Superconducting Моторы

Моторы машины которые преобразовывают электрическую энергию в механически энергию используя магнитные силы. Когда течение пропущено до петля провода которая лежит в магнитном поле, поворачивая усилии, или вращающем моменте, создает который причиняет петлю вращать. В моторах, это вращая движение передано к валу. Эта вращательная энергия после этого использована для полезной работы в форме механически силы. Промышленные моторы использованы для идущих насосов, вентиляторов, и компрессоров так же, как в оборудовании, котор включили в регулировать и обрабатывать изготовленных материалов. Моторы Морского движения вперед использованы для того чтобы стимулировать коммерчески сосуды и военные корабли.

Основные черты самомоднейших обычных электрических двигателей AC (переменного тока) и DC (направленного тока) сперва были конструированы в 1890s, и основная технология не изменяла значительно в прошлых 50 летах. Несмотря На длинномерный период времени в котором моторы в развитии, моторы все еще далеко от быть совершенно эффективными конвертерами электрического к механически энергии. Основные причины потерянной силы в моторах приходят от электрического сопротивления провода и от механически трения.

Согласно Министерству Энергетики США, моторы определяют 70% из всей энергии уничтоженной отечественным производственным сектором и используют над 55% из полной электрической произведенной энергии в Америке. Большие электрические двигатели, те больш чем 1000 лошадиных сил, уничтожают над 25% из энергии произведенной итогом электрической. С некоторыми небольшими исключениями, почти все туристические судна сегодня строятся с электрическим движением вперед, и много других типов коммерчески сосудов и военных кораблей теперь также принимают морские моторы как их первоисточник побудительной силы.

Superconducting моторы новые Ны тип моторов AC одновременных которые используют замотки HTS (высокотемпературного superconductor) вместо обычных медных катушек. Потому Что провод HTS может снести значительно более большие течения чем может медный провод, эти замотки способны производить очень более мощные магнитные поля в, котор дали томе космоса.

Выдвижения в конструкцию катушки делают ее возможным для superconducting машины соответствовать выходной мощности поровну расклассифицированного обычного мотора с как меньшим как 1/3 размера и веса. Более малый размер и компактная природа superconducting моторов позволяют им быть изготовленным на недорог чем соответствующих обычных моторах.

Дополнительно, замена обычных медных замоток ротора с non-упорным HTS свертывает спиралью результаты в остро уменьшенных электрических потерях в роторе. Увеличенное электрическое течение в роторе мотора приводит к в конечном счете в увеличенной плотности мощности (и следовательно более малом размере). Середины размера мотора HTS более малые он значительно светле, и поэтому могут быть использованы в новых и новаторских путях. В добавлении, эффективность мотора увеличенная приводит к в более низких производственных затратах чем обычные моторы.

Моторы AC HTS одновременные также не имеют никакие зубы утюга в armature (замотках статора), не только способствующ к их более малому размеру и более светлому весу, а также извлекающ значительно источник шума мотора.

Как пример сбережений которые могут привести к от пользы больших электрических двигателей HTS, увеличение 1% в эффективности электрического двигателя 5 мегаватт (приблизительно 6.500 лошадиных сил), работает 7 x 24, приведет к в сбережениях над 430.000 киловатт-часов электричества в год.

Моторы HTS состязаются в большом (1.000 лошадиных сил и выше) коммерчески рынке мотора. Эти моторы идеально для пользы в насосах, вентиляторах, компрессорах, воздуходувках, и ременных передачах раскрынных общего назначения и промышленными клиентами, в частности теми требуя работы в непрерывном режиме. Они будут соответствующи для больших отростчатых индустрий как стальной филировать, пульпа и бумажный обрабатывать, химикат, рафинировка нефти и газ, минирование и другие сверхмощные применения. Важная и быстро растущая польза для моторов HTS находится в применениях перевозки, в частности военноморском и коммерчески движении вперед корабля, где сбережения размера и веса обеспечат ключевую выгоду путем увеличивать гибкость конструкции и раскрывать вверх лимитированный космос для другого пользы. Судостроение «виток» осуществляет сегодня в морской индустрии, и больше и больше корабли строятся с электрическими моторами по мере того как подтверждаются их основные середины движения вперед как преимущества электрического движения вперед и введены новые Ны тип новаторских конструкций корабля включая электрическое движение вперед.

Оценено что всемирный addressable рынок для больших промышленных моторов над $1,2 миллиарда однолетн. Моторы HTS предложат привлекательную хозяйственную алтернативу к обычным моторам на основании их более низкое первое (прием) стоимое и их уменьшаемое стоимого продолжающийся (работающ). Электрическое морское движение вперед рынок приблизительно $250 миллионов который растет сильно. Некоторые изучения показывают что этот рынок учетверит над следующей декадой. Superconducting моторы специальности будут в частности привлекательны для применений ниши в которые рассмотрение размера и веса приходит в игру.

•         Более Низкая первоначальная стоимость - Из-за сбережений в материалах и работе, моторы HTS будут стоить к изготовлению чем их обычные двойники.

•         Более Низкие производственные затраты - Мотор HTS одновременный значительно уменьшал потери, производя значительно экономия за год в потреблении электричества. Для цикла бесперебойного режима едет на автомобиле, увеличение одного процента в эффективности смогите привести к в тысячах долларов в однолетней энергии - сбережений.

•         Меньше вибрация и шума - Исключение зубов утюга в статоре приводит к в облегченном моторе который похваляется тихо и ровная деятельность.

•         Более Малые размер и вес - Компактная конструкция моторов HTS облегчит размещение в применениях перевозки где космос и/или вес на награде, так же, как в подъемах промышленных средств где увеличенные требования к электической мощности противоречат с лимитированным наличием космоса.

•         Увеличенная стабилность - Superconducting моторы по существу электрически конюшня во время переходных процессов чем обычные моторы потому что они работают на малых нагрузочных углах (15 градусах против 70 градусов для обычного мотора) и имеют возможность вращающего момента гораздо высокее пика (~300%). В результате, мотор может выдержать большие переходные процессы или осцилляционные вращающие моменты без проигрышной синхронной скорости. Машины HTS не требуют быстрой форсировки поля во время быстрых перемен нагрузки или переходных процессов как часто случай с обычными машинами.

•         Более Быстрые поставка и установка - Более малый размер superconducting моторов позволит они быть изготовленным и погруженным сразу к клиенту без дорогой разборки и последующей приобъектной разборки и испытания. Также было бы возможно построить моторы до 5000 лошадиных сил, 1800 rpm в размерах NEMA (Ассоциации Национальных Изготовителей Оборудования) на непрерывном сборочном конвейере. Моторы Морского движения вперед могут быть установленным external к корпусу кораблей в «двигателях движения вперед» (или стручках, диаграмма 1), которые имеют потенциал драматически понижает цены судостроения и сокращает план-графики конструкции. Эти преимущества уменьшат времена выполнения поставки и уменьшат надземные цены. Podded применения движения вперед обеспечивают большую гидродинамическую эффективность и уменьшают операционные расходы.

Superconducting технология будет использована в разнообразие конструкциях мотора. Промышленные моторы HTS конструированы для применения неизменяемой скорости. Они будут эксплуатироваться на 1800 или 3600 rpm.

Для морского движения вперед, высок-вращающий момент, низкоскоростная конструкция. Эти моторы будут конструированы для того чтобы работать на переменных скоростях под 200 rpm.

Сегодняшние моторы фундаментально подобны к электрическим двигателям конструированным сверх столетие назад, а обрабатывающая промышленность мотора видела только дифференциальное улучшение в оформлении изделия над прошлыми 50 летами. Пришествие высокотемпературной сверхпроводимости создало возможность для перескакивания суммы в технологии больших моторов. Большущие преимущества цены, размера, веса и эффективности superconducting машин значительно изменят динамику обрабатывающей промышленности мотора и рынка конечного пользователя мотора.