Июнь 18th, 2013
Кроме того, у машин постоянного тока имеется ряд ограничений, не связанных с магнитным полем, поэтому применение сверхпроводников не позволяет также резко повысить и их мощность. В машинах постоянного тока вся мощность должна передаваться через скользящие контакты. В машинах с контактными кольцами из-за трения и (или) износа относительная скорость вращения на щетках не превышает 60 мс. В коллекторных машинах напряжение ограничено несколькими сотнями вольт из-за опасности появления дуги между пластинами коллектора. В униполярных машинах напряжение ограничивается тем, что обмотка содержит лишь полвитка, а наружные щетки должны работать при максимальной относительной скорости, определяемой диаметром ротора. Правда, многодисковые конструкции, сегментные диски и жидкометаллические щетки позволили несколько отодвинуть эти пределы. Использование сверхпроводников в обмотках возбуждения униполярных машин было опробовано Эпплтоном; подробно этот вопрос рассматривается в гл. 4.Возможность использования сверхпроводников в обмотке возбуждения коллекторной машины постоянного тока исследовалась в Ленинградском политехническом институте, где была построена экспериментальная машина [1].В противоположность машинам постоянного тока синхронная машина переменного тока имеет якорь, непосредственно соединенный с клеммами, что позволяет использовать в ней высокие напряжения и умеренные токи. В результате единичная мощность обычных машин (с железом и медью) может достигать 1200 МВт. Мощность подобных машин ограничена окружной скоростью ротора (напряжениями от центробежных ускорений) и поперечной гибкостью ротора (критической скоростью). Использование сверхпроводников в индукторах таких машин при тех же механических ограничениях позволяет существенно повысить их мощность, поскольку сверхпроводники расширяют электрические пределы.
