دانش فنی موتور های فوق هدایت شونده در دمای بالا

یک موتور مافوق هدایت شونده با دمای بالا (HTS) برای ایجاد قدرت یک هواپیمای عمومی طراحی شده است. ملزومات پیشران Cessna ۱۷۲ به صورت خط انتهایی برای این مطالعه انتخاب شد، که ۲۰۰ HP در ۲۷۰۰ بود. موتور طراحی شده بر اساس به دام انداختن جریان در بشقاب های YBCO بزرگ و شدت جریان تولید شده توسط سیم پیچ های Bi-۲۲۲۳ و یک آرماتور مقاومتی بدون آهن که با هوا خنک می شد، بود. ماشین هشت قطبی شدت قدرت زیادی را نشان می دهد که با قدرت توربین های گازی کوچک که حدود ۴ HP در پوند است، قابل مقایسه می باشد. جزئیات کار این موتور HTS در مقاله قبلی ارائه شده است. با این حال، افزایش چنین ساختاری آسانی نیست. چون قطر عناصر تک دامنه YBCO نمی تواند بیش از چند سانتی متر افزایش یابد. در این مقاله طرحی از یک موتور بر اساس ساختاری یکسان، ولی قدرت بالاتر ارائه می شود که از چند MW تا تحمل بالای ارتفاع زیاد (HALE) در هواپیما یا جت های کوچک می باشد. به دلیل محدودیت اندازه صفحه های YBCO ، می توان از دو راه حل زیر برای افزایش قدرت استفاده نمود: می توان شعاع و تعداد قطب ها را افزایش داد، یا اینکه می توان طول موتور را زیاد کرد تا با جفت های سیم پیچ – صفحه منطبق شود. طول موتور می تواند به T۲ در فضای هوا برسد، که بنابراین منجر به میزان قدرت بالا می شود. بهینه سازی طراحی بر اساس چند هدف صورت می گیرد، که عبارتند از میزان فوق هدایت شونده، کارآیی، وزن و حجم. فرض می شود که سیستم خنک کننده توسط هیدروژن مایع در دسترس در هواپیما به عنوان سوخت در سلول های سوختی یا توربو ژنراتورها موجود است، فراهم می شود.

Keywords:

واژگان کلیدی: هواپیمای تمام الکتریک , پیش رانش الکتریکی , موتور فوق هدایت شونده.