Meanders.ru - практическая электроника
  • Новости
  • Полезное
    • Электронные приборы автомобиля и схемы
    • Электроника телефонов и планшетов своими руками
    • Источники дешевой альтернативной энергия
    • Практические советы радиолюбителю
    • Своими руками
      • Как сделать наручные, настольные и настенные часы своими руками
  • Схемы&Справочники
    • Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы
    • Справочники по радиоэлементам
    • Практические схемы разных устройств
    • Источники электропитания аппаратуры
  • Теория&Законы&Практика
    • Теория и законы тока
    • Практикум по операционным усилителям
    • Ячейка Мэйера
  • Программы для радиолюбителя
    • Книги и руководство
    • Программы
  • F.A.Q.
  • Оглавление
  • О сайте
No Result
View All Result
  • Новости
  • Полезное
    • Электронные приборы автомобиля и схемы
    • Электроника телефонов и планшетов своими руками
    • Источники дешевой альтернативной энергия
    • Практические советы радиолюбителю
    • Своими руками
      • Как сделать наручные, настольные и настенные часы своими руками
  • Схемы&Справочники
    • Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы
    • Справочники по радиоэлементам
    • Практические схемы разных устройств
    • Источники электропитания аппаратуры
  • Теория&Законы&Практика
    • Теория и законы тока
    • Практикум по операционным усилителям
    • Ячейка Мэйера
  • Программы для радиолюбителя
    • Книги и руководство
    • Программы
  • F.A.Q.
  • Оглавление
  • О сайте
No Result
View All Result
Meanders.ru - практическая электроника
No Result
View All Result
Главная Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы

Маховик, накопитель энергии, расчеты и требования к ротору

2 недели тому назад
в Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы
Картинка в разрезе маховик с низкой скоростью

Содержание

  • 1 Расчет накопления энергии в маховике:
  • 2 Требование маховика (ротор)
  • 3 Тип маховиков
    • 3.1 Высокоскоростной маховик
    • 3.2 Маховик с низкой скоростью
  • 4 Преимущества маховика
  • 5 Применение маховиков

В статье расскажем про маховик — накопитель энергии, расчеты и требования к ротору, типы маховиков, его преимущества недостатки и применение.

Техника накопления энергии с использованием маховика насчитывает тысячи лет. Просто возьмите пример колеса Поттера и подумайте, что оно делает. Он просто использует инерцию колеса и продолжает вращаться с минимальными усилиями. Концепция маховика, который будет использоваться в качестве устройства накопления энергии, используется с 1950-х годов. Их можно было легко заметить на автобусных остановках для зарядки общественного транспорта. Однако эта идея не может быть широко принята ввиду ее громоздкости и излишнего веса.

Маховик, накопитель энергии, расчеты и требования к ротору

Расчет накопления энергии в маховике:

Запас энергии в Маховике можно рассчитать:

E = ½ Iω 2

или же

E = ½ (kMr 2 )ω2

где:

  • I выступает за момент инерции махового колеса
  • ω обозначает вращающуюся скорость. Он измеряется в радианах в секунду.
  • M обозначает масса маховика
  • R обозначает Радиус Маховика
  • K обозначает инерционную постоянную

Примечание. Значение «k» зависит от формы маховика. Например, если маховик вращается вокруг своей оси (например, велосипедное колесо или полый цилиндр), значение k будет равно 1. Однако, если колесо маховика имеет сплошную цилиндрическую форму, то значение k будет ½ .

Требование маховика (ротор)

Постепенно с развитием технологий маховики стали более совершенными. В наши дни современные маховики содержат кинетическую энергию в быстро движущемся, вращающемся барабане, который действует как ротор генератора. В то время, когда дополнительная энергия остается неизрасходованной, она используется для увеличения скорости вращающегося барабана. Всякий раз, когда есть потребность в энергии, этот барабан приводит в движение генератор.

Картинка маховика с внутренними элементами

Роторы этих супер маховиков изготовлены из материала с очень высокой прочностью и плотностью, например, из углеродного волокна. Для ротора требуется высокопрочный материал, так как он обычно вращается со средней скоростью 100000 оборотов в минуту и ​​должен выдерживать воздействие высокой центробежной силы. Эти роторы установлены в вакуумной полости, чтобы минимизировать потери из-за трения воздуха. Эти потери на трение могут быть дополнительно сведены на нет с помощью подшипников с магнитной левитацией.

Тип маховиков

На рынке представлены два типа маховиков в зависимости от их функций и областей применения. Преимущества маховика делают их жесткими конкурентами в приложениях электросети.

Есть в основном два типа маховиков, доступных на рынке. Далее мы рассмотрим их

Высокоскоростной маховик

Угловая скорость маховиков этого типа находится в диапазоне от 30000 до 60000 об/мин, что может быть доведено до 100000 об/мин. Они содержат подшипники с магнитной левитацией и требуют меньшего ухода. Они легче по весу, если сравнивать размер/мощность с маховиками с низкой скоростью. Они дорогостоящие по сравнению с маховиками с низкой скоростью.

Маховик с низкой скоростью

Угловая скорость этого типа маховиков достигает 10000 об/мин. Они громоздкие и тяжелые по сравнению с высокоскоростными маховиками. Они нуждаются в периодическом обслуживании и не используют подшипники с магнитной левитацией. Их установка требует специальной бетонной конструкции, чтобы выдержать ее вес. Они дешевле по сравнению с высокоскоростными маховиками.

Картинка в разрезе маховик с низкой скоростью

Преимущества маховика

Эти типы маховиков более эффективны, чем обычные батареи (только если мы пренебрегаем стоимостью установки), и поэтому им отдают предпочтение перед обычными батареями. Вот список немногих преимуществ Маховика перед аккумуляторами:

  • Большая способность хранить энергию
  • Большая продолжительность жизни
  • Способность хранения не зависит от цикла зарядки/разрядки
  • Меньше технического обслуживания
  • Меньшие тепловые потери
  • Более высокая эффективность в оба конца
  • Больше пиковой нагрузки
  • Простота эксплуатации

Применение маховиков

  • в ветряных турбинах
  • наряду с двигателем с приводом от генератора для хранения энергии
  • в автомобильных двигателях
  • в электромобилях для ускорения (на экспериментальной стадии)
  • В современных локомотивах
  • В передовых технологиях транзитных автобусов
  • В спутниках контролировать направление
  • В Большие электрические сети для защиты от перебоев

comments powered by HyperComments
Предыдущая запись

Предотвращение поражения электрическим током с помощью устройств остаточного тока

Следующая запись

Беспроводная зарядка для телефонов

Поделитесь:

Автор: Тимеркаев Борис

Тимеркаев Борис - 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА - КАИ

Читайте также. Похожие записи.

Что такое вольтметр, принцип работы, типы и применение
Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы

Что такое вольтметр, принцип работы, типы и применение

22.02.2019

В этом посте вы узнаете, что такое вольтметр, его принцип работы, чувствительность к напряжению, различные типы вольтметров и их применение....

на картинке Условные обозначения на схеме МОП-транзистора с насыщением и истощением
Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы

Что такое МОП-транзистор, принцип работы, типы, на схеме, преимущества недостатки

21.02.2019

В статье расскажем что такое МОП-транзистор (MOSFET), его принцип работы, типы, символ на схеме, различные применения, преимущества и недостатки. МОП-транзистор...

Что такое однопереходный транзистор, схемы, как работает и применение
Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы

Что такое однопереходный транзистор, схемы, как работает и применение

19.02.2019

В статье узнаете что такое однопереходный транзистор, его схемы, как он работает и способы применения транзистора, преимущества и недостатки. Несмотря...

Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы

Все что нужно знать про преобразователи

14.02.2019

В данной статье вы узнаете все про преобразователи, какую роль играют в области измерений, рассмотрим все типы преобразователей, опишем преимущества...

Следующая запись
Беспроводная зарядка для телефонов

Беспроводная зарядка для телефонов

электростатический заряд

Что такое электростатический заряд

Новые материалы

  • Физики впервые рассчитывают распределение давления протона
  • Квантовые точки могут выплевывать клоноподобные фотоны
  • Физики заставляют тысячи ядер полупроводников выполнять «квантовые танцы» в унисон
  • Что такое вольтметр, принцип работы, типы и применение
  • Что такое МОП-транзистор, принцип работы, типы, на схеме, преимущества недостатки

Рубрики

  • Источники дешевой альтернативной энергия
  • Источники электропитания аппаратуры
  • Как сделать наручные, настольные и настенные часы своими руками
  • Новости в физики, электроэнергетике и электротехнике
  • Основы оптики
  • Практикум по операционным усилителям
  • Практические советы радиолюбителю
  • Практические схемы разных устройств
  • Программы для радиолюбителя
  • Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы
  • Своими руками
  • Справочники по радиоэлементам
  • Теория и законы тока
  • Электроника телефонов и планшетов своими руками
  • Электронные приборы автомобиля и схемы
  • Ячейка Мэйера
Meanders.ru - практическая электроника

© 2018 MEANDERS.RU - практическая электроника. Использование материалов сайта, возможно при активной ссылки на сайт источника.

  • Новости
  • Полезное
  • Схемы&Справочники
  • Теория&Законы&Практика
  • Программы для радиолюбителя
  • F.A.Q.
  • Оглавление
  • О сайте

Присоединяйся

No Result
View All Result
  • Новости
  • Полезное
    • Электронные приборы автомобиля и схемы
    • Электроника телефонов и планшетов своими руками
    • Источники дешевой альтернативной энергия
    • Практические советы радиолюбителю
    • Своими руками
      • Как сделать наручные, настольные и настенные часы своими руками
  • Схемы&Справочники
    • Радиоэлементы и радиосхемы, принципы работы
    • Справочники по радиоэлементам
    • Практические схемы разных устройств
    • Источники электропитания аппаратуры
  • Теория&Законы&Практика
    • Теория и законы тока
    • Практикум по операционным усилителям
    • Ячейка Мэйера
  • Программы для радиолюбителя
    • Книги и руководство
    • Программы
  • F.A.Q.
  • Оглавление
  • О сайте

© 2018 MEANDERS.RU - практическая электроника. Использование материалов сайта, возможно при активной ссылки на сайт источника.