The electromechanical device for energy accumulation

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Short-term peak loads of machines and mechanisms arise necessity in mechanical energy accumulation for its consequential impulse use. For instance, it is quite relevant for trucks at the initial stage of dragging heavy trailers. Use of mechanical energy accumulator will help to decrease truck engine power and to enlarge its functional capabilities.

AIM: Development of the mathematical model of the mechanical energy accumulator.

METHODS: The mechanical energy accumulator can be made either as a permanent magnet synchronous machine or as a converter-fed electric motor with the super flywheel mounted at the motor shaft. When the machine is connected to the supply source, the non-stationary process described with two differential equations, mechanical and electric, occurs. Solutions of the differential equations replicate ratios for charging and discharging of an electric capacitor.

RESULTS: According to the obtained formulae, the mechanical energy accumulator seems identical to an electric capacitor for an electric circuit. Therefore, artificial electric capacity can be discussed. Moreover, artificial electric resistance not related to conductor’s specific resistance, length and cross-area, occurs. In view of the aforesaid, the mechanical energy accumulator can be considered as an artificial electric capacitor accumulating not electric field energy but kinematic energy of super-flywheel’s rotation.

CONCLUSIONS: There are designs of super-flywheels capable of accumulating sufficient amount of kinetic energy. The ability of implementing them into passenger vehicles was studied as well. In this context, massive trucks have an undeniable advantage because weight increase is not only non-problematic but preferable in some cases.

About the authors

Valentin D. Pavlov

Vladimir State University named after A.G. and N.G. Stoletovs

Author for correspondence.
Email: pavlov.val.75@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2125-4897
SPIN-code: 1046-4505

Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Automation, Mechatronics and Robotics Department

Russian Federation, 87 Gorky street, 600000 Vladimir

References

  1. Pavlov VD. Initial dynamics of a tractor with massive towed objects. Spravochnik. Inzhenernyy zhurnal s prilozheniem. 2023;4:31–37. (In Russ). doi: 10.14489/hb.2023.04.pp.031-037
  2. Pavlov VD. Solving the problem of starting a multi-link vehicle using theoretical mechanics methods. Vestnik NF BGTU: MekhMat. 2022;2(04(08)):4–14. doi: 10.51639/2713-0657_2022_2_4_4
  3. Pavlov VD. Towing device to overcome static friction force. Sborka v mashinostroenii, priborostroenii. 2023;2:51–57. (In Russ). doi: 10.36652/0202-3350-2023-24-2-51-57
  4. Pavlov VD. Non-mechanical moment of inertia in the spacecraft orientation system. Prikladnaya fizika i matematika. 2022;3:3–5. (In Russ). doi: 10.25791/pfim.03.2022.1227
  5. Pavlov VD. Flywheel with electromagnetic moment of inertia. Spravochnik. Inzhenernyy zhurnal s prilozheniem. 2022;9(306):53–55. (In Russ). doi: 10.14489/hb.2022.09.pp.053-055
  6. Pavlov VD. Controlled artificial elasticity in mechatronic systems. Avtomatizirovannye tekhnologii i proizvodstva. 2022;1(25):20–22. (In Russ). EDN: AZCJHH
  7. Pavlov VD. Transient process in a piezoelectric transducer with an elastic load as part of a mechatronic complex. Avtomatizirovannye tekhnologii i proizvodstva. 2022;2(26):11–12. (In Russ). EDN: GZJTXK
  8. Pavlov VD. Trajectories of combined circular motions in mechanical systems. Spravochnik. Inzhenernyy zhurnal s prilozheniem. 2022;3(300):23–28. (In Russ). doi: 10.14489/hb.2022.03
  9. Pavlov VD. Generalization of the principle of combination of movements to circular movements. Fundamentalnye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii. 2021;6(350):4–9. (In Russ). doi: 10.33979/2073-7408-2021-350-6-4-9
  10. Pavlov VD. Magnetic flux and its quantization. Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra RAN. 2020;4:25–28. (In Russ). doi: 10.31040/2222-8349-2020-0-4-25-28

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. An electric diagram of the mechanical energy accumulator.

Download (13KB)
3. Fig. 2. Current behavior at charging and discharging of an artificial electric capacitor.

Download (44KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».