儲(chǔ)能技術(shù)習(xí)題答案7

1、第7章習(xí)題答案7-1簡(jiǎn)述飛輪儲(chǔ)能的構(gòu)成并說(shuō)明 各組成部件的作用。解：飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由飛輪轉(zhuǎn)子、軸承系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、真空室、電能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)等構(gòu)成。飛輪轉(zhuǎn)子是儲(chǔ)能裝置，利用轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)可以將能量以機(jī)械能的形式進(jìn)行儲(chǔ)存，并通 過(guò)轉(zhuǎn)速的變化實(shí)現(xiàn)能量在動(dòng)能與電能之間的轉(zhuǎn)化；軸承系統(tǒng)的作用是支承轉(zhuǎn)子平安穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，并減小旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦阻力；電機(jī)系統(tǒng)集成了發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī),在儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電時(shí)實(shí)現(xiàn)電能和動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)換;真空室用于維持飛輪轉(zhuǎn)子的

2、真空環(huán)境，從而降低空氣阻力帶來(lái)的摩擦損耗，目的是實(shí)現(xiàn) 能量的高效率存儲(chǔ)和釋放，并且對(duì)飛輪裝置起到保護(hù)作用；電能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是將輸入電能轉(zhuǎn)換為直流電供給電機(jī)，對(duì)輸出電能進(jìn)行調(diào)頻、整流后供 給負(fù)載的關(guān)鍵部件，主要對(duì)充放電所需的電能進(jìn)行整流和轉(zhuǎn)換，以滿足負(fù)載所需電壓或頻率 的要求。7-2什么是失超？產(chǎn)生失超現(xiàn)象的原因有哪些？失超對(duì)系統(tǒng)有哪些影響？應(yīng)該采取哪些措 施？解：失超是超導(dǎo)體在運(yùn)行過(guò)程由于受到擾動(dòng)無(wú)法滿足臨界電流等條件,從而失去超導(dǎo)體的優(yōu)

3、 良導(dǎo)電特性的一種狀態(tài)。失超的原因：超導(dǎo)材料制備過(guò)程中的缺陷導(dǎo)致局部性能較差；一些擾動(dòng)如電流引線或儀 器測(cè)控引線引入的熱擾動(dòng)、洛倫茲力產(chǎn)生的導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)、繞組變形、交流損耗、核輻射熱和束 流輻射、磁通跳躍等可能導(dǎo)致失超；超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)吸收有功功率的時(shí)間較長(zhǎng)，也會(huì)使超 導(dǎo)線圈中的電流密度超過(guò)臨界電流密度而導(dǎo)致失超。失超的影響：失超導(dǎo)致超導(dǎo)體大量發(fā)熱，溫度迅速上升會(huì)造成設(shè)備損壞、絕緣層破壞、 甚至冷卻液氣化造成系統(tǒng)體積膨脹進(jìn)而發(fā)生破裂和爆炸等

4、問(wèn)題。失超保護(hù)措施：失超保護(hù)措施可分為兩類：一類是將超導(dǎo)體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移至超導(dǎo)體外釋 放，如并聯(lián)外部電阻保護(hù)與變壓器保護(hù)；二是加速超導(dǎo)體的失超，使能量消耗在超導(dǎo)體內(nèi)， 如內(nèi)局部段并聯(lián)電阻保護(hù)與并聯(lián)二極管保護(hù)。7-3超級(jí)電容的“超級(jí)”表達(dá)在哪里？解：超導(dǎo)電容的“超級(jí)”在于：(1)超級(jí)電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)反響活性的多孔電極板，在極板上 加電，正極板吸引電解質(zhì)中的陰離子，負(fù)極板吸引陽(yáng)離子，實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層，被 別離開(kāi)

5、的陽(yáng)離子在負(fù)極板附近，陰離子在正極板附近。(2)超級(jí)電容器在別離出的電荷中存儲(chǔ)能量，用于存儲(chǔ)電荷的面積越大、別離出的電荷7-7假設(shè)一個(gè)直徑為10m的飛輪，其質(zhì)量為100噸，轉(zhuǎn)速為6000i7min,試求理論上飛輪儲(chǔ)能可存 儲(chǔ)的能量。 解：將數(shù)據(jù)代入飛輪儲(chǔ)能的動(dòng)能計(jì)算公式（7-2）即可。飛輪轉(zhuǎn)子的線速度：v = a)r = 2nfr = - 2mrr 2 x 3.14 x 6000 x 1060 =6 28 0 m/ s飛輪轉(zhuǎn)子儲(chǔ)存的能