DIPLOMOVÁ PRÁCA - Žilinská univerzita

1. Úvod
Práca sa zaoberá použitím supravodivých materiálov v trakčnom transformátore. Zariadenia
v ktorých tieto materiály nahradzujú klasické vodiče majú celý rad výhod, medzi ktoré patrí vyššia
účinnosť, menšia hmotnosť a rozmery, nahradenie horľavého chladiaceho oleja ekologickým chladiacim
médiom – kvapalným dusíkom. Hlavnou nevýhodou je potreba chladenia supravodičov na veľmi nízku
teplotu. Aby sa výhody dosiahli, je potrebné aby bolo zariadenie správne navrhnuté.
Straty vznikajúce v supravodiči, keď ním preteká striedavý elektrický prúd sú výrazne závislé aj
na magnetickom poli, v ktorom je umiestnený. Analytické riešenie veľkosti strát v reálnych podmienkach
zatiaľ nie je známe a numerické riešenie je taktiež zložité. Predkladaná práca sa zaoberá
experimentálnymi metódami zisťovania strát v supravodiči. Straty sú skúmané v podmienkach, keď je
supravodič vystavený striedavému magnetickému poľu a súčasne ním preteká striedavý elektrický prúd.
Tieto podmienky sa približujú podmienkam v reálnom zariadení, pre analýzu ktorého majú byť výsledky
použité.
Hlavnou úlohou práce je navrhnúť trakčný transformátor so supravodivými vinutiami. Pre
splnenie tejto úlohy je potrebné zvoliť vhodné konštrukčné riešenie a zároveň zvoliť návrhovú metódu.
Pri návrhu je potrebné zohľadniť všetky špecifiká takéhoto typu stroja oproti transformátorom s vinutiami
z klasických vodičov.
Práca sa zaoberá problematikou určenia strát v supravodičoch. Úlohou je ich experimentálne
určenie v modelových prípadoch a výsledky použiť pre určenie strát v trakčnom transformátore.
Pri analýze vlastností transformátora je potrebné skúmať vlastnosti supravodiča v reálnych
podmienkach. Takáto analýza vyžaduje vyhodnotenie veľkosti nielen elektrického prúdu vo vinutí, ale aj
magnetického poľa. Pre tento účel sa používa metóda konečných prvkov.