Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 2/2017 vyšlo
tiskem 17. 2. 2017. V elektronické verzi na webu od 10. 3. 2017. 

Téma: Elektrické přístroje – spínací, jisticí, ochranné a signalizační; Přístroje pro inteligentní sítě

Hlavní článek
Atypický návrh výkonového stejnosměrného zdroje se středofrekvenčním transformátorovým filtrem rušivého napětí

Aktuality

Veletrh Věda Výzkum Inovace 2017 zahájí místopředseda vlády Pavel Bělobrádek Letošní ročník Veletrhu Věda Výzkum Inovace zahájí na brněnském výstavišti 28. února 2017…

Chytré lampy PRE potvrdily zhoršenou smogovou situaci v Praze Chytré lampy PRE potvrdily v rámci svého pilotního provozu, že v Holešovicích a…

Jak se bydlí v pasivních domech, řeknou jejich majitelé na veletrhu FOR PASIV Další ročník veletrhu FOR PASIV, který je zaměřený na projektování a výstavbu…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze představí zájemcům o studium moderní techniku i její historii Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá v pátek 20. ledna od 8.30 hodin první…

Loňská výroba Temelína by stačila k pokrytí téměř roční spotřeby českých domácností Přesně 12,1 terawatthodin elektřiny (TWh) loni vyrobila Jaderná elektrárna Temelín. Je to…

Osmý ročník Robosoutěže Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze ovládli studenti Gymnázia Zlín V pátek 16. prosince se v Zengerově posluchárně Fakulty elektrotechnické ČVUT na Karlově…

Více aktualit

Supravodivost (9)

číslo 8/2006

Supravodivost (9)

prof. Václav Černý

Kompenzované pulsní alternátory (CPA)

CPA (Compensated Pulse Alternators, kompenzované pulsní alternátory) jsou kompaktní rotační zdroje série střídavých velkých pulsů. Byly patentovány v USA v roce 1980. CPA je multifunkční zařízení, které nahromadí kinetickou energii v rotoru, přemění ji na elektrickou energii a vhodně uspořádaným kompenzačním vinutím nebo kompenzačním štítem vytvoří tvar výstupního pulsu. Přirozený průchod střídavého pulsu nulou zmenšuje nároky na spínače. CPA umožňují dosahovat větších hodnot parametrů než HPG.

Obr. 1.

Obr. 30. Supravodivý pulsní homopolární generátor 500 V, 500 kA, 3,25 MJ; 1 – vnější vakuová nádoba, 2 – vnitřní nádoba chlazená LHe, 3 – supravodivá cívka, 4 – ochranný štít a izolace chlazená LN2, 5 – hliníkový stator protékaný pracovním proudem, 6 – terminály, 7 – proud zátěže, 8 – keramicky izolované ložisko, 9 – kartáče na motorový rozběh, 10 – hřídelové ucpávky, 11 – keramicky izolované hliníkové diskové rotory, 12 – vnější a vnitřní kartáče, 13 – keramicky izolovaná hřídel z korozivzdorné oceli, 14 – výstupní sběrnice

Stejně jako u konvenčních alternátorů se napětí u CPA indukuje relativním pohybem vodičů kotvy v magnetickém poli. Mezi budicím vinutím a kotvou je však vloženo kompenzační vinutí nebo kompenzační štít (spojitý nebo nespojitý), přičemž tyto kompenzační prvky mají vzhledem k budicímu vinutí vždy nulovou rychlost. Na obr. 31 je vzduchový CPA 250 MJ s rotující kotvou a na obr. 32 jeho schematický řez. Průběh výsledného pulsu je na obr. 33.

Obr. 31. Vzduchový CPA 250 MJ s rotující kotvou
Obr. 32. Schematický řez vzduchovým CPA 250 MJ s rotující kotvou, stojícím budicím a stojícím kompenzačním vinutím
Obr. 33. Výstupní puls vzduchového CPA 250 MJ Ik – proud kotvy, Ic – proud kompenzačního vinutí

Obr. 31. Obr. 32. Obr. 33.

U CPA byly zavedeny převratné konstrukční a technologické novinky, zejména u vzduchových strojů bez železných magnetických obvodů. Například vinutí statoru i rotoru jsou nalepena v radiálně tenké vrstvě na povrchu hladkého statoru nebo rotoru novou epoxidovou lepicí technologií. Tím se zvyšuje indukované napětí, vazba kotvy a buzení, jakož i indukce ve vzduchové mezeře. Rotující části, ve kterých se akumuluje kinetická energie, jsou z vyztužených kompozitů, které mají velký poměr pevnosti k měrné hmotnosti, velký modul pružnosti a velký modul útlumu oscilací. To vše umožňuje provoz v nadkritických otáčkách. Obvodové rychlosti jsou ve srovnání s feromagnetickými stroji až trojnásobné a nahromadění kinetické energie je podstatně větší. Stojící kotoučové cívky jsou chlazeny kapalným dusíkem, rotor kapalným heliem.

Elektromagnetické pulsní alternátory byly vyvinuty jako zdroje pulsní energie pro elektromagnetické zbraně a jako zdroje pro odpalovací katapulty letadel na letadlových lodích.

(pokračování)