V oddelení študujeme procesy prechodu striedavého elektrického prúdu jednotlivými supravodivými vodičmi alebo zariadeniami z nich zhotovenými (káble, elektromagnety, transformátory,…). Na rozdiel od prenosu jednosmerného prúdu, v striedavom režime dochádza v dôsledku záchytu magnetického toku v supravodivom materiáli k stratám elektromagnetickej energie.
Je dôležité poznať detaily vzniku týchto tzv. striedavých strát, aby sme vedeli predpovedať ich veľkosť a navrhnúť cesty znižovania. Vo výskume kombinujeme teoretické výpočty vrátane vývoja nových numerických metód s experimentmi, využívajúcimi unikátne postupy vyvinuté na našom pracovisku. Vďaka zapojeniu do medzinárodných projektov spolupracujeme na najaktuálnejších problémoch využitia supravodičov so zahraničnými high-tech firmami.
Porovnanie rozloženia elektrického prúdu v tenkej vrstve (vľavo) a doštičke (vpravo) zo supravodiča so silným záchytom magnetického toku, vystavenej striedavému magnetickému poľu v „naklonenej“ orientácii. Výsledok bol získaný s pomocou novej výpočtovej metódy, založenej na hľadaní minimálnej produkcie magnetickej entropie.
Závislosť veľkosti striedavých strát vo vinutí leteckého elektrického motora, vypočítaná pre prípad dvoch možných prepojení supravodivých vodičov (vľavo) na základe časovo-priestorového rozloženia magnetických polí získaného numerickým modelovaním (vpravo).
Empirický vzťah, umožňujúci predpovedať striedavé straty vo vinutí obmedzovača skratových prúdov (vľavo), vytvoreného bifilárne navinutou páskou z vysokoteplotného supravodiča s vlastnosťami zhoršenými na okrajoch vodiča (vpravo hore). Predpoveď, odvodenú s pomocou numerického modelovania, sme overili experimentami (vpravo).
Výpočty strát v jedno- a dvojvrstvovom kábliku z pásky na báze vysokoteplotného supravodiča, porovnané s experimentami (grafy v dolnej časti). Ukážka rozloženia magnetického poľa, získaná numerickým modelovaním, je v hornej časti obrázka.
Vybrané publikácie za ostatné roky:
- Pardo, E., Grilli, F., Liu, Y., Wolftädler, S., and Reis, T.: AC loss modeling in superconducting coils and motors with parallel tapes as conductor, IEEE Trans. Applied Supercond. 29 (2019) 5202505.
- Kapolka, M. and Pardo, E.: 3D modelling of macroscopic force-free effects in superconducting thin films and rectangular prisms, Supercond. Sci Technol. 32 (2019) 054001.
- Gömöry, F. and Šouc, J.: AC losses in superconducting fault current limiters. In Superconducting fault current limiters: Innovation for the Electric Grids. Ed. P. Tixador. World Sci Publ. 2019. ISBN 978-981-3272-97-2 P. 45-60.
- Terzioglu, R., Vojenčiak, M., Sheng, J., Gömöry, F., Çavuş, T., and Belenli, I.: AC loss characteristics of CORC® cable with a Cu former, Supercond. Sci Technol. 30 (2017) 085012.
- Gömöry, F. and Sheng, J.: Two methods of AC loss calculation in numerical modelling of superconducting coils, Supercond. Sci Technol. 30 (2017) 064005.
- Pardo, E. and Kapolka, M.: 3D magnetization currents, magnetization loop, and saturation field in superconducting rectangular prisms, Supercond. Sci Technol. 30 (2017) 064007.
- Amaro, N., Šouc, J., Pardo, E., Murta-Pina, J., Martins, J., Ceballos, J., and Gömöry, F.: AC losses in Bi-2223 single-pancake coils from 72 to 1152 Hz – modeling and measurements, IEEE Trans. Applied Supercond. 26 (2016) 8202207.
- Vojenčiak, M., Kario, A., Ringsdorf, B., Nast, R., van der Laan, D., Scheiter, J., Jung, A., Runtsch, B.,Gömöry, F., and Goldacker, W.: Magnetization ac loss reduction in HTS CORC® cables made of striated coated conductors, Supercond. Sci Technol. 28 (2015) 104006.
- Pardo, E., Staines, M., Jiang, Z., and Glasson, N.: Ac loss modelling and measurement of superconducting transformers with coated-conductor Roebel-cable in low-voltage winding, Supercond. Sci Technol. 28 (2015) 114008.
- Gömöry, F., Šouc, J., Vojenčiak, M., and Soloviov, M.: Round conductor with low AC loss made from high-temperature superconducting tapes, IEEE Trans. Applied Supercond. 25 (2015) 8201004.
- Pardo, E., Šouc, J., and Frolek, L.: Electromagnetic modelling of superconductors with a smooth current–voltage relation: variational principle and coils from a few turns to large magnets, Supercond. Sci Technol. 28 (2015) 044003.