Июнь 18th, 2013
Серьезную проблему, которая обычно подробно не рассматривается, представляют изменения размеров при охлаждении узлов ротора. Так как ротор и его подвески должны быть и жесткими, и, прочными, многие приемы конструирования криогенного оборудования неприемлемы. Система подвески должна быть одновременно достаточно жесткой, чтобы избежать резонансных колебаний, и достаточно гибкой, чтобы избежать остаточных деформаций при термоциклировании. Скользящая опора должна гарантировать возможность проскальзывания при охлаждении, но не должна вибрировать и изнашиваться при нормальной работе. Ранее были описаны две опробованные на практике жесткие системы. Первая состояла из трубы большого диаметра на одном конце и радиальных спиц на другом. Продольное сокращение ротора компенсировалось изгибом спиц. Сокращение длины спиц компенсировалось изгибом ободов, форма которых при этом отклонялась от строго кольцевой. Вторая система состояла из труб на обоих концах ротора. При продольных деформациях ротора перемещались полувалы в уплотнениях. Наибольшие температурные напряжения в этой конструкции наблюдаются на участках, где резко меняется температурный градиент (линейный градиент в трубе с постоянным коэффициентом теплового расширения не приводит к термическим напряжениям). Появление новых более эффективных систем компенсации температурных деформаций вполне может привести к существенному усовершенствованию сверхпроводящих машин.Г. Возбуждение сверхпроводящего индуктораПроблема обеспечения сверхпроводящей машины током возбуждения коренным образом отличается от аналогичной проблемы в случае обычных машин. Во-первых, имеется возможность постоянной циркуляции тока в сверхпроводящей обмотке возбуждения. Правда, до настоящего времени не было реальных предложений о совмещении с таким режимом работы регулирования напряжения машины. Однако даже при наличии внешнего источника питания сверхпроводящие обмотки возбуждения требуют значительной мощности только тогда, когда необходимо быстрое изменение тока возбуждения. Для полномасштабного турбогенератора, работающего в установившемся режиме, от возбудителя может потребоваться всего несколько киловатт, однако при быстрых изменениях тока возбуждения эта мощность может возрастать до 5—10 МВт. Такой возбудитель будет иметь необычную конструкцию, но пока неясно, как следует его конструировать.
