Supraledande elmotor provkörd i Finland
av Robert Brantberg Forum 1979-12, sida 13, 29.08.1979
FR
Supraledande elmotor
RR provkörd i Finland
En supraledande elmotor har med framgång provkörts på Statens tekniska forskningscentral (STF) i Esbo, Finland. Fördelarna med en supraledande motor är bl a bättre verkningsgrad, mindre storlek, lägre vikt och inbesparing av material. Bakom försöket i Finland står förutom STF Helsingfors tekniska högskola och Strömberg Ab.
ww)” Ett ämne är supraledande då resistansen, dvs egenskapen som motarbetar ett ämnes förmåga att leda ström, försvinner. Egenskapen förekommer endast vid mycket låga temperaturer, från —273,6…—250” C, alltså strax över den absoluta nollpunkten.
Spolar i termosflaska
Den nu provkörda supramotorn är en sk unipolar motor. Inne i maskinens rotor finns två supraledande magneter. Dessa alstrar ett magnetfält som går radialt genom två kopparcylindrar placerade på rotorns yta.
De supraledande magneterna snurrar inte med rotorn, De är placerade i en sk kryostat. Detta är en slags ”termosflaska” som är gjord av rostfritt stål. Flaskan har två väggar med vakuum mellan väggarna. Vakuumet isolerar utmärkt, och inne i flaskan finns förutom magneterna helium i vätskeform, De supraledande magneterna befinner sig i en temperatur på —269” C.
Själva rotorn är i rumstemperatur. När rotorn snurrar, induceras i kopparcylindrarna på rotorns yta en spänning, i provmaskinen 2,5 V. Den
FORUM 12/7 sammanlagda spänningen på 5 V leds vidare från rotorn med hjälp av metall i vätskeform, Vanliga borstar kan på grund av den kraftiga strömstyrkan ej användas i provmaskinen, 10 000 A. Maskinens nominella effekt är 45 kW vid 1200 varv i minuten.
Effekten kan ökas
Tills vidare har ett dussintal supraledande unipolarmotorer byggts i Förenta staterna, England, Sovjetunionen, Frankrike, Japan, Italien och Tjeckoslovakien.
En supraledande maskins verkningsgrad blir bättre än verkningsgraden i en konventionell maskin, även om man räknar med kylaggregatet. Storleken och vikten kan även minskas.
Supraledning är i dag den enda möjligheten att öka effekten på elmotorer. Likströmsmotorer på upp till 200 MW vid 1000 varv i minuten kan byggas, liksom synkrongeneratorer på 5000 MVA. Inbesparingen av material då det gäller supramaskiner med hög effekt är stor. Detta kommer att leda till att dessa med tiden blir billigare än konventionella maskiner,
I kommersiellt bruk torde maski Den nya supraledande motorn (th) drivs av generatorn till vänster. DI Matti Savelainen från Statens tekniska forskningscentral övervakar provdriften.
nerna komma om cirka 10 år. De första tillämpningarna kommer troligen att vara avsedda för kraftverk, fartyg och stora pumpar och fläktar.
Robert Brantber statortadare mata
I vätskafonm mdorspola. (koppareylinder supralodande magnaie & 1 Nb+50 KT: ER nn | z z ÅR sn ee (I I IA 2 LJ I | KR = Sr cv 1077 ST ÖT» aj AN | NN TN Un URIN RA -273 | -240 -220 =-200 -180 0 20 | -264"C tomporatur (t) U Överst en principskiss av den i Finland provkörda elmaskinen av unipolar typ. På bilden finns en kopparcylinder, i provmaskinen två.
På kurvan visas resistivitetens samband med temperaturen hos koppar (Cu) och niobium-titanlegering (Nb + 50 9/9 Ti). Då temperaturen är under — 264” C är niobium-titanlegeringen supraledande.
13