Bateria Superconductora, control de descarga por tiempo.

[PULSOR]

Muy buenas a todos, venia a comentar una pequeña duda ya que últimamente estoy interesándome mas sobre la superconductividad pero como la electricidad no es mi fuerte, me remito a preguntaros un par de dudas.

Al cargar una bobina superconductora con una fuente de baja tensión ,le conecto un shunt de cobre de alta resistencia en serie con la bobina para saber la corriente que lo atraviesa; y ya sabiendo esto y su resistencia sacaria la tensión del shunt para finalmente averiguar la potencia que estaría sacando por tiempo del superconductor sobre el shunt.
¿He dicho una burrada?, ¿o esta seria una forma de ir extrayendo la energía al superconductor?
Supongo que la forma de extraerle la energía al superconductor seria con cargas conectadas y variando su resistencia para sacar mas o menos.

He visto algunos libros en ingles en el tratado de la superconductividad que las descargas y cargas de estas se hacen por PWM con tiristores, pero no he encontrado información acerca de como realizan la descarga controlando el tiempo de un modo mas bruto como he desarrollado arriba.

Planteo esto ya que no se si estoy en lo cierto puesto que estamos hablando de superconductores y de alguna forma algo se me escapa todavía.

Un Saludo.

[pfdc]

El proceso de almacenamiento en una bobina superconductora no es muy diferente al de una normal y si intercambias corriente por voltaje no es diferente del almacenamiento de energía en un condensador.

Si conectas una fuente a una bobina superconductora el voltaje que aparece en sus extremos es LdI/dt, cuando la bobina esta cargada dI/dt =0 y el voltaje es cero aunque la corriente que pasa por ella sea una intensidad muy grande. Como no tiene voltaje hacer pasar esta corriente no consume potencia, por tanto no es costoso seguir manteniendo esta corriente. Si disminuye la corriente de la fuente en los extremos de la bobina aparece un voltaje que es el que aprovechas para sacar energía.

Es mas fácil de entender si te imaginas un condensador y una fuente de alimentación. Mientras cargas el condensador este absorbe energía hasta que su voltaje se iguala con la fuente. Una vez igualado, mantener el voltaje no requiere apenas energía (las fugas). Si conectas una carga en paralelo con el condensador este te devolverá la energía almacenada. El el condensador la energía se saca poniendo la carga en paralelo con el, en la bobina la carga se pone en serie.

Evidentemente para las energias que se almacenan en estos dispositivos deben ser semiconductores de muy alta potencia.

salud!!

[PULSOR]

El proceso de almacenamiento en una bobina superconductora no es muy diferente al de una normal y si intercambias corriente por voltaje no es diferente del almacenamiento de energía en un condensador.

Si conectas una fuente a una bobina superconductora el voltaje que aparece en sus extremos es LdI/dt, cuando la bobina esta cargada dI/dt =0 y el voltaje es cero aunque la corriente que pasa por ella sea una intensidad muy grande. Como no tiene voltaje hacer pasar esta corriente no consume potencia, por tanto no es costoso seguir manteniendo esta corriente. Si disminuye la corriente de la fuente en los extremos de la bobina aparece un voltaje que es el que aprovechas para sacar energía.

Es mas fácil de entender si te imaginas un condensador y una fuente de alimentación. Mientras cargas el condensador este absorbe energía hasta que su voltaje se iguala con la fuente. Una vez igualado, mantener el voltaje no requiere apenas energía (las fugas). Si conectas una carga en paralelo con el condensador este te devolverá la energía almacenada. El el condensador la energía se saca poniendo la carga en paralelo con el, en la bobina la carga se pone en serie.

Evidentemente para las energias que se almacenan en estos dispositivos deben ser semiconductores de muy alta potencia.

salud!!

Entonces, la curva de descarga seria parecida a un capacitor ya que descargara según la resistencia que le coloque..
Madre mía que desastre, y yo que pensaba utilizar este tipo de bateria para sacar CC totalmente lisa sin alimentarlo con nada aparte, creo que no voy a poder rectificarla.

[sergio moragrega]

Como ha dicho el Profesor, el principio básico de una bobina superconductora es análogo al de una bobina convencional con la diferencia en que la densidad de energía almacenada en forma de campo magnético en esta última es muy superior a la de una convencional, simplemente con bajar la tensión de alimentación de la bobina superconductora o abrir el circuito de alimentación la bobina convertiría de nuevo la energía acumulada en forma de campo magnético de nuevo en corriente, esta podría ser reconducida mediante semiconductores de muy alta intensidad a la carga "R"

Yo en estos temas soy un novato pero creo que a medida que la tensión entre extremos de la bobina superconductora se fuera acercando a la tensión de la fuente de alimentación la corriente empezaría a subir tendiendo hacia el infinito en el caso ideal de una bobina superconductora, claro que a cierta corriente por efecto joule imagino que la bobina subiría de temperatura perdiendo la superconductividad.

Es decir, un super capacitor de muchos faradios en los primeros instantes de carga se comporta como un cortocircuito que se puede prolongar por muchos segundos dependiendo de la resistencia interna de la fuente y al cargarse el super cap la intensidad va disminuyendo hasta practicamente caer a 0 cuando ha igualado la tensión de la fuente , la intensidad no cae a 0 por las perdidas....

De forma inversa una bobina super conductora en los primeros instantes de carga creo yo que debe de comportarse como un circuito abierto y a medida que va creando campo magnético e igualando su tensión respecto de la fuente la corriente va aumentando hasta el infinito en el caso de una fuente de alimentación y bobina superconductora ideal....

Sería imprescindible un circuito PWM limitador o resistencia shunt entre la fuente y la bobina superconductora cosa que no he dibujado.

por favor corregirme si estoy equivocado así aprendemos todos.

[PULSOR]

Buenas, gracias a los dos con el ejemplo de los capacitores ya se entiende el funcionamiento.
Solo que lo pensaba utilizar para sacar una corriente continua de la batería superconductora totalmente pura, es como si tenemos un banco de capacitores y mediante un circuito le voy sacando y rectificando como si tuviera una fuente de continua pura, por eso pregunte la duda, pero vamos que lo que quiero hacer no se puede.
Saludos

[sergio moragrega]

por poderse hacer...se puede, pero hoy por hoy sin un superconductor a temperatura ambiente adecuado lo veo bastante inviable, los recursos para mantener la temperatura necesaria en el superconductor consumirian un tanto por ciento de la energía acumulada, creo que es mas viable y sencillo emplear super caps, un saludo.

[pfdc]

Buenas, gracias a los dos con el ejemplo de los capacitores ya se entiende el funcionamiento.
Solo que lo pensaba utilizar para sacar una corriente continua de la batería superconductora totalmente pura, es como si tenemos un banco de capacitores y mediante un circuito le voy sacando y rectificando como si tuviera una fuente de continua pura, por eso pregunte la duda, pero vamos que lo que quiero hacer no se puede.
Saludos

Supongo que te estas refiriendo a un caso teórico, porque hacer un sistema de almacenamiento de energía con superconductores no esta precisamente al alcance de todo el mundo.

Salud!!

[PULSOR]

Buenas, gracias a los dos con el ejemplo de los capacitores ya se entiende el funcionamiento.
Solo que lo pensaba utilizar para sacar una corriente continua de la batería superconductora totalmente pura, es como si tenemos un banco de capacitores y mediante un circuito le voy sacando y rectificando como si tuviera una fuente de continua pura, por eso pregunte la duda, pero vamos que lo que quiero hacer no se puede.
Saludos

Supongo que te estas refiriendo a un caso teórico, porque hacer un sistema de almacenamiento de energía con superconductores no esta precisamente al alcance de todo el mundo.

Salud!!

Si me refiero a un caso teórico, pero no descarto que en cuanto saque un poco de tiempo e invierta dinero me ponga a fabricar uno para empezar a experimentar solamente.

Saludos