Техника - молодёжи 1968-12, страница 26

Техника - молодёжи 1968-12, страница 26

Электродвигатель длиной в 100 петров

Прежде чем покинуть Лондон, мы побывали в Имперском колледже науки и технологии Лондонского университета. Нужно оговориться, термин «технология» эквивалентен нашему понятию «техника», однако англичане придают ему боле© широкий смысл.

Имперский колледж образован в 1907 году слиянием трех старейших высших школ — Королевского колледжа наук, Королевского горного училища и колледжа Лондонского Сити и Гильдий.

Теперь это одно из трех основных технических учебных заведений. Из 3450 учащихся около 40%—аспиранты.

Свое прямое знакомство с научными исследованиями отдела электротехники колледжа мы начали в лаборатории профессора Лейтуэйта, известного своими работами в области линейных асинхронных двигателей. Нельзя назвать эту отрасль электротехники новой. Первый

К ГЛАДКОВ

Атомная электростанция в Хантерстоне с птичьего полета.

патент на линейный двигатель был выдан в США уже через два года после изобретения в 1888 году обычного индуктивного. В проекте 1905 года такой двигатель предлагали ставить на электропоезда.

В чем же его основная идея?

Обычный асинхронный двигатель, как известно, состоит из двух основных элементов: статора и ротора. Когда по последовательно соединенным обмоткам статора гроходит переменный ток, в зазоре между статором и ротором возникает «бегущее» (вращающееся) магнитное поле. Пересекая коротко-замкнутые проводники обмотки ротора, поле возбуждает в них электрический ток, который, в свою очередь, создает собственное магнитное поле, сдвинутое по фазе относительно магнитного поля статора. Взаимодействие этих двух возникающих и исчезающих магнитных полей и создает крутящий момент.

Ну, а что, если цилиндрический статор такого мотора разрезать вдоль по стенке и распрямить наподобие браслета? При включении тока ротор, вместо того чтобы начать вращаться на месте, устремится вдоль прямолинейно-

Верхом на статоре... Справа — эволюция линейного асинхронного двигателя: а) «длинный» ротор и «короткий» статор; б) «короткий» ротор и «длинный» статор; в) «короткий» статор с двусторонней обмоткой и неограниченно «длинный» ротор в виде полосы из неферромагнитного металла.

а)

МИННЫЙ РОТОР

КОРОТКО ЗАМКНУТЫЕ ВИТКИ ОБМОТКИ РОТОРА

л*

ОБМОТКА

СТАТОРА

НАБОРНОЕ ЖЕЛЕЗО СТАТОРА

КОРОТКИМ РОТОР

длинный СТАТОР

КОРОТКИМ CTATDP

НАПРАВЛЕНИЕ

ПОЛОСА ИЗ ПРОВОДЯЩЕГО ДВИЖЕНИЯ

НЕФЕРРОМАГНИТНОГО МFТАЛЛА

ПУТЕВЫЕ

го статора, но... только в пределах его длины. Если же спрямленный статор длиной в несколько километров проложить между обычных рельсов, а к установленному на колесах ротору прицепить вагон, получится конструкция почти идеального электрического поезда. Эта идея, однако, в свое время была забракована из-за огромной стоимости многокилометрового статора, начиненного дорогой медью. Такая же судьба постигла и соблазнительную идею гигантской электрической пушки, стреляющей многотонными снарядами-роторами. Архивы патентных учреждений забиты заявками на использование принципа линейного двигателя для чего угодно — от движения челнока в ткацких станках до самолетных и ракетных стартовых устройств. Все получалось страшно сложно, громоздко, а главное — дорого.

Со временем схема линейного двигателя значительно видоизменилась и упростилась. Оказалось, что тот же эффект дают длинный, распрямленный ротор и короткий статор. Больше того, длинным ротором может быть бесконечно длинная полоса из металла-про-водника — меди или алюминия.

Эти последовательные модификации основной идеи и позволили профессору Лейтуэйту продолжить работу даже после того, как к ней потеряли интерес другие. И не напрасно — по мнению ученого, более подходящей силовой установки для скоростного железнодорожного транспорта на воздушной подушке пока нет. Реактивная или пропеллерная тяга совсем не то, что нужно.

О том, насколько далеко ему удалось продвинуть дело, свидетельствует хотя бы то, что скуповатая английская казна отпустила на разработки довольно солидную сумму денег. Модель, построенная на локомотивном заводе «Гор-тон», развивает на расстоянии 100 м при тяге в 350 кг скорость до 48 км/час.

Профессор Лейтуэйт не ограничивает свои исследования лишь потребностями транспорта.

Ударная экструзия металлов, конвейер, где ротор — тонкая металлизированная лента, насос для жидких металлов — это только беглый перечень возможных областей применения линейных двигателей. А отвергнутая когда-то электрическая пушка может появиться в более современном обличье — стартового устройства для ракет.

Продолжение. Начало см. в № 11.