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超導電機的概述

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點擊次數:  更新時間:2015-05-25 14:15:14  【打印此頁】  【關閉
繞組的超導特性:
    1.超導線在臨界溫度T.臨界磁場強度H和臨界電流密度J值以內時,具有超導性,其電阻為零。
    2.超導線的臨界磁場強度和臨界電流密度都很高,使超導電機的氣隙磁通密度和繞組的電流密度可以比傳統常規電機提高幾倍到幾十倍。
    超導電機用途:
    超導電機目前主要做成汽輪發電機和單極直流電機
 
超導汽輪發電機
    勵磁繞組用超導線(鈮鈦Nb-Ti合金線或鈮三錫NbSn)繞制。選用的電流密度高達傳統常規繞組的幾十倍。電機的磁通氣隙密度取得很高,大大超過了鐵磁材料(硅鋼片等)的飽和點。因而發電機重量大幅度下降,提高了發電機的電磁功率的最大值,使電機可以應付更大的功率突變,這有利于電機并網運行時的穩定性。目前因強磁場.大電流密度的交流超導材料尚未過關,所以只能在直流勵磁繞組中采用超導線,而交流電樞繞組則仍用常規導線(銅線)。
 
    轉子超導勵磁繞組浸于旋轉的低溫液氦容器中,由多層轉軸的內層輸送液態氦,以冷卻勵磁繞組。蒸發后的氣態氦從多層轉軸的夾層流出。為了避免外界熱量的侵入,在旋轉低溫容器的外殼以及多層轉軸的層間均設有真空隔熱夾層。整套低溫系統嚴格密封。在轉子外層還裝有用金屬材料制成的電阻尼屏,以屏蔽定子諧波磁場及發電機在三相不對稱運行時的負序磁場進入超導勵磁繞組,避免超導材料失去超導性。
 
超導單極直流電機
    采用超導勵磁繞組及液態電刷,可以制成高電壓.大電流.大容量的直流電機。有圓盤式和折入式兩種。這兩種電機均可作發電機運行(由原動機驅動),也可作電動機運行(由電刷引入電流)。超導單極直流電機適用于船舶推進.軋鋼.大型卷揚機和慢速壓縮機等場合,很有發展前途。

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