Способ определения вольт-амперных характеристик элементов при испытаниях многоэлементного электрогенерирующего канала

(55 Н 5 0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Е ИЗОБРЕТЕНИЯ; СПИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1) 4882154/212) 16,11,906) 07,12,92. Бюл. М. 451) Головное конструкторское бюро Научно-производственного обьединения "Энергия" (72) В,В.Синявский(2 (2 (4 (7 тся к методам неазования тепловой ю и может быть исх испытаниях мно- рогенерирующих го нос об ску ев ект ров 1 Одостаток - низка нои ний ЭГКи электроге еряются и стики ЭГК йших зада ие вольт-а ждого ЭГЭ последоваерирующих тегральные в то время испытаний перных хаИзвестен способ определения ВАХ ЭГЭ путем расчета для заданной геометри эмиссионных свойств электродов, заданно Изобретение от посредстьенного пре энергии в электриче пользовано при петл гоэлементных эл каналов (Э ГК).Во время исггыта тельно соединенных элементов (ЭГЭ) изм выходные характери как одной из важне является определен рактеристик (ВАХ) ка 1780129 А 1 ПРИ ИСПЫТАНИЯХ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕГО КАНАЛА (57) Назначение; петлевые испытания многоэлементных электрогенерирующих каналов. Сущность изобретения: при определении статической вольт-амперной характеристики (ВАХ) канала измеряют зависимости срабатываемой каждым элементом непреобразованной тепловой мощности от напряжения или от тока канала, определяют значения токов 1 эгк и напряжений Оэгк 1-канала в точках минимума этих зависимостей, а оценку линеаризирован ной ВАХ каждого элемента осуществляют из определенного соотношения,я тепловыделения и других пара ность.Наиболее близким к предлагаемому является способ определения ВАХ ЭГЭ при испытаниях многоэлементного ЭГК, заключающийся в определении статической ВАХ при испытаниях ЭГК, расчете ожидаемых ВАХ ЭГЭ и ЭГК, оценке ВАХ каждого ЭГЭ по результатам сравнения экспериментальной и расчетной ВАХ ЭГК(2).Основной недостаток - низкая точность из-за недостоверности или большей погрешности закладываемых в расчет ЭГК исходных данных, в частности эмиссионных свойств и степени черноты электродов, сис1780129 О 1 1 эгк 1 Оэгк и1 эгк1 = 2 эгкОэгк или где 1 и Ц - ток и напряжение 1-го ЗГЭ;и число ЭГЭ в ЭГК,Предложенный способ реализуется следующим образом.После установки ЭГК в составе петлевого устройства в ячейку последовательного реактора поднимают мощность реактора до рабочего значения. В ЭГК подают рабочее тело (пар цезия), после чего ЭГК начинает генерировать электроэнергию, которая отводится на внешнюю нагрузку. Непреобразованная часть тепла (примерно 90%) через систему теплосброса петлевого устройства Отводится к теплоносителю. С помощью системы съема ВАХ путем изменения нагрузки медленно 10-30 мин снимается статическая ВАХ ЭГК (В виде зависимости 1 эгк(Оэгк), Во время съема ВАХ с помощью датчиков системы измерения сбрасываемой каждым ЭГЭ тепловой мощности, выполненной. например, в виде секционированного по числу ЭГЭ калориметра или термопар, расположенных на чехле ЭГК напротив каждого ЭГЭ, измеряется сбрасываемая каждый ЭГЭ непреобразованная ТЕПЛОВая МОЩНОСТЬ Осбр (1 эгк) ИЛИ Осбр (Оэгк). В точке максимума генерируемой каждый ЭГЭ электрической мощности О/=Л 1 ах наблюдается минимум С 1 сбрь так как суммарная тепловая мощность каждого ЭГЭ есть сумма С 1 сбр и генерируемой мощности ИъДля каждого 1-го ЭГЭ находят минимум ЗВВИСИМОСТИ Осбр(Оэгк) ИЛИ Осбрл (1 эгк), РЕГИ(3) 30Формула линеаризированной ВАХ может быть записана в виде 35 1 (О) = 1 кэ -- ООхх п1 эгк=11 = 2 1 эгкОэгк темы контакта дистанципнаторов с электродами, тепловых утечек через коммугационную перемычку и т,п,Цель изобретения - повышение точности,Цель достигается предложенным способом определения ВАХ ЭГЭ при испытаниях многоэлементного ЭГК, Включающим определение статической г Х и-элементного ЭКГ и оценку линеаризированной ВАХ каждого из и ЭГЭ, отличающимся тем, что при определении статической ВАХ ЭГК измеряют зависимости сбрасываемой каждым ЭГЭ непреобразованной тепловой мощности от напряжения или от тока ЭГК, в точках минимума этой зависимости для каждого ЭГЭ регистрируют ток 1 эгк; и напряжение Оэгк;, а линеаризированную ВАХ каждого 1-го ЭГЭ оценивают по выражению СТРИРУЮТ ЗНВЧЕНИЕ Оэгк ИЛИ 1 эгк ДЛЯ П МИНИМУМОВ ЗВВИСИМОСТИ Осбр(Оэгк). В ТОЧКЕ минимума Осбр(Оэгк) будет максимум Юь который для линейных ВАХ реализуется в 5точке с О=Охх /2 и 11= 1 кэ 1 /2, где Охх и 1 кэ 1 - ЭффЕКтИВНЫЕ ЗНаЧЕНИя НВПряжЕНИя ХО- лостого хода и тока короткого замыкания ВАХ 1-го ЭГЭ, Так как в каждой точке миниМума Осбр(Оэгк) ИЗМЕРЕНО 1 эщ, Чврвэ ВСЕ последовательно соединенные ЭГЭ проходит один и тот же ток, то для каждого ЭГЭ известны 1 кз =21 эгк . Для определения Охх воспользуемся тем, что в точках гене рирования максимальной мощности отношения токов и напряжений отдельных ЭГЭ примерно равны, поэтому можно принять, что 1 эгкОхх = 2О =, ОэгкЕэгк=1 Следовательно, из выражения (4) с учетом уравнения (3) для каждого ЭГЭ может быть оценена линеаризированная ВАХ по выражению Входящие в формулу значения параметРОВ 1 эгк и Оэгк заРегистРиРованы Вовремя съема ВАХ,50 После изменения режима испытаний, например тепловой мощности, температуры коллектора, давления рабочего тела, производят съем ВАХ ЭГК и определение 1(О) производят аналогично,Эффективность и реализуемость предлагаемого способа были проведены путем математического моделирования, По предложенному способу погрешность определе1780129 1 эгк1 =2 1 эгк01,Оэгк где 1 и О - ток и напряжение 1-го элементасоответственно, А и В,Составитель В.СинявскийТехред М.Моргентал Корректор Л,Лукач Редактор Т. Куп ря кова Заказ 4439 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния снизилась примерно в три раза относительно прототипа,Для реальных условий многоэлементных ЭГК с ЭГЭ, характеристики которых различаются обычно не более чем на 20- 5 30%, погрешность метода 3 - 5 о . Таким образом, предлагаемый метод позволяет непосредственно во время испытаний ЭГК определить ВАХ каждого ЭГЭ с повышен- НОЙ ТОЧНОСТЬЮ. 10Формула изобретенияСпособ определения вольт-амперных характеристик элементов при испытаниях многоэлементного электрогенерирующего канала, включающий определение статиче ской вольт-амперной характеристики и-элементного канала и . оценку линеаризированной вольт-амперной характеристики каждого из п-элементов, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью повышения 20 точности, при определении статической вольт-амперной характеристики канала измеряют зависимости сбрасываемой каждым элементом непреобразованной тепловой мощности от напряжения или от тока канала, определяют значения токов 1 эгк и напряжения Оэгк канала в точках минимума зависимостей сбрасываемых каждым из и элементов непреобразованной тепловой мощности от тока или напряжения, а оценку линеаризированной вольт-амперной характеристики каждого из и элементов осуществляют из соотношения