Cтраница 3
Накопители энергии могут работать в режиме полной или неполной ( частичной) разрядки, характер которой определяется типом разрядного коммутатора. В режиме полной разрядки накопителя в нагрузку передается вся накопленная энергия при замыкании разрядного коммутатора, установленного между емкостным накопителем и нагрузкой, или - при размыкании коммутатора в случае использования индуктивного накопителя. Возврат разрядных коммутаторов в исходное положение происходит не ранее окончания процесса разрядки накопителя. Этот режим позволяет иметь минимальный размер накопителя, что очень важно при значительной величине энергии накачки. [31]
Используя для маховиков наиболее прочные материалы, можно получить во вращающихся массах крупных машин удельную энергию порядка 100 Дж / г. Это более чем на порядок превышает удельную энергоемкость лучших конденсаторов и индуктивных накопителей. Если сравнивать питание от ТКД с питанием от сети переменного тока, то видно, что применение турбогенераторов с маховиком освобождает сеть от ударных нагрузок и связанного с ними кратковременного понижения напряжения. [32]
Промышленное производство технических сверхпроводящих материа-юв было освоено в мире к середине 70 - х годов XX в. Активно разраба-гывались различные устройства, использующие явление сверхпроводимости, - от лабораторных магнитов для камерных научных исследований в физике, химии, биологии до крупных, индустриального масштаба установок по магнитному удержанию горячей термоядерной плазмы или импульсные источники энергии большой мощности на базе индуктивных накопителей. [33]
Поэтому проблематика задач при изучении накопителей является весьма разнородной и не позволяет канонизировать методические аспекты описания накопителей различного типа. Так, например, для топливных элементов и аккумуляторных батарей главные проблемы связаны с обеспечением сбалансированных физико-химических реакций, решением технологических и материаловедческих задач. Индуктивные накопители должны рассматриваться с учетом динамики электромагнитных процессов, оптимизации геометрии катушек, прочностных характеристик, реализации рациональных тепловых режимов. При описании емкостных накопителей, использующих, как правило, стандартные конденсаторы, акценты смещаются на проблемы оптимальных режимов заряда конденсаторов и рационального согласования характеристик элементов систем с накопителями в динамических режимах. Особое значение при изучении накопителей магнитной и электрической энергии приобретают вопросы коммутации цепей при больших токах и напряжениях, которая, как правило, не может обеспечиваться стандартной аппаратурой и требует разработки специальных быстродействующих замыкателей и размыкателей. Анализ механических накопителей предполагает приоритетную роль вопросов динамики механических процессов и прочностных задач, а при описании электромеханических и электродинамических накопителей не менее важное значение должно отводиться электрическим переходным процессам и тепловым режимам. [34]
Импульсные модуляторы с ионными коммутаторами ( импульсными водородными тиратронами) работают в режиме полного разряда накопителя. В качестве накопителей энергии используются искусственные длинные линии с емкостной реакцией. Индуктивные накопители вследствие присущих им недостатков почти не применяются. [35]
В качестве накопителей энергии используют устройства, обладающие способностью накапливать большую энергию в единице объема, малыми потерями энергии в течение долей секунды, а также способностью кратковременно создавать большие токи. Чаще всего в современных устройствах накопителем энергии является электрический конденсатор. Иногда применяют индуктивные накопители. [36]
Рассмотренные выше стабилизаторы с непрерывным управлением имеют относительно простые схемные решения, малое выходное сопротивление и большой коэффициент стабилизации. Однако КПД таких стабилизаторов прямо пропорционален отношению выходного и входного напряжения и поэтому невысок, оставаясь в пределах 50 - 75 %, и принципиально не может быть улучшен. В реальных условиях он может достигать 92 - 98 %, естественно, при наличии индуктивного накопителя. Особенно заметны преимущества импульсных методов стабилизации при проектировании стабилизаторов низкого напряжения ( [ / DUX l - s - 10 В) при сравнительно высоком входном напряжении. [37]
Отличительная особенность источника И-126 - применение индуктивных накопителей, в которых аккумулируется необходимая энергия для сварки. Накопленная энергия поступает в дуговой промежуток в виде импульса прямоугольной формы с заданными параметрами. Устройство плавного изменения сварочного тока является стандартным и обеспечивает следующие функции: плавное изменение напряжения на входе индуктивного накопителя от 10 до 20 В; автоматическое увеличение напряжения при вводе в режим; модуляцию напряжения дуги импульсом прямоугольной формы; автоматическое уменьшение напряжения дуги при заварке кратера. [38]
В-третьих, накопители в соответствуюащх режимах обеспечивают преобразование необходимых показателей определенного вида энергии. Емкостный накопитель позволяет выводить в нагрузку токи, во много раз большие, чем при его заряде, а в индуктивном накопителе за счет ЭДС самоиндукции при коммутации цепи можно получить напряжения, значительно превышающие напряжения источника питания. [39]
Блок - схема генератора с накопителем энергии состоит из источника питания, ограничителя, накопителя, коммутатора и нагрузки. Ограничитель должен изолировать источник питания от разрядника во время импульса и в течение короткого промежутка времени, следующего за ним. Это необходимо для уменьшения величины тока, проходящего во время импульса от источника питания через разрядник и, следовательно, для ускорения деионизации газа в разряднике и ограничения зарядного тока. Указанным требованиям хорошо удовлетворяет емкостной накопитель энергии. Индуктивный накопитель можно применять, если требуется энергия свыше 1 мДж и при продолжительности времени ее выделения равного нескольким секундам. Этот накопитель имеет сложную и громоздкую конструкцию, поэтому в настоящее время для подъема воды могут быть рекомендованы лишь емкостные накопители. [40]