Традиционный проводные системы передачи энергии обычно требуют прокладки линий передачи между распределенными блоками и блоками потребителей. Это создает множество ограничений, таких как стоимость системы - стоимость кабелей, потери, возникающие при передаче, а также при распределении. Только представьте, только сопротивление линии передачи приводит к потере около 20-30% вырабатываемой энергии.

“что такое мотор с беличьей клеткой ”

Если вы говорите о системе передачи постоянного тока, то даже это невозможно, поскольку для этого требуется соединитель между источником питания постоянного тока и устройством.

Представьте себе систему, полностью лишенную проводов, в которой вы можете подавать питание переменного тока в свои дома без каких-либо проводов. Где вы можете зарядить свой мобильный телефон, не подключая его к розетке. Где аккумулятор кардиостимулятора (помещенный в сердце человека) можно перезаряжать без замены аккумулятора. Конечно, такая система возможна, и именно здесь появляется роль беспроводной передачи энергии.

Эта концепция на самом деле не новая. Вся эта идея была разработана Николасом Теслой в 1893 году, когда он разработал систему освещения вакуумных ламп с использованием методов беспроводной передачи.

“разница между 3 фазой и одной фазой ”

Мы не можем представить мир без Беспроводное питание Возможна передача: мобильные телефоны, домашние роботы, MP3-плееры, компьютеры, ноутбуки и другие переносные гаджеты, пригодные для самостоятельной зарядки, но никогда не подключенные, освобождая нас от этого последнего и повсеместного провода питания. Некоторым из этих устройств может даже не потребоваться большое количество электрических элементов / батарей для работы.

3 типа методов беспроводной передачи энергии:

Индуктивная связь : Один из самых известных методов передачи энергии - индуктивная связь. Он в основном используется для передачи энергии в ближнем поле. Он основан на том факте, что когда ток течет по одному проводу, на концах другого провода возникает напряжение. Передача энергии происходит за счет взаимной индуктивности между двумя проводящими материалами. Общий пример - трансформатор.

Передача мощности с использованием индуктивной связи

Передача микроволновой энергии: Эту идею разработал Уильям К. Браун. Вся идея включает в себя преобразование мощности переменного тока в мощность РЧ, передачу ее через пространство и повторное преобразование ее в мощность переменного тока на приемнике. В этой системе мощность генерируется с использованием источников микроволновой энергии, таких как клистрон, и эта генерируемая мощность передается на передающую антенну через волновод (который защищает микроволновую мощность от отраженной мощности) и тюнер (который согласовывает импеданс микроволнового источника с антенны). Приемная секция состоит из приемной антенны, которая принимает микроволновую энергию, и схемы согласования импеданса и фильтра, которая согласовывает выходное сопротивление сигнала с сопротивлением выпрямительного блока. Эта приемная антенна вместе с выпрямительным блоком известна как Rectenna. Используемая антенна может быть дипольной или антенной Яги-Уда. Блок приемника также состоит из выпрямительной секции, состоящей из диодов Шоттки, которые используются для преобразования микроволнового сигнала в сигнал постоянного тока. Эта система передачи использует частоты в диапазоне от 2 ГГц до 6 ГГц.

Беспроводная передача энергии с использованием микроволн

Передача мощности лазера: Он включает в себя использование луча ЛАЗЕРА для передачи энергии в виде световой энергии, которая преобразуется в электрическая энергия на стороне приемника. ЛАЗЕР получает питание от таких источников, как солнце или любой электрический генератор, и, соответственно, генерирует сфокусированный свет высокой интенсивности. Размер и форма луча определяются набором оптики, и этот проходящий ЛАЗЕРНЫЙ свет принимается фотоэлектрическими элементами, которые преобразуют свет в электрические сигналы. Обычно для передачи используются оптоволоконные кабели. Как и в базовой солнечной энергетической системе, приемник, используемый в передаче на основе ЛАЗЕРА, представляет собой массив фотоэлектрических элементов или солнечных панелей, которые могут преобразовывать некогерентный монохроматический свет в электричество.

ЛАЗЕРНАЯ система передачи энергии

Беспроводная передача солнечной энергии

Одна из самых передовых систем беспроводной передачи энергии основана на передаче солнечной энергии с помощью микроволнового или ЛАЗЕРНОГО луча. Спутник размещен на геостационарной орбите и состоит из фотоэлементов, которые преобразуют солнечный свет в электрический ток, который используется для питания микроволнового генератора и, соответственно, генерирования микроволновой энергии. Эта микроволновая мощность передается с помощью радиочастотной связи и принимается базовой станцией с помощью Rectenna, которая представляет собой комбинацию антенны и выпрямителя и преобразуется обратно в электричество или требуемую мощность переменного или постоянного тока. Спутник может передавать до 10 МВт радиочастотной мощности.

Рабочий пример беспроводной передачи энергии

Основной принцип заключается в преобразовании мощности переменного тока в мощность постоянного тока с помощью выпрямителей и фильтров, а затем повторное преобразование ее обратно в переменный ток высокой частоты с помощью инверторов. Эта низковольтная высокочастотная энергия переменного тока затем проходит от первичной обмотки трансформатора к его вторичной и преобразуется в мощность постоянного тока с помощью выпрямителя, фильтра и регулятора.

Блок-схема, показывающая беспроводную передачу энергии

“калькулятор фильтра нижних частот операционных усилителей ”

Сигнал переменного тока выпрямляется в сигнал постоянного тока с помощью секции мостового выпрямителя.
Полученный сигнал постоянного тока проходит через обмотку 1 обратной связи, которая действует как схема генератора.
Ток, проходящий через обмотку обратной связи 1, заставляет транзистор 1 проводить, позволяя постоянному току течь через транзистор к первичной обмотке трансформатора влево в правом направлении.
Когда ток проходит через обмотку обратной связи 2, соответствующий транзистор начинает проводить, и постоянный ток течет через транзистор к первичной обмотке трансформатора справа налево.
Таким образом, сигнал переменного тока формируется через первичную обмотку трансформатора для обоих полупериодов сигнала переменного тока. Частота сигнала зависит от частоты колебаний контуров генератора.
Этот сигнал переменного тока появляется во вторичной обмотке трансформатора, и, поскольку вторичная обмотка соединена с первичной обмоткой другого трансформатора, на первичной обмотке понижающего трансформатора появляется напряжение переменного тока 25 кГц.
Это переменное напряжение выпрямляется с помощью мостового выпрямителя, а затем фильтруется и регулируется с помощью LM7805 для получения выходного напряжения 5 В для управления светодиодом.
Выходное напряжение 12 В от конденсатора используется для питания двигателя вентилятора постоянного тока для его работы.

Итак, это базовый обзор беспроводной передачи энергии. Несмотря на это, когда-нибудь задумывались, почему основная система передачи все еще беспроводная? Если есть вопросы по этой концепции или по электрическим и электронные проекты оставьте свой комментарий ниже

Фото: