ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Снижение температуры в элементах оптических н радиоэлектронных устройств из "Получение и использование низких температур " Явление сверхпроводимости — физическая основа Атого направления — было открыто голландским физи- ком Камерлинг-Оннесом в 1911 г.. Однако до сих пор, пустя 70 лет, многие прикладные вопросы по созданию сверхпроводящих устройств остаются проблематичными из-за технических трудностей реализации и экономических соображений. [c.99] Рассмотрим подробнее существо явления, открытого Камерлинг-Он-несом. При изучении изменения электрического сопротивления ртути с температурой он обнаружил полное исчезновение сопротивления при температуре жидкого гелия. [c.99] Катушка. из сверхпроводящего свинцового провода, помещенная в сосуд Дьюара с жидким гелием (рис. 32), замыкалась накоротко переключателем 2. Переключатель 1 при разомкнутом переключателе 2 соединял катушку с источником тока. [c.99] При современном состоянии проблемы использования охлаждаемых токопроводящих элементов электротехнических устройств решение идет по пути создания как сверхпроводящих элементов, криостатируемых при температуре жидкого гелия, так и криорезистивных, температура охлаждения которых определяется более высоким уровнем криогенных температур. Разумеется, при решении этой задачи одним из главных вопросов остается материал сверхпроводящего или криорезистивного проводника. [c.100] Рассмотрим некоторые технические задачи, решаемые с помощью криорезистивных или сверхпроводящих устройств. [c.100] Сверхпроводящие генераторы и двигатели переменного и постоянного тока. Использование охлаждаемых обмоток в электрических машинах представляется одним из реальных применений сверхпроводимости в электроэнергетике. [c.100] Для советской энергетики прирост мощностей предусматривается главным образом посредством увеличения единичной мощности агрегатов. Несмотря на созданные уже мощные агрегаты-гиганты, такие как паровая турбина и генератор мощностью 1200 тыс. кВт для Костромской ГРЭС, дальнейший рост единичной мощности ограничен значениями в 2,5—3 млн. кВт. Это объясняется возрастанием потерь энергии на сопротивление в обмотках, непрочностью материала ротора при больших центробежных нагрузках, возрастанием расходов на систему охлаждения и др. [c.100] В криогенном турбогенераторе многие из этих проблем отпадают, так как становится возможным создать машину с высоким к. п. д., значительно уменьшить массу и габариты генератора и потери на нагрев его обмоток. [c.100] Задача создания сверхпроводящих машин предусмотрена в решениях XXV съезда КПСС, где записано Ускорить работы по созданию мощных генераторов с использованием принципа сверхпроводимости . [c.100] Принципиальная схема электрического генератора со сверхпроводящей обмоткой показана на рис. 33. [c.100] Перспективны сверхпроводящие двигатели и генераторы для воздушного и водяного транспорта, где их, применение дает большой эффект в экономии энергии, габаритах и массе. [c.101] Несмотря на совершенствование обычного наземного транспорта, его скоростные возможности ограничены уровнем скорости около 250 км/ч. При таких скоростях движения возрастают требования к качеству пути, стабилизации движения. [c.102] В то же время по таким показателям, как расходы энергии на пассажиро-километр и площадь, занимаемая транспортным средством в расчете на одного пассажира, железнодорожный и общественный шоссейный транспорт имеют лучшие показатели, чем автомобили и самолет. Так, по данным [19] высокоскоростной экспресс железнодорожной линии Нью — Токайдо в Японии имеет расход энергии на одного пассажира 0,6-10 Дж/км и площадь на одного пассажира 0,96 м . Аналогичные показатели для одного из наиболее экономичных автомобилей Фольксваген составляют 0,6-10 Дж/км и 1,95 м , а для самолета Боинг-707 соответственно 1,2-10 Дж/км и 10,9 м . [c.102] Проблема создания экономичных наземных скоростных железнодорожных магистралей весьма актуальна для районов с большими пассажиропотоками и большой плотностью населения. [c.102] Особые усилия в этом направлении прилагают ученые Японии и ФРГ. [c.102] По оценкам японских специалистов, на линии Нью — Токайдо протяженностью между Токио и Оса-кой в 515 км достигнуты предельные скоростные показатели. Это расстояние экспресс, созданных в 1964 г., проходит за 3 ч 10 мин. [c.102] На проектируемых линиях сверхскоростного поезда на магнитном подвесе предполагается достигнуть скоростей 350—500 км/ч. Принцип, на котором основана система транспорта на магнитном подвесе, состоит в том, что сверхпроводящие магниты, движущиеся с поездом, индуцируют в металле путепровода токи взаимодействие их с полем сверхпроводящих магнитов создает магнитную силу, обеспечивающую подъем поезда. [c.102] Наиболее перспективен для поездов на магнитном подвесе линейный электродвигатель. Он представляет собой устройство, в котором обмотка обычного двигателя разрезана по цилиндрической образующей и уложена на плоскости. Для обеспечения относительного движения между его элементами оставляется необходимый воздушный зазор. Поле сверхпроводящих магнитов подвеса может быть использовано и в системе движения. [c.103] Вернуться к основной статье