Реклама: Электромотор на сверхпроводниках

 

Хочешь стать куратором любимой темы?

* Комментарии к новостям

1. почему электромобили никому не нужны.... (Электромобили) от AlexS4 (13.12.2019 в 02:57)2. Электросамокат и ПДД (Электросамокаты) от Александр Big Taurus (13.12.2019 в 02:55)3. MAC (Электровелосипеды) от starichok (13.12.2019 в 02:37)4. ЗУ Бережок: техподдержка, предложения, перспективы (Наши изделия) от Паяка (13.12.2019 в 02:19)5. Восстановление АКБ малыми токами по версии Branimir (Свинцовые аккумуляторы) от Vova_n (13.12.2019 в 02:15)6. Как нужно собирать батарейки (Литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы) от Андрей3 (13.12.2019 в 02:05)
7. Секта Кулон-912 (Зарядные устройства для свинцовых аккумуляторов) от xeus (13.12.2019 в 01:57)8. Применение титаната в авто (Литий-титанатные аккумуляторы) от xeus (13.12.2019 в 01:55)9. Помогите начинающему... электрифицировать велосипед (Электровелосипеды) от Андрей3 (13.12.2019 в 01:55)10. Зетта - автомобиль с асинхронными безредукторными мотор-колёсами (Электромобили) от роман73 (13.12.2019 в 01:47)11. Контроллер (Электровелосипеды) от edw123 (13.12.2019 в 01:39)12. Клуб 2х2 (Электровелосипеды) от Шмель (13.12.2019 в 01:36)
Не нравится реклама? Пройдите простую регистрацию на форуме и не будете видеть рекламу.

Прочитано 6259 раз

0 Пользователи и 1 Гость просматривают эту тему.

27 Окт 2007 в 14:28
Прочитано 6259 раз

GreenFighter

Гость Сообщений:

Такой интересной темой и занимается сейчас American Superconductor. Ещё в 2003 году эта компания построила и испытала опытный 5-мегаваттный электромотор на высокотемпературных сверхпроводниках (так называемый HTS motor, синхронный, переменного тока). А вот теперь, в кооперации с Northrop Grumman , она построила для американских ВМС настоящий двигатель-монстр.

36.5 HTS motor обладает мощностью на валу в 36,5 мегаватт (49 тысяч лошадиных сил), развиваемых при 120 оборотах в минуту (соответствующий чудовищный крутящий момент можете посчитать сами).


В обмотке ротора здесь используются сверхпроводники BSCCO и Bi-2223 (оксид сложного состава на основе висмута), которые работают при температуре 35-40 градусов по Кельвину. Охлаждаются они газообразным гелием, подводимым через полый вал к ротору машины.


Статорная обмотка этого мотора не сверхпроводящая – она выполнена из меди и имеет простое жидкостное охлаждение. Однако она также отличается от обмоток обычных электромоторов. Например, внутри неё нет привычного железного сердечника. Сверхмощное поле ротора и так прекрасно "насыщает" статор, через который, к слову, пропускается весьма малая доля общего тока, потребляемого этим гигантом.


HTS motor был специально спроектирован под американские военные корабли следующего поколения, для которых задумана полностью электрическая двигательная система.

КПД HTS motor на полной мощности превышает 97%, а на одной трети нагрузки и вовсе приближается к 99%.

Заметим, обычные электромоторы некоторых типов также могут показывать КПД порядка 95-97%. В чём же разница? Дело в том, что такую высокую эффективность они выдают далеко не во всём диапазоне оборотов и нагрузки, а во многих режимах движения "проваливаются" до более скромных величин КПД – примерно в 85-88%.


Сверхпроводящий же мотор показывает столь приличный КПД начиная с 5% от максимальной скорости и до максимальных своих оборотов (а значит, и скорости корабля).


Таким образом, на низких нагрузках HTS motor, приводящий корабельный винт, экономит судну более 10% топлива, сжигаемого в газотурбинных генераторах или дизель-генераторах, либо 10% потребляемой из корабельной сети электрической мощности, если на судне — атомная силовая установка. Добавим, что в озвученном выше КПД HTS motor уже учтены энергозатраты на работу криогенной системы охлаждения.


Однако главным преимуществом своих морских электромоторов American Superconductor считает даже не экономичность, а малые габариты и массу. Модель мощностью 36,5 мегаватт весит 69 тонн и имеет толщину в 3,4 метра, ширину 4,6 метра, а высоту 4,1 метра. Традиционный "медный" электромотор с теми же выходными параметрами имел бы массу порядка 200-300 тонн, а габариты — примерно вдвое большие.


Для судна средних размеров эта разница — не пустяк. Уменьшив размеры машинного отделения, можно лишний объём отдать под груз, пассажиров или боеприпасы (если речь идёт о военном корабле). Да и экономию веса в 130-230 тонн можно пустить на что-нибудь полезное.


Кроме того, HTS motor работает намного тише обычного электромотора той же мощности. Так, по информации компании, 25-мегаваттная 60-тонная версия HTS motor шумит на полной скорости с силой всего в 48 децибелов – иной настольный компьютер громче.






Сравнение обычного электромотора на 36,5 мегаватт (слева) и такого же по мощности мотора типа HTS. Создатели последнего утверждают, что, помимо множества иных преимуществ, сверхпроводящий электромотор такой мощности ещё и дешевле классического, и обладает лучшей ремонтопригодностью (иллюстрация American Superconductor).

А что дальше? Недавно были найдены новые сверхпроводники с ещё более удивительными свойствами. Например, сложный состав на основе ртути, который имеет температуру перехода в сверхпроводящее состояние в 134 градуса по Кельвину (минус 139 по Цельсию).


"Когда мы приложили к этому материалу давление, то подняли температуру перехода до 164 Кельвинов (минус 109 по Цельсию) — это рекорд", — рассказал автор этого открытия профессор Пол Чу (Paul Chu) из университета Хьюстона (University of Houston). Чу, заметим, первым нашёл материалы, перешагнувшие по температуре перехода планку в 77 Кельвинов (точка кипения азота при атмосферном давлении). Он открыл составы, которые становились сверхпроводниками при 93 Кельвинах. А теперь уже мы видим впечатляющую цифру 164…


Пусть до практического применения ртутного состава ещё очень далеко, всё же, открытие вселяет надежду. Может, вскоре создадут более удобный и совершенный сверхпроводник?


"Никаких принципиальных ограничений мы не видим", — говорят учёные Деннис Ньюнс (Dennis Newns) и Чан Тсуэй (Chang Tsuei) из IBM, опубликовавшие свою работу, посвящённую механизму высокотемпературной сверхпроводимости, в журнале Nature Physics.


Авторы этого исследования утверждают, что существование сверхпроводников, остающихся таковыми даже при комнатной температуре, с точки зрения физики возможно. Остаётся лишь их найти.

« Последнее редактирование: 23 Янв 2008 в 16:31 от Creator »

15 Окт 2009 в 19:14
Ответ #1
Оффлайн

azhak

Сообщений: 28
SUMITOMO  тоже выпустили такой мотор
ссылка

 

сколько пройдёт электромотор

Автор BasstudioРаздел Электровелосипеды

Ответов: 16
Просмотров: 1282
Последний ответ 07 Фев 2017 в 20:08
от inetchik
Электромотор от самоката на Толстяка.

Автор ravil.onlyРаздел Электровелосипеды

Ответов: 2
Просмотров: 499
Последний ответ 23 Июл 2018 в 19:50
от SolarRay
электромотор 3дн.61

Автор andreybelovРаздел Электромобили

Ответов: 20
Просмотров: 10158
Последний ответ 15 Май 2011 в 16:32
от сто бам
Электромотор для лодки

Автор sputnic1436Раздел Водный электротранспорт

Ответов: 505
Просмотров: 140261
Последний ответ 26 Ноя 2019 в 15:40
от dimaxa
Мощный подвесной электромотор для мотолодки

Автор WtechРаздел Водный электротранспорт

Ответов: 8
Просмотров: 3587
Последний ответ 10 Май 2014 в 16:24
от Wtech