Новости науки 26.12.01. В России испытана первая технологическая секция 100 кВт
ВТСП-двигателя.
Два месяца назад мы писали о том, что российская
сверхпроводниковая промышленность с успехом справилась с задачей по изготовлению сверхпроводящей катушки-вставки
для международного проекта термоядерного реактора ИТЭР. И вот новый успех - в России
проведено успешное испытание первой секции ВТСП-двигателя мощностью 100 кВт.
Корпорация, созданная энтузиазмом проф. Л.К.Ковалева (в ней участвуют МАИ, ГНЦ
ВНИИНМ, ГНЦ ВЭИ, ИФТТ РАН, НИИЭМ, а также немецие фирмы OSVALD, IPHT, IFW и
IEMA), с удивительной настойчивостью идет к поставленной цели - созданию двигателя
мощностью 100 кВт на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). В течение
нескольких лет она последовательно двигались от первого 1 кВт двигателя ко все более мощным
устройствам - 5, 10, 20 кВт. И вот, в канун Нового года, их можно поздравить с успешным
испытанием первой секции желанного 100 кВт двигателя.
Корпорация выбрала оригинальный путь - создать новый, неизвестный в мировой практике,
класс реактивных электрических машин большой мощности на основе объемных ВТСП элементов
(традиционно для этих целей используют провода). Теоретические и экспериментальные
исследования показали, что использование объемных ВТСП элементов в электрических машинах
позволяет существенно снизить их металлоемкость (в 2 - 4 раза), увеличить в 1.5 - 2 раза мощность
единичных агрегатов и, соответственно, снизить затраты, связанные с производством и
эксплуатацией новых типов электрических машин. Различные серии таких ВТСП двигателей были
разработаны на предыдущих этапах работы. В ноябре 2001 г. в МАИ была создана и успешно испытана технологическая секция 100 кВт
реактивного ВТСП электродвигателя (см. рисунок). Секция представляет собой ВТСП-двигатель
горизонтального исполнения в одну четверть длины 100 кВт ВТСП-двигателя с общим криостатом
для статора и ротора. Ротор двигателя состоит из чередующихся ВТСП и стальных пластин, что
обеспечивает высокую магнитную анизотропию по его осям. ВТСП-двигатель имеет следующие
параметры: активная длина - 80 мм, расточка статора - 130 мм; частота тока √ 50 Гц. Прошедший
испытание двигатель мощностью порядка 30 кВт предназначен для натурной отработки основных
узлов машины и контроля качества объемных YBaCuO элементов ротора будущего 100 кВт ВТСП-
двигателя.
Рис.1. Испытательный стенд с технологической первой секцией
в одну четверть активной длины 100кВт ВТСП электродвигателя; 1 -
экспериментальный ВТСП двигатель (30 кВт), 2 √ нагрузочное устройство.
Испытания проводились в среде жидкого азота. В ходе испытаний были
определены предельные параметры и рабочие характеристики двигателя.
Максимальная мощность опытного двигателя составила около 30 кВт,
КПД - 0.9. По результатам испытаний подписан совместный российско-германский
протокол. Достигнутые результаты позволяют приступить к завершающему
этапу разработки полномасштабного высокоэффективного ВТСП двигателя
мощностью 100 кВт, испытания которого запланированы на середину
2002 г.
|