Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Катушка со сверхпроводящими проводами, способная передавать энергию бесконтактным способом, порядка пяти киловатт (кВт) и без значительных потерь мощности. Предоставлено: Christoph Utschick / Wuerth Elektronik eiSos
Катушка со сверхпроводящими проводами, способная передавать энергию бесконтактным способом, порядка пяти киловатт (кВт) и без значительных потерь мощности. Предоставлено: Christoph Utschick / Wuerth Elektronik eiSos

Сверхпроводящие катушки для бесконтактной передачи электроэнергии

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 15.03.2021

Обновлено: 28.03.2021

 871

Исследователи разработали особую конструкцию катушки, в которой обмотки отделены друг от друга прокладками. «Этот прием значительно снижает потери мощности переменного тока». «В результате становится возможной передача энергии в киловаттном диапазоне»

Группа физиков из Мюнхенского технического университета (TUM) разработала катушку из сверхпроводящих проводов, которая передает электроэнергию мощностью более пяти киловатт бесконтактным способом и с небольшими потерями. Это устройство можно использовать в автономных промышленных роботах, медицинском оборудовании, транспортных средствах и даже в самолетах.

Бесконтактная передача энергии крайне востребована, когда дело доходит до зарядки небольших устройств, таких как мобильные телефоны и электрические зубные щетки. Однако многие хотели бы, чтобы бесконтактная зарядка была доступна для более крупных электрических машин, таких как промышленные роботы, медицинское оборудование и электромобили.

Такие устройства можно устанавливать на зарядной станции, когда они не используются. Это позволяет задействовать даже короткие периоды простоя оборудования для подзарядки батарей. Доступные на сегодня системы беспроводной передачи электроэнергии мощностью один киловатт и выше имеют большие размеры и массу, поскольку их конструкция основана на медных катушках.

Исследователям удалось разработать катушку со сверхпроводящими проводами, способную бесконтактно передавать энергию, порядка пяти киловатт (кВт) и без значительных потерь.

Снижение потерь переменного тока в сверхпроводниках

В процессе создания катушки исследователям пришлось преодолеть некоторые трудности. В сверхпроводящих катушках переменного тока возникают незначительные потери энергии. Они растут по мере того, как увеличивается мощность передаваемой энергии, что влияет на температуру поверхности сверхпроводящих проводов, с повышением которой исчезает эффект сверхпроводимости.

Исследователи разработали особую конструкцию катушки, в которой обмотки отделены друг от друга прокладками. «Этот прием значительно снижает потери мощности переменного тока». «В результате становится возможной передача энергии в киловаттном диапазоне».

Повышение характеристик устройства с помощью аналитического и численного моделирования

Чтобы удельная мощность катушки была высокой, исследователи определили ее диаметр. «Основная идея сверхпроводящих катушек состоит в том, чтобы добиться минимально возможного сопротивления переменному току в пределах минимально возможного пространства обмотки и, таким образом, компенсировать уменьшение ее геометрических размеров».

Это сподвигло исследователей разрешить фундаментальный конфликт. Если бы они сделали слишком малое расстояние между обмотками, катушка была бы очень компактной, но возникла бы опасность утраты эффекта сверхпроводимости во время ее работы. С другой стороны, если расстояние увеличить, это приведет к более низкой плотности мощности.

«Расстояние между отдельными обмотками было подобрано с помощью аналитического и численного моделирования». «Оно оказалось примерно равно половине ширины ленточного проводника».

Интересные области применения сверхпроводящих катушек

Если ученые добьются успеха, то для этой технологии откроются двери во многих интересных областях ее применения, например, в промышленной робототехнике, автономных транспортных средствах и высокотехнологичном медицинском оборудовании. Можно даже представить себе электрические гоночные автомобили, которые заряжаются, двигаясь по гоночной трассе, и автономные электрические летательные аппараты.

Однако имеются некоторые препятствия. Проводники требуют постоянного охлаждения жидким азотом, а корпуса, в которых они находятся нельзя сделать из металла. В противном случае металлические стенки в магнитном поле сильно нагреваются, как кастрюля на индукционной плите.

 

Ссылка на статью в научном журнале:

https://doi.org/10.1109/TASC.2021.3056195

 

Источник: TUM

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: RECHARGE

Технология высотной ветровой энергии теряет поддержку

Обновлено: 17.11.2020
 1309
RECHARGE

Хранение жидкого воздуха для возобновляемой энергии

Обновлено: 16.12.2020
 1459
Профессор кафедры электрохимии СПбГУ Олег Левин. Фото: пресс-служба СПбГУ

Аккумулятор, который заряжается в десять раз быстрее литий-ионного

Обновлено: 09.04.2021
 435

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  636
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  640
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  606

    Популярные категории

    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Ядерная энергетика6

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.