Изобретение относится к поражению электропроводящих тел электромагнитным полем и может использовано как, например, в сельском хозяйстве в качестве поражающего средства для уничтожения вредителей сельскохозяйственных культур, например, саранчи, так и хозяйственной деятельности человека, например уничтожения тараканов, крыс и других как мелких, так и крупных вредных живых организмов.The invention relates to the defeat of electrically conductive bodies by an electromagnetic field and can be used, for example, in agriculture as a means of destruction for pests of agricultural crops, for example, locusts, and human activities, for example, the destruction of cockroaches, rats and other small and large harmful living organisms.
Заявителем близких технических решений при просмотре патентной литературы не обнаружено.The applicant has not found close technical solutions when viewing patent literature.
При передаче электромагнитной энергии с помощью проводов происходит суперпозиция первичной сторонней волны от источника энергии и излучаемой электронами провода вторичной волны, где суммарная волна играет теперь роль первичной волны. Этот процесс происходит в функции пути до места потребления энергии. При искусственном создании вторичной волны энергия с тем же эффектом передается линейно без проводов. Суммарная волна без проводной передачи представляет собой сумму колебаний двух волн одинаковых частот, а потому имеет форму эллипсоида, большая ось которого равна длине полуволны, например при синусоидальным напряжении (см. «л.1», X. Кухлинг. Справочник по физике, Москва, «Мир» 1982, стр. 236). При этом величина среднего значения вектора Пойтинга постоянна и направлена вдоль больших осей энергетических эллипсоидов по аналогии суммы двух полей двух параллельных проводников токи которых направлены в одну сторону, радиальная составляющая вектора Пойтинга равна нулю (см. л.1, стр. 349). Таким образом, от каждого полюса источника электроэнергии образуется энергетический луч, представляющий собой цепочку эллипсоидов, векторный потенциал которых равен потенциалу полюса источника, от которого они образованы. Для создания тока необходимо создание двух с различными векторными потенциалами энергетических луча, связанных с полюсами источника энергии и нагрузкой, при этом величина тока зависит от сопротивления нагрузки и разности напряженностей электромагнитного поля. Из практического использования известно, что одним из свойств длинной линии является независимость передачи энергии, в частности от частоты и формы, электромагнитных полей, так как электроны мгновенно реагируют на любую частоту и форму первичного электромагнитного поля.When transmitting electromagnetic energy through wires, a superposition of the primary side wave from the energy source and the secondary wave emitted by the electrons from the secondary wave occurs, where the total wave now plays the role of the primary wave. This process occurs as a function of the path to the place of energy consumption. When artificially creating a secondary wave, energy with the same effect is transmitted linearly without wires. A total wave without a wire transmission is the sum of the oscillations of two waves of the same frequencies, and therefore has the shape of an ellipsoid, the major axis of which is equal to the half-wave length, for example, at a sinusoidal voltage (see "l.1", X. Kukhling. Handbook of Physics, Moscow The World 1982, p. 236). In this case, the average value of the Poiting vector is constant and directed along the large axes of the energy ellipsoids, by analogy to the sum of two fields of two parallel conductors, the currents are directed in one direction, the radial component of the Poiting vector is zero (see section 1, page 349). Thus, an energy ray is formed from each pole of the source of electricity, which is a chain of ellipsoids, the vector potential of which is equal to the potential of the pole of the source from which they are formed. To create a current, it is necessary to create two with different vector potentials of the energy beam associated with the poles of the energy source and the load, while the magnitude of the current depends on the load resistance and the difference in electromagnetic field strengths. From practical use it is known that one of the properties of a long line is the independence of energy transfer, in particular from frequency and shape, of electromagnetic fields, since electrons instantly react to any frequency and shape of the primary electromagnetic field.
На фиг.1 изображены с одинаковыми электрическими параметрами и геометрией индуктивности L1, L2, L3, L4, подключенные параллельно к источнику с напряжением U, например, выпрямленного синусоидального напряжения высокой частоты. На первой паре индуктивностей L1, L2 равномерно по всей их длине расположены магнитно связанные с ними катушки 1-16 с расстояниями между ними С. Расстояния между катушками второй пары индуктивностей должно быть меньше С, включая линейные размеры самих катушек. Четные и нечетные катушки всех индуктивностей имеют противоположные намотки, и катушки каждой индуктивности соединены в последовательные цепочки, в которых индуктируются напряжения U1, U2, U3, U4, временные диаграммы 50 и 49 которых показаны на фиг.1. За счет увеличенного количества витков катушек 1-16, против 17-32, их напряжения имеют разное значение. Катушки индуктивностей L3, L4 залиты компаундом и имеют возможность линейного перемещения.Figure 1 shows the same electrical parameters and inductance geometry L1, L2, L3, L4 connected in parallel to a source with voltage U, for example, a rectified sinusoidal voltage of high frequency. On the first pair of inductors L1, L2, coils 1-16 are magnetically connected with them uniformly along their entire length with distances between them C. The distances between the coils of the second pair of inductors should be less than C, including the linear dimensions of the coils themselves. The even and odd coils of all inductors have opposite windings, and the coils of each inductance are connected in series circuits in which the voltages U1, U2, U3, U4 are induced, the timing diagrams 50 and 49 of which are shown in FIG. 1. Due to the increased number of turns of coils 1-16, versus 17-32, their voltages have different meanings. Inductors L3, L4 are filled with a compound and have the ability to linearly move.
На фиг.4 показана компановка устройства по фиг.1, имеющая торовую форму. Она дополнительно содержит индуктивность L, которая имеет форму окружности, подключенную к источнику переменного напряжения U с частотой f и взаимодействующую с катушками 1-32, имеющими четыре уровня последовательно соединенных магнитно-связанных с ней катушек с последовательно изменяющимся направлением намотки, где на первом и втором уровне катушки не подвижно залиты компаундом 35, и по одной из каждого уровня совмещены в плоскости перпендикулярной оси индуктивности и в каждом уровне расположены друг от друга на некоторых равных расстояниях, при этом совмещенные катушки имеют противоположное направление витков, а катушки третьего и четвертого уровня имеют возможность одновременного перемещения вдоль оси индуктивности от минимального при их расположении между катушек первого, второго уровней до максимального при их совмещении с катушками первого, второго уровней.Figure 4 shows the arrangement of the device of figure 1, having a torus shape. It additionally contains an inductance L, which has a circle shape connected to an alternating voltage source U with a frequency f and interacting with coils 1-32 having four levels of magnetically coupled coils connected in series with a successively changing winding direction, where the first and second the level of the coil is not movably flooded with compound 35, and one of each level is aligned in the plane of the perpendicular axis of the inductance and in each level are located at some equal distances from each other Barrier-, the combinations have an opposite direction of coil windings, and third and fourth level coils have the ability to simultaneously move along the axis of minimum inductance at their locations between the coils of the first, second level to the maximum when they are aligned with the coils of the first, second levels.
На фиг.2 показана компановка устройства с низкочастотным питающим входом, где на горообразный магнитопровод 34 намотана первичная обмотка L, играющая роль индуктивностей L1-L4, с которой магнитно связаны катушки 1-32, аналогично фиг.1. Катушки 17-32 залиты компаундом 33 и имеют возможность углового перемещения. Отличием является то, что катушки 1, 17 и 9, 25 имеют противоположное направление витков.Figure 2 shows the arrangement of the device with a low-frequency power input, where the primary winding L, playing the role of inductors L1-L4, with which coils 1-32 are magnetically connected, is wound on a mountain magnetic core 34, similarly to figure 1. Coils 17-32 are flooded with compound 33 and have the possibility of angular movement. The difference is that the coils 1, 17 and 9, 25 have the opposite direction of the turns.
На фиг.3 показан излучатель, содержащий две магнитно не связанные катушки 41, 44. К контактам 45, 46 параллельно подключаются напряжения U1, U2, а к контактам 47, 48 параллельно напряжения U3, U4. Форма сечения излучающей электромагнитной энергии может быть линейной, при цилиндрических катушках, плоскостной при сечении катушек, имеющих форму эллипса, у которого малая ось стремится к нулю. При катушках, имеющих коническую форму в зависимости от направления излучения, получаем сходящиеся или расходящиеся лучи. И при конической форме катушек с эллиптической формой сечения получаем плоскостной расходящийся луч, который при сканировании воздействует на значительную поверхность.Figure 3 shows the emitter, containing two magnetically not connected coils 41, 44. The voltage U1, U2 are connected in parallel to the contacts 45, 46, and the voltage U3, U4 are connected in parallel to the contacts 47, 48. The cross-sectional shape of the radiating electromagnetic energy can be linear, with cylindrical coils, flat with the cross-section of coils having the shape of an ellipse, in which the small axis tends to zero. With coils having a conical shape depending on the direction of radiation, we get converging or diverging rays. And with the conical shape of the coils with an elliptical cross-sectional shape, we get a planar diverging beam, which, when scanned, affects a significant surface.
Работа устройства заключается в том, что при подаче входного напряжения, например выпрямленной синусоидальной формы U, см. фиг.1, получаем выходные напряжения U1, U2, U3, U4 в соответствии с изображенными временными диаграммами, при этом выходные частоты увеличиваются в соответствии с количеством пар катушек установленных на каждой индуктивности. При прохождении волны через первую катушку в ней индуктируется ЭДС синусоидального импульса 1-2. При прохождении волны через вторую катушку в ней индуктируется ЭДС, которая направлена против ЭДС первой катушки. Таким образом, увеличивается частота выходных напряжений. При подаче напряжений U1 и U2 на излучающую индуктивность 41 и U3, U4 на 44 (см. фиг.3) в соответствии с расположением катушек 1-32 фиг.1 получаем излучающие электромагнитные импульсы, изображенные на фиг.3(а), что соответствует поочередному прохождению эллипсоидных импульсов различной напряженности. При осевом перемещении катушек 17-32 по отношению катушек 1-16 происходит постепенное сближение импульсов 49 и 50 с последующим их совмещением, что приводит к увеличению напряженности между импульсами 49 и 50 от нулевой до максимальной см. фиг.3 (б, с). При встрече излучения с токопроводящей целью в ней возникает ток, величина которого зависит от количества излучаемой излучателем магнитной энергии, разностью напряженностей между импульсами 49, 50, которая задается одновременным перемещением задающих катушек 17-32. Аналогично работает устройство с низкочастотным входом по фиг.2. Таким образом для получения излучения, имеющего форму эллипсоидов, следующих поочередно с наибольшей и наименьшей напряженностями, и имеющими возможность линейного перемещения эллипсоидов с наименьшими напряженностями относительно эллипсоидов с наибольшими напряженностями от минимального значения до их полного совпадения, индуктивность имеющая форму окружности, взаимодействует с четырьмя уровнями последовательно соединенных катушек, первый и второй уровни которых способствуют образованию эллипсоидов, например с высокой магнитной напряженностью, а третий и четвертый уровни способствуют образованию, например эллипсоидов с низкой магнитной напряженностью, при параллельном соединении первого и второго уровня катушек образовавшиеся эллипсоиды, например с высоким значением магнитных напряженностей, и при параллельном соединении третьего и четвертого уровней катушек образовавшиеся эллипсоиды, например с низким значением магнитных напряженностей, излучаются магнитно не связанными индуктивностями излучателя, причем эллипсоиды с высоким и низким значениями напряженностями за счет одновременного перемещения катушек третьего и четвертого уровня плавно линейно перемещаются от наименьшего значения до их полного совпадения.The operation of the device is that when applying an input voltage, for example, a rectified sinusoidal shape U, see Fig. 1, we obtain the output voltages U1, U2, U3, U4 in accordance with the time diagrams shown, while the output frequencies increase in accordance with the number pairs of coils mounted on each inductance. When a wave passes through the first coil, an EMF of a sinusoidal pulse of 1-2 is induced in it. When a wave passes through a second coil, an EMF is induced in it, which is directed against the EMF of the first coil. Thus, the frequency of output voltages increases. When applying voltages U1 and U2 to the radiating inductance 41 and U3, U4 to 44 (see Fig. 3) in accordance with the location of the coils 1-32 of Fig. 1, we obtain emitting electromagnetic pulses shown in Fig. 3 (a), which corresponds to alternating passage of ellipsoidal pulses of varying intensity. With the axial movement of the coils 17-32 in relation to the coils 1-16, the pulses 49 and 50 gradually approach each other, followed by their combination, which leads to an increase in the tension between pulses 49 and 50 from zero to maximum, see Fig. 3 (b, c). When radiation encounters a conductive target, a current arises in it, the value of which depends on the amount of magnetic energy emitted by the emitter, the voltage difference between pulses 49, 50, which is specified by the simultaneous movement of the drive coils 17-32. The device with the low-frequency input of FIG. 2 works similarly. Thus, in order to obtain radiation having the shape of ellipsoids that alternate with the highest and lowest intensities, and that can linearly move the ellipsoids with the lowest intensities relative to the ellipsoids with the highest intensities from the minimum value to their complete coincidence, the inductance having the shape of a circle interacts with four levels in series connected coils, the first and second levels of which contribute to the formation of ellipsoids, for example with high magnetic tension, and the third and fourth levels contribute to the formation, for example, of ellipsoids with low magnetic tension, when the first and second levels of coils are connected in parallel, the formed ellipsoids, for example, with high magnetic strengths, and when the third and fourth levels of coils are connected in parallel, the formed ellipsoids, for example, low magnetic intensities are emitted by magnetically unconnected inductances of the emitter, and ellipsoids with high and low values of voltage due to the simultaneous movement of the coils of the third and fourth levels smoothly linearly move from the lowest value to their full coincidence.
Изобретение широко может быть использовано как в качестве преобразователя частоты, так и передачи силовой электромагнитной энергии без проводов на значительные расстояния.The invention can be widely used both as a frequency converter and to transmit power electromagnetic energy without wires over significant distances.
