Jak snadno pochopit přeměny výkonů?

(1/3) > >>

Zbyněk Novák:
Chci vědět jestli sem to správně pochopil a nebo su uplně mimo


Korytem řeky teče voda, která má určitý průtok, jenž je dán rychlosti proudu a průřezem vodního toku. Do koryta umístíme lopatkovou turbinu. Čím větší ponořenou plochu v korytě pokrývají lopatky turbíny, tím víc získáme energie. A to tak, že tekoucí voda naráží na lopatky, tím se začne turbína otáčet (je na hřídeli). Na turbíně tak dostaneme dvě hodnoty úhlovou rychlost a otáčivý moment. Tyto dvě veličiny můžeme snadno pomocí převodu (ozubena kola apod.) měnit, ale jejich součin je vždy stejný - jedná se o mechanický výkon. Turbína je pevně spojena s hřídelí, která ale je umístěna v ložiskách, jenž mají určitý třecí odpor a tím o trochu zpomalují otačení turbiny, stejně tak otáčející lopatky brzdí odpor vzduchu. Na společné hřídeli je umístěn rotor generátoru, v němž jsou umístěny například permanentní magnety. Ty kolem sebe vytváří magnetické pole, které se točí společně s hřídelí. Pomocí elektromagneti cké indukce se ve vinutí statoru indukuje střídavé napětí a pokud máme generátor zatížen, tak poteče i elektrický proud. Mezi rotorem a statorem je vzduchová mezera a tak dochází ke ztrátám výkonu. Který se nám změnil z mechanickeho na elektrický a nyní ho vidíme jakou součin napětí, proudu a účíníku. Ve vinutí statoru vlivem odporu vzniká úbytek napětí stejně tak i na kartáčích a kabelech...  ,  tím se nám zmenší i výkon na výstupu generátoru. Za generátorem máme zapojený transformátor. Cívka představující primár vytváří vlivem střídavého proudu proměnné magnetické pole, které přes vzduchovou mezeru a magnetické plechy působí na sekundár, tam se indukuje napětí a pokud obvod zatížíme tak poteče i proud. Transformator má také ztráty jednak elektrické(ztraty v mědi) tak i magnetické(ztraty v železe). Ve výsledku součin napětí a proudu na sekundáru bude vlivem těchto ztrát menší než jaky byl součin napětí a proudu na primaru. Když to vynásobíme ještě účiníkem dostaneme výstupní výkon transformátoru . Napětí i proud na sekundáru můžeme libovolně měnit počtem závitů, ale jejich součin bude vždy stejný. Když na sekundár trafa připojíme například diodu (opět úbytek napětí) a za ni hned stejnosměrný motor, který má ve statoru například permanentní magnety. Rotorem začne protékat proud vytvoří kolem sebe magnetické pole, na které působí statické magnetické pole od permenentních magnetů ve statoru. To způsobí, že se rotor pootočí tak, aby obě magnetická pole byla spokojena, jenže tím že se rotor pootočil se pootočí i s ním pevně spojený komutátor, který mechanicky otočí směr proudu do rotoru to způsobí,  že se otočí i magnetické pole rotoru, které znovu pootočí rotorem, aby se magnetická pole vyrovnali..... a i s pomocí setrvačnosti je to nekonečný děj a motor se točí... (má taky ztráty ve vinutí v ložiskách, vzduchové mezeře, magnetickém obvodu apod.) Na hřídeli toho motoru dostaneme nějakou úhlovou rychlost a nějaký moment, jejichž součin je opět mechanický výkon. Čili ta stejná veličina, kterou jsme měli už na začátku, jenže vlivem ztrát je samozřejmě menší.



Pokud by to tak nějak byla pravda, tak co by se stalo, kdybych na jednu řeku těsně za sebe dal ne jednu turbínu s generátorem, ale třeba 1000 turbín a  1000 generátorů a vše by se třeba spojilo do serie (či paralerně). Sčítal by se jejich výkon? Pokud ano tak proč má každá vodní elektrárna jen jednu turbínu a jeden generátor?

Patrik Augustin:
docela slozita uvaha.Ale hodne teoreticka.Mus ite vzit v potaz i spad toho toku.Turbina ma vuci vode nejaky odpor ktery je dany konstrukci lopatek potazmo turbiny.Musite brat v potaz odpor generatoru a silu potrebnou na rozbeh.Kaskada se da udelat ale vetsina MVE potrebuje urcity spad vodniho toku.Schanim take nejake info.Byla vydana kniha Male vodni elektrarny ale uz se snad neda nikde sehnat.Zkuste zagooglit a hledat male vodni elektrarny tam jsou principy uvedeny.Ale ten Vas pripad s 1000 turbinami fungovat asi jen tak nebude.

Jirka Š. Svejkovský:
Teda vzal jste to hodně ze široka, přitom stačila jedna věta. Vlasně jste mě obral o tři minuty mého času úplně zbytečně  >:(.
Na řeku si dejte turbín kolik je vám libo a hlavně, kolik vám dovolí místní podmínky, spád, vlastníci pozemků a množství protékající vody.

Jiří Schwarz:
Asi tak, jak už psali kolegové.
Voda má nějakou energii, danou hmotností, výškovým rozdílem, rychlostí.
Otáčením lopatkami turbíny voda ztrácí energii, protože ztrácí rychlost a tu energii předává zařízení. To je jeden ze základních zákonů fyziky - zákon o zachování energie. Podle průtoku a rychlosti vody je jistá hranice kolik energie se dá tekoucí vodě "odebrat".
Jeden velký generátor je výhodnější než spousta malých, protože při spojení AC zdrojů do společné sítě musí být synchronní, jakékoliv porušení synchronizace způsobuje ztráty (generátor, který se zpožďuje za jiným se stává spotřebičem)
Pokud jde o knihu o malých vodních elektrárnách, něco jsem před léty koupil ve výprodeji v BENu, kdyby měl někdo vážný zájem, možná bych ji mohl postrádat.

Patrik Augustin:
to Schwarz: mate presny nazev te knihy a autora?A je tam neco zajimaveho?

Navigace

[0] Index zpráv

[#] Další strana