РОЗРОБКА ВИСОКОЕФЕКТИВНИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ БЕЗДРОТОВИМ СПОСОБОМ В НАВКОЛОРЕЗОНАНСНОМУ РЕЖИМІ
DEVELOPMENT OF HIGH-EFFICIENT ELECTRIC POWER TRANSMISSION SYSTEMS UNLOCKED IN A RESONANT MODE
Сторінки: 158-163. Номер: №4, 2019 (275)
Автори:
В.І. ЛУЖАНСЬКИЙ, С.А. КОСТЮК
Хмельницький національний університет
V.I. LUZHANSʹKYY, S.A. KOSTYUK
Khmelnytskyi National University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-275-4-158-163
Рецензія/Peer review : 18.06.2019 р.
Надрукована/Printed : 17.07.2019 р.
Анотація мовою оригіналу
В статті розглянуто область застосування технології бездротової передачі електричної енергії. Проведено аналіз останніх досліджень і публікацій. Розглянуто методи бездротової передачі електричної енергії, а також проведено аналіз існуючих конструкцій пристроїв та обладнання для реалізації процесу бездротової передачі енергії. Запропоновано схему передавально-приймальної системи з використанням антен у вигляді половини геометричної фігури Е. Бельтрамі. Отримано математичні залежності, які описують процес передачі електричної енергії з використанням зазначених антен. Встановлено основні параметри, які впливають на коефіцієнт передачі електричної енергії. Створено малопотужний лабораторний стенд та проведено лабораторні випробування. На основі отриманих результатів побудовано графік залежності зміни прийнятої потужності від відстані між передавальною та приймальною антенами. Визначено коефіцієнт корисної дії запропонованого пристрою. Розглянуто вплив завад (залізобетонних конструкції тощо) на резонансну частоту передавально-приймальної системи.
Ключові слова: бездротова передача електричної енергії, псевдосферична поверхня, потужність електромагнітної енергії, резонансна частота, коефіцієнт корисної дії.
Розширена анотація англійською мовою
In the article examined field of application of the technology of wireless transmission of electric energy. Conducted analysis of recent research and publications. The methods of wireless transmission of electric energy are considered, as well as an analysis of existing designs of devices and equipment for the realization of the wireless transmission of energy. Particular attention is paid to low-power transmission systems for the realization of recharging of low-power devices (for example, a mobile phone). The scheme of the transmitting-receiving system with the use of antennas in the form of half a geometric figure by E. Bertrami is proposed. The mathematical dependences are described that describe the process of transmission of electric energy using the indicated antennas. The basic parameters that influence the transmission coefficient of electric energy are established. A low-power laboratory stand was created and laboratory tests were carried out. On the basis of the obtained results, a plot of the dependence of the change in received power on the distance between the transmitting and receiving antennas is constructed. The coefficient of efficiency of the proposed device is determined. The influence of obstacles (reinforced concrete structures, etc.) on the resonance frequency of the transmitting and receiving system is considered. It is established that the proposed device due to the use of antennas of a special configuration is characterized by relatively high efficiency and opens up new possibilities in the field of reception and transmission of electromagnetic waves.
Keywords: wireless transmission of electric energy, pseudospheric surface, power of electromagnetic energy, resonance frequency, coefficient of performance.
References
- Peredacha elektroenergii bez provodov ot nachala do nashih dnej [Elektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa : https://habr.com/ru/post/373183.
- Beldii M.M. Bez drotiv ta rozetok / M.M. Beldii // Vynakhidnyk ta ratsionalizator. – 2018. – № 2. – S. 4–10.
- A Kurs, A. Karalis, R. Moffatt. Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances. URL: http://science.sciencemag.org/content /317/5834/83.full.
- Besprovodnaya peredacha energii na 5 metrov [Elektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa : https://habr.com/ru/post/219857/
- Patent na vynakhid 116145 Ukraina, MPK N01Q 19/00. Prystrii dlia peredachi elektroenerhii cherez vilnyi prostir / Kriuk V.H., Yatsyshyn V.A., Beldii M.M. ; zaiavl. 13.07.2004 ; opubl. 15.02.2007, Biul. № 2.
- Geometriya M. I. Lobachevskogo // Bolshaya sovetskaya enciklopediya : [v 30 t.] / gl. red. A.M. Prohorov. – 3-e izd. – M. : Sovetskaya enciklopediya, 1969–1978.
