Меню Закрыть

Устройства генератора: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

Содержание

Использование устройства «Генератор транспорта» в творческом режиме Fortnite

На этой странице

Генератор транспорта — устройство, которое создает на уровне транспортное средство в месте, обусловленном настройками и направлением генератора. Наполненность бака транспорта при появлении зависит от настроек. Разработчики используют и настраивают транспортные устройства для навигационных испытаний, гонок и любых игр, связанных с транспортом.

  • Используйте генератор транспорта вместе с устройством «Контрольная точка для гонок» и создавайте гоночные соревнования для игроков.

  • Вы можете использовать триггер, чтобы разместить игрока непосредственно внутри транспортного средства.

Виды четырехколёсного транспорта, которые можно создать в генераторе:

Прочие виды транспорта, которые можно создать в генераторе:

  • Лодка (катер)

  • Доска для сёрфинга

  • Летающий сноуборд (антигравитационная доска)

  • Шароход

  • «Буревестник» (биплан)

  • Вертолёт

  • НЛО

Поиск и размещение устройства

  1. В режиме строительства нажмите клавишу Tab, чтобы открыть окно инвентаря для творчества.

  2. Щёлкните по вкладке Устройства. Прокрутите страницу, чтобы выбрать устройство, используйте поле Поиск и найдите его по названию или просмотрите категорию Транспорт на панели слева.

  3. Нажмите РАЗМЕСТИТЬ, чтобы разместить немедленно, или перетащите устройство на

    ПАНЕЛЬ БЫСТРОГО ДОСТУПА, чтобы разместить позже.

  4. Нажмите Esc, чтобы вернуться на свой остров в режиме строительства. Используйте телефон для определения положения устройства, затем щёлкните, чтобы разместить его.

  5. Наведите телефон на устройство. Если всплывающее окно Изменить не открылось сразу же, приближайте телефон, пока оно не появится, затем нажмите E, чтобы открыть панель персонализации.

Параметры устройства

При размещении устройство мгновенно создаст соответствующее транспортное средство и будет создавать новое каждый раз, когда предыдущее уничтожается.

Устройство всегда будет отображаться в игре. Каждое устройство может создавать только одно транспортное средство. За время игры устройство может сработать не более 32 раз.

Стандартные значения выделены полужирным шрифтом.

Основные параметры

Параметры четырехколёсного транспорта

Параметр

Значение

Описание

Отображение в игре

Вкл., откл.

Определяет, отображается ли устройство во время игры. Данный параметр влияет на то, будет ли устройство сталкиваться с другими объектами.

Восстановление ускорения

Без ускорения, медленно, по умолчанию, быстро, без ограничений

Определяет, может ли транспортное средство ускоряться и как быстро заполняется шкала ускорения.

Радио

Включено, отключено

Определяет, будет ли работать радиоприёмник в транспортном средстве.

Цвет и стиль

Случайный выбор, выбрать цвет

Применяет дизайн к транспортному средству.

Параметры лодок, досок и шароходов

Параметр

Значение

Описание

Отображение в игре

Вкл. , откл.

Определяет, отображается ли устройство во время игры. Данный параметр влияет на то, будет ли устройство сталкиваться с другими объектами.

Поддержка обёрток

Включена, отключена

Определяет, будет ли транспортное средство поддерживать обёртки.

Оружие на транспортном средстве

Включено, отключено

Определяет, будет ли на транспортном средстве действующее оружие.

Параметры воздушного транспорта

Параметр

Значение

Описание

Отображение в игре

Вкл. , откл.

Определяет, отображается ли устройство во время игры. Данный параметр влияет на то, будет ли устройство сталкиваться с другими объектами.

Поддержка обёрток

Включена, отключена

Определяет, будет ли транспортное средство поддерживать обёртки.

Всего восстановлений

2, без восстановлений, выбрать количество

Только НЛО. Определяет, сколько раз НЛО может быть восстановлен (сгенерирован заново) без повреждений после того, как его запас прочности упадёт до 0.

Все параметры (дополнительные)

Параметр

Значение

Описание

Активно во время фазы

Все, нет, только до начала игры, только игровой процесс

Определяет, на каких этапах игры устройство будет включено.

Время возрождения

Мгновенно, никогда, выбрать время

Возрождает уничтоженное транспортное средство по истечении указанного времени.

Создать транспорт при включении

Да

, нет, при необходимости

Если выбрано «Да», транспортное средство будет создано при включении устройства. «При необходимости» — пока транспорт есть, новый не появится.

Уничтожить транспорт при отключении

Да, нет

Уничтожает созданный транспорт при отключении генератора.

Команда, владеющая устройством

Любая, выбрать команду

Определяет команду-владельца устройства.

Тип покрышек

Обычные покрышки, покрышки для бездорожья

Позволяет выбрать тип покрышек созданного транспорта.

Прочность транспорта

1500, выберите число

Определяет, сколько урона нужно нанести устройству, чтобы оно взорвалось.

Включить пушку

Да, нет

Только НЛО — определяет, используется ли пушка.

Включить притягивающий луч

Да, нет

Только НЛО. Определяет, будет ли доступен притягивающий луч.

Каналы

Когда одному устройству нужно «поговорить» с другим, оно передаёт сигнал по особому каналу. Принимающее устройство должно быть настроено на получение сигнала по этому же каналу.

Канал идентифицируется по номеру, а номера каналов настраиваются для устройства по параметру, использующему канал. Большинство устройств также идентифицирует игрока, активировавшего устройство сигналом.

У устройства есть приёмники, которые выполняют различные функции при получении сигнала по каналу — от распределения водителей до уничтожения транспорта. Кроме того это устройство может передавать сигналы при выполнении определённых условий, например, когда игрок повторно загружает сохранённые данные.

Приёмники

Приёмники ожидают сигнала по каналу и выполняют действие, получив отправленный по этому каналу сигнал от любого устройства (включая себя).

Параметр

Значение

Описание

Определение водителя при получении сигнала

Без канала, выбрать канал

Игрок, активировавший сигнал, становится водителем транспорта.

Создать транспорт при получении сигнала

Без канала, выбрать канал

Создаёт новый транспорт при получении сигнала по выбранному каналу. Предварительно уничтожает существующий транспорт.

Уничтожить транспорт при получении сигнала

Без канала, выбрать канал

При получении сигнала по выбранному каналу уничтожает созданный этим устройством транспорт (если он есть в игре).

Включить при получении сигнала

Без канала, выбрать канал

Включает генератор транспорта при получении сигнала по выбранному каналу.

Отключить при получении сигнала

Без канала, выбрать канал

Отключает генератор транспорта при получении сигнала по выбранному каналу.

Передатчики

При активации передатчики отправляют сигнал по выбранному каналу.

Параметр

Значение

Описание

Передать сигнал, когда игрок садится в транспорт

Без канала, выбрать канал

Когда игрок садится в созданный транспорт, по выбранному каналу поступает сигнал.

Передать сигнал, когда игрок покидает транспорт

Без канала, выбрать канал

Когда игрок покидает созданный транспорт, по выбранному каналу поступает сигнал.

Передать сигнал при создании транспорта

Без канала, выбрать канал

Когда транспорт появляется или восстанавливается, устройство передаёт сигнал по выбранному каналу.

Передать сигнал при уничтожении транспорта

Без канала, выбрать канал

Когда транспорт уничтожается, устройство передаёт сигнал по выбранному каналу.

Защита генератора от перегрузки | Yanmar Russia

При перегрузке генератора последствия могут быть разными – от временного выхода из строя до серьезных поломок. В результате постоянного превышения предельных возможностей источника питания возникает риск разрушения комплектующих: статора, ротора, а также перегрева проводов, подключенных устройств. Исходом становится необходимость восстановления техники и дополнительные затраты на ремонт.

Почему возникают перегрузки

Наиболее часто в бытовом использовании краткосрочные перегрузки возникают при подключении к установке приборов с высоким пусковым током. Как правило, непродолжительная перегрузка не вредит обмоткам электрогенератора и не отражается на работоспособности устройства.

Но бывают и другие ситуации, более серьезные, когда агрегат работает с перегрузками в постоянном режиме. В этом случае нагрузка статора током, показатели которого больше номинальных, приводит к различным повреждениям: происходит перегрев изоляции обмотки и разрушение. Можно заблаговременно заметить признаки, указывающие на нештатный режим работы оборудования:

  • образование копоти в выхлопе;
  • серьезный перегрев;
  • перебои в подаче энергии потребителям;
  • снижение мощности техники.

К распространенным последствиям разрушения обмотки относят замыкание ротора на землю.

Генераторы синхронного типа могут испытывать перегрузки при несимметричной нагрузке. Токи должны быть одинаковы во всех фазах. Признаками неправильного распределения нагрузки являются:

  • повышение тока выше номинальных пределов в одной из фаз;
  • перегрев обмотки ротора;
  • вибрация.

Вибрация является явным признаком того, что устройство перестало функционировать в нормальном режиме.

Как защитить генераторы от перегрузки

Защита генераторов от перегрузки осуществляется по-разному. Классический метод – это строгий контроль и учет. Если учитывать мощность и тип нагрузок, можно предотвратить подобные ситуации. Однако механический учет не дает полной гарантии.

Современные производители заботятся о безопасности и удобстве пользователей, устанавливая системы защиты на генераторы. В случае превышения максимальной мощности подключенных электроприборов, срабатывает автоматика, которая прекращает подачу напряжения к потребителям.

Компания Yanmar выпускает надежные и безопасные дизельные генераторы, уже укомплектованные системой защиты от перегрузок. Если возникнет перегрузка, Ваш генератор Yanmar отключится автоматически. Это защищает его от разрушения комплектующих, а вас от затрат на ремонт.

Частое срабатывание защиты может говорить о неправильном выборе устройства по мощности. Следует приобрести более мощный генератор или пользоваться подключаемой техникой поочередно.

Устройство и принцип работы генератора переменного тока — урок. Физика, 9 класс.

Проведём опыт по получению индукционного тока. Будем вдвигать и выдвигать постоянный магнит в катушку, соединённую с гальванометром.

 

 

Рис. \(1\). Опыт по получению индукционного тока

 

Можно наблюдать отклонение гальванометра в одну и другую стороны. Это значит, что по катушке течёт индукционный ток, у которого изменяется как модуль, так и направление с течением времени. Такой ток называется переменным током.


Переменный ток создаётся и в замкнутом контуре изменяющимся магнитным потоком, пронизывающим его площадь. Изменение магнитного потока связано с изменением индукции магнитного поля. Величину магнитного потока можно изменить, поворачивая контур (или магнит), то есть меняя его ориентацию по отношению к линиям магнитной индукции.

 

 

Рис. \(2\). Изменение магнитного потока при вращении постоянного магнита


Этот принцип получения переменного электрического тока используется в механических индукционных генераторах — устройствах, преобразующих механическую энергию в электрическую. Основные части: статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная часть).

 

 

Рис. \(3\). Схема генератора: \(1\) — корпус; \(2\) — статор; \(3\) — ротор; \(4\) — скользящие контакты (щётки, кольца)


В промышленном генераторе статором является цилиндр с прорезанными внутри него пазами, в которые уложен витками провод из меди с большой площадью поперечного сечения (аналогично рамке). Переменный магнитный поток в таких витках порождает переменный индукционный электрический ток.


Ротор — это постоянный магнит или электромагнит. Электромагнит представляет собой обмотку с железным сердечником внутри, по которому течёт постоянный электрический ток. Он подводится от внешнего источника тока через щётки и кольца.

 

Какая-либо механическая сила (паровая или водяная турбина) вращает ротор. Вращающееся одновременно с ним магнитное поле образует изменяющийся магнитный поток в статоре, в котором возникает переменный электрический ток.

 

 

Рис. \(4\). Устройство гидрогенератора: \(1\) — статор; \(2\) — ротор; \(3\) — водяная турбина

Источники:

Рис. 1. Опыт по получению индукционного тока. © ЯКласс.

Рис. 2. Изменение магнитного потока при вращении постоянного магнита. © ЯКласс.

Рис. 3. Схема генератора. © ЯКласс.

Рис. 4. Устройство гидрогенератора. © ЯКласс.

Устройство и принцип работы генератора переменного тока

Генератор тока— это электрическая машина, которая преобразует механическую энергию в электрическую. Они могут генерировать как постоянный, так и переменный ток.

До второй половины XX века на автотранспорте применялись генераторы постоянного тока. Затем широкое распространение получили полупроводниковые диоды, которые позволяли выпрямить переменный ток или сделать его постоянным. Поэтому и в этой сферы генераторы постоянного тока заменили более надежные и компактные трехфазные генераторы переменного тока.

В прошлой статье Я подробно рассмотрел вопросы работы электродвигателя, сейчас будут изложены общие принципы работы  и устройства генератора тока. Я не буду подробно останавливаться на машинах постоянного тока, потому что в быту, гаражах и на автотранспорте они сегодня не применяются. Они лишь широко используются в городском электротранспорте: троллейбусах и трамваях .

Принцип действия генератора тока

Генератор работает на основе закона электромагнитной индукции Фарадея— электродвижущая сила (ЭДС) индуцируется в прямоугольном контуре (проволочной рамке), вращающимся в однородном вращающемся магнитном поле.

ЭДС также возникает в неподвижной прямоугольной рамке, если в ней вращать магнит.

Простейший генератор представляет собой прямоугольную рамку, размешенную между 2 магнитами с разными полюсами. Для того что бы снять с вращающейся рамки напряжение используются токосъемные кольца.На практике же используются электромагниты, которые представляют собой катушки индуктивности или обмотки из медного провода в электроизоляционном лаке. При прохождении  электрического тока по обмоткам, они начинают обладать электромагнитными свойствами. Для их возбуждения необходим дополнительный источник тока- в автомобилях это аккумуляторная батарея. В бытовых электростанциях возбуждение при заводке происходит в результате самовозбуждения или от дополнительного маломощного генератора постоянного тока, который приводится в движение валом генератора.

По принципу работы генераторы могут быть синхронными или асинхронными.

  1. Асинхронные генераторы конструктивно просто устроены и недороги в изготовлении, более устойчивы к токам короткого замыкания и перегрузок. Асинхронный электрогенератор идеально подходит для питания активной нагрузки: ламп накаливания, электронагревателей, электроники, электрических конфорок и т. д. Но даже кратковременная перегрузка для них недопустима, поэтому при подключении электродвигателей, не электронного типа сварочного аппарата, электроинструмента и других индуктивных нагрузок- запас по мощности должен быть минимум трехкратным, а лучше четырехкратным.
  2. Синхронный генератор прекрасно подойдет для индуктивных потребителей с высокими значениями пусковых токов. Они способны в течении одной секунды выдерживать пятикратную токовую перегрузку.

Устройство генератора переменного тока

Для примера рассмотрения устройства возьмем автомобильный трехфазный генератор.

Автомобильный генератор состоит из корпуса и двух крышек с отверстиями для вентиляции. Ротор вращается в 2 подшипниках и приводится в движение при помощи шкива. По своей сути ротор является электромагнитом, состоящий из одной обмотки. Ток на нее подается при помощи двух медных колец и графитовых щеток, которые соединены с электронным реле-регулятором. Оно отвечает за то, что бы выдаваемое напряжение генератором всегда было в допустимыми пределах 12 Вольт с допустимыми отклонениями и не зависело от частоты вращения шкива. Реле-регулятор может быть как встроено в корпус генератора, так и находится за его пределами.

Статор состоит из трех медных обмоток, соединенных между собой в треугольник. К точкам их соединения подключен выпрямительный мост из 6 полупроводниковых диодов, которые преобразуют напряжение из переменного в постоянное.

Бензиновый электрогенератор состоит из  двигателя и приводящего им в движение на прямую- генератора тока, который может быть как синхронного, так и асинхронного типа.

Двигатель оснащен системами: запуска, впрыска топлива, охлаждения, смазки, стабилизации оборотов. Вибрацию и шум поглощают глушитель, виброгасители и амортизаторы.

Блок автоматики и управления следит за работой электростанции и  при необходимости корректирует и защищает в аварийных ситуациях.

В более дешевых электростанциях происходит ручной запуск, а в более дорогих- автозапуск при помощи стартера и аккумуляторной батареи.

Более подробно об электростанциях Вы сможете узнать из нашей следующей статьи «Как выбрать электростанцию для дома или гаража».

Регулирующие устройства генератора — Энциклопедия по машиностроению XXL

Регулирующие устройства генератора  [c.97]

Мощность газотурбовоза регулируется изменением возбуждения генератора. Насос 9 подаёт масло под давлением в общую напорную линию ко всем регулирующим устройствам, из этой же линии при пуске через дросселирующее отверстие 31 подаётся масло к подшипникам. Во время нормальной работы смазка подшипников обеспечивается насосом Н. Главный маховичок управления 14, приводимый в движение машинистом, регулирует одновременно по линиям 18 и 19 количество топлива, подаваемого насосом 7 к форсунке 12 камеры сгорания 2, посредством сервомотора 20, а также положение муфты скоростного регулятора 21 посредством кулачкового  [c. 628]


Выражение (7) не учитывает механических потерь в турбине, обусловленных трением в подшипниках и затратой энергии на привод регулирующих устройств и масляного насоса. Также не учтены потери в электрическом генераторе — механические и электрические (в обмотках и стали генератора).  [c.32]

Импульсный генератор 2 обеспечивает в целях ограничения зоны нагревания прерывность электронного луча, а электромагнитное регулирующее устройство 3 стабилизирует его.  [c.329]

Конструкции генераторов и регулирующих устройств 225  [c.223]

КОНСТРУКЦИИ ГЕНЕРАТОРОВ И РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ  [c.223]

Конструктивно генераторы переменного тока с вращающимся магнитом очень просты, так как отпадает необходимость в скользящих контактных устройствах кроме того, они нозволяют сохранить некоторое постоянство тока в лампах ири переменном числе оборотов магнита без применения специального регулирующего устройства.[c.229]

Преимуществом такого генератора является большая простота конструкции и отсутствие регулирующего устройства. Однако такой генератор обладает и существенными недостатками при работе двигателя с малым числом оборотов коленчатого вала сила света значительно падает и, кроме того, нельзя изменять число потребителей в одной секции или заменять лампу с большой силой света лампой с малой силой света, так как в последнем случав спираль лампы перегорит.  [c.230]

Эксплуатация генераторов и регулирующих устройств 257  [c.257]

Объясните но схеме работу генератора Г-52 и его регулирующего устройства.  [c.257]

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ И РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗА ИХ  [c.257]

Уход за генератором и регулирующим устройством. Длительная и бесперебойная работа генератора может быть обеспечена правильным техническим уходом. Ежедневно следует производить 1) очистку поверхности генератора и регулятора от пыли и грязи 2) проверку натяжения ремня привода генератора — ремень при нажатии на него пальцем должен прогибаться на 12—15 мм 3) проверку крепления генератора и крепления проводов к зажимам генератора и реле-регулятора.[c.257]

Что предусматривается правилами технического ухода за генератором и регулирующим устройством  [c.264]

РЕМОНТ АВТОТРАКТОРНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ И ИХ РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ  [c.264]

Ремонт автотракторных генераторов и их регулирующих устройств 265  [c.265]

После окончания всех работ и установки агрегатов на самолет проверяется совместная работа генераторов с аккумуляторной батареей и регулирующими устройствами, а также параллельная работа генераторов.  [c.321]


В систему электроснабжения автомобиля входит генератор и защитное, регулирующее устройство к нему — реле-регулятор. При установке генератора переменного тока часто вместо реле-регулятора применяется только регулятор напряжения без каких-либо защитных реле. Регулятор поддерживает заданный уровень напряжения генератора при значительных изменениях нагрузки и частоты вращения ротора генератора. В отличие от стационарных систем электроснабжения частота вращения ротора автомобильного генератора изменяется в чрезвычайно широких пределах от 750— 1000 об/мин в режиме холостого хода до 8000—11000 об/мин на легковых и 4000—6000 об/мин на грузовых автомобилях при максимальной скорости движения. Любая частота вращения генератора может сочетаться с любым значением нагрузки от минимума до максимума. Поэтому автомобильной системе электроснабжения свойственно многообразие эксплуатационных режимов.  [c.109]

Для генераторов переменного тока применяются следующие типы регуляторов напряжения вибрационные одноступенчатые, вибрационные двухступенчатые, контактно-транзисторные к бес-контактные транзисторные. Общей чертой регулирующих устройств для генераторов переменного тока является отсутствие реле обратного тока, в котором нет надобности, так как выпрямители препятствуют прохождению обратного тока батареи через обмотку статора. На автомобилях с карбюраторными двигателями при выключении зажигания выключается ток в обмотке возбуждения генератора, что предотвращает разряд батареи через эту обмотку во время стоянки. На дизельных автомобилях ток в обмотке возбуждения прерывается включателем массы.  [c.146]

Второй общей чертой регулирующих устройств для генераторов переменного тока является отсутствие ограничителя тока, надобность в котором отпадает в связи со свойством самоограничения отдаваемого тока, которым обладают генераторы переменного тока.[c.146]

При наличии этих двух общих характерных особенностей регулирующие устройства для генераторов переменного тока отличаются большим разнообразием применяемых электрических схем и конструкций.  [c.146]

В автотракторном электрооборудовании конденсаторы применяются в аппаратах зажигания, звуковых сигналах, иногда в регулирующих устройствах генераторов, в радиофильтрах для уменьшения помех радиоприему, а также в фильтрах для сглаживания пульсации тока в цепи питания анодов ламп радиоприемников.  [c.40]

Генераторы должны быть одинаковыми по типу или с одинаковыми внешними характеристиками. Во избежание появления уравнительного тока генераторы должны иметь одинаковые напряжения холостого хода и соединяться с одинаковыми зажимами. После включения генераторов на параллельную работу необходимо по амперметрам установить одинаковую нагрузку обеих машин этого достигают при помощи регулирующих устройств генераторов. При параллельной работе генераторов смешанного возбуждения, у которых последовательная об ютка действует согласно с параллельной обмоткой возбуждения (многопостовых и поперечного поля), клеммы на щитках генераторов должны быть соединены между собой уравнительным проводом. Без уравнительного провода, соединяющего последовательные обмотки генераторов, возможны колебания в распределении нагрузки между  [c.80]

Для компенсации искажений характеристики генератора вследствие изменений температуры обмоток, а также для сохранения нормальной скорости вращения дизель-генератора при уменьшении мощности дизеля служит добавочное регулирующее устройство. Оно состоит из столба (фиг. 61) угольных пластин УС (карбонстата), сопротивление которого зависит от величины нажатия на него. Угольный столб УС включён последовательно с обмоткой НВ. Нажатие на УС регулируется гидравлическим приводом, зависящим от работы центробежного регулятора дизеля. При уменьшении скорости вращения дизеля давление на столб уменьшается, сопротивление его увеличивается, и нагрузка генератора падает до тех пор, пока не будет восстановлено положение рычага регулятора, соответствующее нормальной подаче топлива.  [c.580]


Коммутируемый переключателем датчик ФЭ перемагничи-вается до насыщения переменным магнитным полем, создаваемым синусоидальным током // высо ой частоты(50 кГц), протекающим по обмотке возбуждения и поступающим от генератора возбуждения 12. Полосовым фильтром 3 из выходного напряжения ФЭ М2 выделяется напряжение второй гармоиики 2/, пропорциональное измеряемому магнитному полю. После усиления усилителем 4 напряжение u f суммируется с опорным напряжением первой гармоники Uf, поступающим от генератора возбуждения 12. Из суммарного напряжения + ihf с помощью симметричного усилителя-ограничителя 5 формируются напряжения прямоугольной формы и , разность длительности полуволн которых t — t» пропорциональна измеряемому магнитному полю. Формирователем импульсов 6 осуществляется преобразование напряжения прямоугольной формы и в импульсы напряжения н. п, разность длительности полупериодов которых At = магнитному полю. Импульсы и. п детектируются ключевым фазочувствительным детектором 7, на который от генератора возбуждения 12 поступает прямоугольное опорное напряжение п. о- При изменении направления измеряемого магнитного поля на противоположное меняется полярность выпрямленного напряжения фд на выходе детектора 7. Для сглаживания пульсаций /о используется фильтр нижних частот 8. Пропорциональный измеряемому магнитному полю постоянный ток /пр поступает на переключатель пределов измерения 9 и измерительный прибор 10, шкала которого отградуирована в единицах напряженности магнитного поля. Током /о. с осуществляется глубокая отрицательная обратная связь, позволяющая значительно снизить действующее на ФЭ измеряемое магнитное поле. Значение постоянного тока /к (компенсационного) регулируется устройствами блока компенсации МПЗ 11. Питание прибора осуществляется от блока стабилизаторов 13, преобразующих ток сети в постоянное напряжение и = 20 В -f 10%.  [c.148]

Реле-регулятор РР127 (рис. 27), с помощью которого регулируется работа генератора Г271, предельно прост по устройству он состоит всего из одного прибора — регулятора напряжения. Ограничитель тока не нужен, поскольку генератор обеспечивает самоограничение отдаваемого тока. Необходимость в реле включения отпадает вследствие того, что кремниевые диоды пропускают очень  [c.101]

По форме внешних характеристик сварочные генераторы могут быть с падающими внешними характеристиками с-жесткими и пологопадающими характеристиками комбинированно го типа (универсальные генераторы, при переключении обмоток или регулирующих устройств которых можно получить падающие, жесткие или пологопадаюш,ие характеристики).  [c.157]


Принципы работы сварочного генератора

Сварочные генераторы — это комбинированные электроагрегаты, которые используют как автономный источник питания для ручной дуговой сварки, а также в качестве источника электроснабжения. Они могут быть оснащены как бензиновыми, так и дизельными ДВС. В зависимости от назначения сварочные генераторы делятся на портативные и стационарные.

Типы сварочных агрегатов

  • Сварочные трансформаторы: подходят для сварки деталей из низколегированных сталей на переменном токе.
  • Сварочные выпрямители: подходят для сварки низколегированных и нержавеющих сталей на постоянном токе.

У обоих типов агрегатов «падающая» вольтамперная характеристика: выходное напряжение уменьшается с увеличением тока. Разница между двумя типами заключается в том, что выпрямителям характерно более стабильное горение дуги, что позволяет производить более качественный сварочный шов.

Во время сварки

Допустимая нагрузка на генератор во время сварки не должна превышать 10% от номинальной мощности. То есть вы можете при необходимости осветить рабочее место, подключив лампы накаливания. Причина ограничений — нестабильное напряжение розеток. При таком напряжении качество вырабатываемой электроэнергии значительно ниже нормы.

Принцип работы сварочных генераторов электродуговой сварки

Принцип работы сварочного аппарата строится на преобразовании электроэнергии в тепло. Сварочный электрод (металлическая проволока, которая покрыта флюсом) вырабатывает ток, который течет к обрабатываемому объекту (детали). И в процессе сварки между ними образуется дуга. После этого при их касании в шве возникает дуга, температура которой превышает 3000° С. При этом оба края сварочных деталей начинают плавиться, в том числе и электрод.

Флюсовое покрытие служит для защиты шва: в процессе его испарения образуется газовая оболочка, препятствующая попаданию пыли и примесей из воздуха. Когда флюс застывает, на шве остается налёт, который называют также шлак. Его можно удалить обрубочным молотком, не повреждая при этом шов.

Схема сварочного генератора

Конструкция сварочного генератора опирается на раму, на которой болтами закреплены двигатель и альтернатор (в один блок) через амортизаторы. Ротор альтернатора осуществляет передачу крутящего момента валу двигателя посредством сопряжения. Это образует самоцентрирующуюся трехопорную схему на основе двух шарикоподшипниках (первый подшипник — на конце ротора, второй — на конце коленчатого вала). Третья опора — промежуточный подшипник. Он находится на выходе вала отбора мощности двигателя.

Аппаратура сварочного генератора размещена на корпусе прибора. На корпусе также обычно установлены:

  • индикатор отображения силы тока;
  • розетки;
  • переключатели режимов;
  • прерывать цепи;
  • разъемы сварочных кабелей;
  • регуляторы (силы тока, форсажа дуги).

Если у вас остались вопросы

Задайте их нам, написав email на адрес [email protected], или по телефону 8 (800) 555 06 29. Мы также поможем подобрать подходящий сварочный генератор для ваших целей.

Примеры оборудования

Все модели

Семенов Станислав

Заместитель руководителя отдела продаж

Генераторы тока: переменного и постоянного

Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности — всему нужна электроэнергия. Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация. Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока  — важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

Что такое генератор тока

Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков. Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель — именно так работает генератор тока.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин — генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током

Вспоминаем уроки физики. Электроток — заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке — переменный, в батарейке — постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт — всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт — переменный.

Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач.

В чем конструктивная разница между генераторами

Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один — потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

Особенности конструкции генераторов переменного тока

Электростанция такого типа состоит из:

  • Внешней силовой рамы, изготовленной из высокопрочных сплавов. Корпус рассчитан на интенсивную нагрузку, возникающую при передаче магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря: чугунный кожух не «пробивается» разрядами тока.
  • Магнитных полюсов, закрепленные на корпусе болтами или шпильками. На «плюс» и «минус» монтируется обмотка.
  • Статора. Остов с катушкой возбуждения изготавливают из ферромагнитных материалов, на сердечнике устанавливают магнитные полюса, которые и образуют магнитное поле.
  • Вращающегося ротора (якоря). Задача магнитопровода — снизить вихревые токи и повысить КПД генератора постоянного тока.
  • Коммутационного узла, оснащенного щетками (обычно изготовленными из графита) и коллекторными пластинами из меди.

Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

Особенности конструкции генератора переменного тока

Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла. Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности. По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.


Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

Асинхронным машинам характерны:

  • Отсутствие электрической связи с ротором;
  • Вращение якоря под воздействием остаточного механизма статора;
  • Измененная электрическая нагрузка на статоре.

Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

Принцип работы генератора постоянного тока

Простейший  по конструкции генератор работает следующим образом:

  • Рамка вращается вокруг оси, расположенная на корпусе обмотка регулярно проходит через «минус» и «плюс» полюсов.
  • Каждый раз при достижении разнополюсных точек, происходит смена направления тока на противоположное.
  • Выходной цепи благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле, создается постоянный ток.
  • С помощью щеток с положительного или отрицательного полюса снимается потенциал и по схеме передается потребителю.

Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.


К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

  • Небольшой вес и компактность агрегата;
  • Возможность использовать в экстремальных условиях;
  • Отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

Принцип работы генератора переменного тока

Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

Основные достоинства генераторов переменного тока

В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

Плюсами использования генераторов переменного тока являются:

  • Большая выходная мощность при одинаковых габаритах устройств постоянного и переменного тока;
  • Выработка электроэнергии на низких скоростях вращения ротора;
  • Проще конструкция и схема, соответственно, меньше узлов, нуждающихся в техобслуживании и ремонте;
  • Конструкция токосъемного узла отличается большей надежностью;
  • Больше эксплуатационный ресурс и меньше эксплуатационные затраты.

Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

Где применяются генераторы постоянного и переменного тока

Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии. Например, на борту самолетов. Если большая мощность — не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях. Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники. 

Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети — это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования. 

Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока. Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств. С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.


Использование резервных генераторов: выбор правильного резервного генератора — домовладельцы

  • Определите количество энергии, которое вам потребуется — Сколько энергии вам нужно для работы оборудования и приборов, подключенных к генератору?
  • Портативные генераторы, предназначенные для бытового использования, могут обеспечить временное питание небольшого количества выбранных приборов или источников света. Например, мощность лампочки указывает на мощность, необходимую для освещения.На этикетках приборов и оборудования указаны их требования к питанию. Если вы не можете определить необходимое количество энергии, обратитесь к электрику.
  • Выберите источник топлива для генератора — Резервные генераторы обычно работают на дизельном топливе или природном газе, и оба варианта имеют свои преимущества и недостатки. Поговорите со своей коммунальной компанией или опытным электриком, инженером и/или консультантом по продажам, который точно знает, какой тип генератора может понадобиться в зависимости от ваших потребностей.
  • Постоянно установленные стационарные генераторы лучше подходят для обеспечения дома резервным питанием. Портативные генераторы представляют повышенный риск перегрузки или перегрева, что может привести к отказу генератора.
  • Убедитесь, что ваш генератор производит больше энергии, чем будет потребляться электрическими устройствами, которые вы подключаете к генератору, включая начальный скачок напряжения при включении. Убедитесь, что все электрические устройства выключены, прежде чем подключать их к генератору.Когда генератор заработает, включите устройства одно за другим. Выключите их снова, прежде чем вернуться к коммунальным услугам.

Отказ от ответственности: Поскольку каждая чрезвычайная ситуация уникальна, для вашей безопасности важно следовать указаниям государственных и местных органов управления чрезвычайными ситуациями и местных коммунальных служб. Информация, представленная на веб-сайте DOE, предназначена только для общих информационных целей и не является одобрением какого-либо конкретного материала или услуги. Прежде чем приступать к каким-либо действиям, которые могут повлиять на коммунальные услуги, такие как электричество или природный газ, обратитесь в местную коммунальную службу, чтобы убедиться, что эти действия выполняются безопасно.

Для получения дополнительных ресурсов по планированию действий в чрезвычайных ситуациях посетите веб-сайт Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям ready.gov. Государственные и местные органы по управлению чрезвычайными ситуациями и местные коммунальные службы также могут предоставить полезные рекомендации.

Ссылки по теме

Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA)
Публикации FEMA
Помощь при стихийных бедствиях FEMA
Планирование энергообеспечения местных органов власти (LEAP)
Национальная ассоциация государственных служащих по энергетике (NASEO)
Национальная схема реагирования
Планирование энергообеспечения на уровне штата и на местном уровне
Новые отчеты и другие материалы
Быстрые ссылки на избранные отчеты

Комментарии или вопросы?

Напишите нам по адресу [email protected]

Небольшой генератор улавливает тепло, выделяемое кожей, для питания носимых устройств — ScienceDaily

Китайские ученые разработали небольшое гибкое устройство, которое может преобразовывать тепло, выделяемое кожей человека, в электрическую энергию. В своем исследовании, представленном 29 апреля в журнале Cell Reports Physical Science , команда показала, что устройство может питать светодиод в режиме реального времени при ношении на браслете. Полученные данные свидетельствуют о том, что температура тела когда-нибудь сможет питать носимую электронику, такую ​​как фитнес-трекеры.

Устройство представляет собой термоэлектрический генератор (ТЭГ), который использует температурные градиенты для выработки энергии. В этой конструкции исследователи используют разницу между более высокой температурой тела и относительно более прохладной окружающей средой для выработки энергии.

«Это область с большим потенциалом», — говорит автор-корреспондент Цянь Чжан из Харбинского технологического института, Шэньчжэнь. «ТЭГ могут восстанавливать энергию, которая теряется в виде отработанного тепла, и, таким образом, улучшать коэффициент использования энергии».

В отличие от традиционных генераторов, которые используют энергию движения для производства энергии, термоэлектрические генераторы не имеют движущихся частей, что делает их практически необслуживаемыми.Эти генераторы устанавливаются на машины, расположенные в удаленных районах, и на бортах космических зондов для подачи энергии.

Чжан и ее коллеги много лет работали над созданием термоэлектрических генераторов. Поскольку носимые устройства в последние годы становятся все более популярными, команда хотела выяснить, могут ли эти надежные генераторы заменить традиционные батареи в таких устройствах, как фитнес-трекеры, смарт-часы и биосенсоры.

«Не стоит недооценивать разницу температур между нашим телом и окружающей средой — она невелика, но наш эксперимент показывает, что она все еще может генерировать энергию», — говорит она.

Обычные ТЭГ обычно жесткие и могут выдерживать менее 200 изгибов. Хотя гибкие виды могут соответствовать требованиям к изгибу, их характеристики, как правило, недостаточны. Чтобы преодолеть это ограничение и сделать устройство более адаптируемым к носимым устройствам, исследователи прикрепили основные электрические компоненты к растяжимому и более клейкому полиуретановому материалу. Тесты показали, что устройство выдержало не менее 10 000 повторных изгибов без существенных изменений в работе.

Кроме того, коммерчески доступные ТЭГ в значительной степени зависят от редкого металла висмута, который не встречается в природе в больших количествах. Новая конструкция частично заменила его материалом на основе магния, что позволяет существенно снизить затраты при крупносерийном производстве.

Исследователи разработали прототип автономной электронной системы. Они подключили светодиод к полосе TEG размером 4,5 дюйма в длину и 1,1 дюйма в ширину. Затем команда обернула ленту ТЭГ вокруг запястья человека, чья температура тела была 92.9°F в условиях окружающей среды. При разнице температур генератор собрал тепло, выделяемое кожей, и успешно зажег светодиод.

«Наш прототип уже имеет хорошие характеристики, если он будет представлен на рынке», — говорит автор-корреспондент Фэн Цао из Харбинского технологического института, Шэньчжэнь. Он добавляет, что при правильном преобразователе напряжения система может питать электронику, такую ​​как смарт-часы и датчики пульса.

В будущем команда планирует улучшить конструкцию, чтобы устройство могло более эффективно поглощать тепло.

«Спрос на экологически чистую энергию постоянно растет, и ТЭГ идеально подходят для этой цели, поскольку они могут превращать отработанное тепло в электроэнергию, — говорит Цао. «В то время как, например, солнечная энергия может генерироваться только при наличии солнца, ТЭГ могут производить энергию во многих сценариях — до тех пор, пока существует разница температур».

Источник истории:

Материалы предоставлены Cell Press . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Обзор существующих и потенциальных приложений, моделирования и материалов

Автор

Перечислено:
  • Пуркиаи, Сейед Мохсен
  • Ахмади, Мохаммад Хоссейн
  • Садехзаде, Милад
  • Моосави, Соруш
  • Пурфайаз, Фатолла
  • Чен, Линген
  • Пур Язди, Мохаммад Араб
  • Кумар, Равиндер

Abstract

Увеличение производства энергии в соответствии с развитием промышленности, транспорта и улучшением качества жизни является интересной темой, требующей рассмотрения.Разработчики политики в области энергетики и исследователи стремились к управлению энергопотреблением, в частности, путем повышения производительности энергетических систем. Этот обзорный документ объясняет растущий интерес к термоэлектрическим технологиям и приложениям. В настоящее время термоэлектрические технологии, такие как термоэлектрические генераторы (ТЭГ) и термоэлектрические системы охлаждения (ТЭО), обеспечивают рекуперацию тепловых потерь термодинамических установок для производства электроэнергии в отдаленных районах. Неограниченная солнечная энергия также может быть использована для производства термоэлектрической энергии.Эта статья описывает принципы термоэлектричества и представляет объяснение текущих и будущих материалов. Также обсуждаются разработанные модели и различные выполненные оптимизации термоэлектрических приложений с использованием неравновесной термодинамики и термодинамики конечного времени. Дополнительно представлен ряд актуальных приложений и энергоресурсов. Основная цель этого исследования — дать четкий обзор термоэлектрических технологий и приложений.

Рекомендуемое цитирование

  • Пуркиаи, Сейед Мохсен и Ахмади, Мохаммад Хоссейн и Садегзаде, Милад и Мусави, Соруш и Пурфайаз, Фатолла и Чен, Линген и Пур Язди, Мохаммад Араб и Кумар, Равиндер, 2019.» Устройства термоэлектрического охладителя и термоэлектрического генератора: обзор существующих и потенциальных применений, моделирование и материалы «, Энергия, Эльзевир, том. 186 (С).
  • Обработчик: RePEc:eee:energy:v:186:y:2019:i:c:s036054421931521x
    DOI: 10.1016/j.energy.2019.07.179

    Скачать полный текст от издателя

    Поскольку доступ к этому документу ограничен, вы можете поискать другую его версию.

    Цитаты

    Цитаты извлекаются проектом CitEc, подпишитесь на его RSS-канал для этого элемента.


    Процитировано:

    1. Алаа Аттар и Мохамед Ради и Абдулла Абухабая и Фейсал Альбатати и Абделькарим Хегаб и Эйдха Альматрафи, 2021. « Оценка эффективности использования термоэлектрических генераторов для рекуперации отработанного тепла из парокомпрессионных холодильных систем «, Энергии, МДПИ, вып. 14(23), страницы 1-17, декабрь.
    2. Бельтран-Питарч, Браулио и Маассен, Джесси и Гарсия-Каньядас, Хорхе, 2021 г. « Эквивалентная схема комплексной спектроскопии импеданса термоэлектрического устройства, включающая внутренние тепловые контактные сопротивления ,» Прикладная энергия, Elsevier, vol.299 (С).
    3. Ляо, Тяньцзюнь и Хэ, Цицзяо и Сюй, Цидун и Дай, Явэнь и Ченг, Чун и Ни, Мэн, 2021. « Свойства связи и параметрическая оптимизация системы термоэлектрических холодильников с фотоэлектрическими панелями », Энергия, Эльзевир, том. 220(С).
    4. Луо, Юнцян и Ян, Тянь и Чжан, Нан, 2020 г. « Исследование динамических тепловых характеристик системы термоэлектрических панелей лучистого охлаждения с помощью гибридного метода ,» Энергия, Эльзевир, том.208 (С).
    5. Фатих Селимефендигил и Хакан Ф. Озтоп и Михаил А. Шеремет, 2021 г. « Термоэлектрическая генерация с падающими наноструями «, Энергии, МДПИ, вып. 14(2), страницы 1-24, январь.
    6. Гэ, Минхуэй и Ли, Чжэньхуа и Ван, Йетинг и Чжао, Юлун и Чжу, Юй и Ван, Шисюэ и Лю, Ляньшэн, 2021 г. « Экспериментальное исследование по выработке термоэлектрической энергии на основе криогенной жидкой холодной энергии «, Энергия, Эльзевир, том. 220(С).
    7. Дуань, Мэнфан и Сунь, Хунли и Линь, Боронг и Ву, Ифань, 2021 г. « Оценка применимости термоэлектрических систем воздушного охлаждения для зданий с оптимизацией термоэлектрических материалов «, Энергия, Эльзевир, том. 221 (С).
    8. Петру Адриан Котфас и Даниэль Тюдор Котфас, 2020 г. « Комплексный обзор методов и инструментов для характеристики гибридной системы фотоэлектрический-термоэлектрический генератор «, Энергии, МДПИ, вып. 13(22), страницы 1-32, ноябрь.
    9. Wang, Yijiang & Peng, Yizhu & Guo, Kehui & Zheng, Xiaofeng & Darkwa, Jo & Zhong, Hua, 2021. » Experimental investigation on performance improvement of thermoelectric generator based on phase change materials and heat transfer enhancement ,» Energy, Elsevier, vol. 229(C).
    10. Sun, Dongfang & Shen, Limei & Chen, Huanxin & Jiang, Bin & Jie, Desuan & Liu, Huanyu & Yao, Yu & Tang, Jingchun, 2020. » Modeling and analysis of the influence of Thomson effect on micro-thermoelectric coolers considering interfacial and size effects ,» Energy, Elsevier, vol.196(С).
    11. Инь, Тао и Хэ, Чжи-Чжу, 2021. » Оптимизация на основе аналитической модели термоэлектрического охладителя с использованием материалов, зависящих от температуры, при различных условиях эксплуатации ,» Прикладная энергия, Elsevier, vol. 299 (С).
    12. Селимефендигил, Фатих и Озтоп, Хакан Ф., 2020 г. « Потенциальные преимущества гофрирования поверхности и гибридных наножидкостей в канальном потоке для повышения производительности термоэлектрического модуля в энергетических системах ,» Энергия, Эльзевир, том.213 (С).
    13. Сун Лв, Цзоцинь Цянь, Дэнъюнь Ху, Сяоюань Ли и Вэй Хэ, 2020 г. « Всесторонний обзор стратегий и подходов к повышению производительности термоэлектрического модуля «, Энергии, МДПИ, вып. 13(12), страницы 1-24, июнь.
    14. Дэн, Цзиньчан и Чжоу, Фубао и Ши, Бобо и Тореро, Хосе Л. и Ци, Хайнин и Лю, Пэн и Гэ, Шаокунь и Ван, Чжию и Чен, Чен, 2020. « Утилизация отработанного тепла, использование и оценка пожаров на угольных месторождениях с использованием комбинированного термоэлектрического генератора с тепловыми трубками в Синьцзяне, Китай ,» Энергия, Эльзевир, том.207 (С).
    15. Ф. П. Брито и Жоао Силва Пейшоту и Хорхе Мартинс и Антонио П. Гонсалвеш и Лукас Лука и Николаос Влахос и Теодора Кираци, 2021 г. » Анализ и разработка концепции термоэлектрического генератора силицид-тетраэдрита, подходящего для крупномасштабной утилизации тепла промышленных отходов «, Энергии, МДПИ, вып. 14(18), страницы 1-21, сентябрь.
    16. Томас Имре Сирил Бюидин и Флорин Мариасиу, 2021. « Системы терморегулирования аккумуляторов: текущее состояние и подход к проектированию технологий охлаждения «, Энергии, МДПИ, вып.14(16), страницы 1-32, август.
    17. Сергей Филин и Людмила Филина-Давидович, 2021. « Усовершенствование критериев оценки энергоэффективности термоэлектрических холодильников, используемых в цепочках поставок », Энергии, МДПИ, вып. 14(6), страницы 1-18, март.
    18. Хэнкок, Ашер Дж. и Фултон, Лаура Б. и Ин, Джастин и Клиффорд, Кори Э. и Саммак, Шервин и Барри, Мэтью М., 2021 г. » Метод трассировки лучей с ускорением на графическом процессоре для определения коэффициентов излучения в многопереходных термоэлектрических генераторах ,» Энергия, Эльзевир, том.228 (С).
    19. Инь, Тао и Ли, Чжэнь-Мин и Пэн, Пэн и Лю, Вэй и Шао, Ю-Ин и Хэ, Чжи-Чжу, 2021. « Анализ производительности и оптимизация конструкции компактного термоэлектрического генератора с Т-образной конфигурацией ,» Энергия, Эльзевир, том. 229(С).
    20. Мохаммад Сиддик, Абу Райхан и Махмуд, Шохел и Ван Хейст, Билл, 2020 г. » Сравнение характеристик термоэлектрических ножек прямоугольной и трапециевидной формы, изготовленных методом печати с диспенсера ,» Энергия, Эльзевир, том.196(С).

    Исправления

    Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами. Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите дескриптор этого элемента: RePEc:eee:energy:v:186:y:2019:i:c:s036054421931521x . См. общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

    По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, названия, реферата, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: .Общие контактные данные поставщика: http://www.journals.elsevier.com/energy .

    Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь. Это позволяет связать ваш профиль с этим элементом. Это также позволяет вам принимать потенциальные ссылки на этот элемент, в отношении которых мы не уверены.

    У нас нет библиографических ссылок на этот элемент. Вы можете помочь добавить их, используя эту форму .

    Если вы знаете об отсутствующих элементах, ссылающихся на этот, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого ссылающегося элемента.Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле RePEc Author Service, так как некоторые цитаты могут ожидать подтверждения.

    По техническим вопросам относительно этого элемента или для исправления его авторов, названия, реферата, библиографической информации или информации для загрузки обращайтесь: Кэтрин Лю (адрес электронной почты доступен ниже). Общие контактные данные поставщика: http://www.journals.elsevier.com/energy .

    Обратите внимание, что фильтрация исправлений может занять пару недель. различные услуги RePEc.

    Устройства термоэлектрического охладителя и термоэлектрического генератора: обзор существующих и потенциальных приложений, моделирования и материалов

    https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.07.179Получить права и содержание растущий интерес к термоэлектрическим технологиям и приложениям.

    Описывает принципы термоэлектричества, а также современные и перспективные материалы.

    Обсуждаются разработанные модели и различные проведенные оптимизации.

    Включает неравновесную термодинамику и термодинамику конечного времени.

    Представлен ряд актуальных приложений и источников энергии.

    Abstract

    Увеличение производства энергии в соответствии с развитием промышленности, транспорта и улучшением качества жизни является интересной темой, требующей решения. Разработчики политики в области энергетики и исследователи стремились к управлению энергопотреблением, в частности, путем повышения производительности энергетических систем.Этот обзорный документ объясняет растущий интерес к термоэлектрическим технологиям и приложениям. В настоящее время термоэлектрические технологии, такие как термоэлектрические генераторы (ТЭГ) и термоэлектрические системы охлаждения (ТЭО), обеспечивают рекуперацию тепловых потерь термодинамических установок для производства электроэнергии в отдаленных районах. Неограниченная солнечная энергия также может быть использована для производства термоэлектрической энергии. Эта статья описывает принципы термоэлектричества и представляет объяснение текущих и будущих материалов.Также обсуждаются разработанные модели и различные выполненные оптимизации термоэлектрических приложений с использованием неравновесной термодинамики и термодинамики конечного времени. Дополнительно представлен ряд актуальных приложений и энергоресурсов. Основная цель этого исследования — дать четкий обзор термоэлектрических технологий и приложений.

    Ключевые слова

    Ключевые слова

    Ключевые слова

    Ключевые слова

    Генерация термоэлектрических мощностей

    Теплоэлектрические системы охлаждения

    Теплоэлектрические системы

    термоэлектрические материалы

    Неравновесных термодинамики

    Конечное время Термодинамика

    Рекомендуемая статей Статьи (0)

    Смотреть полный текст

    © 2019 Elsevier Ltd .Все права защищены.

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    AD9833 Техническое описание и информация о продукте

    Особенности и преимущества

    • Цифровое программирование частоты и фазы
    • Потребляемая мощность 12,65 мВт при 3 В
    • Диапазон выходной частоты от 0 МГц до 12,5 МГц
    • 28-битное разрешение: 0.1 Гц при опорной частоте 25 МГц
    • Синусоидальные, треугольные и прямоугольные выходные сигналы
    • Источник питания от 2,3 В до 5,5 В
    • Внешние компоненты не требуются
    • 3-проводной интерфейс SPI
    • Расширенный диапазон температур: от −40°C до +105°C
    • Функция отключения питания
    • Пакет MSOP с 10 отведениями
    • AEC-Q100 сертифицирован для применения в автомобилях
    AD9833-EP поддерживает оборонные и аэрокосмические приложения (стандарт AQEC)
    • Загрузить спецификацию AD9833-EP (pdf)
    • Диапазон температур:
      от −55°C до +125°C
    • Базовый уровень контролируемого производства
    • 1 сборочная/испытательная площадка
    • 1 производственная площадка
    • Расширенное уведомление об изменении продукта
    • Квалификационные данные доступны по запросу
    • V62/14619-01XE Номер чертежа DSCC

    Подробная информация о продукте

    AD9833 — маломощный программируемый генератор сигналов, способный генерировать выходные сигналы синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы.Генерация сигналов требуется в различных типах приложений для измерения, активации и рефлектометрии во временной области (TDR). Выходная частота и фаза программируются программно, что упрощает настройку. Никаких внешних компонентов не требуется. Регистры частоты имеют ширину 28 бит: при тактовой частоте 25 МГц может быть достигнуто разрешение 0,1 Гц; при тактовой частоте 1 МГц AD9833 можно настроить на разрешение 0,004 Гц.

    Запись в AD9833 осуществляется через 3-проводной последовательный интерфейс. Этот последовательный интерфейс работает с тактовой частотой до 40 МГц и совместим со стандартами DSP и микроконтроллеров.Устройство работает с питанием от 2,3 В до 5,5 В.

    AD9833 имеет функцию отключения питания (SLEEP). Эта функция позволяет отключать неиспользуемые части устройства, тем самым сводя к минимуму потребление тока частью. Например, ЦАП может быть отключен, когда генерируется тактовый сигнал.

    AD9833 доступен в 10-выводном корпусе MSOP.

    Приложения

    • Генерация частотного стимула/сигнала
    • Измерение расхода жидкости и газа
    • Сенсорные приложения: обнаружение приближения, движения и дефектов
    • Потери/затухание в линии
    • Испытательное и медицинское оборудование
    • Развертки/тактовые генераторы
    • Приложения рефлектометрии во временной области (TDR)

    Портативный генератор питает небольшие устройства безопасности

    Портативный генератор палочек можно использовать для питания жезла светофора со 100 светодиодами.Предоставлено: Национальный институт материаловедения.

    Новое похожее на палку устройство на водной основе может преобразовывать энергию движения в электричество. Технология, о которой сообщалось в журнале Science and Technology of Advanced Materials , может быть использована для питания портативных устройств, таких как лампы безопасности.

    В связи с растущим интересом к Интернету вещей и малой электронике растет спрос на портативные источники энергии.Одним из способов производства электроэнергии является сбор энергии из окружающей среды, такой как тепловая, солнечная или механическая энергия. Чтобы улавливать механическую энергию — мощность, которую объект получает от своего положения и движения, — ученые разработали трибоэлектрические наногенераторы, которые могут производить электричество за счет трения.

    «Трибоэлектрические наногенераторы являются одним из наиболее эффективных инструментов для сбора механической энергии из-за их высокой электрической мощности, низкой стоимости и легкого доступа», — профессор Санмин Ли из Университета Чун-анг в Республике Корея.

    Трибоэлектрические генераторы получают электрический заряд, когда два разнородных материала соприкасаются, а затем разделяются. Например, когда воздушный шар трется об одежду, он заряжается и может прилипнуть к вещам. Однако трение между двумя материалами неизбежно приводит к повреждению, сокращая срок службы устройства.

    Использование жидкостей может уменьшить трение, но генераторы на жидкой основе имеют значительно меньшую электрическую мощность, чем твердотельные. Существует также компромисс между тем, чтобы сделать устройство достаточно большим, чтобы жидкость могла перемещаться и генерировать электричество, а также гарантировать, что оно будет достаточно компактным, чтобы его можно было носить с собой.

    Конструкция и электрическая мощность стержнеобразного генератора на водной основе. Предоставлено: Национальный институт материаловедения.

    Чтобы решить эти проблемы, исследователи из Университета Чун-анг вместе с коллегами из Южной Кореи и США разработали легкий, компактный генератор на водной основе, который может вырабатывать электроэнергию при встряхивании.

    Устройство имеет простую палочковидную конструкцию и состоит из 10 мл воды, полимерного цилиндра и электродов.Полимерный материал контейнера заряжен отрицательно. Вода движется вверх и вниз, когда устройство встряхивается, приобретая положительный заряд, который передается на электроды для создания высокой электрической мощности.

    «Благодаря простому механизму и конструкции это маленькое и легкое устройство можно использовать в повседневной жизни. Электроэнергию можно получить, просто налив воду в генератор и встряхнув его», — объясняет Ли.

    Исследователи протестировали различные конструкции, изменяя размер и соотношение электродов, физическое пространство между электродами и количество воды, чтобы определить оптимальную комбинацию.Они обнаружили, что портативный стержневой генератор может генерировать высокое электрическое напряжение, достигающее 710 вольт, когда в нем достаточно места для движения воды и большая площадь электрода.

    Исследователи показали, что генератор может питать 100 светодиодных фонарей, а это означает, что его можно использовать в качестве жезла светофора, который загорается при встряхивании. Это исследование демонстрирует потенциал использования трибоэлектрических наногенераторов для широкого круга повседневных задач.


    Как питать электронику с помощью механического движения
    Дополнительная информация: Kyunghwan Cha et al, Легкий мобильный трибоэлектрический наногенератор на водной основе стержневого типа с усиленным током для портативных устройств безопасности, Science and Technology of Advanced Materials (2022).DOI: 10.1080/14686996.2022.2030195 Предоставлено Национальный институт материаловедения

    Цитата : Портативный генератор питает небольшие устройства безопасности (2022, 18 февраля) получено 27 февраля 2022 г. с https://techxplore.com.com/news/2022-02-portable-powers-small-safety-devices.html

    Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

    Нетоксичный термоэлектрический генератор для носимой техники

    Подобные несоответствия в спросе и предложении способствовали массовым каскадным отключениям электроэнергии в В августе 2003 г. на северо-востоке США и в Канаде, в июле 2012 г. в Индии и в марте 2019 г. в Венесуэле.

    Ситуация вряд ли улучшится в ближайшее время по трем причинам. Во-первых, по мере того как страны повсеместно переходят к обезуглероживанию, электрификация транспорта, отопления и других секторов вызовет резкий рост спроса на электроэнергию. Во-вторых, традиционные угольные и атомные электростанции выводятся из эксплуатации по экономическим и политическим причинам, удаляя стабильные источники из энергосистемы. И в-третьих, в то время как ветряные и солнечные фотоэлектрические системы полезны для климата и являются самыми быстрорастущими источниками выработки электроэнергии, изменчивость их мощности порождает новые проблемы для балансировки сети.

    Так как же сетевые операторы могут поддерживать баланс спроса и предложения, даже если они закрывают старые, грязные электростанции, наращивают переменную генерацию и добавляют новые электрические нагрузки? Есть несколько возможностей. Один из них — сделать модернизированную версию того, что мы делали в прошлом: построить гигантскую централизованную инфраструктуру. Это означало бы установку огромного количества накопителей энергии, таких как батареи масштаба сети и гидронасосные установки для хранения избыточной вырабатываемой возобновляемой энергии и соединения этого хранилища с высоковольтными линиями электропередачи, чтобы предложение могло удовлетворить спрос в сети.Китай является лидером в этом подходе, но это невероятно дорого и требует огромной политической воли.

    Мы думаем, что есть лучший способ. Вместо радикального расширения инфраструктуры электросетей наша работа в Университете Вермонта была сосредоточена на том, как координировать спрос в режиме реального времени, чтобы соответствовать все более изменчивому предложению. Наша технология берет две идеи, которые делают Интернет фундаментально масштабируемым — пакетирование и рандомизация — и использует их для создания системы, которая может координировать распределенную энергию.Эти две концепции передачи данных позволяют миллионам пользователей и миллиардам устройств подключаться к Интернету без какого-либо централизованного планирования или контроля. Те же основные идеи могут работать и в электрической сети. Используя связь с низкой пропускной способностью и небольшие контроллеры, работающие с простыми алгоритмами, можно использовать миллионы электрических устройств для балансировки потока электроэнергии в локальной сети. Вот как.

    Спрос на электроэнергию в сети возникает из-за миллиардов электрических нагрузок.Их можно разделить на две большие категории: коммерческие и промышленные нагрузки и бытовые нагрузки. Из этих двух, жилые нагрузки гораздо более рассредоточены. Только в Соединенных Штатах насчитывается более 120 миллионов домохозяйств, на долю которых в совокупности приходится около 40 процентов годового потребления электроэнергии. Но бытовые потребители, как правило, не думают об оптимизации своих собственных электрических нагрузок в течение дня. Для простоты назовем эти бытовые нагрузки «устройствами», которые могут варьироваться от ламп и телевизоров до водонагревателей и кондиционеров.

    Последние устройства, наряду с зарядными устройствами для электромобилей и насосами для бассейнов, являются не только большими электрическими нагрузками (то есть мощностью более 1 киловатта), но и гибкими. В отличие от освещения или телевизора, которые вы хотите включить, как только щелкнете выключателем, гибкое устройство может отсрочить потребление и включиться в любое время — пока есть горячая вода для вашего душа, ваш бассейн чист, ваш электромобиль достаточно заряжен, и температура в помещении комфортная.

    В совокупности существует большая гибкость в бытовых электрических нагрузках, которые можно использовать для балансировки переменных поставок.Например, если бы в каждом домашнем хозяйстве в Калифорнии и Нью-Йорке было только одно устройство, которое могло бы гибко потреблять энергию в любое время, энергосистема имела бы эквивалент около 15 гигаватт дополнительной мощности, что более чем в 10 раз превышает объем, доступный в настоящее время. от аккумуляторной батареи общего назначения в этих состояниях.

    Вот что означает гибкость, когда речь идет об эксплуатации, скажем, бытового электрического водонагревателя. При нагреве воды типичный агрегат потребляет около 4,5 кВт.В течение обычного дня прибор работает примерно в десятую часть времени, потребляя около 10,8 киловатт-часов. Для домовладельца ежедневные затраты на эксплуатацию водонагревателя составляют менее 2 долларов США (при ставке около 15 центов за кВтч). Но для коммунальных предприятий стоимость электроэнергии сильно варьируется: от номинальных 4 центов за кВтч до более 100 долларов за кВтч в пиковые годовые периоды. Иногда стоимость даже отрицательная: когда от ветряных или солнечных электростанций вырабатывается слишком много энергии, сетевые операторы фактически платят коммунальным службам за потребление излишков.

    Спрос и предложение на электроэнергию иногда могут резко расходиться. Пакетизация и рандомизация гибких электрических нагрузок позволяют спросу соответствовать доступному предложению.

    Университет Вермонта

    Чтобы снизить спрос в периоды пиковой нагрузки, коммунальные службы уже давно предлагают программы реагирования на спрос, которые позволяют им отключать водонагреватели, кондиционеры и другие нагрузки клиентов по фиксированному графику, например, в 16:00. до 9 вечера летом, когда использование исторически высоко.Если все, что мы хотим сделать, это уменьшить нагрузку в такие моменты, этот подход работает достаточно хорошо.

    Однако, если наша цель состоит в том, чтобы сбалансировать энергосистему в режиме реального времени, поскольку возобновляемая генерация непредсказуемо меняется в зависимости от ветра и солнца, то работы устройств в соответствии с фиксированным графиком, основанным на прошлом поведении, будет недостаточно. Нам нужен более гибкий подход, который выходит за рамки простого снижения пикового спроса и обеспечивает дополнительные преимущества, повышающие надежность энергосистемы, такие как чувствительность к ценам, сглаживание возобновляемых источников энергии и регулирование частоты.

    Как операторы сети могут координировать множество распределенных, гибких устройств мощностью в киловатт, каждое со своими специфическими потребностями и требованиями, для предоставления совокупного ресурса сети в масштабе гигаватт, который реагирует на сильно меняющееся предложение? Размышляя над этим вопросом, мы нашли вдохновение в другой области: цифровых системах связи.

    Цифровые системы представляют ваш голос, электронное письмо или видеоклип в виде последовательности битов. Когда эти данные передаются по каналу, они разбиваются на пакеты.Затем каждый пакет независимо маршрутизируется по сети к назначенному месту назначения. Как только все пакеты получены, данные восстанавливаются в исходную форму.

    Чем это похоже на нашу проблему? Интернетом ежедневно пользуются миллионы людей и миллиарды устройств. У пользователей есть свои индивидуальные устройства, потребности и модели использования, которые мы можем рассматривать как спрос, в то время как сама сеть имеет динамику, связанную с ее пропускной способностью, другими словами, с ее предложением. Тем не менее, спрос и предложение в Интернете сопоставляются в режиме реального времени без какого-либо централизованного планировщика.Точно так же миллиарды электрических устройств, каждое со своей собственной динамикой, подключаются к энергосистеме, чье питание, как мы уже отмечали, становится все более изменчивым.

    Признавая это сходство, мы разработали технологию пакетного управления энергопотреблением (PEM) для координации энергопотребления гибких устройств. Соавтор Хайнс давно интересовался надежностью энергосистемы и изучал, как сбои в линиях электропередачи могут привести к каскадным отключениям и системным отключениям электроэнергии.Тем временем Фролик, имеющий опыт работы в системах связи, работал над алгоритмами для динамической координации передачи данных от беспроводных датчиков таким образом, чтобы потреблять очень мало энергии. Благодаря случайному обсуждению мы поняли, что наши интересы пересекаются, и начали работать над тем, чтобы увидеть, как эти алгоритмы могут быть применены к проблеме зарядки электромобилей.

    Вскоре после этого Алмассалхи присоединился к нашему отделу и понял, что то, над чем мы работаем, имеет больший потенциал.В 2015 году он написал выигрышное предложение для программы ARPA-E NODES — это программа Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США — Energy’s Network Optimized Distributed Energy Systems. Финансирование позволило нам продолжить разработку подхода PEM.

    Вернемся к электрическому водонагревателю. При обычной работе водонагреватель управляется своим термостатом. Устройство включается, когда температура воды достигает нижнего предела, и работает непрерывно (при 4,5 кВт) в течение 20–30 минут, пока температура воды не достигнет верхнего предела.Пара черно-белых графиков в нижней части «Соответствие спроса на электроэнергию поставке» показывает режимы включения и выключения 10 обогревателей: черный — выключен, белый — включен.

    В PEM каждая нагрузка работает независимо и в соответствии с простыми правилами. Вместо нагрева только тогда, когда температура воды достигает нижнего предела, водонагреватель будет периодически запрашивать потребление «пакета» энергии, где пакет определяется как потребление энергии в течение короткого периода времени, скажем, 5 минут. Координатор (в нашем случае — облачная платформа) одобряет или отклоняет такие пакетные запросы на основе целевого сигнала, отражающего условия сети, такие как доступность возобновляемой энергии, цена на электроэнергию и так далее.Верхний график в разделе «Соотношение спроса на электроэнергию с предложением» показывает, насколько близко потребление PEM соответствует целевому сигналу, основанному на поставках возобновляемой энергии.

    Чтобы гарантировать, что устройства с большей потребностью в энергии с большей вероятностью одобрят свои запросы, каждое устройство регулирует скорость своих запросов в зависимости от своих потребностей. Когда вода менее горячая, водонагреватель просится чаще. Когда вода горячее, он просит реже. Таким образом, система динамически приоритизирует устройства полностью децентрализованным образом, поскольку вероятность выполнения пакетных запросов пропорциональна потребности устройств в энергии.Затем координатор PEM может сосредоточиться на управлении входящими пакетными запросами, чтобы активно формировать общую нагрузку от множества пакетных устройств без необходимости централизованно оптимизировать поведение каждого устройства. С точки зрения заказчика в водонагревателе ничего не изменилось, так как эти запросы происходят полностью в фоновом режиме.

    Эти же концепции могут быть применены к широкому спектру энергоемких устройств. Например, зарядное устройство электромобиля или бытовая аккумуляторная система могут сравнить текущее состояние заряда батареи с ее желаемым значением, эквивалентным ее потребности в энергии, преобразовать это в вероятность запроса, а затем отправить запрос координатору PEM, который либо принимает или отклоняет запрос на основе сетки в реальном времени или рыночных условий.В зависимости от этих условий для полной зарядки аккумулятора может потребоваться несколько больше времени, но пользователь не должен испытывать неудобств.

    Таким образом, гибкие энергетические устройства обмениваются данными, используя общий простой язык запросов энергетических пакетов. В результате координатор не зависит от типа устройства, отправляющего запрос. Эта аппаратно-независимая координация аналогична сетевому нейтралитету в передаче данных. В общем, Интернету все равно, несет ли ваш пакет голосовые, видео или текстовые данные.Точно так же PEM не волнует, является ли устройство, запрашивающее пакет, водонагревателем, насосом для бассейна или зарядным устройством для электромобиля, поэтому он может легко координировать разнородное сочетание устройств мощностью в киловатт.

    Этот контроллер подключается к бытовому электрическому водонагревателю и использует простые алгоритмы для запроса «пакетов» энергии от облачного координатора для поддержания подходящей температуры.

    Пакетные энергетические технологии

    В настоящее время восходящие технологии , управляемые устройствами, такие как PEM, не получили широкого распространения.Вместо этого в большинстве современных технологий реагирования на спрос используется нисходящий подход, при котором координатор передает управляющий сигнал всем устройствам, сообщая им, что делать. Но если каждому устройству приказано делать одно и то же в одно и то же время, все может очень быстро пойти не так, поскольку энергопотребление устройств синхронизируется. Представьте себе эффект от одновременного включения (или выключения) миллионов кондиционеров, водонагревателей и зарядных устройств для электромобилей. Это будет означать гигаваттные всплески — как если бы большая атомная электростанция включалась или выключалась щелчком выключателя.Всплеск такого большого размера может привести к нестабильности сети, что может вызвать каскадное отключение электроэнергии. Вот почему большинство коммунальных предприятий сегодня разбивают устройства на группы, чтобы ограничить всплески порядка десятков мегаватт. Тем не менее, активное управление этими различными группами, помимо нескольких ежегодных пиковых событий, является проблемой для нисходящих подходов.

    Но если каждое устройство работает для удовлетворения своей уникальной потребности в энергии, то запросы пакетов (и результирующее энергопотребление) по своей сути рандомизируются, и в результате синхронизация становится гораздо менее важной.

    Нисходящий подход также затрудняет учет предпочтений клиентов в отношении горячей воды, заряженных автомобилей и прохладных домов в жаркие дни. Если мы собираемся координировать энергетические устройства, чтобы улучшить работу сети, нам нужно убедиться, что мы делаем это таким образом, чтобы потребитель практически не заметил и автоматически.

    Теперь рассмотрим, как PEM учитывает предпочтения отдельного клиента в случае с водонагревателем. Если температура воды падает ниже нижнего предела, а нагреватель еще не потребляет пачку энергии, он может временно «выйти» из схемы PEM и включиться до восстановления температуры.Водонагреватель сообщит координатору PEM об этом изменении своего режима работы, и координатор просто обновит свой учет совокупного потребления. Влияние этой отдельной загрузки на общую сумму невелико, но для клиента наличие гарантии горячей воды, когда это необходимо, укрепляет доверие и обеспечивает постоянное участие.

    Подход PEM, ориентированный на устройства, также упрощает работу координатора, поскольку ему не нужно централизованно отслеживать или моделировать каждое устройство для разработки оптимизированного расписания.Координатору нужно только следить за сеткой и рыночными условиями, отвечать на поток входящих запросов пакетов и вести учет «отключенных» устройств — другими словами, координатор управляет всего тремя наборами номеров.

    Чтобы увеличить влияние нашей работы, мы решили коммерциализировать PEM параллельно с нашими исследованиями и в 2016 году основали Packetized Energy. Компания развернула свою облачную платформу координации энергетики в нескольких пилотных проектах, спонсируемых коммунальными предприятиями в Соединенных Штатах. Штаты и Канада.Каждый из этих проектов начался с модернизации существующих электрических водонагревателей интеллектуальным термостатом, который мы спроектировали, разработали и который прошел сертификацию UL. Мы также продемонстрировали PEM с зарядными устройствами для электромобилей, бытовыми аккумуляторами и термостатами. Нашим первым клиентом была коммунальная служба нашего родного города Вермонт, Burlington Electric Department. В 2018 году BED запустила первую в стране программу водонагревателей, полностью работающих на возобновляемых источниках энергии, которая теперь расширилась и теперь включает зарядные устройства для электромобилей.

    Наши проекты дали многообещающие результаты.«Демонстрация координации нагрузки в реальном времени» показывает, как PEM координировал нагрузку от 208 бытовых водонагревателей в Вермонте и Южной Каролине в течение типичного 2-часового периода. Нагреватели [оранжевая линия] следовали за быстро меняющимся целевым значением [черная линия], которое колебалось от примерно половины номинальной нагрузки до примерно вдвое большей нагрузки [красная линия].

    По мере масштабирования системы до тысяч устройств с пакетной обработкой асинхронные запросы пакетов будут отображаться как непрерывный сигнал. Наше моделирование показывает, что в этом масштабе любые разрывы между целевым и фактическим исчезают.Совокупная нагрузка по крайней мере так же быстро реагирует, как время реакции современной электростанции, работающей на природном газе, и вам не нужно нести расходы на строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание физической установки.

    Падение цен на датчики и микроконтроллеры приводит к быстрому росту Интернета вещей. В сочетании с технологией «умный дом» Интернет вещей позволяет представить мир, в котором все энергетические устройства — нагрузки, накопители энергии и генераторы — активно координируются, чтобы поддерживать стабильность сети и в полной мере использовать преимущества возобновляемых источников энергии.Но проблемы действительно ждут впереди.

    Во-первых, сегодня существует мало стандартов, которыми могли бы руководствоваться производители, заинтересованные в координации на уровне устройств, и нет реальных стимулов для принятия ими какого-либо конкретного подхода. Это привело к распространению проприетарных технологий, решающих одну и ту же фундаментальную проблему. И здесь мы снова можем черпать вдохновение из Интернета: маловероятно, что собственные решения масштабируются до такой степени, чтобы решать имеющиеся энергетические проблемы. Новые инициативы, продвигаемые промышленностью, такие как EcoPort (ранее CTA 2045) и Matter (ранее Connected Home over IP) обещают безопасную связь с малой задержкой с устройствами разных производителей.Технические комитеты, рабочие группы и целевые группы IEEE также играют вспомогательную роль, например, технический комитет IEEE Power and Energy Society по умным зданиям, нагрузкам и потребительским системам. Мы надеемся, что в будущем эти усилия будут беспрепятственно поддерживать описанные здесь концепции «пакетизации» на основе устройств, а не просто служить традиционным нисходящим архитектурам связи и управления.

    Также необходимы стимулы для потребителей электроэнергии, чтобы изменить потребление энергии.Сейчас ежедневная стоимость электроэнергии для бытового водонагревателя примерно одинакова, независимо от того, когда водонагреватель включается. У домовладельца нет финансовой выгоды от запуска водонагревателя, когда возобновляемая энергия высока или оптовая цена на электроэнергию низка. Регуляторным органам, коммунальным предприятиям и другим сторонам необходимо будет переосмыслить и переработать программы стимулирования и гибкого спроса, чтобы гарантировать, что взносы и вознаграждения будут справедливыми и равными для всех клиентов. Им также необходимо информировать потребителей о том, как работает программа.

    Существует множество прецедентов для решения таких технических и политических задач. Общедоступная система, которая является справедливой, гибкой, доступной, надежной, отказоустойчивой и масштабируемой, очень похожа на Интернет. Пакетное управление энергопотреблением, основная конструкция которого основана на передаче данных в Интернете, принесет те же важные преимущества.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.