Bir ishqalanish generatori to'g'onni to'ldirish uchun elektr energiyasi ishlab chiqarmikin?
Triboelektrik ta'sir tabiatdagi eng keng tarqalgan hodisalardan biri hisoblanadi. Bu ikki xil materialning yuzaga tegishi uchun ishqalanish bilan cho'ktiruvchi fenomen hisoblanadi. Bir-biri bilan aloqa qiladigan ikkita qatlam sirtga zaryad qilinmaydi, lekin kontaktdan keyin turli materiallar tufayli turli xil xususiyatlar mavjud, ulardan biri elektronni yo'qotish oson, ikkinchisini esa elektron olish oson, shuning uchun ikki materiallar bir-biri bilan bog'lansin. Musbat zaryadlangan, bir tomoni salbiy zaryadlangan. Bu biz odatda biladigan uyg'unlashuv elektrifikatsiyasi. Ushbu hodisa keng tarqalgan bo'lsa-da, elektr energiyasi tajribalarida yuqori kuchlanishli elektr maydonini yaratish uchun ishlatilgandan tashqari u samarali ravishda quvvat manbai sifatida foydalanilmadi.
Mart oyining oxirida «ishqalanish generatorlari» haqidagi hisobot keng tarqalgan tashvishga sabab bo'ldi. Yangilik 2012 yil yanvar oyidan tanlandi. Xitoyning Fanlar Akademiyasining Pekin Instituti Nano energetika va tizimlari institutining bosh ilmiy xodimi Wang Zhonglinning tadqiqot guruhi bir qator ishqalanish generatorlarini ishlab chiqdi.
Ikki choyshab kontakt ishqalanish yuzasi tomonidan to'ldirilganidan so'ng, ikki bargning sirtlari ajratiladi. Ob'ektlarning elektr betarafligini saqlab qolish istagi borligi sababli, ikkita qog'oz elektrod qatlami orqali tashqi devordagi ulanadi va elektronlar tashqi devordan o'tadi. Ikkala elektrod qatlamlari orasida oqim hosil qilish - bu printsipga muvofiq, generatorlar shamolning mexanik energiyasini, suv oqimini va hatto tabiatdagi inson harakatini elektr energiyasiga aylantira oladi. Ushbu turdagi ishqalanish generatorining yangi turi elektr energiyasini ishlab chiqarish samaradorligini ta'minlash bilan birga iqtisodiy jihatdan ham samarali hisoblanadi.
Ishqalanish generatori elektr ishlab chiqarish uchun an'anaviy generatorlar bilan birlashtirilishi mumkin
Ishqalanish generatorlari an'anaviy "elektromagnit indüksiyon jeneratörleri" va "ishqalanish boshlanuvchilar" dan farq qiladi. Ishqalanish generatorlari yadrosi ikkita muhim g'oyadir: birinchisi - ishqalanish elektrifikatsiyasi va elektrostatik induksiya, ikkinchisi esa ingichka qatlam. Elektrod dizayni. Muharrir mikron-qalinligi qalinligi bilan kino materiallarini ishlatgani uchun butun qurilma yumshoq yoki hatto shaffof bo'lishi mumkinligini bildi.
Ishqalanish generatorining dastlabki chiqish oqimi va kuchi ideal emasligi bilan birga, Wang Zhonglin komandasining sa'y-harakatlari bilan, ikki yildan so'ng muammo hal qilindi. Tadqiqotchilar, ishqalanish generatorining ikkita ish qismini surish jarayonida, elektrodlar orasidagi zaryadning miqdori tabiiy yuza tartibli tarzda patterlenmesiyle darajada yaxshilanishi mumkinligini va naqsh zichligi bilan yarim-doğrusaldır.
Shuning uchun ular ishqalanish generatorining chiqish quvvati bo'yicha sifatli pog'onani yaratadigan naqshli dizaynerlar tuzilishini ishlab chiqdilar. Eng so'nggi ishqalanish quvvatini ishlab chiqarish birligi planarlashgan dumaloq stator va rotordan iborat. U 24 foizga erishish uchun qaytib kontaktli haydovchi dizayni orqali 1,5W o'rtacha chiqish quvvatiga erishish uchun sirt namunali ishqalanish qatlami va elektrod qatlamidan foydalanadi. - 50% energiya almashinuvi.
An'anaviy ishlab chiqaruvchilar bilan solishtirganda, ishqalanish generatorining chiqishi yuqori kuchlanishli va past oqim xususiyatlariga ega bo'lib, ular an'anaviy generatorning past kuchlanishli va yuqori oqimi bilan qo'shimcha quvvatni ishlab chiqarish rejimi shakllantirishi mumkin.
Shu bilan birga, ishqalanish generatori engil va arzon organik plyonkadan foydalanganligi sababli, unumdorlik hajmiga ko'ra elektr energiyasini ishlab chiqarish an'anaviy generatorning 30 dan 50 baravarigacha, energiya ishlab chiqarish birligi massasiga nisbatan 30 dan 40 baravargacha jeneratör. Chiqish quvvati zichligi juda katta afzalliklarga ega. Bugungi kunda, Wang Zhonglin jamoasi chidamlilik jihatidan ishqalanish generatorlarini ishlab chiqadi va takomillashtiradi. Mavjud ishqalanish generatorlari 1 mln.lik rotatsiyadan foydalanishda hali ham sustlashmaydi.
Bir surma generatori va qo'lda quvvat generatori o'rtasidagi farq nima?
Xitoyning Nano-Energiya va Tizimlar Institutidagi Pekin Instituti, Vang Zhonglin muxbirga ishqalanish generatorining energiya hosil qilish samarasini ko'rsatdi: ikkala qism bir-biriga bog'langan, sirtni muloyimlik bilan bog'lab, qo'lni bo'shatgandan keyin terminalga ulangan chiroqlar ketma-ket yorishadi. Mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantirishning bu usuli birinchi marta paydo bo'lmadi.
Xuddi shunga o'xshash chiroq ham mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantiradi, bu esa ishqalanish generatoridan farq qiladi.
Printsipial jihatdan, push-tip chiroqning energiya ishlab chiqarish jarayoni an'anaviy elektromagnit induksion quvvatni ishlab chiqarish printsipiga asoslangan. Mexanik energiya qo'lni bosish orqali ta'minlanadi va chiroq ichidagi tishli quti aylanish uchun aylanadi, shu sababli oqimni hosil qilish uchun chiqib ketish magnit chizig'ining harakatini bajarish uchun bobini boshqaradi. Bunday energiya ishlab chiqaruvchi qurilmada magnit maydon hosil qilish uchun ichki magnitlangan bo'lishi kerak, natijada nisbatan katta hajm va og'irlik, murakkab ichki struktura va kichik quvvat kuchi bilan "kichik elektr qurilmasi" . Ishqalanish generatori strukturada ixcham va sodda bo'lgan engil va nozik bir plastik kino foydalanadi va ishqalanish yuzasi naqshli dizayni orqali chiqadigan oqim 3 mA gacha oshiriladi, shunda u faqat "kichik apparatlar" mobil telefonlar. Haqiqiy vaqtda elektr ta'minoti va keng ko'lamli energiya ta'minotiga erishish uchun bir nechta ishqalanish generatorlari to'plamini tashkil qilish oson.
Jeneratörler va kuch boshqarish davrlarini birlashtirib, tadqiqotchilar, kichik bir kuch bilan ta'minlash tizimi ishlab chiqardi. Tizimda impedans qisqarishi, tuzatish, energiya tejash va kuchlanishni boshqarish kabi funktsiyalar mavjud. Har doim tarqalgan elektron mahsulotlarni, jumladan, mobil telefonlarni real vaqtda quvvat bilan ta'minlash yoki to'g'ridan-to'g'ri zaryadlashni ta'minlaydigan doimiy kuchlanishli barqaror DC chiqishi taqdim etiladi. Joriy chiqish quvvati zichligi kvadrat metr uchun 500 vattgacha.
