ZVS генератор, сборка и принцип работы / Хабр
Схема и принцип работы
Сегодня мы с вами соберем так любимый рентгеностроителями и высоковольтниками ZVS генератор, подключим строчник и попускаем красивые горячие дуги. По сути, схема является мощным двухтактным резонансным высокоэффективным генератором, собранным на двух MOSFET-ах по топологии пуш-пулл (это когда транзисторы по очереди качают свою половину первичной обмотки). Схема очень похожа на генератор Ройера с полевиками, но отличается, и причем в лучшую сторону. Итак, рассмотрим схему:
Мы видим два симметричных плеча, работающих по очереди. Когда на схему подается питание, один из транзисторов начинает открываться быстрее другого, из-за того, что нельзя изготовить два идентичных ключа. Даже транзисторы из одной партии будут немного отличатся, и этого хватит, чтобы запустить процесс. Допустим, верхний транзистор начнет открываться раньше, тогда затвор нижнего через диод и открытый переход верхнего начнет разряжаться на землю. Одновременно с этим через верхнюю часть обмотки начнет протекать ток, а так же заряжаться контурный конденсатор. Когда конденсатор зарядится, поскольку с первичной обмоткой он составляет колебательный контур, начнет отдавать заряд в обмотку, а затем катушка отдаст в конденсатор импульс ЭДС самоиндукции, и конденсатор опять зарядится, но уже другой полярностью, в результате этого верхний транзистор начнет запираться, а нижний открываться, еще больше запирая верхний и дозаряжая затвор через резистор. Таким образом, генерация стабилизируется на резонансной частоте колебательного контура, а при помощи диодов реализуется надежное запирание одного ключа при открытии другого (если два транзистора откроются сразу, они окажут КЗ источнику питания и эффектно сгорят). Схема называется ZVS (Zero Voltage Switching) потому что переключение транзисторов происходит когда в колебательном контуре минимальное напряжение, именно из-за этого генератор высокоэффективный, а так же из-за того, что полевики работают почти в ключевом режиме.
Стабилитроны нужны для защиты затворов от пробития при большом питающем напряжении. Питание схемы 12-30 вольт, максимальная мощность с IRFP260N до 500 ватт.
Сборка
Пройдемся по компонентам: транзисторы — любые мощные мосфеты, но стоит учитывать, что амплитуда напряжения на стоках превышает питающее в примерно три раза, советую IRFP250-260N. Резисторы два ватта 470-560 ом, стабилитрон 12-18 вольт 1,3 ватта, или супрессор на то же напряжение (у меня супрессор 1,5KE12A). Дроссель мотается проводом не тоньше 0,7мм (у меня 1 мм) на кольце из феррита или порошкового железа (сине-салатовые или желто-белые кольца из компьютерных блоков питания тоже подходят), индуктивность 50-200мкгн, оптимально 100. Диоды быстрые 400+ вольт 1+ампер (я использовал HER308). Конденсаторы пленочные не менее 630 вольт, но нежелательно, греются, суммарная емкость 0,3-1мкф, оптимально 0,6-0,7мкф. Советую использовать пару MKPH 0,3мкф, они вообще не греются. Печатную плату я оставлю внизу в формате PDF.
После запайки всех компонентов переходим к изготовлению трансформатора: на любом советском строчнике мотаем 5+5 витков монтажного провода в одну сторону, вторичкой будет высоковольтная обмотка. Ну а теперь фото красивой дуги, полученной при питании 19 вольт.
Всем спасибо за прочтение! Буду рад, если статья была полезной и интересной!
Ссылка на плату и схему
Генератор — PZwiki
Генератор | ||
---|---|---|
| ||
General | ||
Category | Item | |
Weight | 40 | |
Technical details | ||
Base ID | Base.Generator |
Генератор представляет собой устройство электрики, которое позволяет игроку генерировать электричество даже после его отключения в городе.
Как пользоваться
Генераторы чаще всего находятся на складах, но их можно найти и в сараях для инструментов. Для того, чтобы подключить электричество к дому персонажа, генератор должен быть размещены достаточно близко к нему.
Игроки не должны размещать генератор внутри дома. Из-за выхлопных газов генератора очень быстро ухудшится здоровье персонажа. Если игрок всё же так сделает, то выход на улицу остановит получение урона персонажем, но дом не будет безопасным, пока генератор включен.
Генераторы могут быть подключены к электрической системе дома с помощью опции Подключить генератор в его контекстном меню. Генератор заправляется канистрой с бензином через контекстное меню Добавить топливо. Бак генератора может быть заправлен до 1¼ ёмкости канистры с бензином, действие добавления топлива доступно только при выключенном генераторе.
Для работы с генератором игроку необходим навык Электрики уровня 3 или прочтение журнала ‘Как пользоваться Генераторами’.
В сооруженном игроком убежище могут возникнуть некоторые проблемы в работе генератора. Его перемещение на крышу может исправить такие проблемы.
Область действия генератора
Радиус действия генератора составляет 20 плиток и 2 этажа (один на котором он размещен, два вниз и два вверх)
Область действия генератораРасход бензина
Расход бензина генератором рассчитывается каждый час его работы, независимо от реального потребления.
Потребление бензина, от общей ёмкости бака: 11% / день
Потребление топлива лампами, выключателями и другими источниками света: нет
Расход топлива на сушильные машины, духовки и микроволновые печи (варочные приборы в целом):
— 1 прибор: 11% / день
— 2 прибора: 11% / день
— 3 прибора: 11% / день
— 4 прибора: 11% / день
— 5 приборов: 23% / день
— 6 приборов: 23% / день
— 7 приборов: 23% / день
— 8 приборов: 34% / день
— 9 приборов: 34% / день
— 10 приборов: 34% / день
— 11 приборов: 34% / день
— 12 приборов: 46% / день
— и так далее. ..
Потребление топлива холодильниками, мини-холодильниками, морозилками (морозильными приборами в целом) и стиральными машинами:
— 1 прибор: 11% / день
— 2 прибора: 11% / день
— 3 прибора: 23% / день
— 4 прибора: 34% / день
— 5 приборов: 34% / день
— 6 приборов: 46% / день
— 7 приборов: 57% / день
— 8 приборов: 57% / день
— 9 приборов: 69% / день
— 10 приборов: 80% / день
— 11 приборов: 80% / день
— и так далее…
Ошибки потребления топлива
В версиях 41.24 и ранее, только приборы, размещенные, непосредственно, под крышей (полом), потребляют электричество, как ранее существовавшие, так и самостоятельно установленные. Приборы, не размещенные под крышей, продолжают работать без электричества.
Использование
Генераторы используют переменное количество топлива в час (в зависимости от количества и типа подключенной электроники к генератору), и также теряют ~2% состояния в день.
Электронные запчасти могут быть использованы для ремонта генератора. Для этого они должны быть в основном инвентаре игрока. Каждая единица запчастей восстанавливает 4% + (0,5 * уровень навыка Электрики)% состояния. Ремонт может быть выполнен только на выключенном генераторе.
Если состояние генератора падает ниже 50%, появляется шанс возгорания и взрыва, если огонь включен в настройках сервера. Соседние клетки тоже могут загореться. Так что держите ваши генераторы строго выше 50% состояния.
Материалы для ремонта
Ремонтируемый предмет | Требуемые материалы |
---|---|
Генератор |
1 × Электронные запчасти (4% + (0.5 * навык Электрики)% состояния) |
Код
From newitems.txt (Project Zomboid directory/media/scripts/)
item Generator Weight = 40, Type = Normal, DisplayName = Generator, Icon = Generator, Tooltip = Tooltip_Generator, RequiresEquippedBothHands = true, MetalValue = 500,
Смотрите также
Газопоршневая электростанция: принцип работы

Особенности газопоршневых генераторов
В газопоршневой установке превосходно сочетается доступность топлива, высокая производительность и экологичность. При работе силовое оборудование не выделяет столь большого количества вредных веществ, как дизельный или бензиновый генератор. Электростанция, работающая на газу, эффективна, и полностью окупает себя: при неполадках с электроснабжением производство, процессы в мастерской, да и просто комфортная жизнь в частном доме будут обеспечены в обычном режиме.
Газопоршневые электростанции считаются более энергоэффективными и экономичными по сравнению с бензиновыми и дизельными моделями. Они также экологичны и получили длительный срок службы: разница с аналогами составляет до 30%. Также они удобны при использовании в жилом доме или закрытом помещении: производят немного шума, к тому же при работе выделяют минимум вредных продуктов сгорания.
Высокий КПД в энергоустановках газопоршневого типа достигается за счёт технологии тригенерации, делающей их одновременно универсальными. Ведь помимо электроэнергии, генераторные установки производят горячую воду для нужд горячего водоснабжения или пар для систем отопления, а при необходимости они могут использоваться в качестве охлаждающих воду или воздух установок — достаточно установить дополнительное абсорбционное оборудование.
Как работает газопоршневой электрогенератор
Даже простейшая газовая электростанция обязательно комплектуется жидкостной системой охлаждения, представляющей собой закрытый контур с охлаждающим радиатором. Одной из особенностей газовых электростанций на двигателях внутреннего сгорания стало выделение тепловой энергии, объёмы которой больше, чем объёмы генерируемого электричества. Поэтому их относят к теплоэлектростанциям — ТЭЦ, обеспечивающим потребителей как электричеством, так и горячей водой для бытовых или производственных нужд.
Принцип работы газопоршневого генератора следующий:
- Газообразное топливо подаётся под давлением по топливопроводу к камерам сгорания двигателя.
- Необходимый для приготовления топливовоздушной смеси воздух нагнетается в систему турбокомпрессорами, а перед попаданием в камеры сгорания сжатый компрессором воздух охлаждается в интеркулере.
- Топливовоздушная смесь сгорает в камерах сгорания двигателя, приводя в движение коленчатый вал газового ДВС.
- Крутящий момент от двигателя передаётся на электрогенератор, который, вращаясь, вырабатывает электроэнергию.
- Система охлаждения двигателя попутно вырабатывает большое количество тепла.
Принцип работы газопоршневой электростанции аналогичен схеме работы дизельных энергоустановок — отличие заключается в типе основного топлива. Газопоршневые установки значительно мощнее, универсальнее, технологичнее и включают в комплектацию множество инженерных систем:
- топливоснабжения и дымоудаления;
- маслоснабжения и вентиляции;
- пожарной и рабочей автоматики;
- пожаротушения;
- тепломеханики.
Газопоршневые электрогенераторные установки традиционно применяются для организации автономного электро- и теплоснабжения на удалённых объектах или в случаях, когда невозможно подключение к централизованным сетям.
Виды топлива для газовых электростанций
В зависимости от конкретной модификации, газопоршневая электростанция может эксплуатироваться на нескольких типах топлива:
- Природном газе. Превосходный выбор для газифицированных районов — для работы достаточно подключить силовую станцию к газовой магистрали.
- Сжиженном газе. Учитывая производительность газопоршневых электростанций и низкий расход топлива, для обеспечения их беспрерывной эксплуатации потребуется организация вместительного газгольдера.
- ПНГ — попутном нефтяном газе. Его используют обычно в нефтегазодобывающих районах. Его применение требует тщательной настройки топливного оборудования генераторной установки.
- Биогазе — одном из перспективных и недорогих видов топлива.
Обычно для минимизации транспортных затрат газовые генераторные установки на двигателе внутреннего сгорания монтируются непосредственно в местах добычи биогаза — мусорных полигонах;
- Неподготовленном попутном газе. Аналогично ПНГ, неподготовленный газ требует тонкой настройки топливной системы газовой электростанции. Иначе неизбежно снижение общего срока службы станции.
- Свалочном газе. В основе этого газа лежит метан, который, как и магистральный газ, обеспечивает высокую производительность генераторной установки.
При выборе газопоршневой генераторной установки нужно заранее выбрать конкретный тип основного топлива. Невзирая на то, что перенастроить на газ другого типа можно электростанцию любой модели, неверный изначальный выбор газо-топливной смеси приведёт к повышению затрат, связанных с пуско-наладочными работами.
Как выбрать газопоршневой генератор
При выборе силового оборудования нужно учесть ряд моментов:
-
Мощность генераторной установки.
Для коттеджа или загородного дома достаточно генератора мощностью 10–15 кВт — они компактные и недорогие. Для крупных производственных площадок походят газопоршневые электростанции на 600 кВт и более — при расчёте учитывается, чтобы суммарная мощность потребителей составляла 35–60% от мощности генераторной установки.
- Тип топлива. Если на объект подведён магистральный газ, то лучше остановиться на нём в качестве основного топлива — это более безопасно для двигателя и эффективно экономически.
- Функции попутного горячего водоснабжения или отопления. Поскольку газовая энергоустановка на ДВС с турбонагнетателем — это ТЭЦ в миниатюре, её применение позволяет одновременно решить все вопросы с жизнеобеспечением объекта.
Промышленная газопоршневая электростанция от 600 кВт и более — это идеальное и экономически оправданное решение для организации автономного энергоснабжения в режиме 24/7 и одновременного отопления объекта.
Возможно, Вас также заинтересует статья про газопоршневые электростанции: особенности и обзор моделей.
принцип работы и выбор устройства / ЖЖ инфо
Перебои в подаче электроэнергии — это нежелательные явления, которые обременительны и могут отрицательно сказаться на работе электрических устройств. Как с этим бороться? Лучшим решением кажется электрогенератор. На что обращать внимание при покупке? Какой электрогенератор выбрать для частного дома?Как работает генератор?
Электрогенератор — это устройство, которое способно самостоятельно вырабатывать электроэнергию и преобразовывать ее соответствующим образом. Обычно устройство используется в промышленности и общественных местах. Однако все чаще генератор становится домашним оборудованием, поскольку позволяет предотвратить перебои в подаче электроэнергии.
В состав этого типа оборудования входят:
- синхронный генератор,
- двигатель внутреннего сгорания,
- электрическое распределительное устройство,
- контрольно-измерительные приборы.
В продаже есть несколько видов агрегатов, различающихся по функционалу.
Какой генератор выбрать
Покупка генератора обычно стоит от нескольких сотен долларов. К самым дешевым устройствам следует подходить с осторожностью, так как их параметры могут оказаться недостаточными, что сделает покупку бесполезной. Также стоит учесть отзывы об устройстве и его производителе, ведь со временем сервис может оказаться полезным. Приобретая фирменный товар, можно быть уверенным, что в будущем не возникнет проблем с возможным ремонтом техники и покупкой расходных материалов.
Конечно, в этом случае дешевле и сам ремонт. Поэтому зачастую лучшим решением является покупка более дорогого оборудования, которое будет работать без сбоев и сэкономит на ремонте. Также стоит учесть тот факт, что с самыми дешевыми моделями ремонт зачастую бывает убыточным.
Электрогенератор для частного дома: однофазный или трехфазный?
В случае частных домов рекомендуется приобретать однофазный генератор, что связано с тем, что большинство приемников, требующих постоянного питания, являются однофазными приемниками на 230 В.
Трехфазные генераторы электроэнергии — это устройства, чувствительные к одинаковым нагрузкам на всех фазах (отклонение обычно составляет 30%), которые могут перегрузить оставшиеся фазы и, таким образом, повредить приборы и сам генератор. В случае с частными домами сложно говорить о равной нагрузке всех фаз поэтому, если при отключении электроэнергии нет необходимости в питании трехфазных приемников, следует с полной осознанностью выбирать однофазный генератор.
Инверторный генератор
Инверторные генераторы своей популярностью обязаны очень хорошим параметрам генерируемого напряжения. В них есть встроенный преобразователь частоты, так называемый инвертор, отвечающий за изменение высокочастотного напряжения с нескольких фаз на переменное напряжение 230 В в форме идеальной синусоиды.
Эти типы агрегатов подходят для питания электроники, очень чувствительной к помехам и перепадам напряжения. Они также легче и меньше, чем устройства старого типа, что упрощает их использование в полевых условиях (например, во время строительства). Недостаток — относительно высокая цена устройства.
Электрический генератор — Википедия
Электрический генератор представляет собой устройство, которое вырабатывает электрическую энергию из механического источника энергии. Этот процесс известен как производство электроэнергии.До того, как была обнаружена связь между магнетизмом и электричеством, генераторы использовали электростатические принципы. В машине Вимшерста использовалась электростатическая индукция или «влияние». Генератор Ван де Граафа использовал трибоэлектрический эффект для разделения электрических зарядов за счет трения между изоляторами.Электростатические генераторы неэффективны и полезны только для научных экспериментов, требующих высокого напряжения.
В 1831-1832 годах Майкл Фарадей обнаружил, что между концами электрического проводника, движущегося перпендикулярно магнитному полю, возникает разность потенциалов. Он построил первый электромагнитный генератор, основанный на этом эффекте, используя медный диск, вращающийся между полюсами подковообразного магнита. Он выдавал небольшой постоянный ток.
Динамо-машина была первым электрическим генератором, способным обеспечивать электроэнергией промышленность, и до сих пор остается самым важным генератором, используемым в 21 веке.Динамо использует электромагнитные принципы для преобразования механического вращения в переменный электрический ток.
Первое динамо, основанное на принципах Фарадея, было построено в 1832 г. французским мастером Ипполитом Пикси[?]. В нем использовался постоянный магнит, который вращался с помощью рукоятки. Вращающийся магнит был расположен так, что его северный и южный полюса проходили через кусок железа, обмотанного проволокой. Пикси обнаружил, что вращающийся магнит производит импульс тока в проводе каждый раз, когда полюс проходит через катушку.Кроме того, северный и южный полюса магнита индуцировали токи в противоположных направлениях. Добавив коммутатор, Pixii смогла преобразовать переменный ток в постоянный.
В 1866 году Вернер фон Сименс изобрел самовозбуждающийся генератор , в котором вместо постоянного магнита использовался электромагнит. В 1867 году Кук и Уитстон создали новую версию конструкции Pixii, также заменив вращающийся магнит вращающейся катушкой, которая действовала как электромагнит.Электромагниты могут создавать более сильное магнитное поле и, следовательно, более сильную электрическую мощность. Кроме того, электромагниты давали возможность регулировать вырабатываемую мощность, регулируя подаваемую в них мощность. Конечно, когда катушка теперь вращалась, было несколько труднее отключить питание от цепи, но все, что было нужно, это хорошо спроектированный коммутатор.
Однако обе эти конструкции страдали от одной и той же проблемы: они индуцировали «всплески» тока, после чего их не было вообще.Антонио Пачинотти, итальянский ученый, исправил это, заменив вращающуюся катушку на тороидальную, которую он создал, обернув железное кольцо. Это означало, что какая-то часть катушки постоянно проходила мимо магнитов, сглаживая ток. Знобе Грамм [?] повторно изобрел эту конструкцию несколько лет спустя, когда проектировал первые коммерческие электростанции в Париже в 1870-х годах. Его конструкция теперь известна как динамо-машина Грамма. С тех пор были сделаны различные версии и улучшения, но основная концепция вращающейся бесконечной петли проволоки остается в основе всех современных динамо-машин.
Важно понимать, что генератор создает электрический ток, но не создает электрический заряд, который уже присутствует в токопроводящем проводе его обмоток. Это чем-то похоже на водяной насос, который создает поток воды, но не создает саму воду.
Существуют и другие типы электрических генераторов, основанные на других электрических явлениях, таких как пьезоэлектричество и магнитогидродинамика.
Конструкция динамо-машины аналогична конструкции электродвигателя, и можно построить машину, которая будет функционировать так же.
См. также распределенную генерацию.
Сила— RimWorld Wiki
Энергия — это электрическая энергия, обеспечивающая работу определенных приборов, включая рабочие столы, светильники, устройства контроля температуры, автоматические средства защиты и многое другое. Доступ к силе имеет решающее значение для выживания, особенно в конце игры. Успех колонии часто зависит от отказоустойчивой энергосистемы с надежным потоком электроэнергии, который обеспечивает постоянную работу ваших приборов, особенно в чрезвычайных ситуациях.
Электрогенераторы
Генератор на химическом топливе
Генератор , работающий на химическом топливе , вырабатывает электроэнергию на химическом топливе. Генератор является точным аналогом дровяного генератора, только вид топлива другой.
Дровяной генератор
Генератор, работающий на дровах, идентичен генератору, работающему на химическом топливе, за исключением того, что он работает на дровах и немного дешевле в изготовлении. Не требует исследований для новых поступлений. Разблокируется путем исследования электричества для начала племени.
Геотермальный генератор
Геотермальный генератор — это генератор энергии, который можно построить на вершине парового гейзера для преобразования природного тепла в электроэнергию, обеспечивая постоянную мощность 3600 Вт. Паровые гейзеры генерируются случайным образом на карте, иногда близко друг к другу, другие разбросаны по краям или в центре. Колонии часто строятся рядом с ними с первых дней для будущей выгоды. Требуется исследование Геотермальная энергия
Солнечный генератор
Солнечный генератор обеспечивает до 1700 Вт энергии от солнечного света.Для него требуется гораздо меньше места, чем для ветряной турбины, но он не обеспечивает электроэнергию ночью или во время затмения. Его можно разместить в зоне отчуждения ветряной турбины, не влияя на турбину. Солнечные генераторы можно защитить, окружив их стенами, но для работы они должны оставаться без крыши. Разблокируется путем исследования солнечной энергии.
Ветряная турбина
Ветряная турбина производит переменную мощность до 3450 Вт в зависимости от текущей скорости ветра (условия ветра см. в разделе Погода).Не требует исследований для новых поступлений. Разблокируется путем исследования электричества для начала племени.
Генератор водяной мельницы
Генератор водяной мельницы вырабатывает энергию от движущейся реки, обеспечивая постоянную мощность 1100 Вт. Он относительно дешев и не требует обслуживания, но также довольно велик и не может быть размещен слишком близко друг к другу без ухудшения производительности. Требует исследования.
Корабельный реактор
Несмотря на то, что он является частью корабля и не указан в меню Power , корабельный реактор прекрасно подходит для использования в качестве генератора энергии.Он обеспечивает мощность 1000 Вт без необходимости в топливе или другом техническом обслуживании; он не выделяет тепла. Обычно он строится только как часть космического корабля, чтобы выиграть игру, и должен быть включен, чтобы корабль заработал, что запускает 15-дневное событие вторжения противника. Требует исследования.
Ванометрическая силовая ячейка
Подобно корабельному реактору, ванометрическая силовая ячейка обеспечивает постоянную мощность 1000 Вт в любое время без обслуживания или ограничений. Он имеет небольшой размер 1×2 и может свободно перемещаться.Загвоздка в том, что эти силовые элементы очень редки; их нельзя изготовить или купить, их можно получить только в качестве награды за квест. Из-за их сравнительно низкой производительности нет надежного способа получить достаточно, чтобы удовлетворить более чем небольшую часть энергетического бюджета обычной колонии, но они являются удобным способом питания высокоприоритетного или автономного оборудования.
Нестабильная силовая ячейка
Фактически меньший по размеру, менее мощный и значительно более взрывоопасный ванометрический силовой элемент из DLC Royalty.Его можно захватить только из скоплений механоидов. Он обеспечивает мощность 400 Вт без необходимости в топливе, занимая площадь 1×1, которую можно свободно перемещать. Хотя он более распространен, чем ванометрический силовой элемент, его хрупкость и склонность к взрыву могут затруднить его захват из кластеров, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы защитить его от повреждений во время использования. Он также производит относительно небольшое количество энергии, поэтому, как и ванометрическая силовая ячейка, он наиболее полезен для автономных или высокоприоритетных элементов, а не для дополнения основной энергосистемы.
Краткий обзор генератора электроэнергии
Силовые передачи
Силовой кабель
Силовой кабель передает энергию от генераторов или аккумуляторов к приборам на расстоянии до шести квадратов. Трубопровод не мешает размещению других сооружений и не блокируется ими, поэтому трубопровод можно размещать там, где он нужен, даже в стенах, кроме неотшлифованной горной породы и минеральных руд.
Водонепроницаемая трубка
A Водонепроницаемая труба передает энергию от генераторов или аккумуляторов к приборам на расстоянии до шести квадратов.Водонепроницаемая труба может быть построена только на воде.
(примечание: изображение водонепроницаемого кабелепровода на самом деле является изображением кабелепровода, на RimWorld Wiki в настоящее время отсутствует изображение кабелепровода. На самом деле кабелепровод окрашен в синий цвет.)
Выключатель питания
Выключатель питания используется для переключения питания подключенных к нему кабелепроводов. Он обеспечивает эффективный способ одновременного управления питанием нескольких устройств, таких как большое количество импровизированных турелей.
Кнопка «Переключение питания» используется для запроса переключения переключателя. Колонист с типом работы «щелчок» щелкнет выключателем.
Чтобы построить переключаемую цепь, просто поместите выключатель питания вдоль линии кабелепровода между источником питания и приборами.
В то время как один из разъемов коммутатора должен подключаться к кабелепроводу к источнику питания, любой или все три оставшихся разъема можно использовать для создания ответвлений. Выключатель можно расположить непосредственно рядом с батареей или другим источником питания, но игрок, вероятно, сочтет желательным расположить переключатель рядом с приборами, которыми он предназначен управлять. Устройства не подключаются напрямую к коммутатору, они подключаются только к кабелепроводу.
Когда переключатель питания находится в положении на , на панели проверки отображается «Питание: включено», а в центре переключателя питания отображается бледный кружок.
Когда выключатель питания предназначен для выключения, на кнопке «Переключение питания» отображается красный значок X.
Когда переключатель питания выключен , на панели проверки отображается «Питание: выключено», а центр переключателя питания темный.
Когда переключатель питания предназначен для включения, на кнопке «Переключение питания» отображается зеленая галочка.
Аккумулятор энергии
Батареи
Аккумулятор — это электрическое устройство, которое накапливает энергию для использования в случае необходимости. Это может выровнять мощность в электрической сети с неравномерным питанием (например, ветряные турбины, солнечные генераторы) и может при необходимости обеспечить дополнительную аварийную мощность. Для выхода нет ограничений или ограничений — пока у него есть заряд, этот заряд будет поступать на все подключенные устройства с любой требуемой скоростью.
Батареи саморазряжаются со скоростью 5 Вт/день, даже если они отключены.Если у них есть заряд, их нужно расположить под крышей, чтобы они оставались сухими (дождь или снегопад быстро вызовут взрыв).
Использование
Батареи собираются, перемещаются и хранятся так же, как и другие виды передвижной мебели.
Аккумуляторы не заряжены. Чтобы зарядить аккумулятор, он должен быть напрямую подключен к электросети с избыточной мощностью. Подключение к батареям «через» электропотребители невозможно (это связано с тем, что потребители не могут быть подключены более чем к одной электросети одновременно).Если в цепи, к которой подключена батарея, есть избыточная мощность, батарея перезарядится, но только с эффективностью 50% (половина дополнительной энергии будет потеряна).
Они сохранят свой заряд при хранении («минимизированном») или отключенном, разряжаясь только со скоростью 5 Вт (саморазряд).
Установленные батареи нельзя отключить вручную . Пока подключен хотя бы один потребитель, батарея будет обеспечивать питание при дефиците, а также будет уязвима в случае короткого замыкания.Однако можно установить выключатель питания, который может отделить батареи от цепи.
Установленные батареи должны быть сухими . Если на открытом воздухе, над черепицей, занятой батареей, должна быть построена крыша. Если батарея становится влажной (либо из-за дождя, либо из-за снегопада), очень высока вероятность короткого замыкания, что приведет к взрыву и возгоранию (вероятно распространяющемуся на соседние батареи и подключенные устройства). По крайней мере, дождь обычно тушит пожар…
Повреждение аккумулятора не изменяет другие его свойства и не вызывает разрядку (напр.батарея на 1 хитпоинт имеет ту же емкость и мощность, что и батарея на 100 хитпойнтов).
Батареи в качестве источников питания
Емкость заряда одной батареи составляет 600 ватт-дней, что составляет 600 ватт x 24 часа, но, опять же, выходная мощность не ограничена. Если потребление составляет 1200 Вт, батарея будет работать 12 часов, а если 120 000 Вт, то же самое тесто будет работать 0,12 часа (чуть более 7 минут). Нет ограничений на количество батарей, которые можно подключить к одной цепи. Если более одной батареи подключены к одной и той же электросети, все батареи с остаточным зарядом будут равномерно распределять нагрузку по мощности.
Что касается производства электроэнергии, то они ведут себя так же, как и другие электрические здания в игре. Все потребители энергии могут подключаться к аккумуляторам так же, как и к другим источникам питания: в радиусе 5 клеток устройство может напрямую подключаться к аккумулятору (или массиву аккумуляторов), без проводов питания между ними.
Как и другие здания, производящие электроэнергию, батарея действует как провод энергии на 2 тайлах, которые она покрывает.
Потребители могут напрямую подключаться к батареям на расстоянии до 5 клеток, используя действие reconnect на потребителе, пока он не будет подключен к батарее.
Батарея также может быть подключена к электросети, как и любой другой электрогенератор. Просто поместив батарею рядом с генератором, силовым кабелем, выключателем или другой батареей, вы подключите ее к соответствующей электросети.
В качестве источника питания батарея ведет себя так же, как и любой другой источник энергии в игре (например, генераторы или солнечные панели), но каждая батарея обеспечивает неограниченное количество энергии. Это значит, что любой ватт можно поставить до полной разрядки аккумулятора.Это делает батарею удобной не только в качестве буфера для ветряных турбин и солнечных панелей, но и для покрытия произвольных всплесков энергопотребления, обычно вызванных массивами турелей и другими мощными потребителями энергии, которые подключаются к сети лишь время от времени.
Выходная мощность батареи теоретически не ограничена. Даже огромная колония, требующая, скажем, 30 000 Вт энергии, может питаться от одной батареи (но только в течение примерно 1 игрового часа, если батарея полностью заряжена). Добавление большего количества батарей необходимо только для увеличения промежутка времени.
Максимальное количество энергии, обеспечиваемое одной батареей, составляет 600 Вт ( ватт-дней ) для полностью заряженной батареи. Например. если бы потреблялось ровно 595 Вт, одной батареи хватило бы ровно на 1 игровой день (с учетом 5 Вт саморазряда). Если потребляется только 295 Вт, этого хватает на 2 дня и т. д. Поскольку максимальное потребление энергии не ограничено, теоретически возможно полностью разрядить аккумулятор за 1 тик игрового времени (мгновенно).
Отсоединенная батарея будет разряжаться со скоростью 5 Вт.Это означает, что полностью заряженную батарею можно хранить в течение 120 дней (2 игровых года), пока она не разрядится.
Зарядка
Аккумуляторы заряжаются автоматически при подключении к электросети с избыточной мощностью. При выборе аккумулятора текущее состояние заряда отображается в информационном окне.
Мощность, используемая для зарядки, не ограничена, т. е. зарядные батареи всегда потребляют всю мощность, которая не используется другими потребителями, поэтому они никогда не вызывают дефицита мощности в сети.Все батареи в сети будут справедливо распределять зарядную мощность.
Только половина мощности, используемой для зарядки, запасается в виде энергии, т.е. эффективность заряда составляет 50%. Иными словами, для полной зарядки разряженного аккумулятора необходимо обеспечить 1200 Вт энергии (в дополнение к постоянным 5 Вт на покрытие саморазряда), но запасется только 600 Вт.
Например, подключение разряженной батареи к электросети с доступной мощностью ровно 1205 Вт полностью зарядит ее ровно за 1 игровой день.Если бы было доступно больше энергии, зарядка завершилась бы быстрее. Мощность зарядки 5 Вт будет поддерживать аккумулятор точно на текущем уровне заряда, просто сводя на нет саморазряд.
На практике саморазрядом обычно можно пренебречь.
Строительство, перемещение и хранение
Аккумуляторы ведут себя точно так же, как и другие предметы мебели в игре: их нужно строить на твердой поверхности, используя навык строительства. Для постройки требуется 14 единиц работы, и это можно сделать даже на уровне строительства 0.
После постройки их можно демонтировать как мебель, а затем переместить на склад, отнести в инвентарь персонажа или на караван. Удаление и повторная установка не приводят к дополнительным потерям заряда, помимо 5 Вт саморазряда, которые всегда применимы.
Можно брать заряженные аккумуляторы на караванах в качестве источника питания для лагерей и вновь основанных колоний.
Неустановленные батареи можно хранить на открытом воздухе, а также во время дождя или снегопада, так как они не допускают короткого замыкания.Как и другая мебель, они не подвержены гниению .
Опасности
Батареи могут взорваться во время дождя и снегопада . Этого можно полностью избежать, если держать установленные батареи под крышей; держать их в помещении не обязательно. Возникший в результате взрыв не вызовет разряда, но сильно повредит батарею и, возможно, окружающие конструкции, а также вызовет пожар.
Аккумуляторы вызывают короткое замыкание («Zzztt…») более опасен: все затронутые батареи мгновенно разрядятся, вызвав взрыв в дополнение к пожару, который обычно вызывается событием. Чем больше батарей подключено, тем сильнее взрыв. Однако: «Zzztt» происходит с Короткое замыкание все еще может произойти в энергосистеме с нулевым зарядом батареи, но приведет только к возгоранию одной плитки, а не к взрыву.Разряженные батареи не повлияют на событие.
Взрываются не батареи, а случайная область вокруг поврежденного электропровода.Это может быть прямо рядом с батареей или на большом расстоянии от нее.
Случайного короткого замыкания можно полностью избежать, если нет силовых кабелей в одной сети с аккумулятором. Кроме того, вы можете отключить батареи от основной электросети с помощью выключателя питания, чтобы свести к минимуму повреждения от коротких замыканий. Выключатель необходимо разместить непосредственно рядом с массивом аккумуляторов, отделив силовые кабели основной сети от аккумуляторов. Батареи защищены только в том случае, если переключатель выключен, размыкающий соединение.Это делает решение непрактичным для аккумуляторов, которые должны быть постоянно подключены к сети.
Также можно вообще не строить какие-либо силовые кабели . Это возможно только для небольших автономных установок. Сами батареи, как и другие энергогенерирующие здания, имеют встроенные силовые кабели, но они невосприимчивы к коротким замыканиям.Поскольку бытовая техника может напрямую подключаться к батареям и генераторам, при тщательном планировании можно построить электросети без проводов.
Если вышеперечисленные меры нецелесообразны, пеногенераторы следует устанавливать там, где взрыв может причинить большой ущерб, например, внутри гидропонной установки или складского помещения.
Работа аккумулятора не зависит от температуры. Несколько вопреки внутриигровому описанию, батарея не более восприимчива к теплу, чем другие сопоставимые легковоспламеняющиеся конструкции.Даже самые сильные волны тепла не заставят батарею взорваться или загореться. Поэтому нет необходимости держать батареи в климатизированном состоянии.
Стратегия
Батареи полезны в большинстве колоний, даже если колония не зависит от нестабильных источников энергии, таких как солнечные панели и ветряные турбины.
Если используется только возобновляемая энергия, по крайней мере одна батарея обязательна, так как никогда не может быть гарантировано достаточное электроснабжение. Солнечные батареи не производят энергию ночью и во время затмения, а ветряные турбины совершенно ненадежны.Если в колонии нет другого резервного источника питания, настоятельно рекомендуется держать несколько дополнительных батарей за выключателем питания в отдельной сети (см. Опасности выше), чтобы их можно было подключить в случае короткого замыкания мероприятие.
В качестве альтернативы некоторые батареи можно хранить на складе, а затем размещать в любом месте электросети по требованию. Это делает переключатели ненужными.
Батареи также можно использовать для повышения экономичности работающих на топливе генераторов.Эти генераторы обеспечивают постоянную мощность, но они также сжигают свое топливо с постоянной скоростью — независимо от того, сколько энергии фактически используется. Если вы подключите несколько батарей, вы сможете поймать, по крайней мере, половину потраченной в противном случае энергии, а затем отключить генератор, пока батареи не разрядятся. Это позволит сэкономить 100% топлива на время, пока генератор находится в автономном режиме. Это особенно полезно в начале игры, когда у вас может не хватить мощности даже для полной загрузки одного генератора, а топлива обычно тоже будет мало.
Энергия, запасаемая даже одной батареей, очень высока. 600 Вт мощности достаточно для питания, например, трех кулеров на полной мощности в течение всего дня при отсутствии другого источника питания. Поэтому строить много батарей («просто на всякий случай») не нужно и даже не вредно. Если вы не предпримете сложных и дорогостоящих мер, чтобы избежать короткого замыкания , наличие слишком большого количества аккумуляторов в сети является проблемой. Внимательно изучите, сколько энергии вам нужно, и не стройте больше.
При расчете емкости аккумулятора, необходимой при использовании возобновляемой энергии, имейте в виду, что эффективность заряда составляет всего 50%. То есть только половина любой избыточной энергии будет эффективно использована. Это особенно актуально при планировании установки теплицы, бассейнов для гидропоники и солнечной лампы. Солнечная лампа будет потреблять 2900 Вт днем и 0 Вт ночью при среднем потреблении 1450 Вт. сгладит разницу в мощности.Это связано с тем, что ночью только половина из дополнительных 1450 Вт будет эффективно заряжать батареи, сохраняя 8700 Втч энергии (~ 360 Втд). Этого будет достаточно только для питания солнечной лампы в течение 6 часов в течение дня. В оставшиеся 6 часов недостающие 1450 Вт придется обеспечивать другими средствами (обычно солнечной панелью). Просто добавление большего количества батарей не изменит этого. Две батареи обеспечат достаточную буферизацию в этом сценарии.
Примерная установка, включающая 24 гидропонных бассейна, может полностью питаться от одного геотермального генератора и солнечной панели, подключенных к одной буферной батарее.
Даже в колониях, не использующих ветровую или солнечную энергию, батареи полезны для покрытия всплесков энергопотребления, обычно вызванных массивами турелей и такими устройствами, как крематории, плавильные печи и сканеры минералов, которые подключаются к сети лишь время от времени. Батарея может покрывать сколь угодно высокие потребности в мощности, размер массива меняется только на то время, на которое это возможно.
Например, массив из 20 мини-башен и 4 турелей с автопушками потребляет 3200 Вт энергии. Вместо того, чтобы строить еще один геотермальный генератор, даже одна заряженная батарея может питать всю эту установку более 4 игровых часов. Группа из 5 батарей может питать оборону в течение всего игрового дня. Батарейный массив должен быть изолирован двумя силовыми выключателями от сети безопасности и основной сети. Это также позволяет очень легко запитать всю установку с помощью одного переключателя, а также защитить батареи от короткого замыкания .
Бытовая техника
Бытовые приборы — это конструкции или здания, которые требуют энергии, но не передают ее.Большинство приборов могут подключаться автоматически, если они размещены на расстоянии до шести квадратов от трубопровода, генератора или батареи. При подключении к электросети может пройти несколько секунд, прежде чем устройство включится.
Управление устройствами
Повторное подключение : Нажмите, чтобы принудительно подключить устройство к кабелепроводу или источнику питания. Это также можно использовать для изменения источника питания, к которому подключено устройство, если в радиусе действия их несколько.
Назначение переключателя питания : Нажмите, чтобы отметить устройство, которое будет включено (✔) или выключено (X) колонистом, настроенным на щелчок.
Повторное подключение |
Обозначение переключателя мощности |
Обзор устройств
История версий
- 0.0.245 — Электрические устройства теперь вызывают короткое замыкание и вызывают пожар, если их оставить под дождем во время работы.
Ведущий мировой поставщик комплексных фотоэлектрических решений
- Знания
- Новости
- Карьера
- Связаться с
-
Модули
- Наша технология
- Серия 6
- Серия 6 CuRe
- Компоненты и структуры
- Послепродажная поддержка
- Утилизация отходов
-
фотоэлектрические установки
- Корпоративный
- Утилита-Масштаб
- Разработчики и EPC
-
Ресурсы
- Технические документы
- Центр знаний
- Документы по устойчивому развитию
- Проекты
- Инвесторы
- Карьера
-
О нас
- Обзор
- Лидерство
- Места
- Ответственное Солнечное
Регионы/Языки
- Америка (NA)EN
- ЯпонияJA
- EMEAEN
- АПАСЕН
- ИндияEN
- Америка (CA SA)ES
- ПортугальскийPT
Узнать больше
Корпоративная ответственность
Узнать большеПервая серия вебинаров по солнечной энергии
По запросу сейчас!
Факт против мифа: PV Солнечная и сетевая стабильность
Смотреть сейчас
Модули
- Наша технология
- Экосистема
- Послепродажная поддержка
О нас
- Обзор
- Лидерство
- Корпоративная ответственность
- Пресс-центр
- локации
Ресурсы
- Технические документы
- Центр знаний
- Документы по устойчивому развитию
Быстрые ссылки
- Пресс-центр
- Карьера
- Свяжитесь с нами
- Стать поставщиком
Следуйте за нами на

- Выходные данные
- Политика конфиденциальности
- Условия использования
DFT и выше в рамках волнового метода, дополненного проектором — GPAW
GPAW, версия 22.1.0, выпущенная (12 января 2022 г.).
Выпущена версия 21.6.0 GPAW (24 июня 2021 г.).
Слайды с «Встречи пользователей и разработчиков GPAW 2021» теперь доступно здесь (2 июня 2021 г.).
Ближайший семинар: The GPAW 2021 Встреча пользователей и разработчиков пройдет 1–4 июня 2021 г. в онлайн-режиме. Смотрите также анонс на Psi-k (1 марта 2021 г.).
Выпущена версия 21.1.0 GPAW (18 января 2021 г.).
Выпущена версия GPAW 20.10.0 (19 октября 2020 г.).
Выпущена версия 20.1.0 GPAW (30 января 2020 г.).
Выпущена версия 19.8.1 GPAW (8 августа 2019 г.).
GPAW версии 19. Выпущена версия 8.0 (1 августа 2019 г.).
Выпущена версия 1.5.2 GPAW (8 мая 2019 г.).
Выпущена версия 1.5.1 GPAW (23 января 2019 г.).
Выпущена версия 1.5.0 GPAW (11 января 2019 г.).
Выпущена версия 1.4.0 GPAW (29 мая 2018 г.).
Выпущена версия 1.3.0 GPAW (2 октября 2017 г.).
Поддерживается NOMAD (1 марта 2017 г.)
Code-sprints перемещены в первый вторник каждого месяца (17 февраля 2017 г.)
GPAW версии 1.2 опубликовано (7 февраля 2017 г.)
Было решено ежемесячно проводить код-спринты GPAW/ASE в DTU в Люнгбю. Спринты будут проходить в первую среду каждого месяца, начиная с 7 декабря. 2016 (11 ноября 2016 г.)
Слайды из докладов на GPAW 2016: теперь доступна встреча пользователей и разработчиков (5 сентября 2016 г.)
Выпущена версия 1.1 GPAW (22 июня 2016 г.)
Выпущена версия 1. 0 GPAW (18 марта 2016 г.)
Веб-страница теперь использует тему Read the Docs Sphinx (18 марта 2016 г.)
GPAW версии 0.11 выпущено (22 июля 2015 г.)
Выпущена версия 0.10 GPAW (8 апреля 2014 г.)
GPAW является частью пакета PRACE Unified European Application Benchmark Suite. (17 октября 2013 г.)
21-23 мая 2013 г.: Семинар по GPAW в Техническом Датский университет (8 февраля 2013 г.)
Профессор Хаккинен получил грант в размере 18 миллионов часов ЦП для GPAW на основе исследовательский проект (20 ноября 2012 г.)
Выпущен новый комплект Atomic PAW Setups (26 октября 2012 г.)
GPAW версии 0.9 выпущен (7 марта 2012 г.)
Выпущена версия 0.8 GPAW (25 мая 2011 г.)
GPAW является частью тестового набора для закупки суперкомпьютеров CSC. (19 апреля 2011 г.)
Новые возможности: Расчет линейного диэлектрического отклика расширенной системы (ядра RPA и ALDA) и
расчет энергии корреляции RPA (18 марта 2011 г. )
Массивно-параллельные расчеты GPAW представлены на PyCon 2011. См. выступление Уильяма Скаллина здесь: Python для высокой производительности Компьютеры (12 марта 2011 г.)
GPAW версии 0.Выпущена версия 7.2 (13 августа 2010 г.)
Выпущена версия 0.7 GPAW (23 апреля 2010 г.)
GPAW — \(\Psi_k\) научное событие месяца (3 апреля 2010 г.)
Третий спринт кода GPAW был успешно проведен в CAMD (20 октября 2009 г.)
Выпущена версия 0.6 GPAW (9 октября 2009 г.)
QuantumWise добавляет поддержку GPAW в Виртуальная нанолаборатория (8 сентября 2009 г.)
Присоединяйтесь к новому IRC-каналу #gpaw
на FreeNode (15 июля 2009 г.)
GPAW версии 0.5 выпущен (1 апреля 2009 г.)
Выпущен новый комплект Atomic PAW Setups (27 марта 2009 г.)
Второй спринт кода GPAW был успешно проведен в CAMD (20 марта 2009 г. )
Выпущена версия 0.4 GPAW (13 ноября 2008 г.)
Учебники и упражнения наконец-то готовы к использованию летом CAMd школа 2008 (15 августа 2008 г.)
Этот сайт теперь поддерживается Sphinx (31 июля 2008 г.)
GPAW теперь основан на numpy вместо Numeric (22 января 2008 г.)
GPAW версии 0.3 выпущен (19 декабря 2007 г.)
CSC организует курс GPAW: «Электронная структура расчеты с помощью GPAW» (11 декабря 2007 г.)
Кодовый спринт 2007 успешно завершен (16 ноября 2007 г.)
Исходный код теперь находится в руках SVN и Trac (22 октября 2007 г.)
Спринт GPAW состоится 16 ноября в Люнгбю (18 октября 2007 г.)
Начата работа над атомарными базисными наборами (25 сентября 2007 г.)
Elektrischer Generator – Википедия – Enzyklopädie
Gerät, das andere Energie in elektrische Energie umwandelt
Dieser Artikel befasst sich mit der Erzeugung elektromagnetischer Energie. Informationen zu elektrostatischen Generatoren wie der Van de Graaff-Maschine finden Sie under Elektrostatischer Generator. Informationen zu Geräten zur Umwandlung von Photonen in Elektrizität finden Sie unter Photovoltaik-Modul.
US NRC Bild eines modernen Dampfturbinengenerators (STG).
Bei der Stromerzeugung a Generator [1] ist ein Gerät, das Antriebsleistung (mechanische Energie) in elektrische Leistung zur Verwendung in einem externen Stromkreis umwandelt.Mechanische Energiequellen sind Dampfturbinen, Gasturbinen, Wasserturbinen, Verbrennungsmotoren, Windturbinen und sogar Handkurbeln. Der erste elektromagnetische Generator, die Faradaysche Scheibe, wurde 1831 vom britischen Wissenschaftler Michael Faraday erfunden. Generatoren лиферн быстро ден gesamten Strom für Stromnetze.
Die umgekehrte Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie erfolgt durch einen Elektromotor, und Motoren und Generatoren weisen viele Ähnlichkeiten auf. Viele Motoren können mechanisch angetrieben werden, um Elektrizität zu erzeugen. häufig stellen sie akzeptable manuelle Generatoren her.
Терминология[править]
Elektromagnetische Generatoren упал в eine von zwei großen Kategorien, Dynamos und Lichtmaschinen.
Mechanisch besteht ein Generator aus einem rotierenden Teil und einem stationären Teil:
Einer dieser Teile erzeugt ein Magnetfeld, der andere hat eine Drahtwicklung, in der das sich ändernde Feld einen elektrischen Strom induziert:
Der Anker kann sich je nach Ausführung entweder am Rotor oder am Stator befinden, die Feldspule oder der Magnet am anderen Teil.
Geschichte[править]
Bevor der Zusammenhang zwischen Magnetismus und Elektrizität entdeckt wurde, wurden elektrostatische Generatoren erfunden. Sie arbeiteten nach elektrostatischen Prinzipien, indem sie sich bewegende elektrisch geladene Bänder, Platten und Scheiben verwendeten, die Ladung zu einer Hochpotentialelektrode transportierten. Die Ladung wurde unter Verwendung eines von zwei Mechanismen erzeugt: elektrostatische Induktion oder triboelektrischer Effekt. Solche Generatoren erzeugten sehr hohe Spannung und niedrigen Strom.Aufgrund ihrer Ineffizienz und der Schwierigkeit, Maschinen zu isolieren, die sehr hohe Spannungen erzeugten, hatten elektrostatische Generatoren niedrige Nennleistungen und wurden nie zur Erzeugung kommerziell bedeutender Mengen elektrischer Energie verwendet. Ihre einzige praktische Anwendung bestand darin, frühe Röntgenröhren und später einige Atomteilchenbeschleuniger mit Strom zu versorgen.
Генератор Фарадея-Платтена
Die Faradaysche Scheibe war der erste elektrische Generator.Der hufeisenförmige Magnet (EIN) erzeugte ein Magnetfeld durch die Scheibe (D) . Wenn die Scheibe gedreht wurde, induzierte dies einen elektrischen Stromradial von der Mitte zum Rand hin nach außen. Der Strom floss durch den Gleitfederkontakt ab m durch den externen Stromkreis und durch die Achse zurück in die Mitte der Scheibe.
Das Funktionsprinzip elektromagnetischer Generatoren wurde in den Jahren 1831–1832 entdeckt Майкла Фарадея.Das Prinzip, das später als Faradaysches Gesetz bezeichnet wird, besteht darin, dass in einem elektrischen Leiter, der einen variierenden Magnetfluss umgibt, eine elektromotorische Kraft erzeugt wird.
Er baute auch den ersten elektromagnetischen Generator, die Faradaysche Scheibe; eine Art homopolarer Generator, der eine Kupferscheibe verwendet, die sich zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten dreht. Es wurde eine kleine Gleichspannung erzeugt.
Dieses Design war aufgrund von sich selbst aufhebenden Gegenstromströmen in Bereichen der Platte, die nicht unter dem Einfluss des Magnetfelds standen, ineffizient.Während Strom сразу унтер дем Magneten induziert wurde, zirkulierte der Strom в Берайхене, die außerhalb des Einflusses des Magnetfelds lagen, rückwärts. Dieser Gegenstrom begrenzte die Leistungsabgabe an die Aufnahmedrähte und induzierte eine Abfallerwärmung der Kupferscheibe. Spätere homopolare Generatoren würden dieses Problem lösen, indem sie eine Anordnung von Magneten verwenden, die um den Scheibenumfang herum angeordnet sind, um einen stetigen Feldeffekt in einer Stromflussrichtung aufrechtzuerhalten.
Ein weiterer Nachteil war, dass die Ausgangsspannung aufgrund des einzelnen Strompfades durch den Magnetfluss sehr niedrig war. Experimentatoren fanden heraus, dass die Verwendung mehrerer Drahtwindungen in einer Spule höhere, nützlichere Spannungen erzeugen kann. Da die Ausgangsspannung пропорциональна zur Anzahl der Windungen ist, könnten Generatoren leicht so ausgelegt werden, dass sie durch Variieren der Anzahl der Windungen jede gewünschte Spannung erzeugen. Drahtwicklungen wurden zu einem Grundmerkmal aller nachfolgenden Generatorkonstruktionen.
Jedlik und das Phänomen der Selbsterregung
Unabhängig von Faraday beginn Ányos Jedlik 1827 mit den elektromagnetischen rotierenden Geräten zu Experimentieren, die er elektromagnetische Selbstrotoren nannte. Beim Prototyp des einpoligen Elektrostarters (fertiggestellt zwischen 1852 und 1854) waren sowohl der stationäre als auch der rotierende Teil elektromagnetisch. Es war auch die Entdeckung des Prinzips der Dynamo-Selbstanregung, [2] die Permanentmagnet Designs ersetzt.Möglicherweise hat er auch das Konzept des Dynamos 1861 (vor Siemens und Wheatstone) formuliert, es jedoch nicht patchiert, da er glaubte, dies nicht als erster zu realisieren. [3]
Гляйхстремгенераторен
Ипполит Пикси Динамо. Der Kommutator befindet sich auf der Welle unterhalb des sich drehenden Magneten.
Dieser große riemengetriebene Hochstromdynamo erzeugte 310 Ampere bei 7 Volt. Dynamos werden aufgrund der Größe und Komplexität des Kommutators, der für Hochleistungsanwendungen benötigt wird, nicht mehr verwendet.
Eine in einem Magnetfeld rotierende Drahtspule erzeugt einen Strom, der mit jeder 180 ° -Drehung die Richtung ändert, einen Wechselstrom (AC). Viele frühe Stromverwendungen erforderten jedoch Gleichstrom. In den ersten praktischen elektrischen Generatoren genannt Dynamos wurde der Wechselstrom mit einem in Gleichstrom umgewandelt Kommutator einen Satz rotierender Schaltkontakte auf der Ankerwelle. Der Kommutator kehrte bei jeder 180 ° -Drehung der Welle die Verbindung der Ankerwicklung mit dem Stromkreis um und erzeugte einen pulsierenden Gleichstrom.Einer der ersten Dynamos wurde 1832 von Hippolyte Pixii gebaut.
Der Dynamo war der erste elektrische Generator, der Strom für die Industrie liefern konnte. Der Woolrich-Stromgenerator von 1844, heute in Thinktank, Birmingham Science Museum, ist der früheste elektrische Generator, der in einem industriellen Prozess verwendet wird. [4] Es wurde von der Firma Elkingtons für die kommerzielle Galvanisierung verwendet. [5] [6] [7]
Der moderne Dynamo, der für Industrielle Anwendungen geeignet ist, wurde unabhängig von Sir Charles Wheatstone, Werner von Siemens und Samuel Alfred Varley erfunden. Varley meldete am 24. Dezember 1866 ein Patent an, während Siemens und Wheatstone am 17. Januar 1867 ihre Entdeckungen bekannt gaben. Letzterer übermittelte der Royal Society ein Papier über seine Entdeckung.
Die «dynamoelektrische Maschine» verwendete autarke elektromagnetische Feldspulen anstelle von Permanentmagneten, um das Statorfeld zu erzeugen. [8] Дизайн Уитстона связан с Сименсом, мит дем Unterschied, dass im Siemens-Design die Statorelektromagnete mit dem Rotor in Reihe geschaltet waren, im Design von Wheatstone jedoch parallel. [9] Die Verwendung von Elektromagneten anstelle von Permanentmagneten erhöhte die Leistung eines Dynamos erheblich und ermöglichte erstmals eine hohe Stromerzeugung. Diese Erfindung führte direkt zu den ersten großen industriellen Verwendungen von Elektrizität. В 1870-х годах Ярен перенял Siemens beispielsweise elektromagnetische Dynamos, um Lichtbogenöfen zur Herstellung von Metallen und anderen Materialien anzutreiben.
Die entwickelte Dynamomaschine bestand aus einer stationären Struktur, die das Magnetfeld liefert, und einem Satz rotierender Wicklungen, die sich innerhalb dieses Feldes drehen.Bei größeren Maschinen wird das konstante Magnetfeld von einem oder mehreren Elektromagneten bereitgestellt, die üblicherweise als Feldspulen bezeichnet werden.
Große Stromerzeugungsdynamos werden aufgrund der mittlerweile nahezu Universellen Verwendung von Wechselstrom zur Stromverteilung nur noch selten gesehen. Vor der Einführung von Wechselstrom waren sehr große Gleichstromdynamos das einzige Mittel zur Stromerzeugung und -verteilung. Wechselstrom dominiert aufgrund der Fähigkeit von Wechselstrom, leicht in und von sehr hohen Spannungen umgewandelt zu werden, um geringe Verluste über große Entfernungen zu ermöglichen.
Synchrongeneratoren (Wechselstromgeneratoren)
Durch eine Reihe von Entdeckungen gelang es dem Dynamo durch viele spätere Erfindungen, insbesondere den Wechselstromgenerator, der Wechselstrom erzeugen konnte. Es ist allgemein bekannt, dass es sich um Synchrongeneratoren (SGs) handelt. Die Synchronmaschinen sind direkt das Stromnetz angeschlossen und müssen beim Start ordnungsgemäß synchronisiert werden. [10] Darüber hinaus werden sie mit einer speziellen Steuerung angeregt, um die Stabilität des Stromversorgungssystems zu verbessern. [11]
Wechselstromerzeugungssysteme waren in einfachen Formen aus Michael Faradays ursprünglicher Entdeckung der magnetischen Induktion von elektrischem Strom bekannt. Faraday Selbst baute eine frühe Lichtmaschine. Seine Maschine war ein «rotierendes Rechteck», dessen Betrieb war гетерополярный – Jeder aktive Leiter durchlief nacheinander Bereiche, in denen das Magnetfeld in entgegengesetzte Richtungen verlief. [12]
Große zweiphasige Wechselstromgeneratoren wurden 1882 von einem britischen Elektriker, JEH Gordon, gebaut.Die erste öffentliche Demonstration eines «Generatorsystems» wurde 1886 von William Stanley Jr. , einem Mitarbeiter von Westinghouse Electric, gegeben. [13]
Sebastian Ziani de Ferranti gegründet Ferranti, Thompson und Ince im Jahr 1882, um seine zu vermarkten Ferranti-Thompson Lichtmaschine , erfunden mit Hilfe des renommierten Physikers Lord Kelvin. [14] Seine frühen Lichtmaschinen erzeugten Frequenzen zwischen 100 и 300 Гц. В 1887 году Ферранти присоединил электростанцию Дептфорда к Лондонской корпорации электроснабжения в рамках Verwendung eines Wechselstromsystems.Nach seiner Fertigstellung im Jahr 1891 war es das erste wirklich moderne Kraftwerk, das Hochspannungswechselstrom lieferte, der dann für den Verbrauch in jeder Straße «heruntergefahren» wurde. Dieses Basissystem wird heute weltweit weiter verwendet.
Ein kleiner 75-kVA-Wechselstromgenerator mit direktem Antrieb aus dem frühen 20. Jahrhundert mit splitm riemengetriebenen Erregergenerator.
Nach 1891 wurden Mehrphasengeneratoren eingeführt, um Ströme mehrerer unterschiedlicher Phasen zu liefern. [15] Spätere Lichtmaschinen wurden zum Variieren von Wechselstromfrequenzen zwischen 16 und etwa 100 Hertz für die Verwendung mit Lichtbogenbeleuchtung, Glühlampen und Elektromotoren entwickelt. [16]
Selbsterregung
Mit steigenden Anforderungen an die Stromerzeugung in größerem Maßstab stieg eine neue Einschränkung: die von Permanentmagneten verfügbaren Magnetfelder. Durch die Umleitung einer kleinen Menge der vom Generator erzeugten Leistung auf eine Spule für elektromagnetische Felder konnte der Generator wesentlich mehr Leistung erzeugen.Dieses Konzept wurde Selbsterregung genannt.
Die Feldspulen sind in Reihe oder parallel zur Ankerwicklung geschaltet. Wenn sich der Generator zum ersten Mal zu drehen beginnt, liefert die geringe Menge an remanentem Magnetismus, die im Eisenkern vorhanden ist, ein Magnetfeld, um ihn zu starten, wodurch ein kleiner Strom im Anker erzeugt wird. Dieser fließt durch die Feldspulen und erzeugt ein größeres Magnetfeld, das einen größeren Ankerstrom erzeugt. Dieser «Bootstrap» -Prozess wird fortgesetzt, bis das Magnetfeld im Kern aufgrund der Sättigung abfällt und der Generator eine stationäre Ausgangsleistung erreicht.
Sehr große Kraftwerksgeneratoren verwenden häufig einen Separaten kleineren Generator, um die Feldspulen der größeren anzuregen. Im Falle eines schwerwiegenden Stromausfalls, bei dem es zu einer Inselbildung von Kraftwerken gekommen ist, müssen die Stationen möglicherweise einen Schwarzstart durchführen, um die Felder ihrer größten Generatoren zu erregen, um den Kundendienst wiederherzustellen.
Spezialisierte Generatortypen[править]
Глейхстрем (округ Колумбия)
Ein Dynamo erzeugt mit Kommutatoren Gleichstrom.Es ist selbsterregend, dh seine Feldelektromagnete werden von der eigenen Leistung der Maschine gespeist. Andere Arten von Gleichstromgeneratoren verwenden eine отдельный Gleichstromquelle, um ihre Feldmagnete zu aktivieren.
Униполярный генератор[править]
Ein homopolarer Generator ist ein elektrischer Gleichstromgenerator, der eine elektrisch leitende Scheibe oder einen Zylinder umfasst, die sich in einer Ebene senkrecht zu einem gleichmäßigen statischen Magnetfeld drehen. Zwischen der Mitte der Scheibe und dem Rand (oder den Enden des Zylinders) wird eine Potentialdifferenz erzeugt, wobei die elektrische Polarität von der Drehrichtung und der Ausrichtung des Feldes abhängt.
Es ist auch bekannt als unipolarer Generator , azyklischer Generator , Scheibendynamo , или Faradaysche Scheibe . Die Spannung ist typischerweise niedrig und Liegt bei kleinen Demonstrationsmodellen in der Größenordnung von einigen Volt.Große Forschungsgeneratoren können jedoch Hunderte von Volt erzeugen, und einige Systeme haben mehrere Generatoren in Reihe, um eine noch größere Spannung zu erzeugen. [17] Sie sind insofern ungewöhnlich, als sie enormen elektrischen Strom erzeugen können, einige mehr als eine Million Ampere, weil der homopolare Генератор einen sehr niedrigen Innenwiderstand aufweisen kann.
Магнитогидродинамический (МГД) генератор
Магнитогидродинамический генератор, вращающийся вокруг генератора газового генератора, в котором используется магнитное поле, на котором вращается электромагнитный генератор, прямое электроснабжение. MHD-Generatoren wurden ursprünglich entwickelt, weil die Leistung eines Plasma-MHD-Generators eine Flamme ist, die die die Kessel eines Dampfkraftwerks gut heizen kann. Das erste praktische Design war der AVCO Mk. 25, entwickelt im Jahr 1965. Die US-Regierung finanzierte eine beträchtliche Entwicklung, die 1987 in einer 25-MW-Demonstrationsanlage gipfelte. In der Sowjetunion war die MHD-Anlage U 25 von 1972 bis Ende der 1980er Jahre im regulären Versorgungsbetrieb des Moskauer Stromnetzes mit eine Leistung von 25 MW, die damals größte MHD-Anlagenleistung der Welt. [18] MHD-Generatoren, die als Topping-Zyklus betrieben werden, sind derzeit (2007) weniger effizient als Gasturbinen mit kombiniertem Zyklus.
Вексельстрем (AC)
Индукционный генератор[править]
Induktions-Wechselstrommotoren können als Generatoren verwendet werden, die mechanische Energie in elektrischen Strom umwandeln. Induktionsgeneratoren arbeiten, indem sie ihren Rotor mechanisch schneller als die Synchrondrehzahl drehen, был zu einem отрицательный Schlupf führt. Ein normaler AC-Asynchronmotor kann normalerweise ohne interne Änderungen als Generator verwendet werden. Induktionsgeneratoren eignen sich für Anwendungen wie Minihydro-Kraftwerke, Windkraftanlagen oder zur Reduzierung von Hochdruckgasströmen auf einen niedrigeren Druck, da sie mit relativ einfachen Steuerungen Energie zurückgewinnen können. Sie benötigen keine Erregerschaltung, das rotierende Magnetfeld durch Induktion aus der Statorschaltung bereitgestellt wird. Sie benötigen auch keine Geschwindigkeitsreglerausrüstung, da sie von Natur aus mit der angeschlossenen Netzfrequenz arbeiten.
Zum Betrieb muss ein Induktionsgenerator mit einer Leitspannung erregt werden; Dies geschieht normalerweise durch Anschluss an ein Stromnetz oder manchmal durch Erregung von Phasenkorrekturkondensatoren.
Линейный электрический генератор[править]
In der einfachsten Form eines linearen elektrischen Generators bewegt sich ein Gleitmagnet durch einen Magneten – eine Spule aus Kupferdraht – hin und her. Jedes Mal, wenn der Magnet durchgleitet, wird durch das Faradaysche Induktionsgesetz ein Wechselstrom in den Drahtschleifen induziert.Dieser Generatortyp wird в der Faraday-Taschenlampe verwendet. Größere lineare Stromerzeuger werden in Wellenkraftschemata verwendet.
Генератор постоянной частоты с переменным Drehzahl[править]
Viele Bemühungen im Bereich erneuerbare Energien versuchen, natürliche mechanische Energiequellen (Wind, Gezeiten usw.) zur Stromerzeugung zu gewinnen. Da diese Quellen in der angelegten Leistung schwanken, würden Standardgeneratoren, die Permanentmagnete und feste Wicklungen verwenden, ungeregelte Spannung und Frequenz liefern.Der Aufwand für die Regelung (ob vor dem Generator durch Untersetzung oder nach der Erzeugung durch elektrische Mittel) является пропорциональным zur natürlich gewonnenen Energie hoch.
Neue Generatorkonstruktionen Wie дер Asynchron- Одер Induktionsgenerator мит einfacher Speisung, дер Генератор мит doppelter Speisung Одер дер Генератор мит bürstenlos gewickeltem Ротор мит doppelter Speisung Синд Bei Anwendungen мит variabler Drehzahl унд konstanter Frequenz Wie Windkraftanlagen Одер Anderen Technologien für Erneuerbare Energien erfolgreich. Diese Systeme bieten daher in bestimmten Anwendungsfällen Kosten-, Zuverlässigkeits- und Effizienzvorteile.
Häufige Anwendungsfälle
Крафтверк
EIN Kraftwerk , кроме того, Kraftwerk или Kraftpaket и manchmal Erzeugungsstation или Erzeugungsanlage ist eine Industrieanlage zur. Die meisten Kraftwerke enthalten einen oder mehrere Generatoren, eine rotierende Maschine, die mechanische Energie in dreiphasige elektrische Energie umwandelt.Die Relativbewegung zwischen einem Magnetfeld und einem Leiter erzeugt einen elektrischen Strom. Die zum Einschalten des Generators genutzte Energiequelle ist sehr unterschiedlich. Die meisten Kraftwerke der Welt verbrennen focuse Brennstoffe wie Kohle, Öl und Erdgas, um Strom zu erzeugen. Zu den saubereren Quellen zählen die Kernenergie und der zunehmende Einsatz erneuerbarer Energien wie Sonne, Wind, Wellen und Wasserkraft.
Fahrzeuggeneratoren
Straßenfahrzeuge
Kraftfahrzeuge benötigen elektrische Energie, um ihre Instrumente anzutreiben, den Motor self in Betrieb zu halten und ihre Batterien aufzuladen. Bis etwa die 1960er Jahre verwendeten Kraftfahrzeuge in der Regel Gleichstromgeneratoren (Dynamos) mit elektromechanischen Reglern. Dem obigen historischen Trend folgend und aus vielen der gleichen Gründe wurden diese nun durch Lichtmaschinen mit eingebauten Gleichrichterschaltungen ersetzt.
Фарредер[править]
Fahrräder benötigen Energie, um Lauflichter und andere Geräte mit Strom zu versorgen. Es gibt zwei gebräuchliche Arten von Generatoren, die bei Fahrrädern verwendet werden: Flaschendynamos, die bei Bei Bedarf in den Reifen des Fahrrads eingreifen, und Nabendynamos, die direkt am Antriebsstrang des Fahrrads angebracht sind.Der Name ist konventionell, da es sich um kleine Permanentmagnetgeneratoren handelt, nicht um selbsterregte Gleichstrommaschinen wie Dynamos. Einige Elektrofahrräder können regenerativ bremsen, wobei der Antriebsmotor als Generator verwendet wird, um beim Bremsen etwas Energie zurückzugewinnen.
Сегельботе
Segelboote können einen wasseroder windbetriebenen Generator verwenden, um die Batterien zu laden. Ein kleiner Propeller, eine Windkraftanlage oder ein Laufrad ist an einen Generator mit geringer Leistung angeschlossen, um Ströme mit typischen Windoder Reisegeschwindigkeiten zu liefern.
Электророллер[править]
Elektroroller mit regenerativem Bremsen sind auf der ganzen Welt beliebt geworden. Ingenieure verwenden kinetische Energierückgewinnungssysteme am Roller, um den Energieverbrauch zu senken und die Reichweite auf 40-60% zu erhöhen, indem sie einfach Energie mithilfe der Magnetbremse zurückgewinnen, die elektrische Energie für die weitere Verwendung erzeugt. Moderne Fahrzeuge erreichen eine Geschwindigkeit от 25 до 30 км/ч и от 35 до 40 км по Фаренгейту.
Агрегат[править]
Ein Motor-Generator ist die Комбинация электрических генераторов и двигателей (Antriebsmaschine) zusammen montiert, um ein einzelnes in sich geschlossenes Gerät zu bilden. Die verwendeten Motoren sind normalerweise Kolbenmotoren, es können aber auch Gasturbinen verwendet werden. Включает в себя гибридную, дизельную и газовую альтернативу, основанную на двухтопливной системе. Es stehen viele verschiedene Versionen von Motorgeneratoren zur Verfügung – von sehr kleinen tragbaren benzinbetriebenen Sets bis hin zu großen Turbinenanlagen.Der Hauptvorteil von Motorgeneratoren ist die Fähigkeit, Strom unabhängig zu liefern, sodass die Einheiten als Notstromlösungen dienen können. [19]
Von Menschen betriebene elektrische Generatoren[править]
Ein Generator kann auch durch menschliche Muskelkraft angetrieben werden (zB in Feldradiosendern).
Demonstranten der Occupy Wall Street nutzen Fahrräder, die an Motor und eine Einwegdiode angeschlossen sind, um Batterien für ihre Elektronik aufzuladen [20]
Von Menschen angetriebene elektrische Generatoren sind im Handel erhältlich und waren das Projekt einiger Heimwerker.Solche Generatoren werden normalerweise mit Pedalkraft, einem umgebauten Fahrradtrainer oder einer Fußpumpe betrieben und können praktisch zum Laden von Batterien verwendet werden. In einigen Fällen sind sie mit einem integrierten Wechselrichter ausgestattet. Ein durchschnittlicher “gesunder Mensch” kann über einen Zeitraum von Acht Stunden konstant 75 Watt (0,1 PS) produzieren, während ein “erstklassiger Athlet” für einen ähnlichen Zeitraum ungefähr 298 Watt (0,4 PS) produzieren kann. Am Ende ist eine unbestimmte Ruhe- und Erholungsphase erforderlich.Bei 298 Watt ist der durchschnittliche «gesunde Mensch» innerhalb von 10 Minuten erschöpft. [21] Die elektrische Nettoleistung, die erzeugt werden kann, ist aufgrund des Wirkungsgrads des Generators geringer. Tragbare Funkempfänger mit einer Kurbel sollen den Kauf von Batterien reduzieren, siehe Uhrwerkradio. Mitte des 20. Jahrhunderts wurden im gesamten australischen Outback Radios mit Pedalantrieb eingesetzt, um Schul- (Школа воздуха), medizinische und andere Bedürfnisse in abgelegenen Stationen und Städten zu Decken.
Mechanische Messung[править]
Ein Tachogenerator ist eine elektromechanische Vorrichtung, die eine Ausgangsspannung erzeugt, die пропорциональный zu ihrer Wellendrehzahl ist. Es kann für eine Geschwindigkeitsanzeige oder in einem Rückkopplungsgeschwindigkeitssteuersystem verwendet werden. Tachogeneratoren werden häufig verwendet, um Drehzahlmesser anzutreiben, um die Drehzahlen von Elektromotoren, Motoren und der von ihnen angetriebenen Ausrüstung zu messen. Generatoren erzeugen eine Spannung, die ungefähr пропорциональный zur Wellendrehzahl ist.Mit präziser Konstruktion und Konstruktion können Generatoren so gebaut werden, dass sie für bestimmte Wellengeschwindigkeitsbereiche sehr präzise Spannungen erzeugen. [ ссылка необходима ]
Гляйхартигер Шальткрайс Ersatzschaltbild von Generator und Last.
- Г, Генератор
- V. G Leerlaufspannung des Generators
- R. G Стенд для генераторов
- V. L. , Генераторы
- Р. Л. , Ластвайдерстенд
Ein Ersatzschaltbild eines Generators und einer Last ist im nebenstehenden Diagramm dargestellt. Der Generator wird durch einen abstrakten Generator dargestellt, der aus einer perfecten Spannungsquelle und einer internen Impedanz besteht. Дер Генератор
и
R.G{ displaystyle R _ { text {G}}}Parameter können durch Messen des Wicklungswiderstands (corrigiert auf Betriebstemperatur) und Messen des Leerlaufs und der geladenen Spannung für eine definierte Strombelastung bestimmt werden. Ёсихидэ Хасэ, «10: Theorie der Generatoren», Handbuch der Energiesystemtechnik , John Wiley & Sons, 2007 ISBN 0470033665.
555 ШИМ электрическая схема. Эта схема представляет собой простую схему для модуляции ширины импульса для управления двигателем постоянного тока, она устраняет . 555 техническое описание 555 рабочий цикл 555 метроном 555 функция сброса 555 инвертированное реле задержки времени 555 генератор импульсов таймера. Вы можете найти структуру выводов микросхемы таймера 555 на принципиальной схеме, показанной выше.




ebl ajbw vjr ywx 7w5 mx8 08v mqw svwe yz2
Инженерная школа Массачусетского технологического института | » Почему магнетизм нельзя использовать в качестве источника энергии?
Почему магнетизм нельзя использовать в качестве источника энергии?
Потому что магниты не содержат энергии — но они могут помочь управлять ею…
Сара ДженсенВ 1841 году немецкий врач и физик Юлиус фон Майер сформулировал то, что впоследствии стало известно как первый закон термодинамики: «Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена», — писал он.Однако его можно, , преобразовать из одного вида в другой — с помощью солнечных батарей, которые превращают солнечный свет в электричество, или путем преобразования молекул природного газа в тепло, которое готовит нам обед и обогревает наши дома.
«Магнетизм — это сила, но у него нет собственной энергии», — говорит Дэвид Коэн-Тануги, вице-президент Энергетического клуба Массачусетского технологического института и научный сотрудник отдела материаловедения и инженерии Массачусетского технологического института. Тем не менее, добавляет он, «магнетизм чрезвычайно полезен для преобразования энергии из одной формы в другую.Около 99% электроэнергии, вырабатываемой из ископаемого топлива, ядерной и гидроэлектроэнергии, а также энергии ветра, поступает из систем, использующих магнетизм в процессе преобразования».
Каждая технология производства энергии, за исключением фотогальваники, основана на вращающихся турбинах, которые приводят в движение электроны и проталкивают их через цепи и генераторы. «Когда эти заряженные частицы проходят мимо магнитов внутри турбин, они создают вокруг себя поле, которое воздействует на другие заряженные частицы», — говорит Коэн-Тануги.«Это магнитная сила, которая преобразует энергию ветра, угля и ядерного топлива в электричество, которое передается в энергосистему».
Большая часть этой сетки также управляется с использованием принципов магнетизма. «Трансформаторные станции, которые вы видите вдоль шоссе или в промышленных зонах, отвечают за преобразование электроэнергии высокого напряжения в пригодные для использования 110 вольт», — говорит Коэн-Тануги. Линии высокого напряжения доставляют энергию от электростанции к трансформаторным станциям, и, когда электроны проходят через большие катушки трансформатора, они создают магнитные поля, которые изменяют частоту электричества на напряжение, безопасное для питания наших тостеров, прикроватных ламп и фенов. .
Генераторы и двигатели во всем, от гибридных автомобилей до компьютерных жестких дисков, используют магниты, и исследователи в настоящее время изучают потенциал редкоземельных магнитов, исключительно сильных постоянных магнитов, состоящих из сплавов редкоземельных элементов. Уже используемые в современных двигателях и генераторах, а также в других приложениях энергетического сектора, они представляют следующее поколение роли магнетизма в производстве энергии.