सुपरकंडक्टिंग मैग्नेटिक एनर्जी स्टोरेज (एसएमई) का परिचय: सिद्धांत और अनुप्रयोग

लेख चर्चा करता है कि विद्युत चुम्बकीय प्रेरण और संबंधित समीकरणों के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्रों में ऊर्जा कैसे संग्रहीत की जाती है।यह एसएमई सिस्टम बनाने में उपयोग किए जाने वाले उन्नत डिजाइनों और सामग्रियों की भी जांच करता है, जो टोरोइडल और सोलनोइडल कॉइल पर ध्यान केंद्रित करता है।इन प्रणालियों का उपयोग विभिन्न सेटिंग्स में, चिकित्सा सुविधाओं से लेकर औद्योगिक साइटों तक किया जाता है।लेख घटकों का एक विस्तृत अवलोकन प्रदान करता है, जैसे कि सुपरकंडक्टिंग सामग्री जैसे कि नाइओबियम-टाइटेनियम और Yttrium बेरियम कॉपर ऑक्साइड, और SMES सिस्टम्स में कॉइल कॉन्फ़िगरेशन के लिए महत्वपूर्ण डिजाइन विचार।

सूची

चित्रा 1: सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण

सुपरकंडक्टिविटी क्या है?

सुपरकंडक्टिविटी एक क्वांटम यांत्रिक घटना है जहां कुछ सामग्री एक आवश्यक तापमान से नीचे ठंडा होने पर प्रतिरोध के बिना बिजली का संचालन करती है।इसमें शामिल हैं:

शून्य विद्युत प्रतिरोध

सुपरकंडक्टर्स आदर्श परिस्थितियों में ऊर्जा हानि के बिना स्थायी वर्तमान प्रवाह की अनुमति देते हैं, जो उनकी परिभाषित विशेषता है।

Meissner प्रभाव

सुपरकंडक्टर्स सुपरकंडक्टिंग स्थिति में अपने इंटीरियर से चुंबकीय क्षेत्रों को निष्कासित करते हैं।यह Meissner प्रभाव के रूप में जाना जाता है और SMES अनुप्रयोगों में स्थिर और कुशल चुंबकीय क्षेत्रों को बनाए रखने के लिए अच्छा है।

चरण संक्रमण

सुपरकंडक्टिविटी एक विशिष्ट तापमान पर होती है जिसे महत्वपूर्ण तापमान कहा जाता है।यह तापमान सामग्री-विशिष्ट है और उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स के लिए पूर्ण शून्य से उच्च तापमान तक हो सकता है।

चित्र 2:

चित्र 3: विद्युत चुम्बकीय बल

एक चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा भंडारण का तंत्र

एसएमईएस सिस्टम में, ऊर्जा को एक सुपरकंडक्टिंग कॉइल में प्रत्यक्ष वर्तमान द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत किया जाता है।प्रक्रिया में शामिल हैं:

जब वर्तमान सुपरकंडक्टिंग कॉइल के माध्यम से प्रवाहित होता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है।विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत के अनुसार, चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत ऊर्जा वर्तमान के वर्ग और कॉइल के अधिष्ठापन के लिए आनुपातिक है।

संग्रहीत ऊर्जा (ई) को समीकरण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

जहां एल कॉइल का अधिष्ठापन है, और मैं वर्तमान है।कॉइल डिज़ाइन ऊर्जा भंडारण को बढ़ाने के लिए अधिकतम इंडक्शन और वर्तमान क्षमता पर केंद्रित है।

ऊर्जा को प्रभावी ढंग से संग्रहीत करने और उपयोग करने के लिए, चुंबकीय क्षेत्र को समाहित और नियंत्रित किया जाना चाहिए।इसमें चुंबकीय मार्गों को अनुकूलित करने और नुकसान को कम करने के लिए जटिल ज्यामितीय और सामग्री इंजीनियरिंग शामिल है।

एक सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण (एसएमई) के घटक

सुपरकंडक्टिंग कॉइल को सुपरकंडक्टिविटी का अनुकूलन करने के लिए इंजीनियर किया जाता है, जो विद्युत प्रवाह को प्रतिरोध के बिना प्रवाह करने की अनुमति देता है।ये कॉइल एक कोर के चारों ओर सुपरकंडक्ट वायर को घुमावदार करके या इसे एक सोलनॉइड में आकार देने के द्वारा बनाए जाते हैं।

• कॉइल कॉन्फ़िगरेशन

सोलनॉइड कॉइल - ये बेलनाकार कॉइल अंदर एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं और इसका उपयोग एमआरआई मशीनों में किया जाता है।

टोरोइडल कॉइल - एक डोनट की तरह आकार, इन कॉइल का उपयोग फ्यूजन रिसर्च में प्लाज्मा कंटेनर के लिए टोकामक रिएक्टरों जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।

चित्रा 4: सोलनॉइड कॉइल और टॉरॉइडल कॉइल

• कूलिंग सिस्टम

उन्नत कूलिंग सिस्टम सुपरकंडक्टिविटी बनाए रखने के लिए उपयोगी हैं।ये सिस्टम तरल हीलियम, तरल नाइट्रोजन, या क्रायोकूलर का उपयोग करते हैं ताकि कॉइल को तापमान पर अच्छी तरह से नीचे रखा जा सके।

सुपरकंडक्टिंग कॉइल में उपयोग की जाने वाली सामग्री

सुपरकंडक्टिंग कॉइल का प्रदर्शन भारी रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्रियों पर निर्भर करता है।सुपरकंडक्टिंग सामग्री के दो प्राथमिक प्रकार हैं:

• कम तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स (LTS)

Niobium-Titanium (NBTI): आमतौर पर MRI सिस्टम और अनुसंधान सुविधाओं में उपयोग किया जाता है, NBTI को इसकी स्थायित्व और अपेक्षाकृत सरल क्रायोजेनिक आवश्यकताओं के लिए मूल्यवान माना जाता है।

Niobium-tin (NB3SN): NBTI की तुलना में उच्च तापमान और चुंबकीय क्षेत्र की सीमा के साथ, NB3SN मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

• उच्च तापमान सुपरकंडक्टर्स (एचटीएस)

Yttrium बेरियम कॉपर ऑक्साइड (YBCO): यह सामग्री LTS सामग्री की तुलना में उच्च तापमान पर संचालित होती है, कूलिंग सिस्टम की लागत को सरल और कम करती है।

बिस्मथ स्ट्रोंटियम कैल्शियम कॉपर ऑक्साइड (BSCCO): अपने टेप-जैसे रूप के लिए जाना जाता है, BSCCO जटिल आकृतियों वाले कॉइल के लिए लचीला और उपयुक्त है।

चित्रा 5: Yttrium बेरियम कॉपर ऑक्साइड (YBCO) और बिस्मथ स्ट्रोंटियम कैल्शियम कॉपर ऑक्साइड (BSCCO)

एक सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली में ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया

एसएमईएस सिस्टम में पहला कदम वर्तमान (एसी) को प्रत्यक्ष करंट (डीसी) में बदल रहा है क्योंकि सुपरकंडक्टिंग कॉइल डीसी पर चलता है।

एसी, जो ग्रिड या पावर प्लांट से आता है, एक रेक्टिफायर में चला जाता है।रेक्टिफायर का काम एसी को चालू करना है, जो दिशा को बदल देता है, डीसी में, जो एक दिशा में बहता है।यह ऐसा करने के लिए डायोड या थायरिस्टर्स जैसे उपकरणों का उपयोग करता है।

इस रूपांतरण के बाद, डीसी में अभी भी कुछ एसी जैसे लहरें हो सकती हैं।इन्हें सुचारू करने के लिए, हम कैपेसिटर और इंडक्टर्स के साथ फिल्टर का उपयोग करते हैं।यह एसएमईएस सिस्टम की दक्षता और सुरक्षा के लिए डीसी को स्थिर बनाता है।

चिकनी डीसी तैयार होने के साथ, डीसी एक सुपरकंडक्टिंग कॉइल में बहता है, जिसमें कोई विद्युत प्रतिरोध नहीं है। यह ऊर्जा खोए बिना वर्तमान को प्रवाहित करने की अनुमति देता है।

कॉइल में डीसी इस क्षेत्र में संग्रहीत चुंबकीय ऊर्जा में विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित करते हुए, इसके चारों ओर एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।

कॉइल सुपरकंडक्टिव रखने के लिए, कॉइल को तरल हीलियम या नाइट्रोजन जैसे क्रायोजेनिक कूलेंट का उपयोग करके बहुत कम तापमान पर रखा जाता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि किसी भी तापमान में वृद्धि से कॉइल अपनी सुपरकंडक्टिविटी खो सकता है, जिससे ऊर्जा हानि हो सकती है।

जब हमें संग्रहीत ऊर्जा की आवश्यकता होती है, तो चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत ऊर्जा कॉइल में डीसी करंट को ड्राइव करती है। इस डीसी को अधिकांश पावर सिस्टम के लिए उपयोगी होने के लिए एसी में वापस करने की आवश्यकता है।एक इन्वर्टर एसी ग्रिड से मेल खाने वाली आवृत्ति पर वर्तमान की दिशा को बदलकर ऐसा करता है।

एसी आउटपुट को ग्रिड के वोल्टेज, आवृत्ति और चरण के साथ सिंक्रनाइज़ किया जाता है, जो बाहर भेजे जाने से पहले, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह ग्रिड और अन्य विद्युत भार के साथ अच्छी तरह से काम करता है।

चित्रा 6: सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली का योजनाबद्ध आरेख

सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का डिजाइन

दक्षता, लागत और ऊर्जा भंडारण क्षमता के लिए आवश्यक एसएमई सिस्टम में कॉइल डिजाइन।दो मुख्य कॉइल डिज़ाइन टॉरॉइडल और सोलनॉइडल हैं।

कुंडल प्रकार	ज्यामिति और कार्य	लाभ	नुकसान
टोरोइडल कॉइल	डोनट के आकार का, लगभग सभी को रखने के लिए डिज़ाइन किया गया कॉइल के अंदर चुंबकीय क्षेत्र, रिसाव को कम करना।यह आकार मदद करता है कुंडल संरचना पर कार्य करने वाले विद्युत चुम्बकीय बलों को कम करें।	चुंबकीय क्षेत्र नियंत्रण: चुंबकीय फ़ील्ड कॉइल के भीतर रहता है, जिससे कम आवारा चुंबकीय क्षेत्र होता है।	विनिर्माण जटिलता: निर्माण टोरोइडल आकृतियाँ जटिल और महंगी हैं।
		सुरक्षा: यह डिजाइन सुरक्षित है और हस्तक्षेप को कम करता है पास के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और अन्य संवेदनशील उपकरणों के साथ।	रखरखाव की चुनौतियां: एक्सेस करना इन कॉइल्स के आंतरिक भागों में मुश्किल है, रखरखाव को जटिल करना और निरीक्षण।
सोलेनोइडल कॉइल	बेलनाकार, वर्तमान के साथ चल रहा है सिलेंडर की लंबाई।यह डिजाइन सरल और अधिक सीधा है टॉरॉइडल कॉन्फ़िगरेशन से।	निर्माण में आसानी: सोलनोइडल कॉइल हैं उनकी सरल ज्यामिति के कारण उत्पादन करने के लिए आसान और कम महंगा। रखरखाव पहुंच: ओपन-एंडेड डिज़ाइन उन्हें आसान बनाता है बनाए रखने और निरीक्षण करने के लिए।	चुंबकीय क्षेत्र रिसाव: चुंबकीय सिलेंडर के दोनों सिरों पर फील्ड लीक होता है, जो पास के इलेक्ट्रॉनिक को प्रभावित कर सकता है उपकरणों और अतिरिक्त परिरक्षण की आवश्यकता होती है।

कॉइल डिजाइन की पसंद को प्रभावित करने वाले कारक

चित्रा 7: सोलनोइडल कॉइल और टॉरॉइडल कॉइल

इच्छित आवेदन: आवेदन कॉइल पसंद को निर्धारित करता है।उदाहरण के लिए, टॉरॉइडल कॉइल को पसंद किया जाता है, जहां विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम से कम किया जाना चाहिए, जैसे कि चिकित्सा सुविधाओं में या संवेदनशील वैज्ञानिक उपकरणों के पास।

ऊर्जा भंडारण आवश्यकताएं: संग्रहीत की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा कुंडल डिजाइन को प्रभावित करती है।सोलनोइडल कॉइल उनकी लागत-प्रभावशीलता के कारण छोटे पैमाने पर अनुप्रयोगों के अनुरूप हो सकते हैं, जबकि दक्षता और न्यूनतम चुंबकीय रिसाव के कारण बड़े, औद्योगिक पैमाने पर भंडारण के लिए टॉरॉइडल कॉइल का उपयोग किया जा सकता है।

अंतरिक्ष और पर्यावरणीय बाधाएं: उपलब्ध भौतिक स्थान और पर्यावरणीय स्थिति प्राथमिक विचार हैं।टोरोइडल कॉइल, उनके कॉम्पैक्ट और संलग्न चुंबकीय क्षेत्र के साथ, सीमित स्थानों या आबादी वाले क्षेत्रों के लिए बेहतर अनुकूल हैं।

बजट की कमी: बजट सीमाएं कॉइल डिजाइन पसंद को प्रभावित करती हैं।सोलेनोइडल कॉइल कम खर्चीले होते हैं और लागत-संवेदनशील परियोजनाओं में पसंद किए जा सकते हैं।

रखरखाव और परिचालन विचार: रखरखाव और परिचालन विश्वसनीयता में आसानी महत्वपूर्ण हैं।सोलनॉइडल कॉइल, रखरखाव और निरीक्षण के लिए आसान पहुंच प्रदान करना, उनके चयन में एक निर्णायक कारक हो सकता है।

सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लाभ

फ़ायदा	विवरण
उच्च दक्षता और तेजी से प्रतिक्रिया समय	एसएमई सिस्टम 95% से अधिक दक्षता प्राप्त करता है लगभग शून्य प्रतिरोध के साथ एक सुपरकंडक्टिंग कॉइल में ऊर्जा भंडारण करके।वे मिलीसेकंड में बिजली की मांग में बदलाव का जवाब दे सकता है।
पर्यावरणीय प्रभाव और स्थिरता	ये सिस्टम पर्यावरण के अनुकूल हैं, उत्सर्जित करते हैं कोई ग्रीनहाउस गैसें या विषाक्त पदार्थों का उपयोग नहीं करना।वे स्थिर बनाए रखते हैं तापमान या मौसम जैसी बाहरी परिस्थितियों की परवाह किए बिना प्रदर्शन।
विश्वसनीयता और दीर्घायु	एसएमई सिस्टम में कोई चलती भाग और उपयोग नहीं होता है टिकाऊ सुपरकंडक्टिंग सामग्री, जिसके परिणामस्वरूप कम पहनने और आंसू और कम होता है उनके लंबे जीवनकाल में रखरखाव की लागत।
स्केलेबिलिटी और बहुमुखी प्रतिभा	कुछ से ऊर्जा भंडारण करने में सक्षम किलोवाट-घंटे में कई मेगावाट-घंटे, एसएमई इकाइयां विभिन्न के लिए लचीली हैं एप्लिकेशन और न्यूनतम वातावरण में न्यूनतम वातावरण में स्थापित किया जा सकता है संशोधन।
ग्रिड और नवीकरणीय ऊर्जा का समर्थन करना	वे वोल्टेज को विनियमित करने में मदद करते हैं, स्थिर करें आवृत्ति, और अक्षय स्रोतों से चिकनी आउटपुट, ग्रिड को बढ़ाना अक्षय ऊर्जा के अधिक से अधिक एकीकरण की विश्वसनीयता और समर्थन।
दीर्घकालिक लागत-प्रभावशीलता	उच्च प्रारंभिक लागतों के बावजूद, एसएमई सिस्टम में कम परिचालन और रखरखाव खर्च होते हैं, जिससे वे होते हैं लंबे समय में लागत प्रभावी, विशेष रूप से विशिष्ट अनुप्रयोगों में।
बचाव और सुरक्षा	एसएमई सिस्टम के जोखिमों से बचते हैं रासायनिक भंडारण समाधानों से जुड़े विस्फोट या विषाक्त लीक, मेकिंग शहरी क्षेत्रों सहित विभिन्न सेटिंग्स के लिए उन्हें सुरक्षित।

सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण के अनुप्रयोग

चित्र 8: लचीली एसी ट्रांसमिशन सिस्टम, सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण के प्रमुख अनुप्रयोगों में से एक

अस्पताल

अस्पताल जीवन रक्षक उपकरण और देखभाल प्रणाली को चालू रखने के लिए एक निर्बाध बिजली आपूर्ति (यूपीएस) पर भरोसा करते हैं।एसएमईएस सिस्टम बिजली की विफलताओं के दौरान संग्रहीत ऊर्जा को तुरंत जारी करके एक विश्वसनीय यूपीएस समाधान प्रदान करता है, परिचालन व्यवधानों को कम करता है।वे उच्च गुणवत्ता वाले बिजली विनियमन को भी बनाए रखते हैं, जो मामूली बिजली के उतार-चढ़ाव से संवेदनशील चिकित्सा उपकरणों की रक्षा करता है।

आंकड़ा केंद्र

डेटा सेंटर, जो बड़ी मात्रा में डिजिटल जानकारी का प्रबंधन करते हैं, बिजली की गुणवत्ता के मुद्दों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैं।एसएमई सिस्टम वोल्टेज सैग और सर्ज जैसे लघु अवधि की बिजली की गड़बड़ी से बचाने के लिए आदर्श हैं।एसएमई को एकीकृत करके, डेटा सेंटर सर्वर और नेटवर्किंग उपकरणों के निरंतर संचालन को सुनिश्चित कर सकते हैं, डेटा सेवा उपलब्धता और अखंडता को बनाए रख सकते हैं।

नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरण

पवन और सौर जैसे अक्षय ऊर्जा स्रोत मौसम की स्थिति के कारण बिजली उत्पादन में परिवर्तनशीलता का परिचय देते हैं।एसएमईएस सिस्टम उच्च उत्पादन की अवधि के दौरान अतिरिक्त बिजली को जल्दी से अवशोषित करके और कम उत्पादन के दौरान ऊर्जा जारी करके, उतार -चढ़ाव को खत्म करने और ग्रिड स्थिरता को बढ़ाने के लिए ग्रिड को स्थिर करता है।

विद्युत वाहन प्रभार स्टेशन

इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवीएस) को बढ़ाने के साथ, कुशल और फास्ट चार्जिंग समाधान की मांग बढ़ जाती है।ईवी चार्जिंग स्टेशनों पर एसएमई सिस्टम ऑफ-पीक समय के दौरान ऊर्जा को संग्रहीत करके और चरम मांग के दौरान इसे जारी करके लोड मांगों का प्रबंधन करते हैं।यह विद्युत ग्रिड पर तनाव को कम करता है और तेजी से चार्जिंग समय को सक्षम करता है।

औद्योगिक अनुप्रयोग

उन उद्योगों को जिन्हें एसएमई सिस्टम से अचानक बिजली लाभ की आवश्यकता होती है।ये सिस्टम ग्रिड पर भारी ड्राइंग के बिना सही ऊर्जा प्रदान करते हैं, मशीनरी के सटीक नियंत्रण के लिए निर्माण और उत्पाद की गुणवत्ता बनाए रखने की आवश्यकता है।

सैन्य और वायु

सैन्य ठिकानों और एयरोस्पेस संचालन के लिए विश्वसनीय और उच्च गुणवत्ता वाली ऊर्जा की आवश्यकता होती है।एसएमई सिस्टम एक त्वरित-प्रतिक्रिया बिजली की आपूर्ति प्रदान करता है जो निर्बाध संचालन सुनिश्चित करता है और इन क्षेत्रों में उन्नत प्रौद्योगिकी और उपकरणों की उच्च ऊर्जा मांगों का समर्थन करता है।

बड़े पैमाने पर पारगमन तंत्र

रेल नेटवर्क और शहरी पारगमन प्रणाली एसएमई के साथ बिजली दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार करते हैं।ये इकाइयां ब्रेकिंग के दौरान उत्पादित ऊर्जा का प्रबंधन करती हैं और इसे कुशलता से पुनर्वितरित करती हैं, जिससे पारगमन प्रणाली की समग्र ऊर्जा दक्षता बढ़ जाती है।

निष्कर्ष

लेख में एक क्रांतिकारी ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी के रूप में उनकी क्षमता को उजागर करते हुए, सुपरकंडक्टिंग मैग्नेटिक एनर्जी स्टोरेज (एसएमईएस) सिस्टम की पड़ताल की गई है।एसएमई सिस्टम उच्च दक्षता, त्वरित प्रतिक्रिया समय और कम पर्यावरणीय प्रभाव प्रदान करते हैं, जिससे उन्हें वर्तमान ऊर्जा चुनौतियों के लिए समाधान मिलता है।लेख में स्वास्थ्य सेवा, अक्षय ऊर्जा और परिवहन सहित विभिन्न क्षेत्रों में उनके उपयोग को शामिल किया गया है, जो उनकी बहुमुखी प्रतिभा और स्केलेबिलिटी दिखाते हैं।जैसे -जैसे दुनिया स्थायी ऊर्जा समाधानों की ओर बढ़ती है, एसएमईएस प्रौद्योगिकी वैश्विक ऊर्जा लचीलापन बढ़ाने में बाहर खड़ी होती है।अक्षय ऊर्जा स्रोतों को एकीकृत करने के लिए एसएमई में विकास, वैश्विक बिजली बुनियादी ढांचे की स्थिरता और दक्षता में सुधार।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. एक चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा कैसे स्टोर करता है?

एक चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय द्विध्रुव या चार्ज कणों के संरेखण और आंदोलन के माध्यम से ऊर्जा को संग्रहीत करता है।जब एक विद्युत प्रवाह तार के एक कॉइल से होकर गुजरता है, तो यह कॉइल के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।यह चुंबकीय क्षेत्र क्षेत्र को स्थापित करने के लिए किए गए कार्य के कारण ऊर्जा को संग्रहीत करने में सक्षम है।विशेष रूप से, एक सामग्री में परमाणुओं के चुंबकीय क्षणों को संरेखित करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो बदले में एक ऐसा क्षेत्र बनाता है जो बलों को बढ़ा सकता है और अन्य वस्तुओं पर काम कर सकता है।एक चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत ऊर्जा सीधे क्षेत्र की तीव्रता के वर्ग के लिए आनुपातिक है।

2. एक चुंबकीय क्षेत्र में कौन सी डिवाइस ऊर्जा संग्रहीत करता है?

एक चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा को संग्रहीत करने वाला उपकरण एक प्रारंभ करनेवाला या एक चुंबकीय कॉइल है।इंडक्टर्स में तार के कॉइल होते हैं, जो अक्सर एक चुंबकीय कोर के चारों ओर लिपटे होते हैं, जो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को बढ़ाता है।जब कॉइल के माध्यम से वर्तमान प्रवाह होता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और इस क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत होती है।चुंबकीय ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए एक प्रारंभ करनेवाला की क्षमता का उपयोग कई इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों में, बिजली की आपूर्ति और रूपांतरण प्रौद्योगिकियों में किया जाता है।

3. चुंबकीय ऊर्जा भंडारण को सुपरकंडक्ट करना कितना कुशल है?

सुपरकंडक्टिंग मैग्नेटिक एनर्जी स्टोरेज (एसएमई) सिस्टम अत्यधिक कुशल हैं, जो 90% से 95% की गोल-यात्रा ऊर्जा दक्षता प्राप्त करते हैं।ये सिस्टम सुपरकंडक्टिंग कॉइल का उपयोग करते हैं जो बहुत कम तापमान पर प्रतिरोध के बिना बिजली का संचालन कर सकते हैं।विद्युत प्रतिरोध की कमी का मतलब है कि लगभग कोई ऊर्जा गर्मी के रूप में खो जाती है, जो ऊर्जा भंडारण की दक्षता को बढ़ाती है।एसएमईएस सिस्टम को संग्रहीत ऊर्जा को लगभग तुरंत छोड़ने की उनकी क्षमता के लिए मूल्यवान है, जो कि तेजी से डिस्चार्ज की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए अच्छा है, जैसे कि पीक डिमांड के दौरान पावर ग्रिड को स्थिर करना।

4. क्या चुंबकीय ऊर्जा एक स्टोर या स्थानांतरण है?

चुंबकीय ऊर्जा ऊर्जा भंडारण का एक रूप है।ऊर्जा को एक कुंडल में विद्युत आवेशों के आंदोलन द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत किया जाता है।जरूरत पड़ने पर, इस संग्रहीत ऊर्जा को वापस विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है या यांत्रिक कार्य करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, इस प्रकार ऊर्जा को चुंबकीय क्षेत्र से दूसरे रूप में स्थानांतरित किया जा सकता है।हालांकि, इंडक्टर्स या एसएमईएस सिस्टम जैसे उपकरणों में चुंबकीय ऊर्जा की प्राथमिक भूमिका ऊर्जा को संग्रहीत करना है।

5. एक चुंबकीय ऊर्जा स्टोर का उदाहरण क्या है?

एक चुंबकीय ऊर्जा स्टोर का एक उदाहरण फ्लाईव्हील एनर्जी स्टोरेज सिस्टम है, जो मुख्य रूप से यांत्रिक रूप से यांत्रिक रूप से ऊर्जा भंडारण और स्थिरीकरण के लिए चुंबकीय घटकों को शामिल करता है।ये सिस्टम एक घूर्णन यांत्रिक फ्लाईव्हील का उपयोग करते हैं, जिसका आंदोलन एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, उन संस्करणों में जो घर्षण और ऊर्जा हानि को कम करने के लिए चुंबकीय बीयरिंग का उपयोग करते हैं।यांत्रिक और चुंबकीय ऊर्जा के बीच यह बातचीत फ्लाईव्हील प्रणाली को ऊर्जा को कुशलता से संग्रहीत करने और आवश्यकता होने पर इसे तेजी से जारी करने की अनुमति देती है, जिससे यह यांत्रिक और विद्युत दोनों रूपों में चुंबकीय ऊर्जा भंडारण का एक व्यावहारिक अनुप्रयोग बन जाता है।