Heidelberg 2022 – wissenschaftliches Programm

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MP: Fachverband Theoretische und Mathematische Grundlagen der Physik

MP 8: Alternative approaches

MP 8.1: Vortrag

Mittwoch, 23. März 2022, 17:25–17:45, MP-H6

Speicherung elektrischer Energie — •Roland Renz — 96138 Burgebrach Treppendorf 38

Unter Vernachlässigung der elektischen Verschiebungsstromdichte ist das Maxwellsche Gleichungssystem analytisch gelöst worden. Die neue Lösung ist zugeschnitten auf einen großen Bereich von elektromagnetischen Randbedingungen, inclusive der von DC- und AC-Betrieb. Man kann diese analytische Lösung auf das älteste Problem der Energietechik anwenden, der Speicherung von elektrischer Energie. Dazu nutzen wir die in elektrischen Maschinen rotatorisch erzeugte Spannung, die jetzt analytisch berechnet werden kann. Diese rotatorisch erzeugte Spannung beruht auf der räumlich verteilten elektrischen Feldstärke, die aus einem Vektorprodukt entsteht, gebildet aus der Umlaufgeschwindigkeit des koaxialen Kondensators und der ruhenden axialen magnetischen Induktion einer DC-Spule. Die so erzeugte räumliche E-Feldstärke ist radial gerichtet und überlagert das elektrische Feld des geladenen koaxialen Kondensators. Die resultierende E-Feldstärke bestimmt die Spannung am Kondensator. Mit Hilfe des analytischen Durchgriffs optimieren wir die Maschine bezüglich aller Parameter. Wir berechnen die elektrische Ladung des Kondensators durch eine zeitliche Integration des Ladestroms, der bestimmt ist durch die Spannungsdifferenz von aktueller Kondensatorspannung und aktueller DC-Busbar-Spannung. Regelungstechnisch gesehen hat der so gebaute elektrische Energiespeicher integrale Eigenschaften, die notwendig sind, um ein HGÜ-Netz sicher und sehr stabil machen zu können.