Супермаховик.

[SMILE1]

150*10*10^6.

??

[nikvic]

150*10*10^6.

??

1кГс~10Н, в 1м2 1000000мм2.

[SMILE1]

А вы про перевод...
Да нет, непонятно что на что надо поделить и что в итоге получилось.

[proton]

Давайте попробуем прикинуть до какой скорости надо раскрутить маховик чтоб в нем было 2МДж.

Получается чтоб сохранить 2МДж их нужно около 100кг (против 30т. маховика) и преобразовывать в механику и обратно не надо.

Попинайте, если где ошибся

Начнем с конца.
Энергия трамвая чистая (т.е. без учета той, которую он тратит на преодоление всех сопротивлений) E = m*v*v/2. Получается (один вагон серии Т массой 20 000 кг с пассажирами 100 чел массой 7500 кг на скорости 40 км/час (11 м/с)) может выдать на свои тяговые движки при торможении = 27500*11*11/2 = 1,663 МДж. Эту энергию (не считаем потери в движках) можно выдать на накопитель. Время торможения трамвая примерно секунд от 9 до 25 (в зависимости от того, одним или всеми четырмя движками трамвай тормозит).
Формула энергоемкости маховика E=J*(w*w)/2, где J - момент инерции его, w - угловая скорость.
Чтобы использовать обычный электродвигатель с номинальной частотой вращения 4000 об/мин (перевести в радианы в секунду надо) для запасания указанных 1,663 МДж нужен маховик с моментом инерции J=2E/(w*w) = ~19,25 кг*м2.
На этой фотке накопитель имеет маховик с моментом инерции примерно в два раза больше. Его вес в 100 раз меньше, чем Вами указанный. http://
Так что, в ваши расчеты малая ошибочка вкралась
Вопрос о том, сможет или не сможет запасти - решен практически - сможет. На этом маховике мотор в 22 кВт. Заводит энергию в маховик в 4 МДж за 180 секунд. Более мощный мотор заведет быстрее.
Вопрос сейчас другой - как эту энергию отдать на потребляющее оборудование (например, на тот же тяговый двигатель трамвая) в нужном ему виде (ток и напряжение). Т.е. мне бы советов бывалых электриков не помешало... 

[nikvic]

Вопрос о том, сможет или не сможет запасти - решен практически - сможет. На этом маховике мотор в 22 кВт. Заводит энергию в маховик в 4 МДж за 180 секунд. Более мощный мотор заведет быстрее.

А здесь, к сожалению, не так. Указанная мощность - для номинального режима, а для малой скорости она уже гораздо меньше.
Это - обычная проблема рекуперации. Пока скорость велика, мотор работает как хороший тормоз. Уполовинили скорость - и мощность генератора упадёт в 4 раза, если по-простому - вместе с ЭДС.

[proton]

Пока я считал, nikvic тоже эту ошибку в расчетах массы маховика нашел.
Упомяну про ионисторы. Я слышал, что их испытывали то ли в электричках, то ли в метрошных поездах.
Горят, почем зря.  Вроде как пока от них отказались.
Хочу поточнее сформулировать свой вопрос:
Какой лучше электродвигатель выбрать из существующих, серийно промышленностью выпускаемых, чтобы беспроблемно забирать в маховик энергию из сети трамвайной напряжением 600 В, хранить ее пока трамвай стоит на остановке, и выдавать для разгона обратно в сеть постоянным напряжением 600 В.
Помогите для начала нарисовать принципиальную электрическую схему.  Думаю, что помимо электромашины там много чего еще может понадобиться (частотник, защита от КЗ и всякой другой техники, про которую я мало понимаю)

[SMILE1]

proton, nikvic, звиняйте люди добрые ошибки в своих расчетах так и не нашел ... , видимо у меня понедельник начался немного раньше  ну и бог с ним.

А передать просто, во всяком случае в трамвае - надо фазу с рекуперации пустить по второй рельсе.
Заодно и новые Каренины будут уже в румяном виде встречать свою судьбу

[proton]

А здесь, к сожалению, не так. Указанная мощность - для номинального режима, а для малой скорости она уже гораздо меньше.
Это - обычная проблема рекуперации. Пока скорость велика, мотор работает как хороший тормоз. Уполовинили скорость - и мощность генератора упадёт в 4 раза, если по-простому - вместе с ЭДС.

Согласен про снижение мощности мотора в режиме рекуперации работающего.
Мы применяли инвертор для поддержания постоянного напряжения при рекуперации на выходе (вставке постоянного тока) удерживать постоянное напряжение 730 В. Вот только в сети трамвайной - 600 В.
Через этот же инвертор задавалась скорость раскрутки маховика (с любых начальных скоростей). http://
На фото инвертор, а также резисторы, на которые мы сбрасывали энергию, получаемую при рекуперации вращения маховика. Инвертор выдавал на резисторы 730 В постоянного напряжения.

[proton]

proton, nikvic, звиняйте люди добрые ошибки в своих расчетах так и не нашел ... , видимо у меня понедельник начался немного раньше  ну и бог с ним.

А передать просто, во всяком случае в трамвае - надо фазу с рекуперации пустить по второй рельсе.
Заодно и новые Каренины будут уже в румяном виде встречать свою судьбу

Ну, тогда это задание на дом - найти ошибку про массу маховика.
Про выдачу энергии - не все так просто оказывается.
Маховик (будем называть его Накопителем кинетической энергии - НКЭ), подключенный в сеть  электроснабжения трамвая, чтобы забрать энергию рекуперации должен быть подключен к контактному проводу и к рельсу. Т.е. во время торможения трамвая и выдаче им в контактный провод рекуперированной электроэнергии он фактически выполняет функцию индуктивной нагрузки, которая эту дополнительную энергию забирает на свою работы (раскрутку маховика). При этом питание в контактной сети 600 В. Его или нужно как-то убрать вообще (чтобы накопитель не питался энергией, которую питающий трансформатор с подстанции заводит в контактную сеть), либо сделать так, чтобы НКЭ брал только превышение над этими 600 В. А во время выдачи рекуперированной энергии в сети идет всплеск напряжения.
Как бы это на схеме изобразить ? Поможете?
А девушек, хоть и замужних, надо беречь...

[SMILE1]

Поможете?

Не, схемы не можу - моя механик (гля, каку гарну железяку на 30т придумал)  , я лучше буду помогать маховик от девушек защищать, даже замужних ))

[proton]

Не, схемы не можу - моя механик (гля, каку гарну железяку на 30т придумал)  , я лучше буду помогать маховик от девушек защищать, даже замужних ))

Жалко 
А прочность валов считаете?

[SMILE1]

А прочность валов считаете?

Сегодня, только стеклотару могу посчитать, судя по всему ))))

[proton]

Сегодня, только стеклотару могу посчитать, судя по всему ))))

Беречь надо себя. Сгорать надо на работе...
А подшипники - в принципе знакомая тема? (ресурс, стойкость, нагрузки и проч.)

Хотел еще добавить про вакуум. Мы корпус маховика герметичным сделали. Использовали для откачки насос форвакуумный мощностью 300 Вт.  Эта мощность была зело избыточна. 
Получали примерно 500 Па за 5 минут. Далее кран перекрывали и насос вырубали. Корпус хорошо держал вакуум. 
А вот подшипник - грелся при вращении маховика. 
Эт - тоже проблема, которую решать надо.

[ElectricBus]

Маховик (будем называть его Накопителем кинетической энергии - НКЭ)...

Вероятно, технически более грамотно "обозвать" такой маховик - инерционный накопитель энергии...

[artmixer]

центрифуги для обогащения урана крутятся на игле и большую часть нагрузки с неё на себя берет магнитный подвес. Вы воздух откачали и тем самым снизили теплообмен подшипника с окружающей средой.

[proton]

Вероятно, технически более грамотно "обозвать" такой маховик - инерционный накопитель энергии...

v_nikolay Можно и так. Мы меж собой его НКЭ называем.
Но принцип действия, Вы правы, - использование инерционности маховика для запасания энергии с последующим отбором этой запасенной энергии при помощи электромашины.

[proton]

центрифуги для обогащения урана крутятся на игле и большую часть нагрузки с неё на себя берет магнитный подвес. Вы воздух откачали и тем самым снизили теплообмен подшипника с окружающей средой.

artmixer'у Для их изделия некоторое повышение температуры даже полезно, поскольку игла, вроде как, каменная, а температура им нужна чуть выше комнатной для поддержания гексафторида в газообразном состоянии. 
Нам этого не нужно, подшипник должен быть холодный, а вот воду использовать в конструкции не хотелось бы... Вот и чешем репу, чего делать

[artmixer]

игла сделана из рояльной струны и упирается на корундовую опору, специально её не подогревают, да и сама она не греется. гексач в газообразном состоянии поддерживается путем понижения давления, температура там почти "комнатная"
нет подшипника - нет проблем с его перегревом.
я думаю накапливать в вашем маховике исключительно енергию торможения не получится т.к. если подключить его к общей сети он будет заряжаться от неё.
хотя есть одно решение для цепей постоянного тока:
поднять рабочее напряжение маховика значительно выше контактного и к сети подключать его через тиристоры проводящие ток только в одном направлении

однако для сети переменного тока у меня нет идей по способу его подключения.