Две трехфазные линии в одну

[Good-Win]

Им нужно энергии порядка 3 МДж (100 кВт х 30 сек).

Не, им надо меньше ) Сеть же не отключается на эти 30 сек. KERS просто как допинг... (с) на правах мозгового штурма

[miralin]

Good-Win #81: Не, им надо меньше ) Сеть же не отключается на эти 30 сек.

Miralin: ИМ действительно надо меньше: нагрузка в 1.5 от номинальной (100 кВт) в течение 30 секунд требует добавить «всего» 1,5 МДж. А вот маховику потребуются все 3 МДж, так как, отдав требуемые 1,5 МДж, он потеряет скорость – с 1000 до 700 об/мин, а дальше вариатор не потянет. Здесь есть зависимость от диапазона входных оборотов вариатора: если допустимо снижение скорости вдвое, маховик отдаст ¾ исходной энергии и т.д. по квадратичному закону – но на всю его энергию ни в коем случае рассчитывать нельзя, в отличие от аккума в бесперебойнике.
Кстати, судя по бабкам, которые крутятся в индустрии F1, KERS с требуемыми запасами может стоить как вся сабжевая контора. А цена железнодорожного металлолома невелика, да еще и растет со временем – вдвое за последние 10 лет до 400-500 баков за тонну. Обслуживания он не требует, износу не подвержен. Так что когда контора обанкротится, уцелеет хотя бы один ликвидный актив.

[KREN]

Насчёт вагонных колёс. Их тяжело будет раскручивать асинхронным движком. Да и обороты у них чуть-чуть побольше, чем у нас. Частота сети 60 Гц.

[Sanyo]

Да и обороты у них чуть-чуть побольше, чем у нас. Частота сети 60 Гц.

Ну, обороты задаются конструктивно, а вот больше или меньше тут уж спорно! Кратность меняется!

[miralin]

KREN #83: Их тяжело будет раскручивать асинхронным движком.
Miralin: Раз в сутки (см.#53) можно с утра помочь – руками и пинками всего персонала. А можно поставить и на круглосуточную работу, холостой ход много не сожрет.
Кстати, вагоны электрички или метро разогнать тоже нелегко – но тяговые асинхронные двигатели уже второй век делают это каждые 2-3 минуты.
KREN #83: Да и обороты у них чуть-чуть побольше, чем у нас.
Miralin: Обороты указаны в #4.

[KREN]

Раз в сутки (см.#53) можно с утра помочь – руками и пинками всего персонала. А можно поставить и на круглосуточную работу, холостой ход много не сожрет.

Лучше бы это поместить в вакуумную камеру, чтобы минимизировать потери на вращение. Неплохо бы ещё и на магнитном подвесе всё это забабахать, Тогда вообще можно ни когда не выключать.

[Alex9797]

Мощности движка хватает для всех пунктов теста без всяких подпиток, включая самый тяжелый 0.75 Power Factor при номинальной нагрузке 90 kVa

Это дает право надеяться, что мощности движка безо всяких подпиток хватает не только на 100% нагрузки, но и немного на большее. То есть, движок начинает дохнуть не сразу после превышения 100%, а может при 120%, или 130%, например.

Я к тому, что подпитки, добавки, совсем не обязательно требуется 50% от номинальной нагрузки, а вполне достаточно будет и 10...30%.

Ну, это в качестве повода для оптимизма.

Теперь о способах подпитки. Да, маховик - классная штука. Но если с ним завязаться серьезно - сразу куча проблем вылезет. Вагонные колеса - дешево и сердито. Но... Маховик, как накопитель энергии, хорош своими оборотами. А железнодорожные колеса совсем не рассчитаны для высоких скоростей. Во-первых, понадобится их сажать в специальные подшипники. Потом, если начать раскручивать до высоких скоростей, начнутся вибрации, потребуется балансировка, статическая и динамическая. И даже если этот этап пройти, то особо скорость не удастся увеличить, потому что придется учитывать предел прочности на разрыв стали, из которой сделано колесо.
Кроме того, маховик - источник повышенной опасности. На высокой скорости, когда в маховике накоплена огромная энергия, могут заклинить подшипники, или другая причина, по которой маховик может сорваться с крепления. И тогда мало не покажется, пока он остановится, разрушения будут как после землетрясения.

Кроме того, очень неудобно, что его вращение придется поддерживать постоянно, даже когда он не нужен.

А есть другой вариант, более безопасный. Если запасать не кинетическую энергию, а потенциальную. Она может "храниться" сколько угодно, ожидая своего применения.
Для затравки предложу два варианта накопителей потенциальной энергии.

1. 500 килоджоулей? Запросто! Это всего лишь груз весом 5 тонн, поднятый на высоту 10 метров. Поднять его можно не спеша, перед началом эксперимента, любым маломощным двигателем с редуктором и лебедкой. А когда понадобится подпитка, то этот груз, опускаясь, может крутить какой-то вал. В принципе, даже тот самый вал, который крутит основной двигатель, только через обгонную муфту.

2. Вариант с фиксированным грузом может быть неудобен тем, что груз этот может в каких-то случаях оказаться недостаточным. Или опустился слишком быстро, или вес его маловат. Да и регулировать скорость опускания сложно. Другими словами, способ этот не обладает достаточной гибкостью.

Тогда можно в качестве груза использовать обычную воду. Соорудить резервуар достаточной емкости, на достаточной высоте. Например, 10 кубометров на высоте 5 метров - вот уже и получили 500 килоджоулей! А для любителей железнодорожной темы можно предложить поднять на эту высоту железнодорожную цистерну, в которую помещается 60 кубометров!

Ну, в общем, вы поняли - накачиваем не спеша полную цистерну воды. Когда при тестировании генератора потребуется дополнительная мощность, открывается задвижка, и поток воды начинает крутить некую турбину, которая механически связана с первичным валом вариатора. Поток воды легко регулировать. Конкуренты сдохнут от зависти!

[miralin]

Alex9797: Если запасать не кинетическую энергию, а потенциальную. Она может "храниться" сколько угодно, ожидая своего применения.
Miralin: Когда у финансовых консультантов спрашивают, в какой валюте лучше хранить запасы, они всегда говорят: в той, в какой они потребуются – тогда не нужна будет обратная конвертация.
Нам потребуется механическая энергия вращения со скоростью 1000 об/мин, и лучше всего запасать ее в маховике, вращающемся именно с такой скоростью. В более близких нам понятиях он эквивалентен аккумулятору в буферном режиме – как на телефонной станции. При нехватке мощности основного источника отбор энергии от буфера начинается «сам по себе», в силу действия законов физики. Потери энергии минимальны – трение в подшипниках, токи утечки (саморазряда). Сложность – никакая: аккум подключается в параллель, маховик насаживается на вал. Пиковая отдаваемая мощность ограничивается прочностью вала, сечением проводов и внутренним сопротивлением аккума.
Если запасать ту же кинетическую энергию, но с другими оборотами (см.#79), то дополнительно потребуется редуктор и вариатор. В бесперебойнике их роль играет преобразователь напряжения (инвертор плюс трансформатор 12-220 вольт), весящий больше, чем всё остальное. Добавляется сопутствующая автоматика и потери.
Если же запасать энергию в другом виде, потребуется еще более сложный преобразователь – двигатель (дизель, гидротурбина, водяное колесо) со своими мощностью, КПД, трансмиссией, автоматикой и пр. При этом потери могут превышать полезную мощность: КПД дизеля и низконапорной турбины – ниже 50%.
Alex9797: 500 килоджоулей? Запросто! Это всего лишь груз весом 5 тонн, поднятый на высоту 10 метров. Поднять его можно не спеша, перед началом эксперимента, любым маломощным двигателем с редуктором и лебедкой.
Miralin: Переведем с языка школьного задачника на реальный:
1.Возвести опорное сооружение высотой 10 метров + габарит груза + размер блока над грузом либо самой лебедки, если она будет работать напрямую, + крыша над головой и над всем перечисленным. Оно должно выдерживать эти 5 тонн + остальное.
2.Установить двигатель, редуктор, трансмиссию, подвести энергию.
3.Нанять персонал для обслуживания.
Alex9797: А когда понадобится подпитка, то этот груз, опускаясь, может крутить какой-то вал.
Miralin: Опускаясь, груз в первую очередь будет крутить вал той самой лебедки, которая его подняла – только в обратную сторону. От этого вала надо будет организовать трансмиссию вниз, способную передать до 50 кВт.
Alex9797: В принципе, даже тот самый вал, который крутит основной двигатель, только через обгонную муфту.
Miralin: Он обязательно должен крутить именно этот вал, а через что – это отдельный вопрос. Скорость груза – 0,33 м/сек, при диаметре вала 0,66 м это даст скорость вращения 1 радиан/сек, т.е. примерно 10 об/мин, так что без повышающего (в 100 раз!) редуктора никакого «обгона» не получится. Видимо, у нас и в рамках задачника проблемы.
Напомню, кстати, что система из #79 делает все то же при массе 24 кг и, видимо, обойдется дешевле.
Alex9797: можно в качестве груза использовать обычную воду. Соорудить резервуар достаточной емкости, на достаточной высоте. Например, 10 кубометров на высоте 5 метров - вот уже и получили 500 килоджоулей! А для любителей железнодорожной темы можно предложить поднять на эту высоту железнодорожную цистерну, в которую помещается 60 кубометров!
Miralin: Мы уже поняли, что «соорудить на высоте» непросто – для начала надо соорудить саму высоту. А вот вариант с цистерной дает как раз те 3 МДж, о которых имеет смысл говорить. Только надо иметь в виду, что понадобится еще одна цистерна – внизу, ибо никакая канализация не примет у вас 60 тонн воды за 30 секунд. Да и вода не бесплатна, так что если реки рядом нет, то никуда не денешься. Система безудержно разрастается. Хватит ли территории самой конторы?
Alex9797: …накачиваем не спеша полную цистерну воды. Когда при тестировании генератора потребуется дополнительная мощность, открывается задвижка, и поток воды начинает крутить некую турбину…
Miralin: Получается маленькая гидроаккумулирующая станция. Их не имеет смысла делать при перепаде высот меньше 100 метров, а уж при 5 метрах КПД «некой» турбины никакой, а запас энергии ничтожен. Сравним: запас потенциальной механической энергии в единице массы воды у нас получается gh=49 Дж/кг, а запас потенциальной химической энергии в единице массы дизельного топлива – 42 МДж/кг, т.е. почти в миллион раз больше. Чтобы выработать наши мизерные 3 МДж, дизелю при КПД 35% понадобится всего
3:0,35:42=0,2кг (чекушка!) соляры. А уж о 500 кДж и говорить стыдно - рюмка.
Alex9797: Конкуренты сдохнут от зависти!
Miralin: помрут со смеху. Ещё ни один проект в столь полной степени не соответствовал поговорке «гора родила мышь».

[VladimirIvan]

У ребят есть небольшая ДЭС. Они давно решили вопрос по параллельной работой ея с сетью.

[Taras_33]

У ребят есть небольшая ДЭС. Они давно решили вопрос по параллельной работой ея с сетью.

Пока еще не решили, работаем над схемой синхронизации, думаю что близки к успеху. А пока ДЭС - ом питаем все остальное оборудование (кстати она бензиновая, освободив основную линию только для двигателя. Помощь ощутимая, вот только не эффективная.