Индуктивные накопители

где напряжения, положительные направления которых совпадают (противоположны) с выбранным направлением обхода контура, записываются со знаком плюс (минус); т — число участков. В частности, для контура схемы замещения, содержащего только пассивные элементы (резистивные, индуктивные, емкостные) и источники ЭДС, в каждый момент времени алгебраическая сумма напряжений на пассивных элементах контура равна алгебраической сумме ЭДС:

В зависимости от типа фильтрующего элемента различают индуктивные, емкостные и электронные (транзисторные) фильтры. Их основными элементами являются соответственно индук-

где напряжения, положительные направления которых совпадают (противоположны) с выбранным направлением обхода контура, записываются со знаком плюс (минус); т - число участков. В частности, для контура схемы замещения, содержащего только пассивные элементы (резистивные, индуктивные, емкостные) и источники ЭДС, в каждый момент времени алгебраическая сумма напряжений на пассивных элементах контура равна алгебраической сумме ЭДС :

где напряжения, положительные направления которых совпадают (противоположны) с выбранным направлением обхода контура, записываются со знаком плюс (минус); т — число участков. В частности, для контура схемы замещения, содержащего только пассивные элементы (резистивные, индуктивные, емкостные) и источники ЭДС, в каждый момент времени алгебраическая сумма напряжений на пассивных элементах контура равна алгебраической сумме ЭДС :

В настоящее время одной из важных задач математической теории электрических машин является создание общей теории ЭП, объединяющей индуктивные, емкостные и индуктивно-емкостные ЭП.

Процессы электромеханического преобразования энергии в индуктивных ЭП обусловлены взаимодействием магнитных зарядов— магнитных полюсов и индуцирования электрического поля, источниками которого являются электрические заряды. Преобразование энергии в емкостных ЭП происходит за счет взаимодействия электрических зарядов и индуцирования магнитного поля, источниками которого являются магнитные заряды. Индуктивно-емкостные ЭП объединяют в одном агрегате индуктивные и емкостные ЭП и в них происходит взаимодействие магнитных и электрических зарядов.

Так же как и индуктивные, емкостные ЭП могут быть двухфазными, трехфазными и многофазными. Симметричная многофазная машина приводится к двухфазной.

В настоящее время одной из важных задач математической теории электрических машин является создание общей теории ЭП, объединяющей индуктивные, емкостные и индуктивно-емкостные ЭП.

ном и электрических полях. По этому признаку ЭП делятся на три класса индуктивно-емкостные, индуктивные и емкостные ЭП ( 1.5). В индуктивно-емкостных ЭП концентрация и преобразование энергии происходит в электромагнитном поле, в индуктивных — в магнитном поле, а в емкостных — в электрическом поле.

Емкостные ЭП появились раньше индуктивных, но индуктивные за сто лет совершили техническую революцию в промышленности, а емкостные ЭП, несмотря на усилия многих талантливых ученых, так и не нашли применения, как силовые преобразователи. Ждут своего часа и индуктивно-емкостные ЭП. На 1.6 на шкале мощностей представлено примерное распределение предпочтительных областей распространения индуктивных, емкостных и индуктивно-емкостных ЭП. Индуктивные ЭП господствуют в области больших мощностей и в астрофизике. Емкостные ЭП занимают область небольших мощностей, а индуктивно-емкостные занимают область средних мощностей.

Так же, как и индуктивные, емкостные ЭП могут быть двухфазными, трехфазными и многофазными. Симметричная многофазная машина приводится к двухфазной.

имеет свои специфические особенности, определяющие основную направленность научно-технических разработок при его реализации. 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.

ИНДУКТИВНЫЕ НАКОПИТЕЛИ ЭНЕРГИИ

2.26. Экспериментальное изучение импульсных источников энергии на основе многосекционных индуктивных накопителей с умножением тока/Э. А. Азизов, Ю. Г. Гендель, И. В. Кочуров и др. Доклад № 19 на семинаре СССР — США «Индуктивные накопители энергии и коммутационная аппаратура для термоядерных установок». Л.: НИИЭФА, 1974.

2.28. Импульсные источники питания на основе трансформаторных индуктивных накопителей с нелинейными элементами / М. Н. Быстрое, Б. А. Ларионов, В. П. Силин и др. Доклад № 2 на семинаре СССР—США «Индуктивные накопители энергии и коммутационная аппаратура для термоядерных установок». Л.: НИИЭФА, 1974.

2.32. Особенности построения индуктивных накопителей для генерирования коротких импульсов/М. Н. Быстрое, Ф. 3. Гальчук, Б. А. Ларионов, А. М. Столов. Доклад № 3 на семинаре СССР — США «Индуктивные накопители энергии и коммутационная аппаратура для термоядерных установок». Л.: НИИЭФА, 1974.

2.41. Егоров С. А., Костенко А. И. Расчет, сравнение и оптимизация магнитных систем сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии с различными геометрическими формами. Доклад № 1 на семинаре СССР — США «Индуктивные накопители энергии и коммутационная аппаратура для термоядерных установок». Л.: НИИЭФА, 1974.

Глава вторая. Индуктивные накопители энергии

§ 8.4. ТРАНСФОРМАТОРЫ, РЕАКТОРЫ, СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ ИНДУКТИВНЫЕ НАКОПИТЕЛИ

Наиболее перспективные накопители — сверхпроводящие индуктивные накопители, которые представляют собой сверхпроводящие катушки индуктивности. В сверхпрозодящем индуктивном накопителе энергия запасается в постоянном магнитном поле. В конструкции отсутствуют ферромагнитные сердечники.

В настоящее время созданы сверхпроводящие индуктивные накопители на энергию 30 МДж. Обычно они отдают энергию в виде импульсов. Современные сверхпроводящие накопители имеют максимальный ток в импульсе 10000 А и напряжение 50 кВ, максимальную мощность 500 МВт при длительности импульса 5 мс.

§ 8.4. Трансформаторы, реакторы, сверхпроводящие индуктивные накопители .................. 125