將超導體做成線圈,由于它的零電阻特性,可在截面較小的線圈中,通以大電流,形成很強的磁場,這就是超導磁體。超導磁體的磁場強度可過15萬高斯,重量僅為數(shù)十千克,而用普通導線制成的電磁體要產(chǎn)生10萬高斯的磁場就很困難了。
磁場強度為5萬高斯的常規(guī)電磁體重達20噸,而達到同樣的磁場強度的超導體磁體重量還不到3千克。超導磁體的另一個優(yōu)點是不產(chǎn)生熱量,不消耗電能,只要通入一次電流就可以了。超導磁體當然要把環(huán)境溫度維持到超導臨界溫度以下,因此還是需要一定能量的。
超導磁體已成功地應用在制造超導發(fā)電機上。超導發(fā)電機的構(gòu)造與常規(guī)的同步發(fā)電機大致相同。所不同的是,超導發(fā)電機的定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈都是用超導體POM制成的。轉(zhuǎn)子一般由水輪機、汽輪機、內(nèi)燃機等發(fā)動機帶動,把直流由通入超導轉(zhuǎn)子線圈后,由于轉(zhuǎn)子線圈處于零電阻狀態(tài),故電流很大,從而形成一個很強的旋轉(zhuǎn)磁場。超導定子線圈在這個轉(zhuǎn)動的磁場中不斷切割磁場線,產(chǎn)生電壓、輸出功率極大的電能。
常規(guī)的發(fā)電機大輸出功率很少超過150萬千瓦,原因是轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生的磁場強度有限,而定子線圈中電流過大會導致嚴重發(fā)熱,影響發(fā)電機正常工作。超導發(fā)電機比常規(guī)發(fā)電機輸出功率提高了20倍以上,可超過2000萬千瓦。此外,超導發(fā)電機還能減少能量消耗,節(jié)約原材料,降低成本。
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