ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

01-023-06

Наименование проекта

Сверхпроводящий трансформатор с вращающимся магнитным полем

Назначение

Ввод, передача и распределение электрической энергии в трехфазных и многофазных сверхпроводящих, смешанных и традиционных системах переменного и постоянного тока.

Рекомендуемая область применения

Сверхпроводящие статические электромагнитные преобразователи электромашинного типа, системы питания трехфазных и многофазных криотренных преобразований, трехфазных и многофазных сверхпроводящих индуктивных цепей.

Описание

     Описание к ИЛ № 01-023-06

   "Результат выполнения НИР и ОКТР".

   Разработан силовой трехфазный сверхпроводящий (СП) трансформатор с вращающимся магнитным полем (СПТВП), содержащий первичную и вторичную трехфазные силовые СП обмотки и отдельную трехфазную обмотку возбуждения, выполненную из медного провода. Силовые СП обмотки функционируют в зоне жидкого гелия (4,2 К), а отдельная обмотка возбуждения - в жидком азоте (77 К).

   СП трансформатор с вращающимся магнитным полем представляет собой статический электромагнитный преобразователь энергии. Его конструкция аналогична структуре традиционных электрических машин, например, асинхронной машине с  заторможенным фазным ротором. Состоит из двух сердечников - внутреннего и внешнего, причем в пазах внешнего сердечника расположена отдельная обмотка возбуждения, а в пазах внутреннего сердечника - первичная и вторичная силовые обмотки. Внешний и внутренний сердечник СП трансформатора связаны между собой механически таким образом, что практически их перемещение (относительно друг друга) ограничено. Сердечники изготовлены из листовой электротехнической стали и размещены вместе с отдельной обмоткой возбуждения и силовыми обмотками в азотной и гелиевой полостях, соответственно неметаллического стеклопластикового криостата. Все обмотки являются симметричными петлевыми с диаметральным шагом. Отдельная обмотка возбуждения разгружает первичную силовую обмотку трансформатора от намагничивающей составляющей первичного тока, что дает возможность практически полностью скомпенсировать первичные и вторичные ампервитки, уменьшить магнитные поля вокруг силовых СП обмоток и, тем самым, уменьшив потери в них, увеличить токонесущую способность и мощность силового трехфазного СП трансформатора.

   Использование полупроводникового или сверхпроводникового (криотренного) управляемого коммутатора в силовом СП трансформаторе с отдельной обмоткой возбуждения обеспечивает возможность преобразования постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня.

   Разработчик предлагает на взаимовыгодных условиях участие во внедрении СП трансформатора в промышленных условиях (разработка технического задания и технической документации, размещение заказа на изготовление СП трансформатора на заводе, авторский надзор за изготовлением и испытанием трансформатора).

Преимущества перед известными аналогами

Не имеет аналогов в России, при сравнении с зарубежными аналогами: минимальный уровень потерь в криогенной зоне, высокая критическая плотность рабочего тока, существенное снижение расхода хладоагента, увеличение единичной мощности.

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

1. Снижение магнитного поля возбуждения на 5 - 10%. 2. Снижение потерь в силовых рабочих обмотках на 10 - 20%. 3. Увеличение токонесущей способности и мощности на 15%.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

11.09.2006