- •2.1 Магнитные усилители. Назначение, устройство. Достоинство и недостатки.
- •2.2 Электромагнитные муфты. Назначение. Модификации. Принцип действия фрикционных муфт.
- •2.3 Электромагнитные муфты. Назначение. Принцип действия асинхронных муфт.
- •2.4 Системы передачи механической энергии. Назначение. Типы механических передач
- •2.5 Накопители энергии. Назначение. Основные типы и направления использования
- •2.6 Электрохимические накопители энергии: аккумуляторные батареи; топливные элементы.
- •2.7 Электроэнергетические установки с электрохимическими накопителями на базе эхг
- •2.8 Индуктивные накопители энергии (инэ). Особенности. Достоинства и недостатки.
- •2.9 Сверхпроводниковые и криопроводниковые ин. Достоинства и недостатки. Области применения.
- •2.10 Емкосные накопители энергии. Функциональная схема. Достоинства и недостатки.
- •2.11 Механические накопители энергии (мнэ). Разновидности мнэ. Удельные показатели Гравитационные механические накопители.
- •1.Гравитационные твердотельные мех. Накопители
- •2. Гравитационные жидкостные мех. Накопители
- •Кинетические мех накопители
- •1.Колебательные (резонансные) накопители энергии
- •2.Гироскопические накопители.
- •3.Гиррорезонансные накопители энергии.
- •Механические накопители с использованием сил упругости
- •1.Пружинные механические накопители
- •2.Газовые механические накопители
- •2.12 Электромашинные усилители (эму) в схемах эмс. Назначение, характеристические параметры.
- •2.13 Одноступенчатый эму продольного поля. Коэффициент усиления
- •2.14 Эму с самовозбуждением. Особенности рабочего процесса.
- •2.16 Эму поперечного поля. Устройство, принцип действия. Внешняя характеристика.
Кинетические мех накопители
В кинетических накопителях энергия запасается в движении рабочего тела. Возможны два типа движения — колебательное и поступательное.
1.Колебательные (резонансные) накопители энергии
В колебательных накопителях кинетическая энергия накапливается в возвратно-поступательном (линейном или вращательном) движении груза за счёт резонанса. При этом энергия должна как подаваться, так и расходоваться порциями, попадая «в такт» с движением груза. Это сразу усложняет механизм и делает его достаточно капризным в настройке.
Как правило, основная цель подобных устройств — не собственно накопление энергии, а стабилизация во времени работы каких-либо приборов, поскольку абсолютные значения запасаемой энергии обычно весьма малы и годятся только для «внутреннего потребления» при работе самого устройства (используется в часах). Резонансные накопители позволяют постепенно аккумулировать малые порции энергии.
2.Гироскопические накопители.
В гироскопических накопителях энергия запасается в виде кинетической энергии быстро вращающегося маховика. Удельная энергия, запасаемая на каждый килограмм веса маховика, значительно больше той, что можно запасти в килограмме статического груза.Другой огромный плюс маховика — это возможность быстрой отдачи или приёма очень большой мощности, ограниченной лишь пределом прочности материалов в случае механической передачи или «пропускной способностью» электрической, пневматической либо гидравлической передач.
К сожалению, маховики чувствительны к сотрясениям и поворотам в плоскостях, отличных от плоскости вращения, поскольку при этом возникают огромные гироскопические нагрузки, стремящиеся погнуть ось. К тому же время хранения накопленной маховиком энергии относительно невелико и для традиционных конструкций обычно составляет от нескольких секунд до нескольких часов. Далее потери энергии на трение становятся слишком заметными.
Наконец, ещё один неприятный момент — запасённая маховиком энергия прямо зависит от его скорости вращения, поэтому по мере накопления или отдачи энергии скорость вращения всё время меняется и может достигать десятков тысяч оборотов в минуту.
Особенно перспективны так называемые супермаховики, состоящие из витков стальной ленты, проволоки или высокопрочного синтетического волокна. Навивка может быть плотной, а может иметь специально оставленное пустое пространство. В последнем случае по мере раскручивания маховика витки ленты перемещаются от его центра к периферии вращения, изменяя момент инерции маховика, а если лента пружинная, то и запасая часть энергии в энергии упругой деформации пружины. В результате в таких маховиках скорость вращения не так прямо связана с накопленной энергией и гораздо стабильнее, чем в простейших цельнотелых конструкциях, а их энергоёмкость заметно больше. Помимо большей энергоёмкости, они более безопасны в случае различных аварий, так как в отличии от осколков монолитного маховика, по своей энергии и разрушительной силе сравнимых с пушечными ядрами, обломки пружины обладают гораздо меньшей «поражающей способностью» и обычно достаточно эффективно тормозят лопнувший маховик за счёт трения о стенки корпуса.