简述舰船上的单机电机
效率电机励磁绕组因采用超导磁体而没有损耗,单极电机不存在交变磁场,没
有铁耗,虽然因制造超导的低温条件而需要制冷机,但容量也较小,通常只需几十
kW,因此电机效率高,一般大容量的普通直流电机效率为 94.0%~96.0%,而
超导单极发电机可达
97.5%~99.0%,电动机可达 97.0%~98.0%.
提高电机电压一般而言,单极电机整个电枢就是一根导体,即使采用超导技术
后仍然摆脱不了低压大电流的特点,这就很难与普通的电器设备电压相匹配,大的
电流造成母线联接的困难,电源设备费用的提高等等,控制电枢电压或说提高电机
电压将是一个重要课题。分隔式滑环将电枢导体分成许多分隔的扇形片导体,组成
联接,像那样即可达到提高电压的目的。
连续式滑环为了克服分隔滑环的级电压限制,特别是对于电压不太高的电机,
它是将筒式电机电枢上每一扇形块(或电枢导条)都使用各自的滑环。并将其联接
起来而提高电机电压。这种电机滑环较多,有
n 对滑环即可提高 n 倍电压。
300kW 超导单极电机电枢导条产生电势为 20V,采用了 12 对滑环,将电机电压
提高到
240V,从而达到实用化的电压等级。
超导磁体系统超导磁体半超导形式电机是用超导线绕制的超导磁体来取代普通
铜线绕制的励磁线圈,通以直流电而形成强磁场。磁体设计目前最实用的线材是铜
基铌钛超导线,现已有由一万多根直径仅为几微米的铌钛细丝组成的多蕊细丝复合
超导线,从而有利于其工作的稳定性,需要高场强的材料也可考虑铌锡和钒锡化合
物。根据电机总体需要,提出磁体的数量、构成、基本尺寸范围,主磁场和屏蔽磁
场强度,通电电源等要求而进行设计。
低温容器根据电机结构要求和磁体截面并保证有足够的存留液氦的容积来确定
其尺寸的。无疑都是中空的异型杜瓦,应保证其尽可能小的尺寸,并使电机有效磁
通得以充分利用。为保证低的液氦蒸发量和尽可能少的漏热,在低温绝热技术中,
通常采用由许多用高真空夹层分开的互相重迭的高反射率薄膜组成的多层绝热方式,