بررسی رفتار مواد فروالکتریک جدید عایقی و کاربرد آن‌ها در طراحی خازن‌های فشار قوی ذخیره‌ساز انرژی الکتریکی با تأکید بر باریم تیتانات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد،دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

2 استادیار، د انشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

چکیده

هدف از این مقاله طراحی خازن فشار قوی جدیدی می‌باشد که بین صفحات آن به‌جای استفاده از عایق­های معمول از ماده‌ فروالکتریک باریم تیتانات که ضریب گذردهی نسبی بالایی دارد استفاده شده است. اهداف این پژوهش در واقع رسیدن به مدل کامل الکتریکی از مواد فروالکتریک، با تأکید بر ماده باریم تیتانات می‌باشد که وابستگی ضریب تلفات عایقی و عدد دی­الکتریک نسبی در ارتباط با تغییرات دما و شدت میدان الکتریکی در این مدل شناخته شده باشد. چالش پیش رو این است که ضریب گذردهی نسبی ماده دی‌الکتریک ثابت نبوده و متغیر می‌باشد، همچنین حلقه هیسترزیسی وجود دارد که مشخصات عایقی نظیر ضریب گذردهی نسبی و ضریب تلفات عایقی در آن بر اساس دما تغییر می‌کند که در این مقاله با استفاده از روش اجزای محدود و بازسازی حلقه هیسترزیس واقعی ماده تلاش شده است این موضوع مهم، مورد نظر قرار گرفته و قابل حل باشد. انجام این پژوهش به امکان‌سنجی استفاده از این عایق­ها در ساخت خازن­های فشار قوی و چالش­های پیش رو در این زمینه منجر می‌گردد. همچنین نتایج آن در امکان‌سنجی طراحی و ساخت خازن­های فشار قوی و عایق­های با ضرایب دی‌الکتریک بالا و شناخت چالش­های پیش رو و پیشنهاد مناطق مناسب از لحاظ آب و هوایی (حداقل و حداکثر دما) جهت نصب خازن‌های مذکور، کارآمد می‌باشد.

کلیدواژه‌ها