诸如滑环和同极马达/发电机的超导器件制造技术

一种器件(即，滑环或同极马达/发电机)(40、50、80)，适于提供在定子和转子(41、83)之间的电接触，并且包括：安装于定子上的且具有两个相对的表面的载流电刷弹簧(31、84)；安装于导体上的纤维电刷组件(35、69)，该电刷组件具有纤维的束(36，71)，该束被布置使得纤维的尖端将与转子接合以在定子和转子之间传输电流；安装于载流电刷弹簧的每个相对的表面上的且与定子和电刷组件通信的超导材料带(33、85)；以及安装于转子上的另一个超导材料带(29、86)。该器件被浸没于温度低于超导材料的转变温度的低温流体内，使得器件的电阻率将被降低并且器件的电流传输能力将增大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】诸如滑环和同极马达/发电机的超导器件
本专利技术总体上涉及用于在两个部件(例如，转子和定子)之间传输电力和/或信号的滑环、单极马达/发电机等的电接触，并且更具体地，涉及使用尖端上纤维(fiber-on-tips)(“FOT”)电刷(brush)技术且具有超导材料带的改进的器件，所在述超导材料带被冷却到其转变温度以下时其电阻率降低，并且在这样被冷却时可以在部件之间传输的电流水平大大提高。
技术介绍
电接触被用来在转子和定子之间传输电力和/或信号。这些器件被用于许多不同的军事和商业应用中，诸如太阳能阵列驱动机构、飞行器和导弹制导平台、风能系统、计算机断层摄影(“CT扫描”)系统等。在一些应用中，结合其它构件来使用滑环，其它构件诸如扭矩马达、旋转变压器(resolver)和编码器。电滑环必须被设计为位于平台旋转轴上，或者被设计为具有使电接触位于轴外的开孔。因此，这些设计分别为“轴上”和“轴外”滑环。滑环的直径的范围为几分之一英寸到若干英尺，并且转子和定子之间的相对角速度(ω)可以在小到每天1转至大到每分钟20,000转(“rpm”)的范围内变化。在这些各种应用中，转子和定子之间的电接触应当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，适于在定子与两个转子环之间提供电接触，包括：安装于所述定子上的至少两个载流电刷弹簧，每个电刷弹簧具有两个相对的表面；安装于每个电刷弹簧上的至少一个纤维电刷组件，每个电刷组件具有纤维的束，所述束被布置使得所述纤维的尖端将与关联的转子环接合以在所述定子与所述关联的转子环之间传输电流；安装于每个电刷弹簧的相对的表面上的超导材料带，所述超导材料带使所述定子与被安装于关联的电刷弹簧上的每个电刷组件通信；安装于所述转子环的内径上的另一个超导材料带；并且其中所述器件被浸没于温度在所述超导材料的转变温度以下的低温流体中，使得所述器件的电阻率将被降低至基本为零并且所述器件的电流传输能力将增大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种器件，适于在定子与两个转子环之间提供电接触，包括：安装于所述定子上的至少两个载流电刷弹簧，每个电刷弹簧具有两个相对的表面；安装于每个电刷弹簧上的至少一个纤维电刷组件，每个电刷组件具有纤维的束，所述束被布置使得所述纤维的尖端将与关联的转子环接合以在所述定子与所述关联的转子环之间传输电流；安装于每个电刷弹簧的相对的表面上的超导材料带，所述超导材料带使所述定子与被安装于关联的电刷弹簧上的每个电刷组件通信；安装于所述转子环的内径上的另一个超导材料带；并且其中所述器件被浸没于温度在所述超导材料的转变温度以下的低温流体中，使得所述器件的电阻率将被降低至基本为零并且所述器件的电流传输能力将增大。2.根据权利要求1所述的器件，其中所述低温流体的介电强度约为空气的介电强度的20倍。3.根据权利要求1所述的器件，其中所述超导材料是相同的。4.根据权利要求1所述的器件，其中所述低温流体是液氮。5.根据权利要求1所述的器件，其中安装于每个电刷弹簧上的所述带被固定于其上。6.根据权利要求5所述的器件，其中安装于每个电刷弹簧上的所述带被焊接于其上。7.根据权利要求6所述的器件，其中安装于每个电刷弹簧上的所述带被配置和布置为使得当所述器件被冷却到所述低温流体的温度时，由每个电刷弹簧施加于关联的电刷组件上的力不会受到安装于其上的所述超导带影响。8.根据权利要求7所述的器件，其中安装于每个电刷弹簧上的所述带的尺寸是相同的。9.根据权利要求1所述的器件，其中每个电刷组件包括电刷管，并且其中关联的纤维束的一个边缘端部被容纳于所述电刷管内。10.根据权利要求9所述的器件，还包括：准直器管，所述准直器管环绕着每个电刷管的一部分并且延伸超过所述部分，使得当所述转子相对于所述定子旋转时，所述准直器管的下端适于限制关联的束中的所述纤维的下边缘端部的横向移动。11.根据权利要求10所述的器件，其中每个准直器管被能够调整地安装于关联的电刷管上。12.根据权利要求11所述的器件，其中所述纤维的在每个电刷管下方的中心部分已经被去除，使得延伸到每个电刷管下方的所述纤维为环形的形式。13.根据权利要求1所述的器件，其中所述器件是滑环。14.根据权利要求1所述的器件，其中所述器件是同极马达。15.根据权利要求1所述的器件，其中所述器件是同极发电机。16.根据权利要求1所述的器件，其中所述束中的所述纤维具有约0.003英寸的标称直径，并且其中每根纤维的最大电流密度为约1769安培/平方英寸。17.一种用于在转子环与安装于定子上的电刷组件内的多个金属纤维的尖端之间提供金-金电滑动接触的方法，包括以下步骤：提供转子；在所述转子上提供金环；提供具有银/铜纤维的束的电刷组件；将每个电刷组件安装于所述定子上，使得所述金属纤维的所述尖端与所述转子环接合；将所述电刷组件浸没于低温流体中；以及使所述转子相对于所述纤维尖端移动，使得金从所述转子环转移到所述纤维的所述尖端；由此在所述转子环与所述纤维的所述尖端之间提供金-金电滑动接触。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述转子是鼓型滑环、饼型滑环、盘式电枢类型的同极马达或盘式电枢类型的同极发电机的一部分，并且其中所述转子环被提供于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·E·刘易斯，B·K·威瑟斯庞，
申请(专利权)人：莫戈公司，
类型：发明
国别省市：美国,US