Accumulo Di Energia Del Volano: Aumentare o diminuire la velocità, per aggiungere o estrarre potenza

Di Fouad Sabry

Cos'è l'accumulo di energia del volano

Il sistema di accumulo dell'energia del volano (FES) funziona mantenendo l'energia nel sistema come energia di rotazione e aumentando contemporaneamente la velocità di un rotore ( volano) ad una velocità estremamente elevata. Quando l'energia viene rimossa dal sistema, la velocità di rotazione del volano rallenta come diretto risultato della teoria del risparmio energetico. D'altra parte, quando l'energia viene aggiunta al sistema, la velocità di rotazione del volano aumenta come diretto risultato del principio di risparmio energetico.

Come ne trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Accumulo di energia dal volano

Capitolo 2: Accumulo di energia

Capitolo 3 : Accumulo di energia magnetica superconduttiva

Capitolo 4: Giroscopio

Capitolo 5: Motore elettrico

Capitolo 6: Volano

Capitolo 7: Rigenerativo frenatura

Capitolo 8: Cuscinetto magnetico

Capitolo 9: Motore elettrico CC senza spazzole

Capitolo 10: Motore CC

Capitolo 11: Motore -generatore

Capitolo 12: Giri al minuto

Capitolo 13: Accumulo di energia della rete

Capitolo 14: Microturbina

Capitolo 15: Controllo giroscopio momentaneo

Capitolo 16: Retarder (ingegneria meccanica)

Capitolo 17: Momento di Londra

Capitolo 18: Trasmissione del veicolo ibrido

Capitolo 19: Sistema di recupero dell'energia cinetica

Capitolo 20 : Controllo dell'atteggiamento

Capitolo 21: Sistema di accumulo dell'energia del volano

(II) Risposte alle principali domande pubbliche sull'accumulo dell'energia del volano.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo dell'accumulo di energia del volano in molti campi.

(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie dell'accumulo dell'energia del volano.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di accumulo di energia del volano.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 10 nov 2022

Anteprima del libro

Diritto d’autore

Stoccaggio di energia del volano Copyright © 2022 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.

Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è quella di un recensore, che può citare brevi estratti in una recensione.

Copertina disegnata da Fouad Sabry.

Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.

Bonus

Puoi inviare un'e-mail a [e-mail] con oggetto Flywheel Energy Storage: Aumentare o diminuire la velocità, aggiungere o estrarre potenza, e riceverai un'e-mail che contiene i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

Visita il sito web di 1BK all'indirizzo

www.1BKOfficial.org

Prefazione

Perché ho scritto questo libro?

La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Secondary School of Advanced Students.

È straordinariamente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.

STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è tipicamente usato per indirizzare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.

C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo del corso è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.

In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology, che descrive tutto ciò che ci circonda, dallozero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, era spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono stato in grado di finirlo nella lezione settimanale di 1 ora.

Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.

Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.

La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.

Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies che è il mio tentativo di dare ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del 20 ° secolo  , sono più interessato alle tecnologie, alle applicazioni e alle soluzioni industriali emergenti del 21° secolo.

The Encyclopedia of Emerging Technologies sarà composto da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon, alla fine del libro.

365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.

Introduzione

Come ho scritto questo libro?

In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies, sto cercando di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.

Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri delle persone.

A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta. Altre volte, sono le paure strazianti e i desideri segreti che oserebbero sempre e solo condividere con Google.

Nella mia ricerca per scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto su Flywheel Energy Storage, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico dai motori di ricerca come Google, quindi sforna rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone chiedono intorno alla parola chiave Flywheel Energy Storage.

È una miniera d'oro di intuizioni delle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.

Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto dal vivo, e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande su Flywheel Energy Storage, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più.

L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Flywheel Energy Storage, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa, e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e di navigare nel libro in modo diretto.

Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere ulteriormente e far crescere le loro conoscenze sullo stoccaggio di energia del volano. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più fedelmente possibile e mostrando molto di più.

È un modo fantastico e bello per esplorare le domande e i problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro svela aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti della domanda di ricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, ci si aspetta che aumenti la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro usando questo approccio.

Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:

Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano una corda e guidino una maggiore comprensione dell'argomento.

Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.

Scopri tesori nascosti di domande che richiedono risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.

Gli elementi costitutivi per scrivere questo libro includono quanto segue:

(1) Ho smesso di perdere tempo in congetture e congetture sul contenuto voluto dai lettori, ho riempito il contenuto del libro con ciò di cui la gente ha bisogno e ho detto addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.

(2) Ho preso decisioni solide, e preso meno rischi, per ottenere posti in prima fila per ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su quali argomenti includere e quali argomenti escludere.

(3) Ho semplificato la mia produzione di contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover passare manualmente al setaccio le opinioni individuali per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.

È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo semplice semplicemente rispondendo alle loro domande.

Penso che l'approccio alla scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.

Riconoscimenti

Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Nulla di tutto ciò sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.

Dedica

Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente. Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere ancora di più con loro, ma non puoi ignorarli e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... Spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono geni e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.

Epigrafe

Il sistema di accumulo di energia del volano (FES) funziona mantenendo l'energia nel sistema come energia rotazionale e contemporaneamente aumentando la velocità di un rotore (il volano) ad una velocità estremamente elevata. Quando l'energia viene rimossa dal sistema, la velocità di rotazione del volano rallenta come risultato diretto della teoria della conservazione dell'energia. D'altra parte, quando l'energia viene aggiunta al sistema, la velocità di rotazione del volano aumenta come risultato diretto del principio di conservazione dell'energia.

Sommario

Diritto d’autore

Bonus

Prefazione

Introduzione

Riconoscimenti

Dedica

Epigrafe

Sommario

Capitolo 1: Accumulo di energia del volano

Capitolo 5: Generazione distribuita

Capitolo 3: Accumulo di energia magnetica superconduttrice

Capitolo 4: Giroscopio

Capitolo 5: Motore elettrico

Capitolo 6: Volano

Capitolo 7: Auto ad aria compressa

Capitolo 8: Frenata rigenerativa

Capitolo 9: Cuscinetti magnetici

Capitolo 10: Motore elettrico DC brushless

Capitolo 11: Motogeneratore

Capitolo 12: Motogeneratore

Capitolo 8: Centrale elettrica di picco

Capitolo 14: Microturbina

Capitolo 15: Giroscopio del momento di controllo

Capitolo 16: Retarder (ingegneria meccanica)

Capitolo 17: Momento di Londra

Capitolo 18: Trasmissione di veicoli ibridi

Capitolo 19: Sistema di recupero dell'energia cinetica

Capitolo 20: Controllo dell'assetto

Capitolo 21: Sistema di alimentazione di accumulo del volano

Epilogo

Informazioni sull'autore

Prossimamente

Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore

Capitolo 1: Accumulo di energia del volano

Il sistema di accumulo di energia del volano (FES) funziona mantenendo l'energia nel sistema come energia rotazionale e contemporaneamente aumentando la velocità di un rotore (il volano) ad una velocità estremamente elevata. Come risultato del concetto di risparmio energetico, la velocità di rotazione del volano rallenta quando l'energia viene rimossa dal sistema; Al contrario, l'aggiunta di energia al sistema fa sì che la velocità del volano aumenti in modo direttamente proporzionale alla quantità di energia introdotta nel sistema.

La maggior parte dei sistemi FES si basa sull'energia elettrica per accelerare e rallentare il volano, tuttavia i ricercatori stanno lavorando allo sviluppo di dispositivi che utilizzano direttamente l'energia meccanica.

Un volano tenuto in posizione da cuscinetti volventi e accoppiato a un motogeneratore è un esempio di configurazione comune. È possibile racchiudere il volano e il motore-generatore in una camera a vuoto per ridurre la quantità di attrito e la quantità di energia che viene persa.

Nei dispositivi di accumulo di energia a volano di prima generazione, l'energia viene immagazzinata in un massiccio volano in acciaio che ruota su cuscinetti meccanici. I rotori compositi in fibra di carbonio sono utilizzati nei sistemi più recenti perché hanno una resistenza alla trazione superiore rispetto all'acciaio e possono immagazzinare una quantità molto maggiore di energia per la stessa massa.

I cuscinetti magnetici sono occasionalmente utilizzati al posto dei cuscinetti meccanici a causa del loro basso coefficiente di attrito.

A causa dell'elevato costo del raffreddamento, i superconduttori a bassa temperatura sono stati rapidamente abbandonati come materiale potenziale per l'uso nei cuscinetti magnetici. I cuscinetti a superconduttore per alte temperature (HTSC), d'altra parte, hanno il potenziale per essere convenienti e potrebbero potenzialmente aumentare la quantità di tempo durante la quale l'energia potrebbe essere immagazzinata in modo conveniente. L'implementazione di sistemi di cuscinetti ibridi è più probabile che si verifichi inizialmente. In passato, i cuscinetti superconduttori per alte temperature hanno faticato a offrire le forze di sollevamento necessarie per progetti più grandi. Tuttavia, questi cuscinetti hanno dimostrato di essere abili nel fornire la forza stabilizzante necessaria. Di conseguenza, il supporto del carico nei cuscinetti ibridi è fornito da magneti permanenti, mentre i superconduttori ad alta temperatura vengono utilizzati per stabilizzare il cuscinetto. A causa del fatto che i superconduttori sono diamagneti ideali, sono in grado di funzionare molto bene quando si tratta di stabilizzare il carico. Se il rotore tenta di spostarsi dalla sua posizione centrata, una forza di ripristino causata dal bloccaggio del flusso lo riporterà indietro. Questa proprietà del cuscinetto è indicata come la sua rigidità magnetica. Non è possibile utilizzare cuscinetti magnetici totalmente superconduttori per applicazioni a volano perché le vibrazioni degli assi di rotazione possono svilupparsi a causa della scarsa rigidità e smorzamento, che sono difficoltà intrinseche dei magneti superconduttori.

Poiché il bloccaggio del flusso è un componente cruciale nel processo di fornitura della forza stabilizzante e di sollevamento, l'HTSC può essere prodotto molto più facilmente per FES di quanto non possa essere per altri scopi. Finché il bloccaggio del flusso è sufficientemente forte, le polveri HTSC possono essere modellate in qualsiasi forma immaginabile. Prima che i superconduttori possano fornire la piena forza di sollevamento per un sistema FES, una delle sfide in corso che deve essere superata è trovare un modo per sopprimere la diminuzione della forza di levitazione e la graduale caduta del rotore durante il funzionamento causata dallo scorrimento del flusso del materiale superconduttore. Questa è una sfida che deve essere superata prima che i superconduttori possano fornire la piena forza di sollevamento.

Rispetto ad altri metodi di stoccaggio dell'elettricità, i dispositivi FES hanno una vita prolungata (che dura decenni con poca o nessuna manutenzione) e sono relativamente a basso costo; Ecco l'integrale della massa del volano, e è la velocità di rotazione (numero di giri al secondo). m n_{m}

La massima energia specifica possibile che può essere estratta dal rotore di un volano è determinata principalmente da due fattori: il primo è la geometria del rotore e il secondo è le qualità del materiale che viene utilizzato. Questa connessione può essere rappresentata come per i rotori fatti di un singolo materiale che sono isotropi.

{\displaystyle {\frac {E}{m}}=K\left({\frac {\sigma }{\rho }}\right),}

dove

E è l'energia cinetica del rotore [J], è la massa del rotore [kg], è il fattore di forma geometrica del rotore [adimensionale], è la resistenza alla trazione del materiale [Pa], è la densità del materiale [kg/m m K \sigma \rho ³].

Il valore ottimale per il fattore di forma di un rotore a volano, che è il massimo valore raggiungibile, è , È qualcosa che può essere raggiunto solo attraverso l'uso della forma teorica del disco a sforzo costante. K=1

Una geometria del disco a spessore costante ha un fattore di forma di , mentre per un'asta di spessore costante il valore è . {\displaystyle K=0.606} {\displaystyle K=0.333}

Un cilindro sottile ha un fattore di forma di . {\displaystyle K=0.5}

Per la maggior parte dei volani che hanno un albero, il fattore di forma è inferiore o circa . {\textstyle K=0.333}

Un design senza albero ha un fattore di forma simile a un disco a spessore costante ( ), Ciò consente una densità di energia due volte più alta. {\textstyle K=0.6}

Ai fini dell'accumulo di energia, è preferibile scegliere materiali che abbiano un'elevata resistenza ma una bassa densità. I volani che sono considerati allo stato dell'arte spesso fanno uso di materiali compositi per questo motivo. Il rapporto resistenza-densità di un materiale può essere rappresentato in Wh/kg (o Nm/kg); alcuni materiali compositi sono in grado di raggiungere valori superiori a 400 Wh/kg.

Ci sono alcuni volani recenti che hanno rotori costruiti con materiali compositi. Ad esempio, il volano composito in fibra di carbonio sviluppato da Beacon Power Corporation ne è un esempio.

La resistenza alla trazione del rotore è uno dei vincoli chiave che vengono posti sulla progettazione dei volani. In generale, la forza del disco determina la velocità massima alla quale può essere girato e la quantità di energia che il dispositivo è in grado di immagazzinare. (Poiché la velocità massima del volano alla quale può girare senza rompersi diminuirà se il suo peso viene aumentato senza un corrispondente aumento della sua forza, l'aggiunta di peso al volano non comporterà un aumento della quantità totale di energia che è in grado di immagazzinare.)

Quando viene superata la resistenza alla trazione del coperchio di legame esterno di un volano composito, il coperchio si frattura e la ruota si frantumerà mentre la compressione della ruota esterna viene persa attorno all'intera circonferenza, rilasciando tutta la sua energia immagazzinata in una sola volta; Questo fenomeno è comunemente indicato come esplosione del volano a causa del fatto che i frammenti di ruota possono raggiungere un'energia cinetica paragonabile a quella di un proiettile. I volani sono utilizzati in una varietà di applicazioni, tra cui automobili, aerospaziale e veicoli militari I materiali compositi che vengono avvolti e incollati a strati hanno la tendenza a disintegrarsi rapidamente, prima in filamenti di piccolo diametro che si aggrovigliano e rallentano a vicenda, e poi in polvere rovente; Un volano in metallo fuso scaglia via grandi pezzi di schegge ad alta velocità. I materiali compositi che sono avvolti e incollati a strati hanno la tendenza a disintegrarsi rapidamente.

La forza di legame dei bordi di grano in un metallo stampato policristallino determina il limite di guasto per un volano in metallo fuso. Particolarmente suscettibile alla fatica e allo sviluppo di microfratture è l'alluminio, che può verificarsi a causa di sforzi ripetitivi a bassa energia. È possibile che le forze angolari possano portare i pezzi di un volano metallico a staccarsi completamente e rimbalzare in modo irregolare all'interno, oppure potrebbero causare la piegatura di quelle porzioni verso l'esterno e iniziare a tirare il vaso di contenimento esterno. Il resto del volano è molto sbilanciato a questo punto, il che potrebbe comportare il cedimento prematuro dei cuscinetti a causa delle vibrazioni e la brusca frattura dell'urto di enormi porzioni del volano.

I sistemi a volano tradizionali richiedono l'utilizzo di robusti serbatoi di contenimento come misura di sicurezza; Tuttavia, ciò si traduce in un aumento della massa complessiva del dispositivo. L'energia che viene rilasciata quando qualcosa si guasta può essere ridotta utilizzando un liquido gelatinoso o incapsulato come rivestimento interno dell'alloggiamento. Ciò farà bollire il liquido e assorbirà l'energia che viene rilasciata quando qualcosa fallisce. Nonostante ciò, molti clienti di sistemi di accumulo di energia a volano su larga scala scelgono di avere i volani sepolti nel terreno per impedire a qualsiasi materiale di fuoriuscire dal contenitore di contenimento.

I dispositivi di accumulo di energia del volano che utilizzano cuscinetti meccanici possono perdere dal 20 al 50 percento della loro energia nell'arco di sole due ore.

I volani, quando installati nelle automobili, svolgono anche la funzione di giroscopi poiché l'ordine di grandezza del loro momento angolare è spesso paragonabile a quello delle forze esercitate sul veicolo in movimento. Quando si svolta o si guida su terreni irregolari, questo attributo può essere dannoso per le qualità di maneggevolezza del veicolo; Guidare lungo il fianco di una ripida collina può causare il sollevamento parziale delle ruote da terra mentre il volano combatte le forze di inclinazione laterale. D'altra parte, questa caratteristica può essere utilizzata per mantenere l'automobile bilanciata al fine di evitare che si ribalti durante le curve veloci. Ciò garantirebbe che il veicolo non venga gettato addosso.

Quando un volano viene utilizzato solo per l'impatto che ha sull'assetto di un veicolo, piuttosto che per l'accumulo di energia, ci riferiamo a quel particolare tipo di volano come una ruota di risposta o un giroscopio del momento di controllo.

Inserendo il volano all'interno di un set di giunti cardanici correttamente regolato, la resistenza dell'inclinazione angolare può essere quasi totalmente evitata. Ciò consente al volano di mantenere il suo orientamento originale senza danneggiare il veicolo (vedere Proprietà di un giroscopio). Ciò non elimina la complessità causata dal blocco cardanico; Pertanto, è necessario trovare un equilibrio tra il numero di giunti cardanici e la quantità di flessibilità angolare disponibile.

L'asse che attraversa il centro del volano funziona come un singolo giunto cardanico e, se è allineato verticalmente, consente al volano di imbardare a 360 gradi su un piano orizzontale. Guidare in salita, ad esempio, richiede un secondo giunto cardanico di passo, mentre guidare lungo il lato di un ripido terrapieno richiede un terzo giunto cardanico a rulli. Entrambi questi scenari richiedono ulteriori gimbal.

Un giunto cardanico a movimento libero montato all'interno di un veicolo ha bisogno di un volume sferico affinché il volano possa ruotare liberamente all'interno. Il volano stesso può essere di forma ad anello piatto, ma il montaggio stesso deve essere un volume sferico. Se lasciato a se stesso, il volano rotante di un veicolo si fermerebbe gradualmente nella direzione della rotazione terrestre e si spegnerebbe ancora di più nei veicoli che percorrono grandi distanze attraverso la superficie sferica curva della Terra.

A causa della precessione, che si verifica mentre la Terra ruota, un giunto cardanico full-motion presenta ulteriori sfide in termini di come trasmettere potenza dentro e fuori dal volano. Questo perché il volano ha la capacità di girare interamente una volta al giorno. La piena libertà di rotazione richiederebbe collettori rotanti per i conduttori di potenza da posizionare attorno a ciascun asse cardanico, il che aumenterebbe ulteriormente la complessità del progetto.

Per sfruttare al meglio l'area disponibile, è possibile che il sistema cardanico abbia un design che limita la sua gamma di movimento, utilizzando ammortizzatori per attutire movimenti rapidi e inaspettati entro un determinato numero di gradi di rotazione angolare fuori dal piano utilizzando ammortizzatori, dopo di che costringendo progressivamente il volano a conformarsi all'orientamento prevalente del veicolo.

Ciò si traduce in una riduzione della quantità di spazio disponibile per il movimento del giunto cardanico attorno a un volano a forma di anello, a un cilindro compatto con una parete più spessa, che comprende ad esempio ± 30 gradi di passo e ± 30 gradi di rollio in tutte le direzioni attorno al volano.

Avere due volani collegati tra loro e ruotare in direzioni opposte allo stesso tempo è un metodo alternativo per risolvere il problema. Avrebbero un momento angolare di 0 in totale e non ci sarebbe alcun effetto giroscopico causato da loro. Quando c'è una differenza di quantità di moto tra i due volani che è qualcosa di diverso da zero, l'alloggiamento per i due volani mostrerà la coppia. Questo è uno dei problemi dell'approccio proposto. Per garantire che non vi siano cambiamenti nella velocità angolare, è essenziale che entrambe le ruote continuino a ruotare alla stessa velocità. Per usare un termine più preciso,