மின் துறைக்கான இயக்க ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள்

ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்தும் தலைப்பு அதன் பொருத்தத்தை இழக்காது. இந்த உண்மையின் காரணமாக, இன்று பல நிறுவனங்கள் மிகவும் திறமையான ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களை உருவாக்கி வருகின்றன. இந்த பகுதியில் உள்ள நம்பிக்கைக்குரிய தீர்வுகளில் ஒன்று, உயர் ஆற்றல் ஃப்ளைவீல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட இயக்கவியல் (இயக்கத்தில்) ஆற்றல் சேமிப்பகத்தைப் பயன்படுத்துவதாகும்.

ஃப்ளைவீலின் சுழற்சியின் போது ஆற்றலைக் குவிக்கும் மற்றும் சரியான நேரத்தில் அதை வெளியிடும், மின்னழுத்த அதிகரிப்புகளிலிருந்து பிணையத்தைப் பாதுகாக்கும் தனியார் குடும்பங்களுக்கான சிறிய சுயாதீன தடையில்லா மின்சாரம் முதல் பெரிய தொழில்துறை நிறுவல்கள் வரை அவற்றின் பயன்பாட்டின் பகுதிகள் மாறுபடும்.

அத்தகைய அலகுகளின் நன்மை என்னவென்றால், பாரிய ஃப்ளைவீல் உடனடியாக திரட்டப்பட்ட இயக்க ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்ற முடியும், இதன் மூலம் நுகர்வோர் உபகரணங்களுக்கு தேவையான சக்தியை வழங்குகிறது.

இத்தகைய சாதனங்கள் குறைந்தபட்ச இயக்க செலவுகள், அதிக அளவு ஆட்டோமேஷன் மற்றும் வழக்கமான பராமரிப்பு தேவையில்லை.

ஒரு சில நிமிடங்களில் முழு கொள்ளளவிற்கு சார்ஜ் செய்த பிறகு, ஃப்ளைவீல் சில வினாடிகளுக்கு தேவைப்பட்டால் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை வெளியிடும், அதே நேரத்தில் நெட்வொர்க்கின் சாதாரண இயக்க அளவுருக்கள் அதிக உச்ச மின்னோட்டத்தை தாங்காது.

எப்படி இது செயல்படுகிறது

ஃப்ளைவீல் ஒரு மின்சார இயந்திரத்திலிருந்து ஒரு தண்டு வழியாக அல்லது மற்றொரு டிரான்ஸ்மிஷன் பொறிமுறையின் மூலம் சுழற்சியைப் பெறுகிறது, தேவைப்பட்டால், ஜெனரேட்டர் பயன்முறையில் தண்டு மூலம் திரட்டப்பட்ட ஆற்றலை அளிக்கிறது, மேலும் ஃப்ளைவீலை சுழலும் இயந்திரம் அந்த நேரத்தில் ஒரு ஜெனரேட்டராக வேலை செய்ய முடியும்.

அளவுருக்களைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான சென்சார்களைக் கொண்ட ஒரு தானியங்கி கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு வேகத்தைப் பெறுவதற்கான செயல்முறையை பாதுகாப்பானதாக்கும் மற்றும் ஒரு முக்கியமான சூழ்நிலையில் ஃப்ளைவீலின் ஆபத்தான சுழற்சி வேகத்தை அடைவதற்கும் உடனடியாக திரும்பும் முறைக்கு மாற வேண்டியதன் அவசியத்திற்கும் பதிலளிக்கும். திரட்டப்பட்ட இயக்க ஆற்றல் .

அம்சங்கள் மற்றும் திறன்கள்

இந்த வழியில், இயக்கவியல் சேமிப்பக சாதனங்கள், மிகவும் தரமற்ற அளவுருக்களுடன் கூட, உகந்த உபகரணங்களின் சக்தி முறைகளை உறுதிப்படுத்த, குவிப்பு, தற்காலிக சேமிப்பு மற்றும் ஆற்றல் மாற்றத்தின் சிக்கல்களைத் தீர்க்க அனுமதிக்கின்றன. இதன் விளைவாக, இந்த தொழில்நுட்ப தீர்வின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளின் பரவலான வரம்பு மூடப்பட்டிருக்கும்.

இந்த வகை எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் மாற்றி பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இயக்கவியல் சேமிப்பு சாதனங்களின் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் தீவிரம் மின்தேக்கிகளை விட அதிகமாக உள்ளது, மேலும் சுமைக்கு வழங்கப்படும் குறிப்பிட்ட சக்தி (தற்போதைய) அடிப்படையில், அவை அமில பேட்டரிகள் மற்றும் எரிபொருள் செல்கள் இரண்டையும் விட முன்னால் உள்ளன.

அதே நேரத்தில், இயக்கவியல் சேமிப்பக சாதனங்கள் கச்சிதமானவை, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தவை, சுமார் 90% செயல்திறன் கொண்டவை, 10 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான நீண்ட சேவை வாழ்க்கை கொண்டவை, பராமரிக்க எளிதானது, மேலும் வேலை வளம் நடைமுறையில் வரம்பற்றது, கூடுதலாக, குளிரூட்டும் முறையானது சூப்பர் கண்டக்டிங் தூண்டல் சேமிப்பக சாதனங்களை (SPINs) விட நூறு மடங்கு மலிவானது. …

மருத்துவ மையங்கள், அணுசக்தி வசதிகள், தரவு சேமிப்பு மையங்கள், வங்கிக் கிடங்குகள், இரசாயனத் தொழில்கள்-எங்கேயும் முக்கியமான பயனர்களுக்கு ஆற்றல் காப்பு தேவை, இயக்கவியல் சேமிப்பு சாதனங்கள் கைக்கு வரும். பெரிய மின்சக்தி அமைப்புகளுக்கான உச்ச சுமைகளை ஈடுசெய்வது பற்றி நாம் என்ன சொல்ல முடியும், அதனால்தான் முழு நகர்ப்புற பகுதிகளுக்கும் மின் தடைகள் உள்ளன.

இப்போது என்ன பயன்படுத்தப்படுகிறது

பத்து ஆண்டுகளாக, உலகின் பல பகுதிகளிலும், குறிப்பாக அமெரிக்கா மற்றும் ஜெர்மனியிலும், சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ரஷ்யாவிலும் இயக்க சேமிப்பு சாதனங்களின் வளர்ச்சி நிறுத்தப்படவில்லை.

ஜெர்மனியின் ATZ 20 MJ டிரைவ்களை உற்பத்தி செய்கிறது, இது 250 kW வரை மின்சாரத்தை வழங்கும் திறன் கொண்டது, இது ஒரு கட்டம் ஒத்திசைவு அமைப்புடன் உள்ளது. கூடுதலாக, சாதனத்தின் பரிமாணங்கள் 1.5 மீட்டருக்கு மேல் இல்லை.

டிரைவ் ஃப்ளைவீல் அதிக வலிமை கொண்ட கார்பன் ஃபைபரால் ஆனது மற்றும் HTSC செராமிக் சஸ்பென்ஷனில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. ATZ இன் ஃப்ளைவீலை முடுக்கி மின்சாரத்தை உருவாக்கும் மின்சார இயந்திரம் முடிந்தது நிரந்தர அரிய பூமி காந்தங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

அமெரிக்கன் பீக்கான் பவர் 6 kWh மற்றும் 25 kWhக்கான உருளை சேமிப்பு சாதனங்களை உற்பத்தி செய்கிறது, அவை நாட்டின் தொழில்துறை மின்சார கட்டங்களில் தற்போதைய அளவுருக்களின் நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த கிளஸ்டர்களில் பயன்படுத்தப்படலாம்.

KNE வடிவமைப்பு நிலைகள்

இயக்கவியல் சேமிப்பக சாதனத்தை வடிவமைக்கும் போது, ​​டெவலப்பர்கள் பின்வரும் பொறியியல் சிக்கல்களைத் தீர்க்கிறார்கள்: மோட்டார்-ஜெனரேட்டரைக் கணக்கிடுங்கள், தாங்கு உருளைகளைத் தேர்ந்தெடுத்து, ஃப்ளைவீலைக் கணக்கிடுங்கள், அத்துடன் குளிரூட்டல், கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள், பின்னர் உற்பத்திக்குத் தொடரவும்.

ஒரு குறிப்பிட்ட இயக்கி மாதிரியின் நோக்கத்தின் அடிப்படையில், அவற்றில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மின்சார இயந்திரங்கள் கொள்கையளவில் வேறுபட்டிருக்கலாம். இருப்பினும், மறுக்க முடியாத நன்மை உள்ளது ஒத்திசைவான மின்சார இயந்திரங்கள்… ஒத்திசைவான இயந்திரங்களில், தூரிகைகள் இல்லை, மற்றும் ரோட்டரின் நிரந்தர காந்தங்கள் மோட்டார்-ஜெனரேட்டரின் உயர் குறிப்பிட்ட சக்தியைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன.

உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர்கள் (HTSC) போன்ற தொடர்பு இல்லாத தாங்கு உருளைகளுக்கு தாங்கு உருளைகள் மற்றும் இடைநீக்கங்கள் மிகவும் பொருத்தமானவை.

இத்தகைய அமைப்புகளுக்கு சிறப்பு குளிரூட்டல் தேவைப்பட்டாலும், அவை மின்சாரம் இல்லாமல் முழுமையாக நிலைப்படுத்தப்படுகின்றன: நிரந்தர காந்தங்களின் தொகுப்பின் தூண்டல் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலையில் HTSP மேட்ரிக்ஸுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. உராய்வு இழப்புகள் இல்லை, காற்றில் கூட, அதிர்வுகள் அதிக வேகத்தில் கூட குறைவாக இருக்கும், மேலும் செயல்பாட்டின் போது அமைப்பு தானாகவே மையமாக இருக்கும்.

ரஷ்ய MAI இல் உருவாக்கப்பட்ட சாதனத்தின் எடுத்துக்காட்டு

நிரந்தர காந்தங்களின் காந்தப்புலம் செயல்படுத்தப்பட்ட HTSP தொகுதிகளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, மேலும் ஆதரவை நிறுவிய பின், ஃப்ளைவீல் ரேடியல் திசையில் நகராமல், கிரையோஸ்டாட்டின் மீது சாய்கிறது (1 செ.மீ.க்கும் குறைவான தூரத்தில் அதன் மேல் பாய்கிறது).

ஸ்டேட்டர் மற்றும் ரோட்டார் துருவங்களின் மின்காந்த தொடர்பு ஒரு விளைவாக முறுக்குவிசையை உருவாக்குகிறது, இது ஃப்ளைவீலை துரிதப்படுத்துகிறது, இதனால் இயக்கிக்கு ஆற்றல் அளிக்கிறது.இயக்க வடிவத்தில் திரட்டப்பட்ட ஆதரவில் இழப்புகள் இல்லாததால், ஆற்றல் நீண்ட நேரம் சேமிக்கப்படுகிறது, தேவைப்பட்டால், ஜெனரேட்டர் பயன்முறைக்கு மாற்றுவதன் மூலம் நுகரப்படும்.

முழு பெயரளவிலான 500 kJ ஆற்றலைக் குவிக்கும் செயல்பாட்டில், ஃப்ளைவீல் நிமிடத்திற்கு 6000 புரட்சிகள் 300 வினாடிகளில் துரிதப்படுத்தப்படுகிறது. இது 25 வினாடிகளுக்கு 10 கிலோவாட் மின்சாரத்தை தொடர்ந்து 25 வினாடிகளுக்கு எளிதாக வழங்க முடியும், ஆலையில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட மதிப்பிடப்பட்ட மின்சாரம் முறையே 250 kJ என்பதால், 1 kW சுமை 4 நிமிடங்களுக்கு வழங்கப்படும் என்று உத்தரவாதம் அளிக்க முடியும்.

சார்ஜ் செய்யும் போது உள்ளீட்டு மின்னழுத்த அதிர்வெண் 220-240 வோல்ட் நிலையான மின்னழுத்தத்தில் 50 ஹெர்ட்ஸ் ஆகும். ஃப்ளைவீல் 100 கிலோ எடையும், மந்தநிலையின் தருணம் தோராயமாக 3.6 கிலோ * மீ2 ஆகும்.

ஜெனரேட்டர் பயன்முறையைப் பொறுத்தவரை, தேர்வின் போது தற்போதைய அதிர்வெண் 160 முதல் 240 வோல்ட் வரையிலான மின்னழுத்தத்தில் மூன்று கட்டங்களில் 200 ஹெர்ட்ஸ் ஆகும். தேர்வுக்கான அதிகபட்ச மதிப்பிடப்பட்ட சக்தி 11 kW ஆகும்.

ரஷ்யா மற்றும் சிஐஎஸ்க்கான வாய்ப்புகள்

மிக சமீபத்தில், ரஷ்ய நிறுவனமான Kinetic Power சூப்பர் ஃப்ளைவீல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட நிலையான இயக்க ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களின் சொந்த பதிப்பை உருவாக்கியுள்ளது. அத்தகைய ஒரு சேமிப்பு சாதனம் 100 kWh வரை ஆற்றலைச் சேமிக்கும் திறன் கொண்டது மற்றும் 300 kW வரை குறுகிய கால ஆற்றலை வழங்குகிறது.

ரஷ்ய சந்தையின் நிலைமைகளில், இதுபோன்ற பல சேமிப்பக சாதனங்களின் குழு ஒரு முழு பிராந்தியத்தின் மின்சார சுமைகளின் தினசரி பன்முகத்தன்மையை சமன் செய்ய முடியும், விலையுயர்ந்த மற்றும் பருமனான உந்தப்பட்ட மின் உற்பத்தி நிலையங்களை மாற்றுகிறது.

கூடுதலாக, ஆரம்பத்தில் குறிப்பிட்டுள்ளபடி, இயக்கவியல் சேமிப்பக சாதனங்கள் அதிக அளவிலான பொறுப்புடன் கூடிய சாதனங்களுக்கு தடையில்லா சக்தியை வழங்க பயன்படுத்தப்படலாம்.இந்த மேம்பாடுகளின் தனித்துவமான பண்புகள், ஒரு நொடியின் நூறில் ஒரு பங்கு அளவில் சாதனத்தின் பதிலை உறுதிசெய்கிறது, இது பயனர்கள் ஒரு நொடிக்கு மின் விநியோகத்தில் குறுக்கிடாமல் இருக்க அனுமதிக்கிறது.