цельной поковки ротора значительных габаритов. Инженеры и рабочие Ижорского

завода имени А.А.Жданова с честью вышли из этого затруднения: металл для

заготовки массой 230 т варили одновременно в мартеновской и двух электрических

печах; сталеваром удалось обеспечить синхронность плавок. Так был создан самый

крупный слиток в истории отечественной металлургии.

Технические данные советских турбогенераторов находятся сегодня на уровне

характеристик лучших зарубежных машин, а зачастую и превосходят их. Одно из

наиболее значительных зарубежных достижений — построенный в последние годы

фирмой "Броун-Бовери" (ФРГ) турбогенератор мощностью 1300 МВт для АЭС "Библис".

В отличие от большинства советских турбогенераторов у него невысокая частота

вращения (1500 об/ /мин), что позволяет резко увеличить диаметр ротора

(уменьшились центробежные усилия!), сделать его составным и увеличить объем

машины. Вот некоторые данные этого крупнейшего в мире турбогенератора: мощность

его 1300 МВт, КПД = 98,65 %, статор и ротор охлаждаются водой, масса ротора 204

т, статора 371 т, диаметр ротора 1,8 м, длина 7,5 м.

Разобравшись в наиболее современных конструкциях турбогенераторов, можно

заметить, что увеличение их мощности (повышающее экономичность электростанции и

темпы, ввода мощностей) наталкивается на серьезные трудности. Одна из них —

необходимость конструировать роторы диаметром, не превышающим 1350 мм. Такое

требование обусловлено, во-первых, возможностями металлургической

промышленности; во-вторых, достигнутым уже сейчас пределом механической

прочности (при частоте вращения 3000 об/мин). Кроме того, увеличить длину ротора

при заданном диаметре также невозможно из-за возникновения недопустимого прогиба

вала и резонансных явлений.

Не меньшая проблема — бандажи лобовых частей обмотки ротора (каппы) большого

диаметра из немагнитных материалов (составные роторы и бандажи при частоте

вращения 3000 об/мин не применяют вследствие низкой эксплуатационной

надежности).

С ростом мощности и интенсификации охлаждения меняются и показатели

турбогенераторов. Увеличивается токовая загрузка при сравнительно малой

изменяющейся магнитной индукции (последняя ограничена магнитными свойствами

материалов и не может быть существенно повышена). Резко снижается удельный

расход материалов, несколько возрастает КПД.

Наибольшая мощность двухполюсных генераторов традиционных типов, которую, по-

видимому, удастся реализовать в ближайшие 15 лет, будет 1500…2000 МВт, а

наибольшая мощность четырехполюсных 3000…4000 МВт.

Ясно, что для создания генераторов большей мощности понадобятся новые

конструкторские решения и материалы. В этой связи особые надежды ученые и

инженеры возлагают на сверхпроводимость. Недаром одним из основных направлений

развития науки намечены теоретические и экспериментальные исследования в области

сверхпроводящих материалов, а одним из основных направлений развития техники —

разработка сверхпроводниковых турбогенераторов. Сверхпроводящее

электрооборудование позволит резко увеличить электрические и магнитные нагрузки

в элементах устройств и благодаря этому резко сократить их размеры. В

сверхпроводящем проводе допустима плотность тока, в 10…50 раз превышающая

плотность тока в обычном электрооборудовании. Магнитные поля можно будет довести

до значений порядка 10 Тл, по сравнению с 0,8…1 Тл в обычных машинах. Если

учесть, что размеры электротехнических устройств обратно пропорциональны

произведению допустимой плотности тока на индукцию магнитного поля, то ясно, что

применение сверхпроводников уменьшит размеры и массу электрооборудования во

много раз!

По мнению одного из конструкторов системы охлаждения новых типов криогенных

турбогенераторов советского ученого И.Ф.Филиппова, есть основание считать задачу

создания экономичных криотурбогенераторов со сверхпроводниками решенной.

Предварительные расчеты и исследования позволяют надеяться, что не только

размеры и масса, но и КПД новых машин будут выше, чем у самых совершенных