2019 november 15 - péntek

2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

Az előző oldalon megismerkedtünk a rezgőkörök alapjaival. Ezen az oldalon Naudin magyarázza el röviden, mi is az a parametrikus rezgőkör.

Mint a következő egyenlet is mutatja, az elektromos mozgatóerő létrehozása, azaz az elektromos energia átalakítása kétféleképpen történhet:

  1. Fluxusok egyesítésével
  2. Parametrikus egyesítéssel

pareq1 2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

1. egyenlet

Képzeljünk el egy egyszerű tekercset (L), melyben (i) áram folyik.

parfig1 2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

1. ábra.

Ismert tény, hogy a tekercsben tárolt energia:

EL = 0,5 * L * i2

Az is ismert tény, hogy ha ez az induktivitás valamilyen okból kifolyólag növekszik, pl. egy vasrudat csúsztatunk a tekercsbe (miközben az áramerősség nem változik), akkor az eltárolt elektromos energia növekszik. Ez a parametrikus teljesítmény átvitel egy példája. (lásd az 1. egyenletet)

Fontos megjegyzés:

"NEM szükséges energia ahhoz, hogy a vasat becsúsztassuk a tekercsbe! Ezt a kialakult mágneses tér VONZZA be a tekercsbe, miközben a megnövekedett energiát a tekercs visszapumpálja a jelforrásba (a tekercs árama leesik)!" (Greg Watson)

"Nem szükséges mechanikai energiát befektetni ahhoz, hogy a vasmagot becsúsztassuk a tekercsbe, mert a vasmagot a tekercs önmaga vonzza magához!" (Epitaxy)

Hogyha a 2. ábrán bemutatott módon a feljebb említett vasmagot váltakozva becsúsztatjuk az L tekercsbe és kihúzzuk onnét, és ha ez a tekercs része egy rezgőkörnek, akkor egy parametrikus rezgőkört kapunk.

parfig2 2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

2. ábra. A parametrikus rezgőkör elvi vázlata

A parametrikus rezgőkör legkritikusabb eleme a frekvencia. Jól ismert tény, hogy ideális esetben a pumpáló frekvencia – azaz az excentrikus forgatás frekvenciája – kétszerese kell legyen a parametrikus rezgőkör természetes frekvenciájánál.

parwve1 2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

3. ábra. A pumpáló frekvencia és a rezonancia frekvencia viszonya ideális esetben

A következő példa igazolja ennek az állításnak a valódiságát:

Tételezzük fel, hogy az LC rezgőkörben folyó áram frekvenciája a vasmag excentrikus forgatási frekvenciájának a fele. (lásd a 4. ábrát)

parfig3 2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

4. ábra. Az LC rezgőkör árama

Ha a vasmagot a ciklus (1) pontjánál csúsztatjuk a tekercsbe, akkor az induktivitás (L) növekszik. Ez az induktivitás növekedés a pillanatnyi nagy áramerősséggel is párosul, ami hatalmas parametrikus energia átvitelt eredményez az áramkörben. Ha ezt követően a vasmagot kihúzzuk a ciklus (2) pontjánál, amikor az áramerősség nulla, akkor nem veszítünk a rezgőkör elektromos energiájából. Hasonlóképpen, a ciklus (3) pontjánál energia átvitel történik, a (4) pontnál pedig nem veszítünk energiát. Ezáltal, ha a pumpáló frekvencia a duplája az LC rezgőkör rezonancia frekvenciájának, akkor egyoldalú parametrikus energiaátvitelt tudunk megvalósítani az 1. egyenletnek megfelelően.

parwve2 2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

5. ábra. Az energia parametrikus erősítése

parwve3 2.4.12.2. Parametrikus rezgőkörök

6. ábra. Átmeneti állapot (A parametrikus erősítés kezdete)

A fentebb bemutatott példánál mechanikai energiát használtunk. A mi célunk azonban természetesen az, hogy egy egyszerű, passzív elemekből felépített parametrikus kapcsolást hozzunk létre, melybe a rezonancia frekvenciának a kétszeresével pumpáljuk az energiát.

(Forrás dokumentum: The PARAFORMER (TM), "A new passive power conversion device" by Dr S.D.Wanlass and Dr L.K. Wanlass)

Az eredeti anyagot angol nyelven itt találod.

Hozzászólok!

A weblap további használatával Ön beleegyezik a sütik használatába. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás