Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 6/2017 vyšlo
tiskem 7. 6. 2017. V elektronické verzi na webu od 26. 6. 2017. 

Zdůrazněné téma: Točivé el. stroje; Pohony a výkonová elektronika; Měniče frekvence; Elektromobilita

Hlavní článek
Použití programovatelných logických obvodů v elektrických pohonech
Stejnosměrné elektrické stroje s permanentními magnety

Aktuality

Startuje hlasování veřejnosti o vítězích 9. ročníku ekologické soutěže E.ON Energy Globe V Praze byly 20. 6. 2017 slavnostně představeny nominované projekty 9. ročníku prestižní…

Nejnovější monopost týmu ČVUT eForce FEE Prague Formula se představil na Václavském náměstí Dne 16. června se v dolní části Václavského náměstí prezentoval tým Fakulty…

IQRF Summit 2017 svědkem reálných IoT aplikací Akce zaměřená na reálná řešení v oblasti chytrých měst, budov, domácností, transportu,…

Konference Internet a Technologie 17 Sdružení CZ.NIC, správce české národní domény, si Vás dovoluje pozvat na již tradiční…

Alza.cz se chystá revolučně ovlivnit prodej elektromobilů Jako první e-shop je totiž zalistuje do své stálé nabídky. První upoutávkou na tento…

Projekt studentů FEL ČVUT v Praze míří na celosvětové finále Microsoft Imagine Studentský startup XGLU, zabývající se vývojem bezbateriového glukometru, vybojoval…

Více aktualit

Turbína s levitujícím rotorem

21.01.2016 | SIEMENS | www.siemens.cz

Ačkoli je století páry již oficiálně dávno za námi, málokdo si uvědomuje, že parní turbíny stojí za většinou elektrické energie v naší síti. Udává se, že až 90 % elektrické energie v USA je vyrobeno pomocí parních turbín. Po více než sto letech od jejich vynálezu přichází zvrat v jejich konstrukci – tzv. bezolejová parní turbína.

Městské spalovny, cukrovary, chemičky, papírny, prostě všechny průmyslové závody, které mají spalitelný odpad, využívají průmyslové parní turbíny. Například odpadní dřevní štěpku místo skládkování spálí v kotli, který vytvoří páru o vysoké teplotě a tlaku. Ta je pak vedena do parní turbíny. Jak se pára rozpíná, roztáčí rotor. Na něj je většinou napojen rotor alternátoru, který vyrábí elektrickou energii pro potřeby daného průmyslového závodu, případně pro prodej do veřejné sítě. 

Jde to i bez oleje

Rotor je srdcem turbíny, a to pořádně těžkým, neboť váží několik tun. Je umístěn na ložiskách, a aby při fyzickém kontaktu obou součástí turbíny nedocházelo k poškození třením, až dosud byl k promazávání potřeba olej. K tomu byl nezbytný sofistikovaný mazací systém, od olejového čerpadla přes zásobník až po rozvody. Vývojářům společnosti Siemens se však všechny tyto součástky podařilo odstranit a představili technologii, díky níž už samotná turbína mazací médium nepotřebuje. Její rotor totiž není ve fyzickém kontaktu s žádnou nehybnou částí, kde by docházelo ke tření – celý se vznáší působením silného magnetického pole. 

První parní turbínou s levitujícím rotorem úspěšně uvedenou do provozu je turbína SST-600, která se nachází v Jänschwaldské elektrárně (jižně od Berlína). Slouží zde jako jedna z dvanácti turbín pohánějících vodní pumpy. Turbína má výkon 10 MW a pracuje při 5 700 otáčkách za minutu. Obecně lze technologií pro levitaci rotoru vybavit turbíny s rotory vážícími až 10 tun (čemuž odpovídá výkon až 40 MW). 

Magnet silnější než gravitace

Princip magnetické levitace není novou technologií. Po světě již jezdí několik vlakových linek, jejichž soupravy se vznáší nad kolejemi díky odpudivým magnetickým silám. Společnost Lexus nedávno zase v rámci své reklamní kampaně představila prototyp vznášejícího se skateboardu. I přes svoji atraktivitu je tato technologie nicméně poměrně náročná a má zatím jen relativně omezené využití.

Turbína představuje klíčovou součást tepelných elektráren. Design turbín je proto nesmírně přesně vypočítaný za účelem co nejúčinnější přeměny energie páry na rotační pohyb. Každé procento výkonu navíc totiž znamená výrazné navýšení v produkci energie.

Nižší tření může zvýšit účinnost

Levitace rotoru dosáhli konstruktéři instalací aktivních elektromagnetických ložisek do již existující turbíny. Poloha rotoru v ložiscích je pak přesně sledována sestavou senzorů a síla magnetického pole je upravována tak, aby byl rotor při činnosti ve stabilní poloze. Senzory zároveň nabízejí i širší možnosti pro on-line monitorování chodu turbíny. Chlazení turbíny, jež je nutné i přes absenci tření, obstarává místo oleje patentovaný systém vzduchového chlazení. Nižší tření navíc může teoreticky vést ke zvýšení účinnosti turbíny až o jedno procento.

Tiskové materiály SIEMENS