Topmenu

Optimale elektriske kontakter

Seniorforsker Niklas Magnusson ved Sintef energi har doktorgrad innen emnet superledere, og jobber med generatorer og jakten på høye magnetfelter. For tiden gjør de også et prosjekt sammen med VP metall, der de måler kontaktmotstand, og prøver å optimalisere dette.

Først dette med superledere.

– Det vi jobber med her nå, er generatorviklinger med superledere. Det er for å få høyere magnetfelter. Vi ser på generatorer for vindkraft. Problemet når man skal bygge store vindkraftverk til havs, er at man får en veldig tung generator som sitter der oppe i nacellen. For å få ned vekten vil man ha en kompakt generator; man kan spare hundretalls tonn. Det forsker vi på nå, forteller Magnusson.

– Hvor langt har dere kommet?

– Det er to ting som går hånd i hånd. Det ene er materialutvikling av superledere, som det ikke er vi som gjør. Det andre er utvikling av bruken, som vi jobber med her. Generator er en slik bruk som vi ser på nå. Vi har et prosjekt gående, der vi skal lage en vikling til en generator: en rotorvikling. Ikke hele rotoren, men en slik pol. I magnetfeltet sitter det kanskje 32 slike, men vi skal lage en for å teste. Vi skal teste at metoden vi bruker for å vikle, er riktig. At vi kan få opp det magnetfeltet som trengs, som kanskje er tre tesla, tre ganger så mye som i en vanlig generator. Får man da opp magnetfeltet med en faktor på tre, reduserer man stort sett volumet med faktor tre også, så man får en tredjedels vekt og volum. Forhåpningen er også at prisen kan bli redusert, men da trenger vi en fortsatt utvikling av ledermaterialene, sier han.

Dette er interessant når man snakker vindkraft, og den tunge generatoren er oppe i et tårn.

– Stikkordet er superleder. Det er en av flere mulige veier å gå. Alternativet er permanentmagneter med andre løsninger. En av de to vil bli den generatoren man bruker i et vindkrafttårn litt frem i tid, for de store som er over 10 MW. Til havs ønsker man å bygge store vindmøller for å minske kostnaden med fundamenter og slikt, færre møller. På land er det egentlig bedre å bygge dem litt mindre, forklarer Niklas Magnusson.

– Hvordan er interessen for offshore-møller i Norge nå?

– Norge er definitivt interessert i slike møller. På forskningssiden er det store pågående prosjekter, blant annet Nowitech, som Sintef energi leder, sier han.

Så vinkler vi samtalen over på kontaktmotstand, og testingen Sintef energi gjør for VP metall. Kontakter er ofte en liten del av en investering, men hvis det går galt, får det store konsekvenser.

– En god kontakt er kjempeviktig. Ledere fungerer ofte bra, men så får man problemer med kontakten. Mange feil oppstår der. Kontakten skal være bra i utgangspunktet, men skal også beholde kvaliteten hele levetiden, sier Magnusson.

Sintef skal nå sjekke en del kontakter for VP metall, og se om de klarer å lage en bedre overflate enn de har i dag.

– VP metall har funnet frem noen forslag på overflater som de behandlet på ulike måter, med ulik ruhet og frest på forskjellige måter. Spørsmålet er da hvilke som er gode elektriske kontakter, og hvilke som er dårlige.

VP metall synes det er veldig spennende å sammenligne disse mot den gamle som de alltid har brukt, og som jo også har vært bra.

– Når man setter flatene mot hverandre, er det ikke bare en enkelt stor kontakt, for strømmen går gjennom et antall punkter. De er mange, men veldig små. Har man en veldig fin flate, så blir det lengre mellom punktene man har kontakt i. Har man litt ruhet, og presser dem sammen, så får man veldig mange punkter. Men så kan man selvsagt ha for mye ruhet, slik at man bare treffer på toppene. Så man må finne det optimale, forklarer Niklas Magnusson.

Flatene er på 10 x 8 cm, så de er relativt store. Det gjelder å ha press på så mye av det som mulig, og dette avgjøres blant annet av hvordan man setter skruene. Man skal helst kunne opprettholde dette presset over lang tid, slik at det ikke oppstår dårlig kontakt etter noen år. Det legges også på fett.

– Fett har ingenting å si i begynnelsen, men legges på for å stoppe oksidasjon. I laben har det ingen effekt, men i et livsløp skal det hindre salt og fukt i å komme inn og ødelegge kontakten. Men noe aldring skjer uansett. Temperaturer går opp og ned, og det skjer ørsmå bevegelser, sier han.

Les mer i Volt nr 4 – 2016

– En god kontakt er kjempeviktig, sier seniorforsker Niklas Magnusson ved Sintef energi.

– En god kontakt er kjempeviktig, sier seniorforsker Niklas Magnusson ved Sintef energi.

No comments yet.

Legg igjen en kommentar

Laget med Wordpress av Sigrun Norhagen