超导磁场绕组旋转电机进展状况

• 作者: 张光蓉（编译）
• 来源期刊: 东方电机
• 学科: 工学
• 关键词: 高温超导(HTS) 低温超导(LTS) 超导发电机 超导电动机
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 页码范围: 69-81
• 页数: 13页
• 分类号: TM26

摘要

自从1960年代中期开始应用铌钛（NbTi）多纤丝超导体，超导旋转电机就找到了希望。1970年代至1990年代，成功进行了直流单极电机和交流同步电机的测试。在日本，通过Sup—perGM计划对3台不同的70MW发电机进行了验证。然而，从经济的角度综合考虑需要液氦冷却的价格竞争性而言，超导电机并不具有商业吸引力；另一方面，高温超导（HTS）能够运行在较高的温度（30K～40K），具有较大的热裕量及较简单的冷却系统。这种深冷优势推动了此类电机向商业化发展。近几年来，具有高温超导磁场绕组的多台超导旋转电机已经得到验证，目前有几个项目正向进一步的发展阶段过渡。在美国和欧洲，从几千瓦到几兆瓦的高温超导电机已经得以证实。目前，高转矩船舶推进电动机、大型发电机样机、同步调相机正在开发之中，有望未来几年就能投入商业应用。人们希望改善寿命周期成本、缩小体积、减轻重量，以及提高效率的诸多好处正刺激大容量高温超导电机的开发。本文回顾了过去及最近世界范围内利用低温超导和高温超导磁场绕组工业级超导旋转电机的进展，对这项新技术的效益及机会提出了见解。