Você pode armazenar energia em um indutor e usá-lo mais tarde?

Minha empresa usa supercaps para alimentar o dispositivo se a energia for cortada. Fiquei me perguntando se você poderia fazer a mesma coisa com um indutor. Se você não pode, por que não?

O campo magnético que armazena a energia é uma função da corrente através do indutor: sem corrente, sem campo, sem energia. Você precisará de um circuito ativo para manter essa corrente fluindo. Depois de cortar a corrente, o indutor libera a energia do campo magnético também como corrente, e o indutor se torna uma fonte de corrente (enquanto o dual, o capacitor é uma fonte de tensão) .

Aspectos da dualidade capacitor-indutor em termos de armazenamento de energia:

$$\begin{array}{ll} \mbox{Capacitor} & \mbox{Inductor} \\ \mbox{* stores energy in electric field} & \mbox{* stores energy in magnetic field} \\ \mbox{* must be open loop (infinite resistance) } & \mbox{* must be closed loop (zero resistance)} \\ \mbox{* loses energy through parallel resistance} & \mbox{* loses energy through series resistance} \end{array}$$

Um supercondutor pode sustentar um campo magnético em um loop de corrente de resistência zero, no entanto.

Infelizmente, você sempre verá a fumaça do vapor de água causada pelo nitrogênio líquido em imagens como esta, o que significa temperaturas abaixo de -183 ° C.

O problema é que a energia em um indutor é devido à corrente, e quase todos os condutores práticos têm alguma resistência; isso significa que a energia é continuamente drenada para o aquecimento da própria bobina, apesar da perda de energia. Isso pode ser superado usando supercondutores, que não têm resistência alguma, mas o problema é que todos os supercondutores atualmente conhecidos precisam ser resfriados a temperaturas criogênicas. Além disso, enquanto um supercondutor ideal permaneceria supercondutor em qualquer corrente arbitrária, todos sabem que os supercondutores (afaik) têm algum limite superior à densidade de corrente que podem suportar antes que o efeito entre em colapso.

$\begin{array}{lcl} \textbf{Capacitive Storage} & & \textbf{Inductive Storage} \\ \mbox{Must have infinite internal resistance} & | & \mbox{Must have zero internal resistance} \\ \mbox{Voltage must stay in it forever} & | & \mbox{Current must flow through it forever} \\ \mbox{You deal with voltage} & | & \mbox{You deal with current} \\ \mbox{Self discharge may take years} & | & \mbox{Self discharges in very short time} \\ \mbox{Electric field doesn't leak outside much} & | & \mbox{Magnetic field may interfere other components} \\ \mbox{Lighter} & | & \mbox{Very heavy (iron, copper, etc)} \\ \mbox{May be cheaper} & | & \mbox{Fe and Cu may be very expensive in some countries} \\ \end{array}$

Sim, as pessoas podem armazenar e armazenam energia em um indutor e usam mais tarde.

As pessoas construíram algumas unidades de armazenamento de energia magnética supercondutora que armazenam um megajoule de energia por um dia ou mais com uma eficiência bastante alta, em um indutor formado a partir de "fio" supercondutor. Foi-me dito que várias empresas de eletricidade compraram algumas dessas unidades e as usam para melhorar a qualidade da energia.

A maioria das pessoas nos EUA tem dezenas de conversores de comutação de tensão. A maioria desses conversores de tensão de comutação armazena gradualmente energia a uma voltagem em um indutor ou transformador; depois, "mais tarde" gradualmente extrai essa energia do indutor ou transformador a uma voltagem mais desejável, repetidamente, muitas vezes 40.000 ou um milhão de vezes por ano. segundo.

Muitos populares peças electrónicas fornecedores permitem que você classificar indutores por seu factor Q . O fator Q classifica quão bem um indutor ou um capacitor armazena energia. Ao alternar reguladores de tensão e outros aplicativos de armazenamento de energia, um Q maior é melhor.

Os melhores indutores prontos para uso (todos não condutores) de fornecedores populares têm um fator Q de 150 a 25KHz. A maioria dos capacitores possui uma ordem de magnitude melhor em armazenamento de energia (Q mais alto) que isso.

As pessoas podem e armazenam alguma energia em indutores para uso posterior. Porém, em quase todas as situações de armazenamento de energia , usamos outra coisa, porque outra (a) tem custos iniciais mais baixos ou (b) é mais eficiente ou (c) requer menos espaço ou (d) alguma combinação dos itens acima .