Механика / линейные асинхронные машины / Документ Microsoft Word (9)

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ. СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТОК, ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Л.К.Ковалев, К.В.Илюшин, К.Л.Ковалев, В.Т.Пенкин, С.М.-А.Конеев Московский авиационный институт, Москва, Россия ВТСП гистерезисные двигатели. Ротор высокотемпературных сверхпроводниковых (ВТСП) гистерезисных машин (ГМ) состоит из цилиндрических ВТСП элементов. Показано, что в отличие от электродвигателей традиционного исполнения (синхронных, асинхронных, гистерезисных) механический момент ВТСП ГМ возникает за счет отталкивания магнитных полюсов, индуцированных в ВТСП роторе вращающимся полем обмотки статора. Величина вращающего момента определяется взаимодействием токов в ВТСП элементах с вращающимся магнитным полем. Экспериментально показано, что механический момент находится в линейной зависимости от суммарных гистерезисных потерь в ВТСП роторе и не зависит от угловой скорости ротора. При температуре жидкого азота удельные массогабаритные параметры гистерезисной ВТСП машины в 3 5 раз лучше по сравнению с традиционными гистерезисными электрическими машинами. На основе построенных теоретических моделей электромагнитных и гистерезисных явлений в объемных ВТСП элементах была разработана методика расчета и проектирования гистерезисных электрических машин мощностью от 0.1 кВт до 10 кВт. Создан крионасос с приводом от ВТСП гистерезисного двигателя для перекачки криогенных жидкостей. Рассмотрены области применения ВТСП ГД. Спроектирована, изготовлена и успешно испытана серия экспериментальных гистерезисных машин мощностью 100 Вт, 300 Вт, 500 Вт, 1 кВт и 4 кВт. ВТСП реактивные двигатели. Максимальная мощность и выходные характеристики традиционных реактивных двигателей (РД) определяются отношением магнитных сопротивлений по продольной (y) и поперечной (x) осям композитного ротора. В традиционном РД это достигается использованием в композитном роторе магнитных и немагнитных материалов. В ВТСП РД немагнитные материалы заменены ВТСП элементами, обладающими диамагнитными свойствами. Это позволяет реализовать существенно большие отношения магнитных проницаемостей на осях y и x и, следовательно, улучшает характеристики двигателей. Математическое моделирование и эксперименты показывают, что криогенные ВТСП реактивные двигатели, работающие в среде жидкого азота, имеют габариты и удельную мощность в 3 5 раз лучшие по сравнению с традиционными реактивными и асинхронными двигателями и при выходной =0.7 0.8.мощности от 5 до 100 кВт обладают коэффициентом мощности cos Разработана, изготовлена и испытана серия ВТСП реактивных двигателей с композитными роторами с конечными ВТСП элементами. Выходная мощность экспериментальных ВТСП двигателей составляла 0.5 кВт, 2 кВт, 5 кВт, 10 кВт, 25 кВт и 100 кВт. Показано, что реактивные ВТСП электродвигатели найдут конкретное применение в наземной криоэнергетике, высокоскоростных транспортных системах, аэрокосмической и медицинской технике.