proiecte de vehicule cu volant și giroscoape
MAKHOVIK CA ACUMULATOR ȘI TRANSVERGATOR DE ENERGIE I.Kirko, G.E. Kirko (Perm)
Volantul, una dintre cele mai vechi invenții ale omului, a acumulat o nouă dezvoltare datorită parametrilor materialelor moderne și posibilităților de aplicare a unui câmp electromagnetic pentru interacțiunea de la distanță cu volantul.
Aplicabilitatea volantului pentru acumularea și conversia energiei este de obicei evaluată prin următorii indicatori:
e = W / m (m 2 / c 2)
- intensitatea energetică specifică este raportul dintre energia acumulată a lui Wmowicz și masa lui m; intensitatea energetică specifică poate fi variată prin alegerea materialului, schimbarea vitezei liniare de rotație a volantului și alegerea formei raționale a volantului;
ex = Wex / M (m2 / c2)
- Exergie specifică, raportul acelei părți a energiei volantei Wex. care pot fi utilizate în această soluție tehnică, la masa totală a giroscopului, inclusiv toate structurile asociate funcționării sale;
ev = Wex / V (kg ¼ m -1 s -2)
- volumul exergiei, adică raportul dintre exergia și volumul giroscopului V;
n = Wex / W0
- Eficiența giroscopului, adică raportul dintre exergie și energia necesară pentru "reîncărcarea" volantului, își restabilește rezerva de energie. Este determinată de calitatea și perfecțiunea designului dispozitivelor de accelerare și recuperare a volantului, fenomene de frecare și pierderi magnetice în volant;
P * = P / M (J ¼ kg -1)
- putere specifică; pentru volant este practic nelimitat, poate atinge puterea de impact. Este limitat doar de puterea pe termen scurt a dispozitivelor generatoare
Un factor important pentru soluțiile de proiectare sunt, de asemenea, costul relativ - costul unui Joule Exergia și valoare Psto - puterea necesară pentru a menține giroakkumulyatora la un nivel constant de energie, fără util, de exemplu, în parcare.
Acești parametri se pot referi și la metodele de acumulare și conversie a energiei pe alte principii fizice. Tabelul 1 oferă o listă comparativă a diferitelor tipuri de stocare a energiei. (Un număr mai mic înseamnă mai multe avantaje).
Giroscoapele vor primi prioritate în acele cazuri când pe obiecte cu o sursă independentă de alimentare există fluctuații mari în puterea consumatorului sau în puterea sursei de alimentare. O astfel de cerință este îndeplinită în instalațiile de transport, în instalațiile din stațiile spațiale, în instalațiile cu arme electromagnetice și cu laser. Giroacumulatoarele primesc prioritate chiar și în cazurile în care întreruperile bruște de energie sunt inacceptabile sau când energia sistemului este explozivă.
Experiența noastră în calculul, proiectarea și testarea bateriilor energetice a condus la necesitatea respectării anumitor principii care permit giroscopului să ajungă la "liniile frontale" din tabelul de priorități (tabelul 1):
Dimensiunile nelimitativ, raza în primul rând volantului, împreună cu condițiile limită frecvență (de referință) a puterii și a vitezei de rotație sunt forțați să renunțe la forma exponențială clasică a volantei și să o înlocuiască cu o formă cilindrică, cu o introducere stratificat de materiale (mai multe straturi de lichidare). În mod ideal, ar fi posibilă ridicarea intensității energetice specifice
e = 0,5v2 max = 0,5 (Ob / p).
unde Ob este forța finală de tracțiune a materialului (tabelul 2). Ultima coloană a tabelului arată până la ce viteză liniară ar fi posibil să se descopere un inel subțire într-un vid din materialul selectat înainte de ruptura sa prin forțe centrifuge.
Deoarece generatorul și motorul girosol nu vor acționa niciodată simultan, tipul este ales astfel încât generatorul și motorul să utilizeze aceleași înfășurări ale statorului.
Cele mai multe modele de volante ale energiei sunt date limitărilor nu numai în ceea ce privește masa, ci și în dimensiuni lineare. Spațiul din apropierea jantăului volantului are cea mai mare "valoare energetică". Mașina electrică finală în acest caz va fi mai preferabilă din punct de vedere al aranjamentului rațional al statorului și al rotorului. Permite ca întreaga instalare a giroscopului să fie transformată într-un cilindru compact, pereții de capăt ai camerei de vid fiind integrat cu inductorii mașinii electrice (Fig.1)
Fig. 1 Gyroaccumulator cu poziție finală a mașinilor electrice:
1,2 - miezuri magnetice,
3 axe, 4 - înfășurare,
5 - un masiv al unui volant,
6 - locuințe,
7 - umplerea aluminiului cu rotoare pe volant.
Partea electrică a giroscopului poate fi realizată, de exemplu, în următoarele variante:
- motor de tip asincron, generator de tip inductor cu părtinire de la o baterie electrochimică de joasă tensiune;
- un motor de tip asincron dintr-o sursă de alimentare cu frecvență variabilă, un generator - asincron;
- motor de tip pas, generator-inductor.
Giroscoapulatorul poate găsi o gamă largă de aplicații în diferite tipuri de dispozitive de transport: autoturisme, autobuze (și în special în două etaje), girosferă etc.
Luați în considerare utilizarea giroakkumulyatora în gyrocar, lăsând o descriere detaliată a utilizării giroakkumulyatora în mașină pentru un articol în N 1 (3) al revistei Physical PROBLEME DE TEHNOLOGIE (versiunea electronică).
gyrocar
Se propune înlocuirea bateriei electrochimice a mașinii electrice a companiei bulgare BALKANKAR cu un giroscoapulator. Transformarea unei mașini electrice într-un "giroscop". (Fig.2)
Fig. 2
Aranjamentul giroscopului și încărcătorului
pe o masina electrica de tip ЕП 006.2 produsa de BALKANKAR (Bulgaria)
1 -gruzovaya platforma 2 - motorul de antrenare, 3 - giroakkumulyator, 4 - generator de inductor 5 - stator booster mecanic motor 6 - convertizor de frecvență, 7 - mecanismul de ridicare.
Statorul motorului care acționează volantul este amplasat pe un dispozitiv de ridicare instalat în scaunul de mașină giroscop permanent. Mai jos sunt parametrii structurali și de proiectare ai giroscopului (fig.1, 2)
Gyrocar practic nu se poate răsturna în timpul rotației volantului.
Lungimea traseului la o încărcătură de 3000 kg și o viteză de 15 km / h este de 35,8 km.
Pentru generatorul giroscopic, a fost aleasă circuitul unei mașini cu inductor cu magnetizare de la o baterie externă a unei mașini de pasageri VAZ-2105. Circuitul de magnetizare constă dintr-un comutator de tensiune în trepte de 6, 8, 12 volți, elemente pentru limitarea pickup-ului de curent alternativ, circuitul de fabricare a bateriei în timpul accelerației volantului. Generatorul este calculat pentru gama EMF - 80/110 Volți, adică este compatibil cu motorul de tracțiune al curentului electric de curent continuu de tipul considerat.
Giroacumulatorul poate fi utilizat ca mijloc de stabilizare atunci când dispozitivul de transport se mișcă (Fig.3)
Fig.3 Schema de stabilizare giroscopică a caroseriei cu un giroscoapulator.
Caroserie cu 1 caroserie (secțiune transversală), 2 direcții de rotație în caz de situație de urgență, 3 giroscoape cu 4 direcții de rotație, 5 direcții de forță de reacție giroscopică.
În cazul în care giroscoapulatorul este realizat sub forma a doi volanți care se rotesc simultan cu axe paralele sau pe o axă comună, problema influenței volantului asupra mișcării vehiculului dispare. Oscilațiile, rotațiile și accelerațiile liniare vor afecta numai uzura rulmenților de volantă. În cazul aranjării verticale a axelor volantului, sincronizarea volantului (transferul de energie de la unul la celălalt) poate servi ca înlocuitor pentru dispozitivul de direcție pentru navele de deplasare mici și medii. Această idee a fost prezentată de noi împreună cu academicianul LI Sedov. La calculul unui astfel de sistem, sa dovedit că pierderile de energie pentru alimentarea acestor volanți sunt de zece ori mai mici decât energia medie disipată prin frecare în dispozitivul de direcție.
Sedov L.I. Kirko IM Direcție a navei, A / c 1439929, 22.07.1988 ani
Generarea paginii: 0.004 secunde
Trimiteți-le prietenilor: