вентилей, с образованием выходов преобразователя по п.1 - первого каскада (УП), промежуточных ступеней с отводами (уп) и конечных выходов каскадного генератора (уп), с ёмкостным сглаживанием по всем выходам и с обозначениями униполярных -УП и +УП, зарядно-энергетических потенциалов на выходах базового каскада и обозначениями униполярных -уп и +уп.
суммируемых продольно, зарядных ёмкостных потенциалов на отводах промежуточных ступеней и конечных выходах зарядного каскадного генератора. Предлагаемая схема каскадного генератора позволяет в координатах симметрично компоновать, заданное число каскадов.
В третьем варианте схема индуктивно-ёмкостного преобразователя по п.1, является базовой при построении симметричного зарядно-энергетического каскадного генератора-накопителя. К каждому горизонтальному выходу схем утроения преобразователя по п.1, симметрично оси Y последовательно подключены вертикальные входы дополнительных схем утроения, таким образом, что вентили смежных схем утроения соединены последовательно. Полярные горизонтальные выходы первых дополнительных схем утроения, а затем последующих, параллельно соединены выходными вентилями и соединены к сглаживающим ёмкостям, образуя выходы промежуточных ступеней повышения зарядно-энергетических потенциалов. К схемам утроения преобразователя, симметрично, однонаправлено, относительно оси Y, по двум противофазным параллельным столбцам, подключено заданное число схем утроения. Схемы в столбцах соединены последовательно; горизонтальные вентильноёмкостные выходы предыдущих схем к вертикальным вентильно-ёмкостным входам последующих с отводами выходных вентилей от горизонтальных соединений. Выходные полярные вентили с горизонтальных выходов схем утроения базового каскада, дополнительных и конечных схем утроения в столбцах параллельно соединяются с образованием выходов первого каскада преобразователя, отводов промежуточных ступеней и конечных выходов генератора с ёмкостным сглаживанием с обозначениями, униполярных -УП и +УП, зарядно-энергетических потенциалов первого каскада-преобразователя, на отводах промежуточных ступеней и конечных выходах симметричного индуктивно-емкостного зарядно-энергетического каскадного генератора-накопителя. Предлагаемая схема каскадного генератора позволяет симметрично компоновать заданное число разъединённых каскадов.
В четвертом варианте к выходам преобразователя по п.1. параллельно подключены преобразователи по количеству разъединённых обмоток генератора. Выходы обмоток являются входами непосредственных преобразователей по п.1, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды вдоль обмоток в пересечении координат с т.Оо, с двумя выходами с ёмкостным сглаживанием с обозначениями униполярных
-УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов. Многозвенный преобразователь обеспечивает возможность их параллельного соединения выходами с образованием двух шин на с обозначениями униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов на шинных выходах.
В пятом варианте к преобразователю по п.1, к его выходам, последовательно подключены преобразователи по количеству разъединённых обмоток генератора. Выходы обмоток являются входами непосредственных преобразователей по п.1 с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды вдоль обмоток в пересечении координат с тОо, с двумя выходами с ёмкостным сглаживанием с обозначениями униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов. Многозвенный преобразователь обеспечивает возможность их последовательного соединения выходами в две выходные шины, на которых алгебраически суммируются униполярные зарядноэнергетические потенциалы преобразователей, с обозначениями униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов на шинных выходах.
Настоящее изобретение иллюстрируется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения приведенными совокупностями признаков требуемого технического результата.
ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР, ЧЕРТЕЖЕЙ.
На фиг. 1 изображён координатно-симметричный индуктивно-ёмкостной преобразователь учетверенных униполярных зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов.
На фиг. 2 изображена первая схема удвоения. На фиг 3 изображена вторая схема удвоения. На фиг. 4 изображена первая схема утроения. На фиг. 5 изображена вторая схема утроения.
На фиг 6 изображён координатно-симметричный индуктивно-емкостной зарядный каскадный генератор схемами удвоения.
На фиг. 7 изображён симметричный индуктивно-емкостной зарядно-энергетический каскадный генератор-накопитель схемами утроения.
На фиг 8 изображён многозвенный преобразователь с параллельным соединением фазных преобразователей для двух, трёх, четырёх фазного генератора с разъединёнными обмотками.
На фиг 9 изображён многозвенный преобразователь с последовательным соединением фазных преобразователей для двух, трёх, четырёх фазного генератора с разъединёнными обмотками.
ОПИСАНИЕ И РАБОТА УСТРОЙСТВА
Предложенный преобразователь (фиг 1) построен на противофазном подключении входами двух схем удвоения напряжения (фиг. 2 и 3) к выходам обмотки генератора, с совмещением с двумя схемами утроения, тоже подключенными противофазно к выходам обмотки генератора (фиг 4 и 5).
Первая схема удвоения (фиг 2) является вентильно-ёмкостной схемой с входами 1 и 2 и выходами 3 и 4, вторая схема удвоения (фиг 3) также является вентильно- ёмкостной схемой с вертикальными вентильно-емкостными входами 2 и 1, горизонтальными вентильно-емкостными выходами 5 и 6. При подключении в точки соединения вентиля с ёмкостью каждой из данных схем выходных согласующих вентилей образуются новые выходы 7 и 8.
В первой схеме удвоения (фиг 2), в двух соединенных плечах, подключенных к первому входу 1, включены вентили Д1 и Д2, при этом выход вентиля Д1 подключён к входу вентиля Д2, а в двух других соединенных плечах, подключенных к другому входу 2, включены ёмкости С1 и С2. Во второй схеме удвоения (фиг 3). В двух соединенных плечах, подключенных к первому входу 1, включены ёмкости СЗ и С4, а в двух соединенных других плечах, подключенных ко второму входу 2, включены вентили ДЗ и Д4. при этом выход вентиля ДЗ подключен к входу вентиля Д4. В первой схеме удвоения (фиг 2) к точкам соединения вентиля с ёмкостью соответственно, подключены по одному выходному согласующему вентилю Д5 и Д6. Выход выходного согласующего вентиля Д5 подключен к входу вентиля Д1, а вход выходного согласующего вентиля Д6 подключен к выходу вентиля Д2. Во второй схеме удвоения, к выходам 5 и 6 вентильноёмкостной схемы, являющимися точками соединения вентиля с ёмкостью соответственно, подключены по одному выходному согласующему вентилю Д7 и Д8. Выход согласующего вентиля Д7 подключен к входу вентиля ДЗ, а вход выходного, согласующего вентиля Д8 подключён к выходу вентиля Д4. Вход вентиля Д5 и выход вентиля Д6 первой схемы удвоения образуют соответственно минусовой 7 и плюсовой 8 выходы первой схемы. Вход вентиля Д7 и выход вентиля Д8 второй схемы удвоения образуют соответственно минусовой 7 и плюсовой 8 выходы второй схемы.
Координатно-симметричный индуктивно-ёмкостной преобразователь (фиг 1) первого варианта схемами удвоения построен на двух противофазно соединённых вентильными входами, схемах удвоения. Он состоит из обмотки генератора, которая является центральным звеном преобразователя. Вдоль обмотки генератора введено обозначение начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат с точкой относительного нуля - тОо. Обмотка генератора в схеме располагается на оси координаты Y симметрично относительно координаты X. Точка пересечения координат тОо - нуль относительный. К выходам генераторной обмотки, являющимися входами 1 и 2 непосредственного преобразователя, противофазно включены две схемы удвоения по фиг 2 и 3 с расположением вправо анодами вентилей, влево - катодами. К четырём вентильно-ёмкостным выходам 3 и 4; 5 и 6, подключены выходные согласующие вентили Д5 и Д6; Д7 и Д8, с образованием полярных выходов 7 и 8. Полярными выходами выходных согласующих вентилей схемы удвоения фиг 2 и 3 соединяются в схему фиг. 1 непосредственного преобразователя с полярными выходами 7 и 8. Так, в вентильном контуре схемы по фиг 1, по ходу контура: Д5, Д1, Д2, Д6, Д8, Д4, ДЗ, Д7, воспроизводится мостовая схема двухпериодного выпрямления с большим количеством вентилей в плечах моста. К полярным выходам 7 и 8 подключается сглаживающая ёмкость Ссгл с обозначениями на выходах учетверенных униполярных -УП и +УП зарядноэнергетических потенциалов. Таким образом, непосредственный преобразователь (фиг 1) первого варианта формируется схемами удвоения за счет подключения входов 1 и 2 схем по фиг 2 и 3 к противофазным выходам обмотки генератора и образованием выходов преобразователя путем параллельного соединения полярных выходов согласующих вентилей.. Иллюстрация полученной.схемы преобразователя, построенной на двух схемах удвоения, представлена на фиг1.
Координатно-симметричный, индуктивно-ёмкостной преобразователь (фиг. 1) первого варианта схемами удвоения (фиг. 2 и 3) униполярных зарядно-энергетических потенциалов работает следующим образом. Обмотка генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат, с точкой тОо. является центральным звеном схемы преобразователя. Величина, измеряемого действующего значения переменного генераторного напряжения, принимается за базовое измерение. Понятие продольной синусоиды можно пояснить следующим образом.
Рассмотрим простейший генератор, приводимый в книге Л.Г. Прищеп  Учебник сельского электрика, Москва Колос 1981 год, с.62 и книге В.Ю. Ломоносов и др. Электротехника, Москва. Энергоатом и здат, 1990 г, где обнаруживается противоречие при рассмотрении правостороннего вращения рамки между полюсами постоянного магнита. В начальный момент времени рамка находится в горизонтальном положении на нейтральной линии (воображаемой нейтральной плоскости) между полюсами. Автором изобретения рассматривается левостороннее вращение простейшего генератора. Виток состоит из двух активных полувитков, соединённых в точке тОо-относительного нуля, которая при вращении находится на нейтральной линии между полюсами. Правый активный полу виток начинает поворот вращения влево по полуокружности от точки то - нуля, находящейся справа на полуокружности начала вращения и нейтральной линии, в зоне униполярной магнитной энергии S - северного полюса ( по мнению автора), над нейтральной линией. Левый активный полу виток начинает вправо поворот вращения по полуокружности от точки то - нуля, находящейся слева на полу окружности начала вращения и нейтральной линии, в зоне униполярной магнитной энергии N южного полюса (по мнению автора), под нейтральной линией. Так зарождается двухмерное двузначное логическое рассмотрение существующей в электротехнике виртуальной синусоиды. Каждый активный полувиток за начальную половину оборота витка пересекает в своем направлении зону униполярной магнитной энергии соответствующего полюса до нейтральной границы. С каждого кольца через щётки за половину оборота рамки наводятся по одному противо полупериоду. При начале поворота витка, активными полувитками по полуокружностям, в верхней и нижней точках полуокружностей поворота проводим касательные с направлением стрелок, показывающих направление поворота полувитков. Смещаем стрелки касательных по вертикальной оси координат на нейтральную линию с тОо. Образовавшиеся две противоположно направленные от тОо стрелки, означают два зародившиеся направления отсчёта относительного
времени за половину оборота витка простейшего генератора, относительно которых и отображаются в координатах начальные противо полупериоды, наводимые активными полувитками. Частные случаи нулей, правого и левого на окружности, начала поворота активных полу витков на нейтральной линии, на оси координат смещаются в точку тОо - относительного нуля. За половину оборота рамки образовалась основа зародившейся двухмерной, двузначной электротехники - начальная периодная продольная синусоида в пересечении координат с тОо - относительного нуля, с двузначностью направленности отсчета относительного времени при вращении активных полувитков. За полный начальный оборот генератора с учётом двунаправленности отсчёта относительного времени, со щёток генератора снимаются периодные противосинусоиды.
Вентильную мостовую схему выпрямления целесообразно отображать координатно-симметричной, с обмоткой переменного напряжения с обозначением начальной двухпериодной продольной синусоиды в пересечении координат с т Оо и считать как схему двухпериодного выпрямления - два полупериода по плюсу и два полупериода по минусу. На основании изложенного и введенного обозначения, на выходе обмотки 2, за полный оборот генератора с левым вращением формируется начальная периодная синусоида, а на выходе обмотки 1, за полный оборот генератора, с левым вращением. формируется начальная периодная противо синусоида. Периодные противо синусоиды. поступают с противофазных выходов обмотки 1 и 2 генератора, являющихся одновременно входами противофазно соединённых схем удвоения по фиг 2 и 3 Через противофазные вентильные входы Д1 и Д2 одной и ДЗ и Д4 другой схемы осуществляется два однополупериодных выпрямления с первичных выходов 3 и 6, 5 и 4 (накрест со схем - противофазно), на которые непрерывно поступают заряды с соответствующих подключённых ёмкостей ёмкостных противофазных входов С1 и С2, СЗ и С4. Эти заряды дополняют ёмкостной энергией до амплитудного значения выпрямленные формируемые потенциалы на полупериоде. Так формируются зарядные ёмкостные потенциалы. Так как выпрямленные формируемые потенциалы на полупериоде пополняются до амплитудного значения ёмкостными непрерывно поступающими зарядами, то надо учесть, что величина формируемых зарядных потенциалов больше, чем среднее значение выпрямляемых напряжений с вентилей за полупериод. Ёмкости в схемах С1 и С2 в одной, СЗ и С4 в другой включены последовательно относительно вентильноёмкостных выходов 3 и 4, 5 и 6, что обеспечивает удвоение зарядных ёмкостных потенциалов. Принимая во внимание вышесказанное, фактическая величина ёмкостных
ce: Y-fT2.
12
зарядных потенциалов, с первичных выходов схем удвоений, равняется -2,7 и +2,7 (а не 2,0) величины принятого базового действующего значения генераторного преобразуемого переменного напряжения. Одновременно с ёмкостей С1 и С4, С2 и СЗ (продольно, накрест со схем) на выходах схем 3 и 6, 5 и 4, а также на полярных выходах 3 и 5, 4 и 6 (поперёк) наводятся ёмкостные периодные противо синусоиды от генераторного переменного напряжения, не дающие возможность параллельно соединить вентильно-ёмкостные выходы 3,5 и 4,6, С целью согласования включены выходные вентили Д5 и Д6, Д7 и Д8 с образованием полярных выходов схем 7 и 8. В схеме фиг1, на выходах 7 и 8 формируется удвоенный зарядный потенциал с наложением пульсации формы идеального двухпериодного выпрямленного напряжения. Потенциалы увеличиваются до величины (-3,6 и +3,6), а подключением к полярным выходам 7 и 8 ёмкостного сглаживания Ссгл - ДО величины (-4,0 и +4,0) учетверённого действующего значения преобразуемого переменного генераторного напряжения, с вводимыми на униполярных выходах, обозначениями, униполярных -УП и +УП, зарядно-энергетических потенциалов,
Координатно-симметричный индуктивно-ёмкостной преобразователь емкостных потенциалов (фиг, 1), во втором варианте можно рассматривать как противофазно включенные две схемы утроения (фиг, 4 и 5),
Схема утроения (фиг, 4) является вентильно-мостовой схемой с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 1 и 2 и горизонтальными вентильно-емкостными выходами 3 и 6, Схема утроения (фиг, 5) также является вентильно-мостовой схемой с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 1 и 2 и горизонтальными вентильноёмкостными выходами 4 и 5, Подключение к каждой из данных схем выходных вентилей в точках соединения вентиля Д1 с ёмкостью С1 и Д4 с С4 одной, Д2 с С2 и ДЗ с 03 другой, формируют полярные выходы 7 и 8,
В первой схеме утроения (фиг, 4) в двух противоположных плечах включены вентили Д1 и Д4, а в двух других противоположных плечах включены ёмкости С4 и 01. Вертикальные входы 1 и 2 подключены к точкам соединения вентиля Д1 и ёмкости 04, вентиля Д4 и ёмкости С1 соответственно. При этом в данной схеме имеется графическое смещение по оси Y вертикальных входов 1 и 2,
Во второй схеме утроения (фиг. 5) противофазной схеме утроения (фиг. 4) в двух противоположных плечах включены вентили Д2 и ДЗ, а в двух других противоположных плечах включены ёмкости СЗ и С2. Вертикальные входы 1 и 2 подключены к точкам соединения вентиля Д2 и ёмкости СЗ и вентиля ДЗ и ёмкости С2 соответственно. При этом в данной схеме существует графическое смещение по оси Y в точках вертикальных входов 1 и 2.
В первой схеме утроения (фиг. 4) к точкам соединения вентиля с ёмкостью, соответственно являющихся горизонтальными выходами (3 и 6). подключены по одному выходному вентилю Д5 и Д8. Выход выходного вентиля Д5 подключен к входу вентиля Д1, а вход выходного вентиля Д8 подключен к выходу вентиля Д4. Во второй схеме утроения (фиг. 5), к точкам соединения вентиля с ёмкостью, соответственно являющихся горизонтальными выходами 5 и 4 схемы утроения, подключены по одному выходному вентилю Д7 и Д6, причем выход выходного вентиля Д7 подключен к входу вентиля ДЗ. а вход выходного вентиля Д6 подключен к выходу вентиля Д2.
Координатно-симметричный индуктивно-ёмкостной преобразователь ёмкостных потенциалов (фиг. 1) второго варианта схемами утроения (фиг. 4 и 5) построен на двух противофазно соединённых вертикальными вентильно-ёмкостными входами схем утроения (фиг. 4 и 5). Преобразователь состоит из обмотки генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды, в пересечении координат и точки т.Оо, которая является центральным звеном. Обмотка генератора в схеме располагается на оси координаты Y, симметрично, относительно координаты X. Точка пересечения координат т.Оо - относительный нуль. К выходам генераторной обмотки, являющимися вертикальными вентильно-ёмкостными входами 1 и 2 непосредственного преобразователя второго варианта, противофазно включены две схемы утроения по фиг. 4 и 5, с расположением анодами вентилей вправо, катодами - влево. К образовавшимся четырём горизонтальным вентильно-ёмкостным выходам 3 и 6, 5 и 4, подключены выходные вентили Д5 и Д8, Д7 и Д6, с образованием полярных выходов 7 и 8. Полярными выходами выходных вентилей схемы утроения фиг. 4 и 5 параллельно соединяются в схему фиг. 1 непосредственного преобразователя, с полярными выходами 7 и 8. Так, в вентильном контуре схемы фиг. 1, по ходу контура: Д5, Д1, Д2, Д6. Д8. Д4, ДЗ, Д7, воспроизводится мостовая схема двухпериодного выпрямления, с большим количеством вентилей в плечах. К полярным выходам 7 и 8 подключается сглаживающая ёмкость Ссгл, учетверённых, с обозначениями на выходах, униполярных -УП и +УП, зарядно-энергетических потенциалов.
Координатно-симметричный, индуктивно-ёмкостной преобразователь ёмкостных потенциалов (фиг. 1), второго варианта, схемами утроения (фиг. 4 и 5) работает следующим образом. Обмотка генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат с т.Оо - центральное звено схемы преобразователя. Величина измеряемого действующего значения переменного генераторного напряжения принимается за базовое значение. Вводимое обозначение начальной однопериодной продольной синусоиды вдоль обмотки в пересечении координат с точкой т.Оо, отображено в изложении преобразователя схемами удвоения. На выходе обмотки 2 за полный оборот генератора с левым вращением, формируется начальная периодная синусоида напряжения. На выходе обмотки 1, за полный оборот генератора с левым вращением формируется начальная периодная противосинусоида напряжения. Сформированное переменное напряжение поступает с противофазных выходов обмотки 1 и 2 генератора, являющихся одновременно противофазными вертикальными вентильно-ёмкостными входами, по фиг. 4 и 5, противофазно соединённых схем утроения. Через противофазные вертикальные вентильно-ёмкостные входы Д1 и С4; Д4 и С1 одной схемы, Д2 и СЗ; ДЗ и С2 другой схемы, с вентилей Д1 и Д4; ДЗ и Д2 осуществляется два однополупериодных выпрямления с горизонтальных вентильноёмкостных выходов 3 и 6, 5 и 4, на которые, по плечам схем непрерывно, поступают заряды с соответствующих, подключенных к вентилям емкостей, пополняющие зарядной емкостной энергией, до амплитудного значения, выпрямляемые полупериоды напряжения, с образованием зарядных потенциалов по плечам схем, рассматриваемых раздельно. Однако потенциалы полярных выходов в противофазных по отношению друг другу схемах утроения фиг.4 и 5 формируются в каждой из этих схем тоже накрест противофазно. Так относительно горизонтальных вентильно-ёмкостных выходов 3 и 6; 5 и 4, в противофазных схемах утроения фиг. 4 и 5, образованы последовательные цепочки. В схеме утроения фиг. 4, относительно горизонтальных вентильно-ёмкостных выходов 3 и 6, образована цепочка последовательно соединённых: ёмкости С1, обмотка с точкой т.Оо, ёмкость С4 т.е., накрест-противофазно. В схеме утроения фиг. 5. относительно горизонтальных вентильно-ёмкостных выходов 5 и 4, образована цепочка последовательно соединённых: ёмкости СЗ, обмотка с точкой т.Оо, ёмкость 02 т.е., накрест-противофазно. Если обесточить обмотку, то ёмкости С1 и С4 в одной, 03 и 02
14
другой схемы последовательно включены через обесточенную обмотку. С каждой пары ёмкостей суммируются удвоенные накопленные заряды. Если включить напряжение в обмотку, то в схеме фиг.4 на горизонтальных выходах 3 и 6, а в схеме фиг.5 на горизонтальных выходах 5 и 4 наряду с формируемыми зарядными потенциалами на выходах, с ёмкостей наводятся периодные противо синусоиды, которые возбуждают формируемые по плечам зарядные потенциалы на полярных выходах. Это подтверждается накладываемой пульсацией формы периодных противо синусоид напряжения на вентильно-ёмкостных выходах 3 и 6, 5 и 4 и на полярных выходах с выходных вентилей Д5 и Д8, Д7 и Д6, которыми наводимые емкостные периодные противо синусоиды выпрямляются. С полярных выходов 7 и 8 (фиг.1), наложением пульсаций формы противофазных периодных противо синусоид выпрямленного напряжения, формируется идеальное двухпериодного выпрямленное напряжение. Такое накрест противофазное через обмотку генератора зарядно-энергетическое возбуждение является результатом повышения КПД преобразователя. Так в нагрузочном режиме поддерживается равномерная плотность тока по сечению обмотки генератора. Так исчезает причина появления реактивной энергии, исчезает сдвиг фаз между током и напряжением.
На (фиг.4) горизонтальном вентильно-ёмкостном выходе 3, формируемый зарядный, отрицательный потенциал, возбуждается наводимой с ёмкости С1, периодной ёмкостной синусоидой, сопровождаясь наложением пульсации формы периодной синусоиды, а на горизонтальном вентильно-ёмкостном выходе 6, формируемый противофазно, зарядный, положительный потенциал, возбуждается наводимой с ёмкости С4, периодной ёмкостной противо синусоидой, сопровождаясь наложением пульсацией формы периодной противо синусоиды. Ёмкости С1 и С4 в последовательной цепочке с обмоткой, относительно горизонтальных, вентильно-ёмкостных выходов 3 и 6, воспроизводят удвоение зарядных потенциалов, с наложением пульсаций формы периодных противо синусоид выпрямленного напряжения. Поэтому измеряемое среднее значение потенциала с наложенными пульсациями также равно удвоенному зарядному потенциалу до возбуждения, то есть фактическому значению -2,7 и +2,7. Проходя выходные вентили Д5 и Д8 (поэтому эти вентили обозначены проходными), возбуждённые зарядные потенциалы освобождаются от наводимых периодных противо синусоид, выпрямляя их, сохранив возбужденную пульсацию формы периодов противо синусоид напряжения. Так сохраняется зарядно-энергетическое возбуждение на выходах выходных потенциалов. На полярных выходах 7 и 8 сформировались полярные уровни зарядноэнергетических потенциалов, с наложениями пульсаций формы периодных противо синусоид выпрямленного напряжения, первой схемы утроения (фиг. 4).
На горизонтальном вентильно-ёмкостном выходе 5 (фиг.5), формируемый зарядный, отрицательный потенциал, возбуждается наводимой с ёмкости СЗ, периодной ёмкостной противо синусоидой сопровождаясь наложением пульсации формы периодной противо синусоиды, а на горизонтальном вентильно-ёмкостном выходе 4, формируемый противофазно, зарядный, положительный потенциал, возбуждается наводимой с ёмкости С2, периодной ёмкостной синусоидой, сопровождаясь наложением пульсации формы периодной синусоиды. Ёмкости СЗ и С2 в последовательной цепочке с обмоткой, относительно горизонтальных, вентильно-ёмкостных выходов 5 и 4, воспроизводят удвоение зарядных потенциалов, с наложением пульсации формы периодных синусоид выпрямленного напряжения. Поэтому измеряемое среднее значение с наложенными пульсациями также равно удвоенному зарядному потенциалу до возбуждения, то есть фактическому значению -2,7 и +2,7. Проходя выходные вентили Д5 и Д8, возбуждённые зарядные потенциалы освобождаются от наводимых периодных противо синусоид, выпрямляя их, сохранив возбужденную пульсацию формы периодных противо синусоид напряжения. Так сохраняется зарядно-энергетическое возбуждение на выходах 7 и 8. На полярных выходах 7 и 8 сформировались полярные уровни зарядноэнергетических потенциалов, с наложениями пульсаций формы периодных противо синусоид выпрямленного напряжения второй схемы утроения фиг.5.
Соединением выходных вентилей Д5 с Д7, Д6 с Д8 при запараллеливании схем утроения фиг. 4 и 5 на выходах, в схему фиг. 1, на образовавшихся полярных выходах 7 и 8 преобразователя сформированные полярные уровни зарядно-энергетических потенциалов в противофазных схемах утроения по фиг. 4 и 5, с наложением пульсаций периодов против синусоид объединяются в полярные потоки на выходах 7 и 8 фиг. 1. Эти потоки, формируют на выходах 7 и 8 результирующие удвоенные пульсации формы идеального двухпериодного выпрямления, которые своим наложением увеличивают величины униполярных ёмкостных зарядно-энергетических потенциалов до фактической измеряемой величины (-3,6 и +3,6). При подключении ёмкостного сглаживания Ссгл, достигается фактическая величина учетверенных, с внесением обозначений на выходах 7 и 8, униполярных -УП и +УП, зарядно-энергетических потенциалов, координатно-симметричного индуктивно-ёмкостного преобразователя (фиг. 1),
,5 16
Рассмотрим координатно-симметричный, индуктивно-емкостной зарядный каскадный генератор схемами удвоения (фиг.6), в котором базовым каскадом является координатно-симметричный индуктивно-ёмкостной преобразователь (фиг. 1) с обмоткой с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат с точкой т.Оо, первого варианта, схемами удвоения. Одна вентильно-ёмкостная схема удвоения (по фиг. 2) Д1,Д2,С1,С2, с выходными согласующими вентилями Д5 и Д6, подключена вентильным входом к противофазному выходу 1 обмотки генератора, а ёмкостным входом - к выходу 2 обмотки генератора. Другая вентильно ёмкостная схема удвоения (по фиг. 3) ДЗ,Д4,СЗ,С4 с выходными согласующими вентилями Д7 и Д8 подключена вентильным входом к выходу 2 обмотки генератора, а ёмкостным входом к противофазному выходу 1 обмотки генератора. При этом выходные согласующие вентили соединены между собой: Д6 с Д8, Д5 с Д7, с образованием полярных выходов 7 и 8 базового каскада-преобразователя с подключением к выходам ёмкостного сглаживания Ссгл.. На полярных выходах 7 и 8 с ёмкостным сглаживанием Ссгл базового каскада-преобразователя обозначены униполярные -УП и +УП зарядноэнергетические потенциалы.
Далее на фиг. 6. к базовой схеме удвоения (по фиг. 2) к вентильно-ёмкостным выходам 3 и 4, координатно-симметрично в верхней цепочке: ёмкости С...,С7,С5,С6,С8,...,С, противофазные вентильные входы 9 и 10 и ёмкости С7, С5 и Сб. С8, к вентильному противофазному входу 1, последовательно включены дополнительные схемы удвоения Д9,Д10,С13,С14 и Д11,Д12,С15,С16 с ёмкостными противофазными входами 13 и 14 с вентильно ёмкостными выходами 17 и 21, 22 и 18 и подключенными к ним выходными согласующими вентилями Д17 и Д18 и т. д. . аналогично подключению, описанному на с.З
Вентильно-ёмкостной выход 3 схемы удвоения разъединённого базового каскада, соединяется с вентильно ёмкостным выходом 21, последовательно соединяемой, следующей схемы удвоения Д9, Д10, С13, С14. Симметрично вентильно-ёмкостной выход 4, схемы удвоения, разъединённого базового каскада, соединяется с вентильно ёмкостным выходом 22, последовательно соединяемой, следующей схемы удвоения Д11, Д12, С15, С16.
17
ные ёмкости с...,C11,C9,C10,C12,...,C, включенные вентильные входы 11 и 12 и ёмкости С11, С9 и С10 С12, к вентильному входу 2, последовательно включены дополнительные схемы удвоения Д13,Д14,С17,С18 и Д15,Д16,С19,С20, с противофазными ёмкостными входами 15 и 16, с вентильно ёмкостными выходами 19 и 23, 24 и 20, и подключенными к ним выходными, согласующими вентилями Д19 и Д20 и т. д., аналогично С.4
Вентильно-ёмкостной выход 5 подключенной схемы удвоения разъединённого базового каскада, соединяется с вентильно-ёмкостным выходом 23, последовательно соединяемой следующей схемы удвоения Д13, Д14, С17, С18. Симметрично вентильноёмкостной выход 6 подключенной схемы удвоения разъединённого базового каскада, соединяется с вентильно-ёмкостным выходом 24 последовательно соединяемой следующей схемы удвоения Д15, Д16, С19, С20 и т.д.
Противофазные цепочки схем удвоений соединяются параллельно выходными согласующими вентилями Д17 с Д19 и Д18 с Д20. Так образовалась первая ступень с полярными отводами повышения униполярных зарядных ёмкостных потенциалов, с полярными выходами 25 и 26, с подключением емкостного сглаживания Ссгл. с обозначениями, униполярных -уп и +уп, суммированных удвоенных со схем зарядных ёмкостных потенциалов.
Аналогично, в координатной симметричности к рассмотренным схемам удвоения подключаются следующие схемы удвоения в цепочках от разъединённых каскадов генератора. Выходные согласующие вентили соединяются параллельно, соединяя противофазные, параллельные цепочки, с образованием следующих промежуточных ступеней с полярными отводами повышения суммированных зарядных ёмкостных потенциалов и т.д. Соединение осуществляется до конечных полярных выходов каскадного генератора, с емкостным сглаживанием Ссгл, на полярных отводах промежуточных ступеней и конечных полярных выходах, с обозначениями униполярных -уп и -i-yn суммированных удвоенных со схем зарядных ёмкостных потенциалов на отводах промежуточных ступеней и конечных выходах координатно-симметричного зарядного каскадного генератора.
Координатно-симметричный зарядный каскадный генератор схемами удвоения (фиг. 6) работает следующим образом. Схемы удвоения разъединенных каскадов в параллельных цепочках соединены последовательно, в двух направлениях от схем удвоения базового разъединённого каскада-преобразователя. На вентильные и емкостные входы последовательно соединённых схем удвоения по двум противофазным цепочкам емкостей наводятся периодные ёмкостные противо синусоиды от поступающих периодных противо синусоид с противофазных выходов 1 и 2 обмотки генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат, с точкой т.Оо.
В верхней цепочке: ёмкости С...,С7,С5,С6,С8,...,С, вентильные входы схем удвоения 9 и 10 и т. д., наводится периодная ёмкостная противо синусоида от поступающей с противофазного вентильного входа 1 периодной противо синусоиды, а через ёмкости последовательно соединённых схем удвоения С...,С14,С1,С2,С15,...,С, на противофазных по отношению к вентильным, ёмкостных входах 13 и 14. наводится периодная ёмкостная синусоида от поступающей с ёмкостного входа 2 периодной синусоиды. В нижней цепочке: ёмкости С...,С11,С9,С10,С12,...,С, вентильные входы схем удвоения 11 и 12 и т. д., наводится периодная ёмкостная синусоида, а через ёмкости С...,С18,СЗ,С4,С19,...,С последовательно соединённых схем удвоения, на противофазных по отношению к вентильным входам, ёмкостных входах 15 и 16 и т.д., наводится периодная ёмкостная противо синусоида от поступающей периодной противо синусоиды ёмкостного входа 1.
На вентильных входах 9 и 10 и т. д., по фазными вентилями Д9 и Д10: Д11 и Д12 и т. д., в верхней цепочке, наводимая периодная ёмкостная противо синусоида, при выпрямлении, разделяется вентилями, на полярные половины полу.периодов, которые и поступают с вентилей, на соединения 17 и 21; 22 и 18 на ёмкости, как и в базовой схеме зарядного каскадного генератора. На ёмкостных входах 13 и 14 и т. д.. верхней цепочки, наведением периодной ёмкостной синусоиды, в комплексе с непрерывно поступающими при выпрямлении разделяемыми полярными полупериодами, с указанных по фазных вентилей вентильных входов, на по фазных ёмкостях схем С13 и С14; С1 и С2; С15 и С16 и т. д., происходит разделение зарядов, а последовательным соединением ёмкостей С13 с С14; С1 с С2; С15 с С16 и т. д., разделённые заряды суммируются. продольно по цепочке, удвоениями с каждой схемы.
19
генератора. Вентилями Д13 и Д14; Д15 и Д16 и т. д., при выпрямлении, она разделяется на полярные половины полупериодов, которые и поступают на ёмкости С17 и С23. С19 , как и в базовой схеме этой цепочки. На ёмкостных входах 15 и 16 и т. д., нижней цепочки, наведённая периодная ёмкостная противо синусоида, в комплексе с непрерывно поступающими при выпрямлении разделяемыми полярными полупериодами, с указанных вентилей противофазных вентильных входов, разделяет заряды на обкладках ёмкостей схем С17 и С18; СЗ и С4; С19 и С20 и т. д., а последовательным соединением ёмкостей С17 с С18; СЗ с С4; С19 с С20 и т. д., разделённые заряды суммируются, продольно по цепочке, удвоенными с каждой схемы. Так формируются в противофазных, параллельных цепочках, относительно выходов, с выходных согласующих вентилей суммированные удвоенные с ёмкостей схем, продольные, униполярные, зарядные потенциалы,.
В противофазных цепочках к вентильно-ёмкостным выходам схем удвоений 3 и 4: 5 и 6; 17 и 18; 19 и 20; и т.д. до конечных разъединённых каскадов подключены выходные, согласующие вентили Д5 и Д6; Д7 и Д8; Д17 и Д18; Д19 и Д20; и т.д. Параллельные соединения полярных выходных согласующих вентилей Д5 с Д7; Д6 с Д8, образуют базовый каскад-преобразователь, с полярными выходами 7 и 8, с емкостным сглаживанием Ссгл, с обозначениями, униполярных -УП и +УП. зарядно-энергетических потенциалов. Параллельные соединения выходных согласующих вентилей Д17 с Д19; Д18 с Д20; и т.д. противофазных параллельных цепочек образуют полярные отводы 25 и 26 первой ступени и т. д., и конечные выходы зарядного каскадного генератора, с емкостным сглаживанием Ссгл, с обозначениями, униполярных -уп и +уп, зарядных потенциалов на отводах промежуточных ступеней и конечных выходах зарядного каскадного генератора.
При соединении выходных согласующих вентилей Д17 с Д19 и Д18 с Д20. с полярных отводов 25 и 26 первой ступени, суммированные удвоенные с трёх цепочек, продольные зарядные ёмкостные потенциалы двумя потоками соединяются на отводах 25 и 26 первой ступени, с наложением удвоенной пульсации формы идеального двухпериодного выпрямленного напряжения. Такая форма пульсации возникает на выходах отводов ступеней при параллельном соединении выходных вентилей схем утроения, соединяемых в базовом каскадном преобразователе. В случае ёмкостного зарядного каскадного генератора, удвоенная пульсация формы идеального двухпериодного
20
прямленного напряжения на отводах 25 и 26 первых ступеней возникает от работы схем утроения:
первой схемы утроения Д9, С13, Д16 ,С20 с вертикальным вентильно-ёмкостным входом, образованным соединением вентиля Д9 с ёмкостью С20 через ёмкости С7, С5 и С4, С19, которые с выхода 1 генератора наводят ёмкостную периодную противо синусоиду, второй нижний вертикальный вентильно-ёмкостной вход этой схемы утроения, образованный соединением вентиля Д16 с ёмкостью С13 через ёмкости С12, СЮ и С1, С14, которые с выхода 2 генератора наводят ёмкостную периодную синусоиду;
второй схемы утроения Д13, С17, Д12, С16 с вертикальным вентильно-ёмкостным входом, образованным соединением вентиля Д13 с ёмкостью С16 через ёмкости С11. С9 и С2, С15, которые с выхода 2 генератора наводят ёмкостную периодную синусоиду. второй верхний вертикальный вентильно-ёмкостной вход этой схемы утроения, образованный соединением вентиля Д12 с ёмкостью С17 через ёмкости С8, С6 и СЗ. С18. которые с выхода 1 генератора наводят ёмкостную периодную противо синусоиду.
При параллельном соединении этих схем утроения выходными вентилями Д17 с Д19 и Д18 с Д20, возбуждённая ёмкостная энергия, пополняет суммированные продольно удвоенные потенциалы с ёмкостей схем пульсациями формы идеального двухпериодного выпрямленного напряжения на выходах 25 и 26 первой ступени повышенного потенциала.
В координатно-симметричном, индуктивно-емкостном зарядном каскадном генераторе схемами удвоения, на базовом каскаде-преобразователе с полярных выходов 7 и 8, с подключением емкостного сглаживания Ссгл, поступают сформированные учетверенные, с обозначениями, униполярные -УП и +УП зарядно-энергетические потенциалы. С отводов промежуточных ступеней и с конечных выходов каскадного генератора поступают сформированные повышенные суммированные зарядные ёмкостные потенциалы, с емкостным сглаживанием Ссгл., на отводах промежуточных ступеней и на конечных выходах, с обозначениями униполярных -уп и +уп суммированных зарядных ёмкостных потенциалов. Увеличение униполярных потенциалов с выходов 25 и 26 и т.д. с последовательным присоединением схем удвоения, от разъединённых каскадов происходит суммированием утроенного измеряемого базового действующего значения преобразуемого переменного продольно синусоидального напряжения с каж(С.. 21
дой пары соединяемых противофазных схем с цепочек. С отводов 25 и 26, с ёмкостным сглаживанием Ссгл, с трёх пар схем удвоений фактически измеряется девятикратное действующее значение генераторного продольно синусоидально переменного напряжения униполярных зарядных потенциалов.
Симметричный индуктивно-ёмкостной зарядно-энергетический каскадный генератор-накопитель построен с базовым каскадом индуктивно-ёмкостного преобразователя зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов (фиг 1), во втором варианте схемами утроения (фиг 4 и 5).От схем утроения базового каскада вверх относительно оси У по двум противофазным параллельным столбцам, последовательно по направлению вентилей, соединяются схемы утроения разъединённых каскадов, в которых к горизонтальным вентильно-емкостным выходам 5 и 4, 3 и 6 схем утроения базового каскада подключаются вертикальные вентильно-ёмкостные входы 9 и 11, 10 и 12 схем утроения (в левом столбце - Д9, С5, Д11, С7, в правом столбце - Д10, С6, Д12, С8 с горизонтальными вентильно-емкостными выходами с них 13 и 15, 16 и14). Указанные схемы утроения этого каскада выходами 13 и 15, 14 и 16 подключаются к входам 21 и 19, 22 и 20 вентильно-ёмкостных схем утроения следующего разъединенного каскада Д17. С9, Д19, С11 и Д18, СЮ, Д20, С12 с горизонтальными вентильно емкостными выходами с них 23 и 25, 24 и 26 и тд.
По два выхода со схем утроения в последнем соединяемом каскаде в каждом столбце с выходных вентилей Дп, параллельно соединяются столбцы друг с другом (плюс с плюсом, минус с минусом), образуя конечные выходы каскадного генератора накопления униполярных емкостных-энергетических потенциалов, с подключением емкостного сглаживания Ссгп, с обозначениями униполярных. -УП и +УП, зарядноэнергетических ёмкостных потенциалов.
В базовом каскаде генератора (базовая схема по фиг 1, построенная на схемах по фиг 4 и 5) на конечных выходах 7 и 8 с выходных вентилей, параллельно соединённых между собой, подключена сглаживающей емкостью Ссгл, с обозначениями униполярных, -УП и +УП, зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов. Отводы с промежуточных каскадов показаны на схеме. К горизонтальным вентильно-емкостным выходам первых схем утроения разъединённого каскада в столбцах 13 и 15, 14 и 16 подключены выходные вентили Д13 и Д15, Д14 и Д16, с параллельно соединёнными выходами с них с образованием выходов 17 и 18, связанных между собой сглаживающей емкостью
.
22
Ссгл, первой ступени накопления потенциалов, с обозначениями униполярных, -УП и +УП, зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов. К горизонтальным вентильноемкостным выходам схем последующего разъединённого каскада 23 и 25, 26 и 24 подключены выходные вентили Д21 и Д23, Д22 и Д24 с параллельно соединёнными выходами с них, с образованием на полярных выходах 27 и 28, связанных между собой сглаживающей емкостью Ссгл, второй ступени накопления потенциалов, с подключением емкостного сглаживания Ссгп, с обозначениями униполярных, -УП и +УП, зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов.
Симметричный, зарядно-энергетический каскадный генератор-накопитель утроения фиг.7, построен следующим образом. Первым разъединённым базовым каскадом является второй вариант рассмотрения преобразователя по п.1 (фиг.4 и 5) схемами утроения. Одна вентильно-ёмкостная схема утроения (фиг. 5) ДЗ, СЗ, Д2, С2 с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 1 и 2 и горизонтальными вентильно-ёмкостными выходами 5 и 4, с выходными вентилями Д7 и Д6 (фиг. 5) и другая Д1, 01. Д4, 04 также является вентильно-ёмкостной схемой, с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 1 и 2 и горизонтальными вентильно-ёмкостными выходами 3 и 6 с выходными вентилями Д5 и Д8 (фиг. 4). Параллельное соединение выходных вентилей Д5 с Д7 и Д6 с Д8 образует полярные выходы 7 и 8. От указанных схем утроения, симметрично, относительно оси Y, вверх, по двум параллельным столбцам, последовательно дополнительно соединены схемы утроения разъединённых каскадов. В левом столбце каскадного генератора (фиг.7), начиная с левой схемы утроения базового каскада, соединены левые вентильные плечи схем выходом с отрицательной полярностью вентилей ДЗ с Д9; Д9 с Д17; Д17 с ... Д и противоположные правые вентильные плечи схем утроения, начиная с левой базовой, с выходом положительной полярности вентилей Д2 с Д11; Д11 с Д19; Д19 с ... Д. В левом же столбце ёмкостные плечи схем утроения, начиная с левой базовой схемы каскадного генератора, её левого ёмкостного плеча, соединены ёмкостями навстречу полярностями обкладок 03 с С7, 07 с 09, 09 с ... О и противоположные ёмкостные плечи, начиная с первой базовой схемы, её правого ёмкостного плеча, ёмкости 02 с 05, С5 с С11, С11 с ... С.
В симметричной правом столбце каскадного генератора (фиг.7), начиная с правой схемы утроения базового каскада, соединены правые вентильные плечи схем выходом с положительной полярностью вентилей Д4 с Д10; Д10 с Д18; Д18 с ... Д и противопо СГЗ-/-/ 2.Г
23
ложные левые вентильные плечи схем утроения, начиная с правой базовой, с выходом отрицательной полярности вентилей Д1 с Д12; Д12 с Д20; Д20 с ... Д. В правом же столбце ёмкостные плечи схем утроения, начиная с правой базовой схемы каскадного генератора, её правого ёмкостного плеча, соединены ёмкостями навстречу полярностями обкладок С4 с С8, С8 с СЮ, СЮ с ... С и противоположных ёмкостных плеч, начиная с правой базовой схемы, её леаого ёмкостного плеча ёмкости С1 с С6, С6 с 012, С12 с ... С. Вентили Д2, Д1, ДЗ, Д4 в схемах утроения базового каскадапреобразователя выпрямительные, а выходные вентиля Д5, Д6, Д7, Д8, выпрямительные и проходные (с проходной линией в обозначении вентиля). Все вентили в схемах утроения в столбцах - выпрямительные и проходные.
Левая на фиг. 7 схема утроения базового каскада-преобразователя Д2, СЗ, ДЗ. 02, с выходными вентилями Д7 и Д6 с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 1 и 2, являющимися противофазными выходами обмотки генератора, с обозначением однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат, с точкой тОо, последовательно соединена горизонтальными вентильно-ёмкостными выходами 5 и 4 с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 11 и 9 схемы утроения Д9, 07, Д11. 05 левого столбца, с выходными вентилями Д13 и Д15. Горизонтальными вентильноёмкостными выходами 13 и 15 эта схема последовательно соединена с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 21 и 19 следующей схемы утроения Д17, 011, Д19. 09 левого столбца с выходными вентилями Д21 и Д23. Горизонтальными вентильноёмкостными выходами 23 и 25 эта схема последовательно соединена с вертикальными вентильно-ёмкостными входами следующей схемы... и тд. до конечной последовательно соединённой схемы утроения в левом столбце.
Правая на чертеже, схема утроения базового каскада-преобразователя Д1, 04, Д4, 01 с выходными вентилями Д8 и Д5 с вертикальными вентильно-ёмкостными входами 1 и 2, являющимися противофазными выходами обмотки генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат с точкой тОо, последовательно соединена горизонтальными вентильно-ёмкостными выходами 3 и 6 с вертикальными вентильно-ёмкостными входами Ю и 12 следующей схемы утроения Д10, 08, Д12, С6 правого столбца, с выходными вентилями Д14 и Д16. Горизонтальными выходами 14 и 16 эта схема последовательно соединена с вертикальными входами 22 и 21 следующей схемы утроения Д18, С12, Д20, 010 правого столбца, с  // /jjr
24
ходными вентилями Д24 и Д22. Горизонтальными выходами 24 и 26 эта схема, последовательно соединена с вертикальными входами следующей схемы... и тд. до конечной последовательно соединённой схемы утроения в правом столбце.
Соединяя параллельно выходные вентили Д5 с Д7 отрицательной полярности и выходные вентили Д6 с Д8 положительной полярности, образуют полярные выходы 7 и 8, соединяя противофазные схемы базового каскада-преобразователя по выходам с ёмкостным сглаживанием Ссгл.. с обозначениями униполярных -УП и +УП зарядноэнергетических потенциалов.
Соединяя параллельно выходные вентили первых схем утроения в столбцах Д13 с Д16 отрицательной полярности и выходные вентили Д15 с Д14 положительной полярности, формируется промежуточный первый каскад, на первом промежуточном участке соединяемых противофазных схем утроения, с образованием первой промежуточной ступени, с полярными отводами 17 и 18, с ёмкостным сглаживанием Ссгл. с обозначениями первых накопительных униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов.
Соединяя параллельно выходные вентили вторых схем утроения в столбцах. Д21 с Д24 отрицательной полярности и выходные вентили Д23 с Д22 положительной полярности, формируется промежуточный второй каскад, с образованием второй промежуточной ступени, с полярными отводами 27 и 28, с ёмкостным сглаживанием Ссгл. о обозначениями вторых накопительных униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов и т д. до конечных схем утроения в столбцах, формируется конечный каскад с образованием конечных выходов генератора с ёмкостным сглаживанием Ссгл. , с конечным заданным количеством и обозначениями накопительных, униполярных УП и +УП, зарядно-энергетических потенциалов индуктивно-емкостного зарядноэнергетического каскадного генератора - накопителя.
Симметричный, индуктивно-емкостной зарядно-энергетический каскадный генератор - накопитель схемами утроения фиг7 работает следующим образом. Для пояснения работы симметричного индуктивно-емкостного зарядно-энергетического каскадного генератора - накопителя схемами утроения приводится фиг7.
.ZJ
25
Д2, СЗ, ДЗ, С2 с выходными вентилями Д7 и Д6, в правой схеме Д1, С4, Д4, С1 с выходными вентилями Д5 и Д8, при соединении схем утроения параллельным соединением выходных вентилей на образовавшихся полярных выходах 7 и 8, соединяются по два полярных потока возбуждённой ёмкостной энергии ёмкостных потенциалов, с результирующей амплитудой удвоенной пульсации, формы идеального двухпериодного выпрямленного напряжения. На полярных горизонтальных выходах 5 и 4 одной схемы, 3 и 6 другой, с противоположных емкостных плеч схем утроений наводятся ёмкостные периодные противо синусоиды, от периодных противо синусоид с выходов 1 и 2 обмотки генератора. Одновременно на этих противофазных ёмкостях С2 и СЗ одной и С1 и С4 другой, вместе с подключёнными соответствующими вентилями Д2 и ДЗ одной, Д1 и Д4 другой схем утроения, происходит непрерывное разделение зарядов на обкладках ёмкостей, С обкладок противоположных противофазных ёмкостей СЗ и С2 левой схемы С4 и С1 правой, обращённых к горизонтальным выходам 5 и 4, 3 и 6 схем утроения поступающие непрерывно разделяемые заряды подвергаются возбуждению ёмкостной энергии наводимыми с этих же противофазных ёмкостей ёмкостными противосинусоидами, формируя уровни поступающих на горизонтальные выходы зарядноэнергетических потенциалов со схем утроения базового каскада-преобразователя фиг 7,
Эти формируемые уровни потенциалов с возбуждённой ёмкостной энергией вместе с наводимыми ёмкостными противо синусоидами от схем утроения базового каскада, поступают (с изменением полярности) на соответствующие вертикальные входы 9 и 11, 10 и 12 первых, последовательно соединённых, схем утроения разъединённых каскадов в столбцах (соответственно сплошным и разно штриховым линиям). Штрих линией (фиг7) с удлинёнными штрихами отображены электрические связи наводимой ёмкостной синусоиды. Штрих линией, с короткими штрихами отображены электрические связи наводимой ёмкостной противо синусоиды. Проходя выходные вентиля Д7 и Д6 одной схемы и Д5 и Д8 другой на полярные выходы 7 и 8, (фиг 5 и 4) схем утроений сформированные уровни зарядно-энергетических потенциалов освобождаются от ёмкостных противо синусоид. Так заканчивается формирование уровней зарядно-энергетических потенциалов на выходах, на полярных выходах разъединённых схем утроения, базового каскада-преобразователя, с наложенными пульсациями формы противо синусоид.
При соединении левой и правой схем утроения базового каскада-преобразователя, параллельным соединением выходных вентилей, на полярных горизонтальных выходах 7 и 8 происходит соединение двух полярных потоков, сформированных уровней потенциалов, с образованием наложенной результирующей удвоенной пульсации формы идеального двухпериодного выпрямления. К образованным полярным выходам 7 и 8 схем базового каскада-преобразователя, подключается ёмкостное сглаживания Ссгл. с введением обозначений униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов.
Как видно из фиг7, происходит смена полярных подключаемых горизонтальных выходов к ёмкостям в столбцах. На ёмкостях С5, С6, вместе с подключенными вентилями Д9, Д10, с первых последовательно подключенных схем утроения в столбцах с наводимой ёмкостной синусоидой с этих же ёмкостей происходит разделение зарядов на обкладках. Аналогично, в противоположных плечах первых схем, на ёмкостях С7, С8, вместе с подключёнными вентилями Д11, Д12 в столбцах, с наводимой ёмкостной противо синусоидой, также происходит разделение зарядов на обкладках указанных ёмкостей. С полярных обкладок этих ёмкостей в столбцах, обращённых к соответствующим горизонтальным выходам 13 и 15, 16 и 14, разделяемые заряды подвергаются возбуждению ёмкостной энергии наводимыми в противофазных ёмкостях ёмкостными противо синусоидами. На полярных горизонтальных выходах 13 и 15, 14 и 16 схем утроений формируются очередные полярные уровни накопления зарядно-энергетических потенциалов.
Вернёмся к разъединённому базовому каскаду-преобразователю. В левой базовой схеме утроения, наводимая ёмкостная противо синусоида, с ёмкости СЗ, поступает на отрицательной полярности горизонтальный выход 5, далее поступает, на нижний вертикальный вход 11, первой схемы утроения левого столбца, с которого поступает на ёмкость С7, со встречной полярностью обкладок. Наводимая ёмкостная противо синусоида с ёмкости С7, с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей, изменила направление по электрическим связям на 180° и поступила, уже, на положительной полярности) 15. С этого, положительной полярности горизонтального выхода 15, поступает, уже, на верхний вертикальный вход 19, следующей, последовательно соединённой, схемы утроения, на ёмкость С9, со встречной полярностью обкладок. С ёмкости С9, с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей, ёмкост.r/Z X/iT
27
ная противо синусоида изменила направление на 180° и поступила, уже снова, на отрицательной полярности горизонтальный выход 23. С отрицательной полярности, горизонтального выхода 23, поступает, уже снова, на нижний вертикальный вход следующей последовательно подсоединённой схемы утроения и т. д.
Одновременно, с той же левой схемы разъединённого базового каскадапреобразователя, наводимая, но, уже, ёмкостная синусоида, с ёмкости С2 противоположного плеча схемы, поясняемая обозначенной (удл. штр. линией), поступает на положительной полярности горизонтальный выход 4, далее, по электрической связи, поступает на верхний вертикальный вход 9, первой же схемы утроения левого столбца, с которого поступает на ёмкость С5, со встречной полярностью обкладок. Наводимая ёмкостная синусоида с ёмкости С5, с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей, изменила направление на 180° и поступила, уже, на отрицательной полярности горизонтальный выход 13. С этого, отрицательной полярности горизонтального выхода 13, поступает, уже, на нижний вертикальный вход 21, следующей, последовательно соединённой схемы утроения, на ёмкость С11, со встречной полярностью обкладок. С ёмкости С11, с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей, ёмкостная синусоида изменила направление на 180° и поступила, уже снова, на положительной полярности горизонтальный выход 25. С положительной полярности горизонтального выхода 25, поступает, уже снова, на верхний вертикальный вход следующей последовательно соединённой схемы утроения и т д.
Вернёмся к разъединённому базовому каскаду-преобразователю. В правой базовой схеме утроения наводимая ёмкостная против синусоида с ёмкости С4 поступает на горизонтальный выход 6 положительной полярности, далее поступает, на нижний вертикальный вход 12 первой схемы утроения правого столбца, с которого поступает на ёмкость С8 со встречной полярностью обкладок. Наводимая ёмкостная противо синусоида с ёмкости С8 с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей, изменила направление на 180° и поступила, на горизонтальный выход 16 отрицательной полярности. С этого горизонтального выхода 16 поступает на верхний вертикальный вход 20, следующей, последовательно соединённой схемы утроения, на ёмкость С10 со встречной полярностью обкладок. Наводимая ёмкостная противо синусоида с ёмкости СЮ с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей изменила направление на 180° и поступила, на горизонтальный выход 24 положительной полярJfC- f/.:
НОСТИ. с горизонтального выхода 24 положительной полярности, она поступает на нижний вертикальный вход следующей, последовательно соединённой схемы и т д.
Одновременно в той же правой схеме, разъединённого базового каскадапреобразователя, наводимая, но уже, ёмкостная синусоида, с ёмкости С1 противоположного плеча схемы поступает на горизонтальный выход 3 отрицательной полярности, далее поступает на верхний вертикальный вход 10 первой схемы утроения правого столбца, с которого поступает на ёмкость С6 со встречной полярностью обкладок. Наводимая ёмкостная синусоида с ёмкости С6 с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей, изменила направление на 180° и поступила, на горизонтальный выход 14 положительной полярности. С этого горизонтального выхода 14 поступает на нижний вертикальный вход 22 следующей, последовательно подсоединённой схемы утроения на ёмкость С12 со встречной полярностью обкладок. Наводимая ёмкостная синусоида с ёмкости С12 с учётом встречной полярности обкладок соединяемых ёмкостей, изменила направление на 180° и поступила, на горизонтальный выход 26 отрицательной полярности. С этого горизонтального выхода 26 она поступает на верхний вертикальный вход следующей, последовательно соединённой схемы и т. д.
Рассмотрим осуществление на промежуточных ступенях накопление противофазно формируемых полярных уровней зарядно-энергетических потенциалов в столбцах
Вернёмся к базовому каскаду-преобразователю. Противофазно сформированные уровни с возбуждённой ёмкостной энергией зарядно-энергетических потенциалов вместе с ёмкостными противо синусоидами с горизонтальных выходов 5 и 4 левой схемы. 3 и 6 правой поступают на выходные вентили Д7 и Д6, Д5 и Д8 схем утроений базового каскада-преобразователя и на соответствующие нижние и верхние вертикальные входы 9 и 11, 10 и 12 последовательно соединённых первых схем утроения. Проходя выходные вентили на полярные выходы 7 и 8 схем утроений уровни сформированных зарядно-энергетических потенциалов с пульсациями формы противо синусоид освобождаются от ёмкостных противо синусоид, сохраняя пульсацию.
В левом столбце. С горизонтального выхода 5 отрицательной полярности левой схемы утроения разъединённого базового каскада-преобразователя сформированный уровень возбуждённый ёмкостной энергией отрицательного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды с наличием ёмкостной противо
JCC .f 29
синусоиды, поступает на выходной вентиль Д7 и на нижний вертикальный вход 11 первой схемы утроения левого столбца. Сформированный уровень отрицательного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды проходит вентиль Д9, не пропускающий ёмкостную противо синусоиду, и поступает на горизонтальный выход 13 отрицательной полярности, а ёмкостная противо синусоида поступает на упомянутую ёмкость С7, снова наводится с ёмкости с одновременным разделением зарядов на обкладках ёмкости С7 и вентиля Д11. Разделяемые заряды с положительной обкладки ёмкости С7 возбуждаются ёмкостной энергией наводимой с этой ёмкости противо синусоидой, противофазно сформировав очередной уровень зарядноэнергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды, поступающий на горизонтальный выход 15 положительной полярности, на котором накладывается на первый сформированный уровень положительного зарядно-энергетического потенциала, с пульсацией формы синусоиды, проходящий через вентиль Д11, который не пропускает ёмкостную синусоиду на выход 15.
Одновременно, с противоположного горизонтального выхода 4 положительной полярности левой же схемы утроения базового каскада-преобразователя, противофазно сформированный уровень возбуждённый ёмкостной энергией положительного зарядноэнергетического потенциала с пульсацией формы синусоиды, с наличием ёмкостной синусоиды поступает на выходной вентиль Д6 и на верхний вертикальный вход 9, первой схемы утроения левого столбца. Сформированный положительный зарядноэнергетический потенциал проходит уже упомянутый вентиль Д11, не пропускающий ёмкостную синусоиду и поступает горизонтальный выход 15 на положительной полярности, а ёмкостная синусоида, поступает на ёмкость С5, снова наводится с ёмкости с одновременным разделением зарядов на обкладках ёмкости С5 и вентиля Д9. Разделяемые заряды с отрицательной обкладки ёмкости С5, возбуждаются ёмкостной энергией наводимой с этой ёмкости синусоиды противофазно сформировав очередной уровень зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы синусоиды, поступающий на горизонтальный выход 13 отрицательной полярности, на котором накладывается, накапливая наложение, на первый сформированный уровень отрицательного зарядно-энергетического потенциала, с пульсацией формы противо синусоиды, проходящий через упомянутый вентиль Д9, который не пропускает ёмкостную противо синусоиду на выход 13.
J(fl //j5y.JL 30
В правом столбце. С горизонтального выхода 3 отрицательной полярности правой схемы утроения, разъединённого базового каскада-преобразователя сформированный уровень, возбуждённый ёмкостной энергией отрицательного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы синусоиды, с наличием ёмкостной синусоиды, поступает на выходной вентиль Д5 и на верхний вертикальный вход 10 первой схемы утроения правого столбца. Сформированный уровень отрицательного зарядноэнергетического потенциала проходит вентиль Д12 и поступает на горизонтальный выход 16 отрицательной полярности, а ёмкостная синусоида поступает на ёмкость С6, снова наводится с ёмкости, с одновременным разделением зарядов на обкладках ёмкости С6 и вентиля Д10. Разделяемые заряды с положительной обкладки ёмкости С6 возбуждаются ёмкостной энергией наводимой с этой ёмкости синусоиды, противофазно сформировав очередной уровень зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы синусоиды поступивший на горизонтальном выходе 14, который накладывается на первый сформированный уровень положительного зарядно-энергетического потенциала, с пульсацией формы противо синусоиды, проходящий через вентиль Д10. который не пропускает ёмкостную противо синусоиду на выход 14.
Одновременно с горизонтального выхода 6 положительной полярности правой же схемы утроения разъединённого базового каскада-преобразователя противофазно сформированный уровень возбуждённой ёмкостной энергией положительного зарядноэнергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды с ёмкостной противо синусоидой, поступает на выходной вентиль Д8 и на нижний вертикальный вход 12 первой схемы утроения правого столбца. Сформированный положительный зарядно-энергетический потенциал проходит уже упомянутый вентиль Д10, не пропускающий ёмкостную противо синусоиду, и поступает на горизонтальный выход 14 положительной полярности, а ёмкостная противо синусоида , поступает на ёмкость С8, снова наводится с одновременным разделением зарядов на обкладках ёмкости С8 и вентиля Д12. Разделяемый заряд с отрицательной обкладки ёмкости С8 возбуждается ёмкостной энергией, наводимой с этой ёмкости противо синусоидой, сформировав очередной уровень зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды, поступает на горизонтальный выход 16 отрицательной полярности. На этом выходе. накапливаясь, соединяется с первым сформированным уровнем отрицательного зарядно-энергетического потенциала, с пульсацией формы синусоиды, проходящий через упомянутый вентиль Д10, который не пропускает ёмкостную синусоиду на выход 16.
Jf J-/y.A. 31
На горизонтальном выходе 13 отрицательной полярности первой схемы утроения левого столбца сформировался потенциал сложенный из первого уровня отрицательного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды. прошедшего вентиль Д9 без ёмкостной противо синусоиды, и, противофазно сформированного, второго уровня отрицательного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы синусоиды с наличием ёмкостной синусоиды. Указанный потенциал проходит выходной вентиль Д13, освобождаясь от ёмкостной синусоиды.
На горизонтальном выходе 15 положительной полярности первой схемы утроения левого столбца сформировался потенциал, составленный из первого уровня положительного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы синусоиды, прошедшего вентиль Д11, без ёмкостной синусоиды. Этот потенциал соединяется с противофазно сформированным вторым уровнем положительного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды с наличием ёмкостной противо синусоиды, который проходит выходной вентиль Д15, освобождаясь от ёмкостной противо синусоиды.
На горизонтальном выходе 16 отрицательной полярности первой схемы утроения правого столбца сформировался потенциал, составленный из первого уровня отрицательного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы синусоиды, прошедшего вентиль Д12, без ёмкостной синусоиды с наложением противофазно сформированного второго уровня, отрицательного зарядно-энергетического потенциала с пульсацией формы противо синусоиды с наличием ёмкостной противо синусоиды. Он проходит выходной вентиль Д1б, освобождаясь от ёмкостной противо синусоиды..
На горизонтальном выходе 14 положительной полярности первой схемы утроения правого столбца, сформировался, составленный из первого уровня положительный зарядно-энергетического потенциал, с пульсацией формы противо синусоиды, прошедшего вентиль Д10, без ёмкостной противо синусоиды. Он соединяется с противофазно сформированным вторым уровнем положительного зарядно-энергетического потенциала, с пульсацией формы синусоиды, с ёмкостной синусоидой, прошедшим выходной вентиль Д14, освобождаясь от ёмкостной синусоиды.
Соединением полярных выходных вентилей Д13 с Д16 и Д15 с Д14 первых схем утроения в столбцах формируется первый каскад в столбцах с образованием полярных
,Г
32
отводов 17 и 18 первой ступени накопления уровней потенциалов симметричного зарядно-энергетического каскадного генератора-накопителя.
При соединении схем утроения первого каскада, на первой промежуточной ступени, на отводах 17 и 18 соединяются по два полярных потока с двумя уровнями возбуждённой ёмкостной энергии зарядно-энергетических потенциалов, с результирующей амплитудой удвоенной пульсации формы двухпериодного выпрямленного напряжения. С подключением ёмкостного сглаживания Ссгл, на отводах 17 и 18 первой промежуточной ступени сформировались шестикратные накопленные потенциалы с обозначениями униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических потенциалов.
Аналогично рассматривается работа следующих последовательно соединяемых схем утроения второго разъединённого каскада в столбцах. При соединении вторых схем утроения, параллельным соединением выходных вентилей со вторых схем утроений в столбцах, образуются полярные отводы 27 и 28 второй ступени симметричного зарядно-энергетического каскадного генератора. На второй промежуточной ступени на полярных отводах 27 и 28 соединяются по два полярных потока, по три уровня накопления в каждом, возбуждённой ёмкостной энергией зарядно-энергетических потенциалов, с результирующей амплитудой удвоенной пульсации формы двухпериодного выпрямленного напряжения. С подключением ёмкостного сглаживания Ссгл, на отводах 27 и 28 второй промежуточной ступени, сформировались девятикратные накопленные потенциалы с обозначениями униполярных -УП и +УП зарядно-энергетические потенциалов и тд. Симметричный, зарядно-энергетический каскадный генератор позволяет осуществить заданное число последовательно соединяемых схем утроения в столбцах.
В основу многозвенного преобразователя с двумя, тремя, четырьмя разъединенными обмотками фиг. 8, с параллельным соединением выходов преобразователей, положен генератор с четным и нечётным числом разъединенных фаз. Каждая обмотка генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат, с точкой т.Оо является центральным звеном своего координатноООсимметричного преобразователя. Количеству обмоток генератора соответствует количество звеньев преобразователя. К входам 1 и 2 первого преобразователя, противофазно, параллельном присоединены две схемы удвоения: первая - Д1, Д2, С1, С2 с выходными согласующими вентилями Д5 и Д6 и вторая - ДЗ, Д4, СЗ, С4 с выходными согласующими вентилями Д7 и Д8. При параллельным соединении выходных согла ri j//.yj.
33
сующих вентилей образуются выходы 9 и 10, связанные между собой через сглаживающую емкость Ссгл. При таком параллельном соединении схем образуется базовая схема по фиг. 1 (первый преобразователь), второй, третий и четвертый преобразователи. Первый преобразователь входами 1 и 2 подключен к выходам обмотки А генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды, в пересечении координат, с точкой т.Оо, с полярными выходами преобразователя 9 и 10, с ёмкостным сглаживанием Ссгл, с обозначениями, униполярных -УП и +УП. зарядноэнергетических потенциалов. Второй преобразователь, с противофазным, параллельным соединением двух схем удвоения: первая - Д9, Д10, С5. С6 с выходными согласующими вентилями Д13 и Д14 и вторая - Д11, Д12, С7, С8 с выходными согласующими вентилями Д15 и Д16, с параллельным соединением выходных согласующих вентилей, с образованием выходов 11 и 12, связанных между собой через сглаживающую емкость Ссгл. Второй преобразователь подключен входами 3 и 4 к выходам обмотки В генератора, с обозначением однопериодной продольной синусоиды, в пересечении координат, с точкой т.Оо, с полярными выходами преобразователя 11 и 12. с ёмкостным сглаживанием Ссгл, с обозначениями, униполярных -УП и +УП, зарядноэнергетических потенциалов. Третий преобразователь, с противофазным, параллельным соединением двух схем удвоения: первая - Д17, Д18, С9, С10 с выходными, согласующими вентилями Д21 и Д22 и вторая - Д19, Д20, С11, С12 с выходными, согласующими вентилями Д23 и Д24, с параллельным соединением выходных согласующих вентилей, с образованием выходов 13 и 14, связанных между собой через сглаживающую емкость Ссгл. Третий преобразователь подключен входами 5 и 6 к выходам обмотки С генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды, в пересечении координат, с точкой т.Оо, с полярными выходами преобразователя 13 и 14, с ёмкостным сглаживанием Ссгл, с обозначениями, униполярных -УП и +УП, зарядно-энергетических потенциалов. Четвёртый преобразователь, с противофазным, параллельным соединением двух схем удвоения: первая - Д25, Д26, С13, С14 с выходными, согласующими вентилями Д29 и ДЗО и вторая - Д27, Д28, С15, С16 с выходными, согласующими вентилями Д31 и Д32, с параллельным соединением выходных согласующих вентилей, с образованием выходов 15 и 16, связанных между собой через сглаживающую емкость Ссгл. Четвертый преобразователь подключен входами 7 и 8 к выходам обмотки D генератора, с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды, в пересечении координат, с точкой т.Оо, с полярными выходами преоб C -/r 9 f34
разователя 15 и 16, с ёмкостным сглаживанием Ссгл, с обозначениями, униполярных УП и +УП зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов.
Работа многозвенного преобразователя с параллельным соединением полярных выходов преобразователей, аналогична работе однозвённого преобразователя по п.1., с той лишь разницей, что возможно увеличение максимальной нагрузки в два, три. четыре раза. При параллельном соединении всех выходов преобразователей в две шины, осуществляется равномерная нагрузка обмоток (фаз) генератора, увеличивается выходная мощность ёмкостной энергии двухшинного соединения. Преобразователь является накопителем мощности. Для нужд потребителей с двухшинного соединения возможно осуществление подключения ряда двухпроводных воздушных линий, кабельных линий с четным числом жил, без электрического экранирования. При параллельном соединении полярных выходов четырёх преобразователей, без ёмкостного сглаживания, частота пульсации формы идеального двухпериодного выпрямленного напряжения увеличивается в два, три, четыре раза.
В основу многозвенного преобразователя с двумя, тремя, четырьмя разъединенными обмотками с последовательным соединением полярными выходами преобразователей фиг.9 положен генератор с четным и нечётным числом разъединенных обмоток. Каждая обмотка генератора (A,B,C,D), с обозначением начальной однопериодной продольной синусоиды в пересечении координат, с точкой т.Оо, непосредственно служит центральным звеном своего координатно-симметричного преобразователя, к выходам которой (1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8) противофазно подключены по входам и выходам по две схемы удвоения с образованием выходов с преобразователей 9 и 10; 11 и 12; 13 и 14; 15 и 16, с подключением к ним сглаживающей емкости Ссгл.. Преобразователи соединяются последовательно выходами 10с11,12с13, 14с15. Выходы 9 и 16, образуют две шины 17 и 18, на которых сформировано в два, три, четыре раза увеличенное из учетверенных униполярных емкостных зарядно-энергетических потенциалов, последовательно соединённых преобразователей с обозначениями униполярных -УП и +УП зарядно-энергетических ёмкостных потенциалов. Полученные учетверенные униполярные емкостные энергетические потенциалы отдельных фазных преобразователей посредством последовательного соединения выходами суммируются учетверёнными униполярными емкостными зарядно-энергетическими потенциалами всех преобразователей и дополнительного разъяснения не требуют.
.
35