Юный техник 1983-07, страница 6

электрическая машина. Вот почему все более могучими становятся генераторы. Специалисты называют это ростом единичной мощности.

Однако... Есть гипотетическая версия, будто динозавры вымерли потому, что когда-то очень давно на Земле изменилась гравитационная постоянная и гигантские животные, совсем отяжелев, не могли больше двигаться за пищей. Так вот, в электромашиностроении складывается в чем-то похожая ситуация. Нет, разумеется, генераторам и электромоторам никакое вымирание пока не грозит. Но тяжелеть, расти в габаритах им скоро будет запрещено самой природой. Если увеличивать длину ротора, возникнет опасность недопустимых прогибов его между опорами. Масса в 150 тонн и диаметр в 1,2—1,3 метра для роторов также близки к предельным. Иначе будут возникать грандиозные центробежные нагрузки, способные разорвать в куски ротор, сделанный даже из самой лучшей стали. Здесь нужно еще добавить, что ротор-гигант крайне сложно сделать, перевезти, смонтировать.

Значит, нужно искать пути для того, чтобы наращивать мощность, не увеличивая, а может быть, даже уменьшая габариты? Инженеры и конструкторы вот уже двадцать лет совершают настоящее техническое чудо. Судите сами, в 1961 году «Электросила» выпустила генератор на 300 МВт, в 1977-м — на 1200 МВт, иными словами, в четыре раза мощнее. Но при этом размеры машины почти не увеличились!

Для этого требовалось, не

увеличивая размеры ротора, делать его все более сильным электромагнитом. Как? Плотнее укладывая обмотку ротора, увеличивая питающий ее ток? Но тогда в ней возрастают и тепловые потери. По известному из школьного курса физики закону Джоуля — Ленца в проводниках обмотки выделяется тепло, в больших машинах — огромное количество тепла! Как будто электромашину греют изнутри десятки тысяч электроплиток! Но раз потери растут — значит, падает КПД. Раскаляются важнейшие части машины, жара могут не выдержать синтетические материалы, из которых делают изоляцию проводников. Отсюда ясно: чтобы все более мощные машины оставались компактными, необходимы очень совершенные системы охлаждения.

Уже в машине на 100 МВт приходилось создавать для отвода тепла настоящий воздушный ураган. А дальше он оказался бессилен. Тогда воздух заменили в системе охлаждения водородом. Вскоре и водород, имеющий в 7 раз большую, чем воздух, теплопроводность и, что тоже очень важно, в 10 раз меньшую плотность, оказался неэффективным для более мощных генераторов. Наконец, придумали хитроумнейшую систему охлаждения внутренностей электромашин... водой! (Смотри подробнее в «ЮТ» № 2 за 1980 год.) Кстати, в создании системы водяного охлаждения для самых мощных в мире электромашин ленинградские специалисты также были пионерами... Увы, и здесь недалек предел.

Можно указать потолок мощ

4