Применение проводниковых материалов

Применение проводниковых материаловЗа последние 25 лет мощность турбогенераторов в одной единице возросла с 25 Мет до 200 Мет в двухполюсном исполнении, а в ближайшие годы будут построены турбогенераторы мощностью 300 Мет и больше. До 30-х годов увеличение мощности происходило за счет усовершенствования механических и магнитных свойств роторных поковок, применения проводниковых материалов повышенной прочности и новых изоляционных материалов. Дальнейшее повышение единичной мощности турбогенератора могло быть достигнуто, только применив коренные усовершенствования конструкции машины.

Значительным этапом в развитии конструкции турбогенераторов явилось применение в качестве охлаждающего агента водорода при избыточном давлении газа в машине. Благодаря использованию физических и термодинамических свойств водорода удалось повысить номинальную мощность турбогенератора на 25 — 30% при тех же габаритах, одинаковом расходе активных материалов и давлении водорода в корпусе машины 0,03 — 0,05 ати. Следующим шагом на пути увеличения мощности турбогенераторов было повышение рабочего давления в корпусе генератора, что обеспечило еще более высокое использование активных материалов. При повышении давления до 1,1 ати мощность увеличивается примерно на 15%, а при рабочем давлении 2,2 ати — примерно на 25% по сравнению с давлением 0,03 — 0,04 ати, на котором работает большинство генераторов с водородным охлаждением.

Повышение плотности водорода увеличивает его теплоемкость и теплоотдачу от поверхности к газу. При указанных давлениях дополнительные потери на вентиляцию и трение о бочку ротора из-за повышения плотности газа незначительно влияют на к. п. д. генератора.

Дальнейшее повышение давления водорода не приводит к большому выигрышу, так как значительная доля температурного перепада от меди к охлаждающей среде не зависит от давления водорода. Увеличение давления газа приводит к повышенной утечке водорода и требует более совершенных уплотнений вала, усиленной конструкции корпуса статора и наружных щитов, а также более тщательного изготовления. В остальном конструкция турбогенераторов не претерпела сколько-нибудь значительных изменений.