Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.1998, Blaðsíða 378

376 Tækni- og vísindagreinar
Kjarni hugmyndarinnar byggir á breyttri hönnun sáturs og einstakri uppbyggingu vind-
inga, þar sem háspennustrengir eru þræddir í gegnum sívalningslaga slíður. Þessi hönnun
þýðir að óþarfi er að áætla segulflæðið, sívalningslaga form leiðaranna gerir það að verkum
að hægt er að nota Maxwells-jöfnurnar beint, án nálgana.
Sú hugmynd að nota strengi er hins vegar ekki ný af nálinni. Þegar árið 1920 skutu slíkar
hugmyndir upp kollinum, en efnistækni þeirra tíma bauð ekki upp á nægjanlega góð
einangrunargildi og því var útilokað að útfæra hugmyndina. Þróunin í PEX-strengjum hefur
aftur á móti gert þelta kleift.
Samkvæmt jöfnum Maxwells hefur sívalningslaga leiðari jafnasta rafsviðið. Þetta þýðir
að strengur með hringlaga þversnið ætti að vera valinn ef sóst er eftir því að lágmarka áraun
á einangrunina. Annar kostur slíks strengs er sá að kjarni rafalasátursins, sáturblikkið, sem
er byggður upp úr mörgum málmþynnum, getur fallið vel að strengjunum, loftbilið við vafn-
inginn verður minna en ella, segulmögnunarþörfin er minni og töp sömuleiðis.
Þar sem spennan í sátri vex með hverjum vindingi vex áraunin á einangrunina samsvar-
andi. Af þeim sökum er þvf mögulegt að nota litla einangrun á strengi fyrir fyrstu vind-
ingana, en auka hana síðan smám saman eftir því sem fjær dregur miðju. Þannig nýtist rúm-
mál kjarnans betur.
Nýr strengur
Segulrás nýju vélarinnar gerir miklar kröfur til vindinganna. Vindingarnir samanstanda af
streng með einangrun úr fastefni og að minnsta kosti tveimur hálfieiðandi löguin, öðru við
leiðarann, en hinu fyrir utan einangrunina.
Venjulegir, hefðbundnir háspennustrengir hafa þessa eiginleika. Innri leiðarinn í venju-
legum streng samanstendur af óeinangruðum vírum og utan um leiðarann er hálfleiðandi
lag. Fyrir utan þetta lag er einangrun úr föstu efni og utan um liana er annað hálfleiðandi lag.
Ysta lagið er síðan skermur og kápa. ABB hefur þróað þessa tækni l'rekar, þar sem í leiðar-
anum eru bæði einangraðir og óeinangraðir vírar, til þess að lágmarka hvirfilstrauma. Utan
um leiðarann er síðan hálfleiðandi lag sem umlukið er fastri einangrun. Einangrunin er um-
Mynd 1 Skematísk mynd af hefðbundinni aflstöð með vélarspenni (a); og sama stöð þar sem
nýja tæknin er notuð (b).
1. Rafali 2. Rafalarofi 3. Eldingavari 4. Vélarspennir 5. Háspennuroft við l(nu