บน 13/07/2024 531

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กที่ยิ่งใหญ่ (SMEs): หลักการและแอปพลิเคชัน

บทความอภิปรายว่าพลังงานถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็กผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและสมการที่เกี่ยวข้องนอกจากนี้ยังตรวจสอบการออกแบบขั้นสูงและวัสดุที่ใช้ในการสร้างระบบ SMEs โดยเน้นไปที่ขดลวด toroidal และโซลินอยด์ระบบเหล่านี้ใช้ในการตั้งค่าที่แตกต่างกันตั้งแต่สถานพยาบาลไปจนถึงไซต์อุตสาหกรรมบทความนี้ให้ภาพรวมโดยละเอียดของส่วนประกอบเช่นวัสดุตัวนำยิ่งยวดเช่น Niobium-Titanium และ Yttrium Barium Copper ออกไซด์และการพิจารณาการออกแบบที่สำคัญสำหรับการกำหนดค่าคอยล์ในระบบ SMEs

แคตตาล็อก

รูปที่ 1: การจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กที่ยิ่งใหญ่

superconductivity คืออะไร?

Superconductivity เป็นปรากฏการณ์เชิงกลควอนตัมที่วัสดุบางชนิดดำเนินการไฟฟ้าโดยไม่มีความต้านทานเมื่อเย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิที่ต้องการรวมถึง:

ความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์

ตัวนำยิ่งยวดช่วยให้การไหลของกระแสไฟถาวรโดยไม่สูญเสียพลังงานภายใต้เงื่อนไขในอุดมคติซึ่งเป็นลักษณะการกำหนดของพวกเขา

เอฟเฟกต์ meissner

ตัวนำยิ่งยวดขับไล่สนามแม่เหล็กจากการตกแต่งภายในเมื่ออยู่ในสถานะตัวนำยิ่งยวดสิ่งนี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ Meissner และดีสำหรับการรักษาสนามแม่เหล็กที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพในการใช้งาน SMEs

การเปลี่ยนเฟส

ตัวนำยิ่งยวดเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเฉพาะที่เรียกว่าอุณหภูมิวิกฤตอุณหภูมินี้เป็นวัสดุที่เฉพาะเจาะจงและสามารถอยู่ในช่วงใกล้เคียงกับศูนย์ถึงอุณหภูมิสูงถึงอุณหภูมิสูงกว่าสำหรับตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง

รูปที่ 2:

รูปที่ 3: แรงแม่เหล็กไฟฟ้า

กลไกการจัดเก็บพลังงานในสนามแม่เหล็ก

ในระบบ SMEs พลังงานจะถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าโดยตรงในขดลวดตัวนำยิ่งยวดกระบวนการเกี่ยวข้องกับ:

เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดตัวนำยิ่งยวดจะมีการสร้างสนามแม่เหล็กตามทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานที่เก็บไว้ในสนามแม่เหล็กนั้นเป็นสัดส่วนกับสี่เหลี่ยมจัตุรัสของกระแสและการเหนี่ยวนำของขดลวด

พลังงาน (E) ที่เก็บไว้สามารถวัดปริมาณได้โดยสมการ:

โดยที่ l คือการเหนี่ยวนำของขดลวดและฉันเป็นปัจจุบันการออกแบบขดลวดมุ่งเน้นไปที่การเหนี่ยวนำและความสามารถในปัจจุบันเพื่อเพิ่มการจัดเก็บพลังงาน

ในการจัดเก็บและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสนามแม่เหล็กจะต้องมีและควบคุมสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและวิศวกรรมวัสดุเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางแม่เหล็กและลดการสูญเสีย

ส่วนประกอบของการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด (SMEs)

ขดลวดตัวนำยิ่งยวดได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ superconductivity ซึ่งช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลเวียนโดยไม่มีความต้านทานขดลวดเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยการคดเคี้ยวลวดตัวนำยิ่งยวดรอบแกนกลางหรือสร้างมันเป็นโซลินอยด์

•การกำหนดค่าคอยล์

ขดลวดโซลินอยด์ - ขดลวดทรงกระบอกเหล่านี้สร้างสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอภายในและใช้ในเครื่อง MRI

Toroidal Coils - มีรูปร่างเหมือนโดนัทขดลวดเหล่านี้ใช้ในการใช้งานเช่นเครื่องปฏิกรณ์ Tokamak สำหรับการบรรจุพลาสมาในการวิจัยฟิวชั่น

รูปที่ 4: ขดลวดโซลินอยด์และขดลวด toroidal

•ระบบระบายความร้อน

ระบบระบายความร้อนขั้นสูงมีประโยชน์ในการรักษาตัวนำยิ่งยวดระบบเหล่านี้ใช้ฮีเลียมเหลว, ไนโตรเจนเหลวหรือ cryocoolers เพื่อให้ขดลวดที่อุณหภูมิต่ำกว่าเกณฑ์ของพวกเขา

วัสดุที่ใช้ในขดลวดตัวนำยิ่งยวด

ประสิทธิภาพของขดลวดตัวนำยิ่งยวดขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้วัสดุตัวนำยิ่งยวดสองประเภทหลักคือ:

•ตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิต่ำ (LTS)

Niobium-Titanium (NBTI): ใช้กันทั่วไปในระบบ MRI และสิ่งอำนวยความสะดวกการวิจัย NBTI มีมูลค่าสำหรับความทนทานและความต้องการแช่แข็งที่ค่อนข้างง่าย

Niobium-tin (NB3SN): ด้วยอุณหภูมิที่สูงขึ้นและเกณฑ์สนามแม่เหล็กมากกว่า NBTI, NB3SN เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง

•ตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง (HTS)

Yttrium Barium Copper Oxide (YBCO): วัสดุนี้ทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่าวัสดุ LTS ทำให้ง่ายขึ้นและลดต้นทุนของระบบทำความเย็น

Bismuth Strontium แคลเซียมคอปเปอร์ออกไซด์ (BSCCO): เป็นที่รู้จักกันดีในรูปแบบเทป BSCCO มีความยืดหยุ่นและเหมาะสำหรับขดลวดที่มีรูปร่างที่ซับซ้อน

รูปที่ 5: Yttrium Barium Copper Oxide (YBCO) และ Bismuth Strontium Caltium Colpper ออกไซด์ออกไซด์ (BSCCO)

กระบวนการแปลงพลังงานในระบบการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด

ขั้นตอนแรกในระบบ SMES กำลังเปลี่ยนกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) เนื่องจากขดลวดตัวนำยิ่งยวดจะทำงานบน DC

AC ซึ่งมาจากกริดหรือโรงไฟฟ้าจะเข้าไปในวงจรเรียงกระแสงานของวงจรเรียงกระแสคือการเปลี่ยน AC ซึ่งเปลี่ยนทิศทางเป็น DC ซึ่งไหลในทิศทางเดียวมันใช้อุปกรณ์เช่นไดโอดหรือ thyristors เพื่อทำสิ่งนี้

หลังจากการแปลงนี้ DC อาจยังมีระลอกคลื่น ACเพื่อให้สิ่งเหล่านี้ราบรื่นเราใช้ตัวกรองกับตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำสิ่งนี้ทำให้ DC มั่นคงเพื่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบ SMEs

ด้วย DC ที่ราบรื่น DC จะไหลลงสู่ขดลวดตัวนำยิ่งยวดซึ่งไม่มีความต้านทานไฟฟ้า สิ่งนี้ช่วยให้กระแสไหลโดยไม่สูญเสียพลังงาน

DC ในขดลวดสร้างสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งรอบ ๆ มันแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ในสนามนี้

เพื่อรักษาขดลวดมดลูกม้วนขดลวดจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำมากโดยใช้สารหล่อเย็นแช่แข็งเช่นฮีเลียมเหลวหรือไนโตรเจน สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิใด ๆ อาจทำให้ขดลวดสูญเสียความเป็นตัวนำยิ่งยวดซึ่งนำไปสู่การสูญเสียพลังงาน

เมื่อเราต้องการพลังงานที่เก็บไว้พลังงานที่เก็บไว้ในสนามแม่เหล็กจะขับกระแสกระแสตรงในขดลวด DC นี้จะต้องเปลี่ยนกลับเป็น AC เพื่อเป็นประโยชน์สำหรับระบบพลังงานส่วนใหญ่อินเวอร์เตอร์ทำสิ่งนี้โดยการเปลี่ยนทิศทางของปัจจุบันที่ความถี่ที่ตรงกับกริด AC

เอาต์พุต AC นั้นถูกซิงโครไนซ์กับแรงดันไฟฟ้าความถี่และเฟสของกริดก่อนที่จะถูกส่งออกเพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้ดีกับกริดและโหลดไฟฟ้าอื่น ๆ

รูปที่ 6: แผนผังไดอะแกรมของระบบจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด

การออกแบบระบบจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด

การออกแบบขดลวดในระบบ SMEs ที่จำเป็นสำหรับประสิทธิภาพต้นทุนและความสามารถในการจัดเก็บพลังงานการออกแบบคอยล์หลักสองแบบคือ toroidal และ solenoidal

ประเภทขดลวด	เรขาคณิตและฟังก์ชั่น	ข้อดี	ข้อเสีย
ขดลวด Toroidal	รูปโดนัทออกแบบมาเพื่อให้เกือบทั้งหมด สนามแม่เหล็กภายในขดลวดลดการรั่วไหลรูปร่างนี้ช่วยได้ ลดแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ในโครงสร้างขดลวด	การบรรจุสนามแม่เหล็ก: แม่เหล็ก สนามอยู่ภายในขดลวดซึ่งนำไปสู่สนามแม่เหล็กหลงทางที่ลดลง	ความซับซ้อนในการผลิต: การสร้าง รูปร่าง Toroidal นั้นซับซ้อนและมีราคาแพง
		ความปลอดภัย: การออกแบบนี้ปลอดภัยและลดการรบกวน ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใกล้เคียงและอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนอื่น ๆ	ความท้าทายในการบำรุงรักษา: การเข้าถึงไฟล์ ส่วนด้านในของขดลวดเหล่านี้เป็นเรื่องยากการบำรุงรักษาที่ซับซ้อนและ การตรวจสอบ.
ขดลวดโซลินอยด์	รูปทรงกระบอกที่มีกระแสวิ่งไปตาม ความยาวของกระบอกสูบการออกแบบนี้ง่ายกว่าและตรงไปตรงมามากขึ้น กว่าการกำหนดค่า toroidal	ความสะดวกในการผลิต: ขดลวดโซลินอยด์คือ ง่ายและราคาไม่แพงในการผลิตเนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่าย การเข้าถึงการบำรุงรักษา: การออกแบบปลายเปิดทำให้ง่ายขึ้น เพื่อรักษาและตรวจสอบ	การรั่วไหลของสนามแม่เหล็ก: แม่เหล็ก การรั่วไหลของสนามที่ปลายทั้งสองของกระบอกสูบซึ่งอาจส่งผลกระทบต่ออิเล็กทรอนิกส์ใกล้เคียง อุปกรณ์และต้องการการป้องกันเพิ่มเติม

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเลือกการออกแบบคอยล์

รูปที่ 7: ขดลวดโซลินอยด์และขดลวด toroidal

แอปพลิเคชันที่ตั้งใจไว้: แอปพลิเคชันกำหนดตัวเลือกขดลวดตัวอย่างเช่นขดลวด toroidal เป็นที่ต้องการเมื่อต้องลดการรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นในสถานพยาบาลหรือใกล้กับอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ละเอียดอ่อน

ข้อกำหนดการจัดเก็บพลังงาน: ปริมาณพลังงานที่จะจัดเก็บมีผลต่อการออกแบบคอยล์ขดลวดโซลินอยด์อาจเหมาะกับแอพพลิเคชั่นขนาดเล็กเนื่องจากความคุ้มค่าของพวกเขาในขณะที่ขดลวด toroidal อาจใช้สำหรับการจัดเก็บขนาดใหญ่และอุตสาหกรรมเนื่องจากประสิทธิภาพและการรั่วไหลของแม่เหล็กน้อยที่สุด

ข้อ จำกัด ด้านพื้นที่และสิ่งแวดล้อม: พื้นที่ทางกายภาพที่มีอยู่และสภาพแวดล้อมเป็นข้อควรพิจารณาหลักขดลวด Toroidal ที่มีสนามแม่เหล็กขนาดกะทัดรัดและล้อมรอบนั้นเหมาะกว่าสำหรับพื้นที่ จำกัด หรือพื้นที่ที่มีประชากร

ข้อ จำกัด ด้านงบประมาณ: ข้อ จำกัด ด้านงบประมาณส่งผลกระทบต่อตัวเลือกการออกแบบคอยล์ขดลวดโซลินอยด์มีราคาไม่แพงและอาจเป็นที่ต้องการในโครงการที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุน

การพิจารณาการบำรุงรักษาและการปฏิบัติงาน: ความสะดวกในการบำรุงรักษาและความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานเป็นสิ่งสำคัญขดลวดโซลินอยด์ที่ให้การเข้าถึงการบำรุงรักษาและการตรวจสอบได้ง่ายขึ้นอาจเป็นปัจจัยชี้ขาดในการเลือกของพวกเขา

ข้อดีของระบบการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด

ข้อได้เปรียบ	คำอธิบาย
ประสิทธิภาพสูงและเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว	ระบบ SMEs มีประสิทธิภาพมากกว่า 95% โดยการจัดเก็บพลังงานในขดลวดตัวนำยิ่งยวดที่มีความต้านทานเกือบเป็นศูนย์พวกเขา สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความต้องการพลังงานในมิลลิวินาที
ผลกระทบและความมั่นคงด้านสิ่งแวดล้อม	ระบบเหล่านี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเปล่งออกมา ไม่มีก๊าซเรือนกระจกหรือใช้สารพิษพวกเขารักษาความมั่นคง ประสิทธิภาพโดยไม่คำนึงถึงสภาพภายนอกเช่นอุณหภูมิหรือสภาพอากาศ
ความน่าเชื่อถือและอายุยืน	ระบบ SMEs ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและใช้งาน วัสดุตัวนำยิ่งยวดที่ทนทานทำให้เกิดการสึกหรอน้อยลงและลดลง ค่าบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนาน
ความยืดหยุ่นและความคล่องตัว	สามารถจัดเก็บพลังงานจากไม่กี่ กิโลวัตต์ชั่วโมงถึงหลายเมกะวัตต์ชั่วโมงหน่วย SMEs มีความยืดหยุ่นสำหรับต่างๆ แอปพลิเคชันและสามารถติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายโดยมีน้อยที่สุด การดัดแปลง
สนับสนุน GRID และพลังงานหมุนเวียน	พวกเขาช่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าเสถียร ความถี่และเอาต์พุตที่ราบรื่นจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเพิ่มตาราง ความน่าเชื่อถือและสนับสนุนการบูรณาการพลังงานหมุนเวียนที่มากขึ้น
ความคุ้มค่าในระยะยาว	แม้จะมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูง SMEs ระบบมีค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาต่ำทำให้พวกเขา คุ้มค่าในระยะยาวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันเฉพาะ
ความปลอดภัยและความปลอดภัย	ระบบ SMEs หลีกเลี่ยงความเสี่ยงของ การระเบิดหรือการรั่วไหลของพิษที่เกี่ยวข้องกับโซลูชั่นการจัดเก็บสารเคมี พวกเขาปลอดภัยสำหรับการตั้งค่าที่แตกต่างกันรวมถึงเขตเมือง

การประยุกต์ใช้การจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด

รูปที่ 8: ระบบการส่งสัญญาณ AC ที่ยืดหยุ่นซึ่งเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันที่สำคัญของการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กที่ยิ่งใหญ่

โรงพยาบาล

โรงพยาบาลพึ่งพาแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง (UPS) เพื่อให้อุปกรณ์ช่วยชีวิตและระบบการดูแลดำเนินงานระบบ SMEs ให้โซลูชัน UPS ที่เชื่อถือได้โดยปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ทันทีในระหว่างความล้มเหลวของพลังงานลดการหยุดชะงักของการดำเนินงานพวกเขายังรักษากฎระเบียบพลังงานที่มีคุณภาพสูงซึ่งปกป้องอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ละเอียดอ่อนจากความผันผวนของพลังงานเล็กน้อย

ศูนย์ข้อมูล

ศูนย์ข้อมูลซึ่งจัดการข้อมูลดิจิทัลจำนวนมากมีความไวสูงต่อปัญหาคุณภาพพลังงานระบบ SMEs เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการป้องกันการรบกวนพลังงานระยะสั้นเช่นแรงดันไฟฟ้าลดลงและกระชากด้วยการรวม SMEs ศูนย์ข้อมูลสามารถมั่นใจได้ว่าการทำงานอย่างต่อเนื่องของเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่ายรักษาความพร้อมใช้งานของบริการข้อมูลและความสมบูรณ์

การรวมพลังงานทดแทน

แหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นลมและพลังงานแสงอาทิตย์แนะนำความแปรปรวนในการผลิตพลังงานเนื่องจากสภาพอากาศระบบ SMEs ทำให้กริดมีความเสถียรโดยการดูดซับกระแสไฟฟ้าส่วนเกินอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาการผลิตที่สูงและปล่อยพลังงานในระหว่างการผลิตต่ำทำให้ความผันผวนและเพิ่มเสถียรภาพของกริด

สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

ด้วยการใช้ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) ที่เพิ่มขึ้นความต้องการโซลูชันการชาร์จที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็วเพิ่มขึ้นระบบ SMEs ที่สถานีชาร์จ EV จัดการความต้องการโหลดโดยการจัดเก็บพลังงานในช่วงเวลานอกเวลาและปล่อยออกมาในระหว่างความต้องการสูงสุดสิ่งนี้จะช่วยลดความเครียดบนกริดไฟฟ้าและช่วยให้เวลาการชาร์จเร็วขึ้น

แอปพลิเคชันอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมที่ต้องการผลประโยชน์พลังงานอย่างฉับพลันจากระบบ SMEsระบบเหล่านี้ให้พลังงานที่ถูกต้องโดยไม่ต้องวาดบนกริดอย่างหนักความต้องการในการผลิตเพื่อควบคุมเครื่องจักรที่แม่นยำและรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ทหารและอวกาศ

ฐานทัพทหารและการปฏิบัติการด้านการบินและอวกาศต้องใช้พลังงานที่เชื่อถือได้และมีคุณภาพสูงระบบ SMEs นำเสนอแหล่งจ่ายไฟที่ตอบสนองอย่างรวดเร็วซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องและสนับสนุนความต้องการพลังงานสูงของเทคโนโลยีและอุปกรณ์ขั้นสูงในภาคเหล่านี้

ระบบขนส่งมวลชน

เครือข่ายรถไฟและระบบการขนส่งในเมืองปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความน่าเชื่อถือด้วย SMEsหน่วยเหล่านี้จัดการพลังงานที่ผลิตในระหว่างการเบรกและแจกจ่ายใหม่อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของระบบการขนส่ง

บทสรุป

บทความสำรวจระบบการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็ก (SMES) ที่ยิ่งใหญ่ซึ่งเน้นถึงศักยภาพของพวกเขาในฐานะเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่ปฏิวัติวงการระบบ SMEs นำเสนอประสิทธิภาพสูงเวลาตอบสนองอย่างรวดเร็วและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำทำให้เป็นโซลูชันสำหรับความท้าทายด้านพลังงานในปัจจุบันบทความครอบคลุมการใช้งานของพวกเขาในสาขาต่าง ๆ รวมถึงการดูแลสุขภาพพลังงานหมุนเวียนและการขนส่งแสดงให้เห็นถึงความเก่งกาจและความยืดหยุ่นในขณะที่โลกก้าวไปสู่โซลูชั่นพลังงานที่ยั่งยืนเทคโนโลยี SMEs โดดเด่นในการเสริมสร้างความยืดหยุ่นด้านพลังงานระดับโลกการพัฒนาอย่างต่อเนื่องใน SMEs เพื่อบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียนปรับปรุงความมั่นคงและประสิทธิภาพของโครงสร้างพื้นฐานพลังงานทั่วโลก

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. สนามแม่เหล็กเก็บพลังงานได้อย่างไร?

สนามแม่เหล็กเก็บพลังงานผ่านการจัดตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของไดโพลแม่เหล็กหรืออนุภาคที่มีประจุเมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดลวดมันจะสร้างสนามแม่เหล็กรอบขดลวดสนามแม่เหล็กนี้มีความสามารถในการจัดเก็บพลังงานเนื่องจากงานที่ทำเพื่อสร้างสนามโดยเฉพาะอย่างยิ่งจำเป็นต้องใช้พลังงานในการจัดช่วงเวลาแม่เหล็กของอะตอมในวัสดุซึ่งจะสร้างสนามที่สามารถออกแรงและทำงานกับวัตถุอื่น ๆพลังงานที่เก็บไว้ในสนามแม่เหล็กนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสี่เหลี่ยมจัตุรัสของความเข้มของสนาม

2. อุปกรณ์ใดที่เก็บพลังงานในสนามแม่เหล็ก?

อุปกรณ์ที่เก็บพลังงานในสนามแม่เหล็กเป็นตัวเหนี่ยวนำหรือขดลวดแม่เหล็กตัวเหนี่ยวนำประกอบด้วยขดลวดของลวดมักจะล้อมรอบแกนแม่เหล็กซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กเมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นและเก็บพลังงานไว้ในสนามนี้ความสามารถของตัวเหนี่ยวนำในการเก็บพลังงานแม่เหล็กถูกนำมาใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากในเทคโนโลยีแหล่งจ่ายไฟและการแปลง

3. การจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดมีประสิทธิภาพเพียงใด?

ระบบการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็ก (SMES) Superconducting นั้นมีประสิทธิภาพสูงและให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานไปกลับ 90% ถึง 95%ระบบเหล่านี้ใช้ขดลวดตัวนำยิ่งยวดที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องมีความต้านทานที่อุณหภูมิต่ำมากการขาดความต้านทานไฟฟ้าหมายความว่าแทบจะไม่มีพลังงานหายไปเป็นความร้อนซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการจัดเก็บพลังงานระบบ SMEs มีมูลค่าสำหรับความสามารถในการปลดปล่อยพลังงานที่เก็บไว้เกือบจะทันทีซึ่งเป็นสิ่งที่ดีสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้การปล่อยอย่างรวดเร็วเช่นกริดพลังงานที่เสถียรในระหว่างความต้องการสูงสุด

4. พลังงานแม่เหล็กเป็นร้านค้าหรือถ่ายโอนหรือไม่?

พลังงานแม่เหล็กเป็นรูปแบบของการจัดเก็บพลังงานพลังงานถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในขดลวดเมื่อต้องการพลังงานที่เก็บไว้นี้สามารถแปลงกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าหรือใช้ในการทำงานเชิงกลดังนั้นการถ่ายโอนพลังงานจากสนามแม่เหล็กไปยังรูปแบบอื่นอย่างไรก็ตามบทบาทหลักของพลังงานแม่เหล็กในอุปกรณ์เช่นตัวเหนี่ยวนำหรือระบบ SMEs คือการเก็บพลังงาน

5. ตัวอย่างของร้านขายพลังงานแม่เหล็กคืออะไร?

ตัวอย่างของการเก็บพลังงานแม่เหล็กคือระบบจัดเก็บพลังงานมู่เล่ซึ่งแม้ว่าส่วนใหญ่จะเป็นกลไก แต่มักจะรวมส่วนประกอบแม่เหล็กสำหรับการจัดเก็บพลังงานและการรักษาเสถียรภาพระบบเหล่านี้ใช้มู่เล่กลไกการหมุนซึ่งการเคลื่อนไหวสร้างสนามแม่เหล็กในรุ่นที่ใช้ตลับลูกปืนแม่เหล็กเพื่อลดแรงเสียดทานและการสูญเสียพลังงานปฏิสัมพันธ์ระหว่างพลังงานเชิงกลและแม่เหล็กนี้ช่วยให้ระบบมู่เล่สามารถเก็บพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและปล่อยอย่างรวดเร็วเมื่อจำเป็นทำให้มันเป็นการใช้งานจริงของการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กในรูปแบบเชิงกลและไฟฟ้า