Наряду с батарейками (гальваническими элементами) и аккумуляторами, давно существует еще один тип химических источников тока, называемый топливным элементом. В отличие от аккумуляторов и гальванических элементов, топливный элемент требует непрерывной подачи в него химических реагентов; при этом химический состав электролита, в процессе работы такого источника, принципиально не изменяется. Данный метод прямого преобразования химической энергии в электрическую впервые был продемонстрирован в 1838 году английским химиком Уильямом Робертом Грове, открывшим явление ...
Регулирование напряжения на центре питания приводит к изменениям напряжения во всей присоединенной к центру питания сети и называется централизованным, остальные способы регулирования изменяют напряжение на определенном участке и называются местными способами регулирования напряжения. В качестве центра питания городских сетей могут рассматриваться шины генераторного напряжения ТЭЦ или шины низшего напряжения районных подстанций или подстанций глубокого ввода. Отсюда вытекают и способы регулирования напряжения. На генераторном напряжении оно производится автоматически ...
Для создания линий электропередачи наиболее эффективной технологией на сегодня представляется передача электроэнергии по воздушным линиям постоянного тока сверхвысокого напряжения, передача электроэнергии по подземным линиям с газовой изоляцией, а в перспективе — создание кабельных криогенных линий и передача энергии на сверхвысоких частотах по волноводам. Основным достоинством их является возможность несинхронной параллельной работы энергосистем, относительно высокая пропускная способность, удешевление собственно линий по сравнению с трехфазной ЛЭП переменного тока. Кроме того, ЛЭП постоянного тока характеризуются меньшими потерями ...
Первые магнитные компасы, указывающие направления на магнитные полюса Земли, появились еще в третьем веке до Нашей эры на территории Китая. Это были приборы в форме круглых разливательных ложек с короткими ручками, изготовленные из магнитного железняка. Ложку ставили выпуклой частью на гладкую медную или деревянную поверхность, по которой вокруг были нанесены деления с изображениями знаков зодиака, обозначающие стороны света. Чтобы привести компас в действие, ложку слегка подталкивали, и она начинала вращаться. В конце концов, когда ложка останавливалась, ее ручка указывала точно на южный магнитный полюс Земли ...
Для преобразования постоянного тока в переменный применяют специальные электронные силовые устройства, называемые инверторами. Чаще всего инвертор преобразует постоянное напряжение одной величины в переменное напряжение другой величины. Таким образом, инвертор — это генератор периодически изменяющегося напряжения, при этом форма напряжения может быть синусоидальной, приближенной к синусоидальной или импульсной. Инверторы применяют как в качестве самостоятельных устройств, так и в составе систем бесперебойного электроснабжения (UPS) ...
Для регулировки выходного напряжения в цепях переменного тока с выпрямлением применяют управляемые выпрямители. Наряду с другими способами управления выходным напряжением после выпрямителя, такими как ЛАТР или реостат, управляемый выпрямитель позволяет добиться большего КПД при высокой надежности схемы, чего нельзя сказать ни о регулировании при помощи ЛАТРа, ни о реостатном регулировании. Использование управляемых вентилей более прогрессивно и гораздо менее громоздко. Лучше всего на роль управляемых вентилей подходят тиристоры. Многие устройства, выполненные на тиристорах, благодаря их свойствам оказываются проще и эффективнее ...
Стрелочные измерительные приборы: вольтметры, амперметры, омметры и т. д., - обладают шкалами. Иногда шкала у прибора всего одна, а иногда их несколько, при этом индикатором измерений служит всего одна стрелка. Давайте же разберемся, что это за шкалы, и как ими пользоваться, чтобы ничего не напутать. Для начала отметим, что шкалы эти бывают разными. Во-первых, более распространенными являются именованные шкалы, то есть шкалы, на которых деления проградуированы соответствующими единицами измеряемых величин. Для устройств с цифровым дисплеем шкалу заменяет окно с цифрами. ...
Пьезоэлектрики — это диэлектрики, обладающие ярко выраженным пьезоэлектрическим эффектом. Пьезоэлектрический эффект бывает прямым и обратным. Для прямого пьезоэффекта характерна электрическая поляризация диэлектрика, наступающая вследствие действия на него внешнего механического напряжения, при этом индуцируемый на поверхности диэлектрика заряд оказывается пропорционален приложенному механическому напряжению. При обратном пьезоэффекте явление проявляет себя наоборот - диэлектрик изменяет свои размеры под действием приложенного к нему ...
Если бы ни магнитные потоки, то вряд ли современная электротехника могла бы существовать. Работа генераторов и электродвигателей, электромагнитов и трансформаторов, измерительных приборов и датчиков Холла, - основана на использовании магнитного поля и свойствах магнитного потока. Для того чтобы сконцентрировать и усилить магнитный поток, прибегают к применению ферромагнитных материалов. Из ферромагнитных материалов изготавливают магнитопроводы — тела нужных форм и размеров, сердечники, чтобы направить магнитные потоки той или иной величины в требуемом направлении ...
Энергетическая система состоит из множества структурных элементов, каждый из которых выполняют свою функцию в процессе передачи электроэнергии от электростанций до конечного потребителя. Подстанции 10 на 0,4 кВ осуществляют последний этап преобразования электроэнергии: от данных подстанций электроэнергия поступает напрямую к потребителю - в населенные пункты и на производственные предприятия. Рассмотрим, как устроена трансформаторная подстанция 10 на 0,4 кВ. Существует несколько типов подстанций 10/0,4 кВ, устройство которых зависит от их мощности, устройство которых зависит от их мощности, назначения и условий работы ...
Длительно эксплуатируемые кабели со временем утрачивают качество своей изоляции, проще говоря, изоляция их стареет. Это происходит под влиянием ряда факторов. В итоге некоторые места проводки оказываются оголены, что чревато опасными происшествиями: случайное короткое замыкание и искрение могут привести к пожару, или по крайней мере — к электрическому травмированию людей. Конечно, применяемые ныне изоляционные материалы более долговечны, чем применяемые ранее, однако кое-где электропроводка долго не менялась, и проблема старения изоляции остается таковой. Давайте же рассмотрим факторы, влияющие на старение изоляции ...
Мировое потребление электроэнергии впервые за тридцать лет растёт быстрее, чем экономика в целом - по данным февральского доклада МЭА "Electricity 2026", среднегодовой прирост спроса составит 3,6% вплоть до 2030 года, что примерно на 50% выше темпа предыдущего десятилетия. За этой цифрой стоит не циклический всплеск, а структурная перестройка: электроэнергия заменяет газ, нефть и уголь сразу в нескольких секторах одновременно - в транспорте, промышленности, отоплении, производстве топлива. Что именно меняется - разберём по каждому из тридцати направлений. Солнечная генерация обеспечила 72% всех новых мощностей возобновляемой энергетики того года, а к 2026 году доля ветровой и солнечной генерации ...
Электроэнергию нельзя положить на склад. В отличие от газа, нефти или угля, она существует ровно столько, сколько длится момент её передачи от генератора к нагрузке. Именно это свойство превращает управление энергосистемой в задачу непрерывного равновесия, где цена ошибки - от мигания лампочки до блэкаута в нескольких регионах одновременно. В любой электрической сети устойчивость режима определяется двумя независимыми уравнениями баланса. Первое - баланс активной мощности - напрямую связан с частотой переменного тока. Второе - баланс реактивной мощности - управляет уровнями напряжения в узлах сети. Связь между балансом активной мощности и частотой имеет физическую природу ...
Керамика – один из ключевых материалов в электротехнике и электроэнергетике, обладающий уникальными свойствами, такими как высокая термостойкость, отличные электроизоляционные характеристики и устойчивость к химическим и механическим воздействиям. Благодаря этим особенностям керамика используется в самых разных областях – от линий электропередачи до высокочастотных цепей. Производство керамических материалов представляет собой сложный и многоступенчатый технологический процесс, требующий тщательной подготовки на каждом этапе. Основой для создания керамики служат разнообразные природные и синтетические материалы, среди которых можно выделить каолин, кварц ...
Наиболее популярным на сегодняшний день методом увеличения (или уменьшения) частоты тока является применение частотного преобразователя. Частотные преобразователи позволяют получить из однофазного или трехфазного переменного тока промышленной частоты (50 или 60 Гц) ток требуемой частоты, например от 1 до 800 Гц, для питания однофазных или трехфазных двигателей. Наряду с электронными частотными преобразователями, с целью увеличения частоты тока, применяют и электроиндукционные частотные преобразователи, в которых например асинхронный двигатель с фазным ротором работает частично в режиме генератора. Еще есть умформеры — двигатели-генераторы ...
Устройства накопления энергии - это системы, которые хранят энергию в различных формах, таких как электрохимическая, кинетическая, потенциальная, электромагнитная, химическая и тепловая, с использованием, например, топливных элементов, аккумуляторов, конденсаторов, маховиков, сжатого воздуха, гидроаккумуляторов, супермагнитов, водорода и т. д. Устройства накопления энергии - это важный ресурс, который часто используется для обеспечения бесперебойного электроснабжения либо в качестве поддержки энергосистемы в периоды очень краткосрочной нестабильности. Они также играют важную роль в автономных системах возобновляемой энергии ...
Книга «ST в примерах: 50 коротких задач для начинающих» - это практическое пособие для тех, кто хочет уверенно войти в мир программирования ПЛК на языке Structured Text (ST) по стандарту IEC 61131-3. В отличие от большинства теоретических курсов, книга построена вокруг реальных мини-задач и готовых рабочих программ, которые можно сразу запускать на контроллере или в симуляторе. Что такое Structured Text и зачем он нужен Structured Text - это текстовый язык высокого уровня из семейства IEC 61131-3, по стилю и синтаксису напоминающий Pascal или C. Среди пяти стандартных языков программирования ПЛК он занимает особую нишу: там, где лестничная логика превращается в громоздкое нагромождение ...
Мы носим в кармане устройство, в котором одновременно работают открытия Кюри, Холла, законы квантовой механики и классическая электродинамика. Ни один из этих эффектов не был открыт ради смартфона - и ни один смартфон без них не работает. История каждого из них - это история о том, как фундаментальная наука, нередко совершенно случайно, становится инженерным инструментом. Пьезоэлектрический эффект - это явление возникновения электрических зарядов на поверхностях кристалла при его механической деформации, и симметричный обратный процесс: изменение геометрических размеров того же кристалла при воздействии внешнего электрического поля ...