Р-95. СОЛНЕЧНЫЙ ЛУЧ ПЛЮС ПАРОВАЯ ТУРБИНА. Есть цифра, которая воодушевляет тех, кто занимается солнечной энергетикой — использованием солнечного тепла. Цифра эта называется солнечная постоянная, и называет она мощность излучения, которое приходит от Солнца в район Земли (расстояние 150 миллионов километров) на площадку размером 1 м2 (квадратный метр), перпендикулярную солнечным лучам. Солнечная постоянная равна 1367 Вт/м2 — почти полтора киловатта на квадратный метр. Конечно, на самой Земле только в полдень и только в экваториальных районах можно получить близкую солнечную мощность. А если учесть все виды потерь и непременный ночной перерыв, то окажется, что в среднем мы получаем почти в четыре раза меньше — 340 Вт/м2.
В разных странах, особенно в США, Испании, Израиле, Португалии, в том числе и далеко от экватора, например в Германии, строят солнечные электростанции разного типа, но в основном экспериментальные, поисковые. В их числе несколько станций, где большое количество управляемых автоматами зеркал направляют солнечную энергию на своего рода паровой котёл, и он в итоге снабжает паром турбину с электрогенератором. Сегодня это реально работающая схема, и её повторили уже в нескольких странах. Но специалисты как реальность ближайших лет обдумывают и разрабатывают солнечные аэростатные электростанции, передающие энергию на Землю по кабелю, и мощные орбитальные станции, передающие на Землю энергию острым лучом радиоволн.
Особенность одного из вариантов двигателей постоянного тока определила путь развития всего электрического транспорта, а именно то, что для него используется не переменный, а постоянный ток. Двигатель постоянного тока — это статор с постоянными магнитами или электромагнитами и ротор, к которому через коллектор подводится постоянное напряжение. Оно же питает электромагниты статора в двигателях средней и большой мощности, причём обмотки электромагнитов, или, иначе, обмотки возбуждения, могут подключаться параллельно ротору или последовательно с ним.
Этот последний вариант даёт замечательный результат: при большой нагрузке обороты ротора минимальные, а крутящий момент двигателя максимальный. С уменьшением нагрузки крутящий момент уменьшается, а обороты нарастают. Именно такой режим и нужен любой транспортной машине. В автомобиле, например, для того чтобы получить такой режим, вводится коробка перемены скоростей. Машина трогается с места или поднимается в гору на первой, на самой низшей скорости — колёса вращаются медленно, но с большой силой. Когда же автомобиль уже разогнался, колёса надо крутить быстрее, а крутящий момент может быть поменьше — водитель (или автомат) переключает коробку скоростей на более высокую передачу.
Электродвигатель постоянного тока с последовательным, или, иначе, с сериесным возбуждением, сам автоматически обеспечивает этот режим, и ради него, ради этого двигателя на всём электрическом транспорте, в частности, в метро, трамвае, электропоездах, невзирая на некоторые дополнительные сложности и неудобства, используют именно постоянный ток. Уже одного этого факта достаточно, чтобы задуматься о разнообразии и, так сказать, индивидуальных особенностях разных типов электрических двигателей.
