Конденсатор, подключенный непосредственно к аккумулятору. Аккумулятор конденсатор


Конденсаторная батарея - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Конденсаторная батарея

Cтраница 1

Конденсаторные батареи, предназначенные для внутренней установки, могут быть применены и для открытой установки, при этом они должны быть помещены в металлический шкаф с уплотнениями от попадания на них атмосферных осадков. Такие защищенные конденсаторные батареи применяются обычно для передвижных конденсаторных установок, когда необходимость в компенсации реактивной мощности является временной, например на период строящегося объекта.  [1]

Конденсаторные батареи на напряжение выше 10 кВ собираются из однофазных конденсаторов путем их параллельно-последовательного соединения. Число последовательных рядов конденсаторов выбирается так, чтобы в нормальных режимах работы токовая нагрузка на конденсаторы не превышала номинального значения. Число конденсаторов в ряду должно быть таким, чтобы при отключении одного из них из-за перегорания предохранителя напряжение на оставшихся конденсаторах ряда не превышало 110 % номинального.  [2]

Конденсаторные батареи на напряжение 10 кВ и ниже должны собираться, как правило, из конденсаторов, с номинальным напряжением, равным номинальному напряжению сети. При этом допускается длительная работа единичных конденсаторов с напряжением не более 110 % номинального.  [3]

Конденсаторные батареи заряжаются от специального маломощного зарядного устройства УЗ, которое может получать питание, например, от вторичных цепей измерительного трансформатора напряжения ТН.  [4]

Конденсаторные батареи при их установке в рассечку линии должны рассчитываться на проходную мощность линии, так как напряжение между их обкладками определяется не рабочим напряжением сети, а произведением тока на сопротивление. В том случае, если в рассечку линии, например, напряжением 10 кв включаются конденсаторы на более низкое напряжение, все конденсаторы батарей должны быть надежно изолнроваяы от земли. Следует отметить, что продольная компенсация приводит к увеличению токов короткого замыкания и может оказаться причиной резонансных перенапряжений, однако в местных и заводских сетях это не может служить препятствием к ее применению.  [5]

Конденсаторная батарея представляет собой совокупность двух или более конденсаторов, соединенных между собой.  [6]

Конденсаторные батареи располагаются в подвальном помещении под электропечью. Настройка колебательного контура может осуществляться вручную с щита управления электропечью или автоматически.  [8]

Конденсаторная батарея, переключается на любой из ручьев печи.  [9]

Конденсаторные батареи, как и одиночные конденсаторы, могут устанавливаться как внутри помещений, так и на открытом воздухе.  [10]

Конденсаторная батарея и индуктор образуют колебательный контур. Здесь реактивная энергия, запасенная в магнитном поле индуктора, передается конденсаторам, переходя в энергию электрического поля. Реактивный ток замыкается только в контуре, если реактивные сопротивления индуктора с деталью и конденсаторов равны. При этом контур в целом ( индуктор плюс конденсаторная батарея) представляет для генератора активную нагрузку.  [12]

Конденсаторные батареи в производственном помещении необходимо устанавливать в металлическом шкафу или в специальном помещении с закрывающимися дверцами. В обоих случаях дверцы должны быть оборудованы блокировочными устройствами, отключающими конденсаторы при открывании дверцы.  [13]

Конденсаторные батареи могут располагаться в одном помещении с пультом управления при общей энергии полного допустимого заряда, не превышающей 15000 Дж. Батареи большей емкости должны располагаться вне помещения в специальном стальном шкафу либо в отдельном помещении с дверями, оборудованными блокировочными устройствами.  [14]

Конденсаторные батареи составляются из соответствующего количества банок конденсаторов ( табл. 21) и устанавливаются около сварочного узла стана. Необходимо стремиться к максимальному сокращению расстояния между сварочным узлом и конденсаторной батареей, так как в линии, связывающей понижающий трансформатор с конденсаторной батареей, протекает контурный ток, во столько раз больший тока генераторов, во сколько раз cos ф сварочного устройства меньше единицы. В целях сокращения потерь энергии эта линия должна выполняться из проводников со значительным сечением. В то же время линия должна быть гибкой, так как понижающий трансформатор и индуктор в процессе эксплуатации стана должны перемещаться. Обычно линия, связывающая понижающий трансформатор с конденсаторной батареей, выполняется из гибких проводов, заключенных в резиновые шланги. Во время работы сварочного устройства по шлангам пропускается охлаждающая вода.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

от аккумуляторных батарей до суперконденсаторов

применение суперконденсатора
Батареи и конденсаторы предназначены для хранения электричества, но принцип работы у них совершенно разный...

Если вы думаете, что электричество сегодня играет просто важную роль в нашей жизни, то вы еще не осознали насколько она значительная! К примеру, в ближайшие несколько десятилетий наша транспортная система, отопительные сети и др., использующие в качестве источника энергии ископаемое топливо, нуждаются в переходе на электроэнергию, если мы хотим иметь предотвратить катастрофические изменения в окружающей среде. Электричество является чрезвычайно универсальной формой энергии, но имеет один большой недостаток: батареи могут сохранять большое количество энергии, но это занимает несколько часов для зарядки. Суперконденсаторы, с другой стороны, заряжаются почти мгновенно, но могут хранить небольшое количество энергии. В нашем электроприводном будущем, когда будет нужно аккумулировать и быстро расходовать большое количество электроэнергии, вполне вероятно, мы обратимся к суперконденсаторам, которые сочетают в себе лучшее от обычных батарей и конденсаторов. Каковы они и как они работают, рассмотрим поближе.

Как хранится электрический заряд?

Аккумуляторные батареи, так и конденсаторы предназначены для хранения электричества, но принцип работы у них совершенно разный. Батареи имеют два электрических контакта (электрода), разделенных химическим веществом, называемым электролитом. При включении питания, химические реакции происходят с участием обоих электродов и электролита. Эти реакции преобразования химических веществ внутри батареи в другие вещества, сопровождаются выделением электрической энергии. Как только эти химические вещества истощаются, реакции останавливаются, и аккумулятор становится разряженным. Аккумуляторная батарея, например, литий-ионный блок питания, используемый в ноутбуках, мобильных телефонах и других гаджетах, успешно работает на таком цикле, так что вы можете разряжать и заряжать аккумулятор гаджета сотни раз, прежде чем батарея будет нуждаться в замене.

В конденсаторах же применяется принцип статического электричества (электростатика), а не химии для хранения энергии. Внутрь конденсатора помещается две проводящих металлические пластины с изоляционным материалом, диэлектриком, между ними, - так называемый, диэлектрический бутерброд.

Конденсаторы имеют много преимуществ по сравнению с аккумуляторами: они весят меньше, как правило, не содержат вредных химических веществ и токсичных металлов, также их можно заряжать и разряжать миллиард раз, без износа. Но у них есть и большой недостаток: чтобы сохранить значительное количество энергии, вам нужно использовать огромные металлические плиты или же искать более эффективный материал для диэлектрика.

Изучение варианта усовершенствования диэлектрического материала между металлическими пластинами привело ученых в середине 20 столетия к суперконденсаторам.

Что являет собой суперконденсатор?

Суперконденсаторы (часто называемые ультраконденсаторами) имеют много общего и с батарей и с конденсаторами. Как и обычный конденсатор, суперконденсатор состоит из двух пластин, разделенных диэлектриком. Но пластины сделаны не из металла, а из пористого вещества, например, порошкообразного углерода, который дает им эффективно большую площадь для хранения соответственно большего заряда.

Если сравнить электричество с водой, то обычный конденсатор похож на ткань, которая может поглотить небольшое количество влаги, а пористые пластины суперконденсаторов больше похожи на губку, которая может впитать намного больше воды. Это сравнение можно назвать удачным, поскольку пластины суперконденсаторов очень похожи на пористую губку пропитанную электроэнергией.

Как и батареи, суперконденсаторы имеют электролит, электрически активное химическое вещество внутри него, которое отделяет его пластины, что больше похоже на электролит в батарее, чем на диэлектрик в обычных конденсаторах. Электролит, электрически активный слой суперконденсатора, добавляет еще один аспект: заряженные пластины поляризуют электролит, заставляя положительные ионы в нем двигаться в одну сторону, а отрицательные в противоположную, вызывая последующую систему зарядки, что образует, так называемый, электрический двойной слой, который позволяет пластинам сохранять большое количество энергии. Это, кстати, объясняет, почему суперконденсаторы еще называют двухслойными конденсаторами. В отличие от батарей, положительные и отрицательные заряды в суперконденсаторах образуются исключительно за счет статического электричества, а не во время химических реакций.

суперконденсатор, конденсатор, аккумуляторная батарея, схема

Суперконденсаторы могут хранить больше энергии, чем обычные батареи и конденсаторы, создавая двойной слой зарядов , разделенных между двумя пластинами из пористых углеродных материалов. Пластины создают между собой двойной слой полярного электролита (на рисунке в - желтый цвет).

Первые суперконденсаторы были придуманы в конце 1950-х с использованием активированного угля в качестве пластин. С тех пор, достижения в области материаловедения привели к применению более эффективных материалов для изготовления пластин, например, углеродные нанотрубки (крошечные углеродные стержни, образованные с использованием нанотехнологий), графен, аэрогель, титанат бария и др.

В чем отличие суперконденсаторов от аккумуляторов и обычных конденсаторов?

Фото:Дрель на суперконденсаторах для работы в космосе (NASA-GRC) .

Суперконденсаторы иногда могут использоваться в качестве прямой замены батарей. Аккумуляторная дрель на фото, предназначенная для использования в космосе, работает на суперконденсаторах, разработанных NASA. Огромным преимуществом над обычным сверлом является то, что дрель на суперконденсаторах может заряжаться за считанные секунды, а не часы. Фото: NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

В качестве единицы измерения электрического заряда в физике используется фарад (F), названный в честь британского новатора, химика и физика Майкла Фарадея (1791-1867). Типичные конденсаторы, используемые в электросхемах, могут хранить лишь незначительное количество электроэнергии (показатели варьируются в единицах, называемых микрофарад или пикофарад, которые составляют миллионные и миллиардные от 1 фарада). В тоже время, суперконденсаторы могут хранить заряд в тысячи, миллионы или даже миллиарды раз больше (номинальный фарад).

Коммерческие версии суперконденсаторов, сделанные крупнейшими компаниями, имеют емкости мощностью до нескольких тысяч фарад, что все еще представляет собой только часть (может быть, 10-20 процентов) электрической энергии, которую можно «упаковать» в батарею. Но большое преимущество суперконденсаторов состоит в том, что он может заряжаться энергией почти мгновенно, гораздо быстрее, чем батареи. Это объясняется тем, что суперконденсатор работает путем создания статических электрических зарядов на твердых телах, в то время как батареи зависят от медленно текущих химических реакций, часто при участии жидкостей.

Батареи имеют более высокую плотность энергии (они хранят больше энергии на единицу массы), но суперконденсаторы имеют более высокую плотность мощности (они могут выделять энергию намного быстрее). Хотя суперконденсаторы работают при относительно низких напряжениях (около 2-3 вольт), они могут быть последовательно соединены для получения большего напряжения, что может быть использовано в более мощном оборудовании.

Суперконденсаторы функционируют по электростатическому принципу, а не через обратимые химические реакции, теоретически они могут заряжаться и разряжаться любое количество. Они практически не имеют внутреннего сопротивления, что позволяет развить близкую к 100% эффективность их работы.

Группой американских ученых из Университета Дрекселя (Drexel University) в Филадельфии под руководстовом профессора Ю.Гогоци и французской научно-исследовательской организации CNRS , были опубликованы в научном журнале Nature Nanotechnology результаты исследований в области развития суперконденсаторов с особыми свойствами. Используя собственную методику обработки наноматериалов и наноалмазов, американские ученые разработали новую технологию производства миниатюрных суперконденсаторов.

Технология суперконденсаторов можеть найти широкое применение в приборостроении, энергетике (например, дним из распространенных применений является использование в ветряных турбинах, где суперконденсаторы помогают сгладить прерывистое питание от ветра), автомобилестроении, машиностроении, электротехника(в электрических и гибридных транспортных средствах для питания электропривода), также эффективно использование в качестве питания мобильных гаджетов, и др.

 Интервью с профессором Юрием Гогоци об устройствах, которые придут на смену традиционным батарейкам и аккумуляторам, и ситуации на Украине

 

 

 

< Предыдущая Следующая >
 

mrc.org.ua

Конденсатор, подключенный непосредственно к аккумулятору

И батарея и конденсатор имеет внутреннее сопротивление.

Ваш конденсатор выглядит немного как это изнутри:

simulate this circuit – Схема, созданные с помощью CircuitLab

Конечно, я не знаю, ваш конденсатор , поэтому я не знаю точное внутреннее сопротивление, но 3 Ом будет достаточно близким приближением.

То же самое происходит в вашей батареи, так что на самом деле вы делаете это:

simulate this circuit

Так что теперь для небольшого количества времени, ток быть максимальным, но это всего лишь около 0,9 А

Конечно, когда вы кладете конденсатор на такую ​​батарею, вы не сможете наладить отличный контакт, так что там будет какое-то дополнительное сопротивление, так что это может быть даже 0.7A.

Причина, по которой сейчас требуется время, заключается в том, что при заряде конденсатора напряжение на резисторах уменьшается, поэтому ток также уменьшается, поэтому напряжение на конденсаторе будет возрастать медленнее и т. Д. поэтому он будет фактически приближаться к напряжению батареи медленнее и медленнее.

Чем больше резисторы или конденсаторы, тем больше времени потребуется.

В тот момент он находится на 67% может быть вычислена с помощью R * С

Таким образом, в примере, который: т (67%) = R * C = 10 * 220u = 2.2ms.

Но если конденсатор 22000uF (= 22 мФ), то время RC, как его называют, будет 220 мс, или 0,22 с, чтобы зарядить его с полным сопротивлением 10 Ом. Но с конденсатором такого размера он может также иметь несколько более высокое сопротивление, так что это сделает его еще медленнее.

И тогда это всего лишь 67%. Следующие 30% займут гораздо больше времени.

EDIT: Примечание; увеличил сопротивление 9V-bat в соответствии с комментарием Ника.

electronics.stackovernet.com