3. Порядок выполнения работы
3.1. Ознакомится с устройством лабораторного стенда. Принципиальная схема стенда приведена на рис. 4.3.
3.2. Произвести измерения геометрических размеров маховиков, используемых в лабораторной работе и зарисуйте их эскизы. Материалы, из которых изготовлены маховики, будут названы преподавателем.
3.3. Установите на вал двигателя первый маховик и надёжно закрепите его стопорным винтом.
3.4. Произведите пуск двигателя и разгоните маховик до максимальной скорости (максимальная частота вращения двигателя – 10000 об/мин). Пуск двигателя производится кнопкой S, двигатель работает при постоянно нажатой кнопке.
Рис. 4.3. Схема стенда
3.5. После установления постоянной максимальной частоты вращения (звук двигателя перестаёт изменять тон) переведите привод маховика в режим генератора, для чего отпустите кнопку S1. Наблюдая за изменением напряжения на выходе генератора (напряжение у машины с возбуждением от постоянных магнитов в режиме генератора практически прямо пропорционально частоте вращения) получите зависимость кинетической энергии маховика от времени; определите время выбега (промежуток времени от момента отключения питания до момента полной остановки маховика).
Рекомендация: значения напряжения фиксировать через каждые 10 секунд.
3.6. Повторите опыты 3.2 – 3.5 для двух других маховиков.
3.7. Рассчитайте моменты инерции исследованных маховиков и количество энергии, которое может быть запасено в каждом из них при максимальной частоте вращения привода (10000 об/мин).
3.8. Проанализируйте полученные кривые и сделайте выводы о влиянии формы и массы маховика на его накопительную способность и зависимости содержащейся энергии от частоты вращения.
Контрольные вопросы для домашней подготовки
1. Назовите известные Вам способы аккумулирования электрической энергии?
2. Назовите показатели характеризующие накопители энергии?
3. Перечислите преимущества и недостатки химических аккумуляторов.
4. Назовите примеры аккумулирования электроэнергии с использованием механических устройств. Какие преобразования энергии при этом осуществляются и каков их к.п.д.?
5. Почему аккумулирование электрической энергии в больших масштабах осуществляется с применением ГАЭС?
6. Какими факторами ограничивается величина удельной энергии маховичных накопителей?
Библиографический список
Писаревский Ю.В. Возобновляемые источники энергии: учеб. пособие / Ю.В. Писаревский, А.В. Тикунов. Воронеж: Научная книга, 2006. - 124 с.
Литвиненко А.М. Проектирование ветроэлектрогенераторов: Учеб. пособие. / А.М. Литвиненко, А.В. Тикунов – Воронеж: издательство «Кварта», 2003. – 96 с.
Содержание
Лабораторная работа № 1. Исследование конструкции маломощной ветроэлектрической установки ВЭУ-0,12 1
Лабораторная работа № 2. Исследование энергетических характеристик ветроприёмников 17
Лабораторная работа № 3. Исследование свойств полупроводникового фотоэлектрического преобразователя 28
Лабораторная работа № 4. Исследование механического аккумулятора энергии 41
Методические указания
к лабораторным работам № 1-4 по дисциплине «Технологии использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии» для студентов специальности 110302
«Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»
очной и заочной форм обучения
Составители:
Беляков Павел Юрьевич
Тикунов Алексей Владимирович
Павлов Александр Сергеевич
В авторской редакции
Подписано к изданию 18.03.2011
Уч.-изд. л. 2,9.
ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»