8 800 5004099
+7 495 5454580

Магнитогидродинамический генератор


Поняв важность электричества, люди стали пытаться добыть его любым способом. После создания первого электродвигателя и электрического генератора всего за несколько десятков лет был произведён ряд прототипов генераторов, работающих за счёт различных видов энергии. На сегодняшний день самым практичным, с точки зрения КПД, является генератор, действующий на энергии сгорающего дизельного топлива, однако альтернативные устройства всё же получили распространение и применяются достаточно широко.

Идея, заложенная во все электрические генераторы, заключается в явлении электромагнитной индукции. Это значит, что для получения электричества необходимо создать активное электромагнитное поле, приведя в действие систему электромагнитов и индукционных катушек. Достигается это путём вращения этой системы в силовом поле, а способы, которыми производится вращение, могут быть разными. В самых первых устройствах вал с катушками вращался вручную, что было крайне нерационально. Позднее начали использовать энергию расширяющегося газа (на основе парового двигателя), сгорающего топлива (по принципу двигателя внутреннего сгорания), движущейся воды, ветра и т.д.

В магнитогидродинамическом генераторе (или МГД-генераторе) отсутствует система вращающихся катушек, что избавляет его от энергетических потерь. Вместо этого в качестве рабочего тела используются электропроводящая жидкость или газ, энергия которого преобразуется непосредственно в электрическую. Название этому устройству дало явление магнитной гидродинамики, предполагающей движение жидкости в магнитном поле.

Проходя через силовые линии магнитного поля, жидкость (или газ, плазма, жидкий металл), являющаяся в то же время проводником, вызывает его колебание, в результате чего и образуются заряженные частицы, устремляющиеся к электродам. Между электродами возникает электрический ток.

В современных МГД-генераторах в качестве рабочего тела всё чаще используется плазма. Для создания магнитного поля применяют систему неподвижных магнитов, а для того чтобы увеличить проводимость рабочего тела, в него вводят калий.

Главным достоинством магнитогидродинамического генератора является отсутствие подвижных узлов и деталей, в результате чего сокращаются потери из-за трения. КПД такого устройства может превышать 65%, что является высоким показателем для генераторов. Кроме того, такие генераторы развивают мощность до 2 ГВт, а количество вредных для окружающей среды веществ сводится к минимуму.

Из недостатков можно выделить высокую стоимость устройства (за счёт строгих требований к материалам электродов и рабочего механизма), а также незначительные выбросы вредных продуктов сгорания.

МГД-генераторы применяются на тепловых, атомных и термоядерных электростанциях в качестве основного и резервного источника электричества, в космической технике и т.д. В промышленности такой тип устройств распространения не получил, но ведутся эксперименты по упрощению рабочего процесса.  


Возврат к списку