Июнь 18th, 2013
Например, пары ртути токсичны, поэтому машина, в которой применяется ртуть, должна быть тщательно герметизирована и должна иметь вентиляцию. Натрий и натрий-калиевые сплавы обладают высокой химической активностью, поэтому для обеспечения безаварийной работы машину необходимо помещать в атмосферу инертного газа. Галлий, сплав ртути и индия и другие сплавы с низкой температурой плавления менее токсичны, чем ртуть, и менее активны, чем щелочные металлы, но практика показывает, что они быстро изнашиваются. Несмотря на эти трудности, несколько организаций построили униполярные машины различных типов со щетками из жидкого металла. Тем не менее относительно низкие напряжения и ток при использовании твердых щеток, а также трудности, связанные с применением жидких металлов, явно указывают на необходимость разработки какого-то третьего способа снятия тока, который, обладая универсальностью, должен обеспечивать токосъем с сегментированных контактных колец многоступенчатой машины.3. Угольноволокнистые щеткиПредположение о том, что сделанная из угольного волокна щетка могла бы иметь более высокие характеристики, чем обычные твердые щетки, было впервые высказано научным консультантом Отдела судов общего назначения Управления ВМФ Министерства обороны Великобритании. Основная идея заключалась в том, что щетка из пучка гибких угольных волокон потенциально будет иметь гораздо больше точек соприкосновения с контактным кольцом, нежели обычная жесткая щетка. Вслед за этим в 1966 г. фирма IRD начала работу по созданию таких щеток, которая продолжается и в настоящее время. Для щеток применялось простое угольное и графитовое волокно (поставляемое изготовителями). Экспериментально были проверены контактные кольца с разными типами поверхности при скоростях до 30 мс, главным образом на воздухе. Испытывались три основные категории материалов для колец: металл, графит и пропитанный серебром графит, а также различные смазочные материалы. Общие потери на щетках (электрические плюс на трение), вообще говоря, оказались сравнимы с теми, которые имеют место при использовании обычных твердых щеток, за исключением того, что при определенных условиях между положительной щеткой и металлической поверхностью наблюдался высокий коэффициент трения (до 9). Это обстоятельство, а также довольно большое общее падение напряжения, которое часто было выше 4 В при плотностях тока около 300 кАм2, делали использование таких щеток в униполярных генераторах совершенно неприемлемым.
