¿Puedes almacenar energía en un inductor y usarla más tarde?
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Mi compañía usa supercaps para alimentar el dispositivo si se corta la energía. Me preguntaba si podrías hacer lo mismo con un inductor. Si no puedes, ¿por qué no?
El campo magnético que almacena la energía es una función de la corriente a través del inductor: sin corriente, sin campo, sin energía. Necesitará un circuito activo para mantener el flujo de corriente, una vez que corte la corriente, el inductor liberará la energía del campo magnético también como corriente, y el inductor se convertirá en una fuente de corriente (mientras que su condensador dual es una fuente de voltaje) .
Aspectos de la dualidad condensador-inductor en términos de almacenamiento de energía:
Condensador* almacena energía en el campo eléctrico* debe ser de bucle abierto (resistencia infinita) * pierde energía a través de resistencia paralelaInductor* almacena energía en campo magnético* debe ser de bucle cerrado (resistencia cero)* pierde energía a través de la resistencia en serie
Sin embargo, un superconductor puede sostener un campo magnético en un circuito de corriente de resistencia cero.
Desafortunadamente, siempre verá los vapores de vapor de agua causados por el nitrógeno líquido en imágenes como esta, lo que significa temperaturas por debajo de -183 ° C.
Sutileza; Lo que está viendo es que el agua se condensa del aire porque se ha enfriado lo suficiente como para que la humedad relativa sea superior al 100%. El gas N2 mismo es invisible.
Dan Neely
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Una buena analogía de un inductor en bucle de esa manera sería un volante. Y esos se usan en ocasiones en la práctica para almacenar energía.
Jonny B Bueno
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El problema es que la energía en un inductor se debe a la corriente, y la mayoría de los conductores prácticos tienen cierta resistencia; Esto significa que la energía se drena continuamente para calentar la propia bobina a través de la pérdida I ^ 2R. Esto se puede superar mediante el uso de superconductores, que no tienen resistencia en absoluto, pero el problema es que todos los superconductores conocidos actualmente deben enfriarse a temperaturas criogénicas. Además, si bien un superconductor ideal seguiría siendo superconductor en cualquier corriente arbitraria, todos saben que los superconductores (afaik) tienen algún límite superior a la densidad de corriente que pueden soportar antes de que el efecto colapse.
Almacenamiento capacitivoDebe tener resistencia interna infinitaEl voltaje debe permanecer en él para siempreLidias con el voltajeLa autodescarga puede llevar añosEl campo eléctrico no gotea mucho afueraEncendedorPuede ser más baratoEl |El |El |El |El |El |El |Almacenamiento inductivoDebe tener resistencia interna ceroLa corriente debe fluir a través de ella para siempreTratas con corrienteAutodescarga en muy poco tiempoEl campo magnético puede interferir con otros componentes.Muy pesado (hierro, cobre, etc.)Fe y Cu pueden ser muy caros en algunos países
Sí, las personas pueden y almacenan energía en un inductor y la usan más tarde.
La gente ha construido algunas unidades de almacenamiento de energía magnética superconductora que almacenan un megajulio de energía durante un día más o menos con una eficiencia bastante alta, en un inductor formado a partir de un "cable" superconductor. Me han dicho que varias empresas eléctricas han comprado algunas de esas unidades y las utilizan para mejorar la calidad de la energía.
La mayoría de las personas en los Estados Unidos tienen docenas de convertidores de voltaje de conmutación. La mayoría de esos convertidores de voltaje de conmutación almacenan gradualmente energía a un voltaje en un inductor o transformador, luego "más tarde" extraen gradualmente esa energía del inductor o transformador a un voltaje más deseable, una y otra vez, a menudo 40,000 o un millón de veces al segundo.
Muchos populares proveedores de partes electrónicas le permiten ordenar los inductores de su factor Q . El factor Q califica qué tan bien un inductor o un condensador almacena energía. Al cambiar los reguladores de voltaje y otras aplicaciones de almacenamiento de energía, una Q más grande es mejor.
Los mejores inductores listos para usar (todos no superconductores) en proveedores populares tienen un factor Q de 150 @ 25KHz. La mayoría de los condensadores tienen un orden de magnitud de mejor almacenamiento de energía (mayor Q) que eso.
Las personas pueden y almacenan algo de energía en inductores para usarlos más tarde. Pero en casi todos las situaciones de almacenamiento de energía usamos otra cosa, porque esa otra cosa (a) tiene costos iniciales más bajos o (b) es más eficiente o (c) requiere menos espacio o (d) alguna combinación de lo anterior .
Un megajulio no es que mucho más: una batería de automóvil tiendas sobre el doble. Y no estoy seguro de la escalabilidad de la misma; la gente no siempre se da cuenta de que la resistencia cero no significa que la densidad de corriente infinita deba ser posible. También creo que "más tarde" está destinado a estar más lejos en el futuro que 1 microsegundo :-).
Respuestas:
El campo magnético que almacena la energía es una función de la corriente a través del inductor: sin corriente, sin campo, sin energía. Necesitará un circuito activo para mantener el flujo de corriente, una vez que corte la corriente, el inductor liberará la energía del campo magnético también como corriente, y el inductor se convertirá en una fuente de corriente (mientras que su condensador dual es una fuente de voltaje) .
Aspectos de la dualidad condensador-inductor en términos de almacenamiento de energía:
Sin embargo, un superconductor puede sostener un campo magnético en un circuito de corriente de resistencia cero.
Desafortunadamente, siempre verá los vapores de vapor de agua causados por el nitrógeno líquido en imágenes como esta, lo que significa temperaturas por debajo de -183 ° C.
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El problema es que la energía en un inductor se debe a la corriente, y la mayoría de los conductores prácticos tienen cierta resistencia; Esto significa que la energía se drena continuamente para calentar la propia bobina a través de la pérdida I ^ 2R. Esto se puede superar mediante el uso de superconductores, que no tienen resistencia en absoluto, pero el problema es que todos los superconductores conocidos actualmente deben enfriarse a temperaturas criogénicas. Además, si bien un superconductor ideal seguiría siendo superconductor en cualquier corriente arbitraria, todos saben que los superconductores (afaik) tienen algún límite superior a la densidad de corriente que pueden soportar antes de que el efecto colapse.
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Sí, las personas pueden y almacenan energía en un inductor y la usan más tarde.
La gente ha construido algunas unidades de almacenamiento de energía magnética superconductora que almacenan un megajulio de energía durante un día más o menos con una eficiencia bastante alta, en un inductor formado a partir de un "cable" superconductor. Me han dicho que varias empresas eléctricas han comprado algunas de esas unidades y las utilizan para mejorar la calidad de la energía.
La mayoría de las personas en los Estados Unidos tienen docenas de convertidores de voltaje de conmutación. La mayoría de esos convertidores de voltaje de conmutación almacenan gradualmente energía a un voltaje en un inductor o transformador, luego "más tarde" extraen gradualmente esa energía del inductor o transformador a un voltaje más deseable, una y otra vez, a menudo 40,000 o un millón de veces al segundo.
Muchos populares proveedores de partes electrónicas le permiten ordenar los inductores de su factor Q . El factor Q califica qué tan bien un inductor o un condensador almacena energía. Al cambiar los reguladores de voltaje y otras aplicaciones de almacenamiento de energía, una Q más grande es mejor.
Los mejores inductores listos para usar (todos no superconductores) en proveedores populares tienen un factor Q de 150 @ 25KHz. La mayoría de los condensadores tienen un orden de magnitud de mejor almacenamiento de energía (mayor Q) que eso.
Las personas pueden y almacenan algo de energía en inductores para usarlos más tarde. Pero en casi todos las situaciones de almacenamiento de energía usamos otra cosa, porque esa otra cosa (a) tiene costos iniciales más bajos o (b) es más eficiente o (c) requiere menos espacio o (d) alguna combinación de lo anterior .
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