Germany / Deutsch
Schwungradgestützte Energiespeichertechnologie von Active Power
Die Grundlagen
Schwungradsysteme speichern kinetische Energie (Energie, die durch die Bewegung einer Masse entsteht) durch ständiges Drehen eines kompakten Rotors in einer reibungsarmen Umgebung.
Die gespeicherte kinetische Energie eines Schwungrads ist proportional zur Masse seines Rotors, zum Quadrat seines Radius und zum Quadrat seiner Rotationsgeschwindigkeit (U/min).
Ek = K ⋅ Masse ⋅ Radius2 ⋅ Umdrehungsgeschwindigkeit (RPM)
Alles über Gleichgewicht
Die Entwicklung des optimalen Schwungrades für eine bestimmte Anwendung erfordert ein sorgfältiges Abwägen zahlreicher Faktoren. Eine Erhöhung der Drehzahl des Schwungrads beispielsweise erhöht die gespeicherte Energie, erhöht aber auch die Beanspruchung des Schwungrads, was die Verwendung eines stärkeren und teureren Materials für den Rotor erfordert. In ähnlicher Weise erhöht sich bei einem Rad mit größerem Durchmesser oder mit mehr Gewicht die Energiespeicherung, aber vielleicht mit einem inakzeptablen Kompromiss bei der Systemgröße oder den Transport- und Installationskosten.
Die CleanSource® Schwungräder von Active Power gleichen Gewicht, Größe, Geschwindigkeit, Belastung und Materialfestigkeit aus, um ein gespeichertes Energie- und Kostenprofil zu unterstützen, das für unsere Zielmärkte wie Rechenzentren, Gesundheitswesen sowie Industrie- und Fertigungsanwendungen optimiert ist.
Schutz der Stromqualität
Wenn Ihre Einrichtung auf die zuverlässige Leistung Ihrer Anlagen angewiesen ist, um die Anforderungen an Produktivität, Qualität und Kosten zu erfüllen, können Stromunterbrechungen, und seien sie noch so geringfügig, nicht nur die Produktion stoppen, sondern auch die Anlagen und Ihr Inventar beschädigen sowie kostspielige Aufräumarbeiten und Verzögerungen verursachen.
Die Produkte von Active Power liefern saubere, zuverlässige Energie und schützen den Betrieb vor allen Arten von Störungen. Unsere unterbrechungsfreien Stromversorgungssysteme tasten den elektrischen Eingang 333 Mal pro Zyklus oder einmal alle 50 Mikrosekunden ab und eliminieren jede Transiente mit Hilfe des statischen Schalters, der Leitungsinduktivität, der Leitungskapazität, der aktiven Filterung, der Leistungswandler und des schwungradgestützten Energiespeichers.
Das System erkennt Spannungsabweichungen vom Nennwert und korrigiert sie sofort auf den aktuellen Nennwert zurück. Bei einem vollständigen Verlust der Eingangsleistung oder einer größeren Abweichung der Eingangsspannung oder –frequenz trennt sich die USV von der Versorgungsquelle, und die Schwungradenergie wird zur Unterstützung der Last bei Nennspannung verwendet, bis der Notstrom-Dieselgenerator in Betrieb geht.
BETRIEB
CleanSource® Schwungrad
Die CleanSource® Schwungradtechnologie von Active Power integriert einen Motor, einen Schwungrad-Energiespeicher und einen Generator zu einer eleganten und wirtschaftlichen Lösung.
Motor
Das Schwungrad ist während 99 % seiner Lebensdauer ein Motor. Ungefähr 1 kW Eingangsleistung wird verwendet, um die Drehungen des Rotors bei 7.700 U/min zu halten.
Energiespeicherung
Als Energiespeichersystem dreht sich der Schwungradrotor mit konstanter Geschwindigkeit, um kinetische Energie zu speichern.
Generator
Wenn kurzzeitig eine Überbrückung erforderlich ist, weil die Netzversorgung ausfällt, wird das Schwungrad zum Generator: Die Trägheit erlaubt es dem Rotor, sich weiter zu drehen, und die kinetische Energie wird in Strom umgewandelt. Die Leistungselektronik im System extrahiert diese Energie und entlädt sie als elektrische Leistung zur Unterstützung der Last.
IM INNEREN DES SCHWUNGRADS
Magnetisches Entladen
Der Schwungradrotor wird teilweise durch magnetische Entlastungstechnik gestützt. Diese Technologie entlastet einen Großteil des Schwungradgewichts von der vor Ort austauschbaren mechanischen Lagerpatrone, wodurch die Lebensdauer des Schwungrads verlängert wird.
7.700 U/min
Der aus einem Stück geschmiedete Rotor aus 4340er Stahl dreht sich mit 7.700 U/min (939 km/h Spitzengeschwindigkeit), was bis zu 10,5 MJ Energie speichert.
Rough Vacuum
Eine Vakuumpumpe evakuiert die Kammer, wodurch der Luftwiderstand am Rotor reduziert wird, um die Effizienz zu verbessern und die Lebensdauer des Systems zu verlängern. Der Luftdruck innerhalb des Gehäuses wird unter 2 mTorr gehalten.
UNSERE SCHWUNGRÄDER
Schwungrad der PLUS-Serie
(225 kW für 25 Sekunden)
Verwendet in der CleanSource® PLUS USV
11,17 cm hoch; 64,77 cm im Durchmesser; 272 kg rotierende Masse; gespeicherte Energie 6,2 MJ
Schwungrad der HD-Serie
(625 kW für 15 Sekunden)
Verwendet in der CleanSource® HD625 USV
31,75 cm hoch; 64,77 cm im Durchmesser, 771 kg rotierende Masse, gespeicherte Energie 10,5 MJ