一种具有调节结构的高功率密度的超导电机制造技术

技术编号:26225998 阅读:24 留言:0更新日期:2020-11-04 11:03
本发明专利技术公开了一种具有调节结构的高功率密度的超导电机,包括机壳、定子、转子、循环冷却机构和位置调节机构;机壳内部设置有定子;所述定子内部设置有转动的转子;所述壳体前端的密封板将定子和转子封在壳体内部;所述机壳内设置有循环冷却机构;所述壳体前端的密封板和机壳的后端盖中间设置有位置调节机构来限定定子的长度。本案结构,通过对握住调节柱进行旋转,借助螺纹槽配合调节螺纹,控制调节环在机可内部进行移动,进而对不同尺寸长度的定子铁芯进行限定;循环冷却机构在确保转子励磁绕组工作于超导励磁绕组温区的同时又使得定子具有较低的温度和较高的线电流密度,进一步提高了超导电机的功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种具有调节结构的高功率密度的超导电机
本专利技术涉及一种超导电机
,具体为一种有冷却作用,适用不同尺寸定子的超导电机。
技术介绍
超导电机是指励磁绕组用超导性材料制造的、能在强磁场下承载高密度电流的导线绕制成,用超导性材料在低温环境下电阻变为零的特点,超导励磁绕组上能通过很强的电流,以产生很强磁场,即形成超导磁体。超导电机主要是由定子和转子两部分组成,如一种紧凑型液体循环冷却超导电机定子,申请号为202010054494.7的专利中记载,包括盘绕在定子铁芯周围的冷却水盘管,以及设置在基座组件内的非金属复合材料密封圆筒组件,所述密封圆筒组件将线圈密封,所述的密封圆筒组件外分别设置内有冷却水的油-水换热器和内有冷却油的油循环管道;现有技术有这样的不足:1、不能对不同长度尺寸的定子铁芯进行安装;2、定子铁芯内未设置可循环冷却机构;3、没有将转子冷却介质的冷量进行二次利用。
技术实现思路
本专利技术目的是:提供一种提供了一种有冷却装置,适用不同尺寸定子的超导电机,转子中的冷却介质气化的冷量通过外部管道进入到定子的冷却循环装置中,可以进一步冷却定子的绕组,从而进一步提高线电流密度,增加电机的功率密度。本专利技术的技术方案是:一种具有调节结构的高功率密度的超导电机,包括机壳、定子、转子、循环冷却机构、转子限定机构、定子限定机构和位置调节机构;所述机壳内部设置有定子;所述定子内部设置有转动的转子;所述壳体前端的密封板将定子和转子封在壳体内部;所述机壳内设置有循环冷却机构;所述壳体前端的密封板和机壳的后端盖中间设置有位置调节机构来限定定子的长度;所述定子包括带有若干齿槽的定子铁芯和绕制在定子铁芯上的定子绕组;所述转子包括带有中心轴的转子铁芯和缠绕在转子铁芯上的超导材料形成的转子绕组。优选的,所述循环冷却机构包括包括定子冷却循环装置和转子冷却装置;定子冷却循环装置包括所述定子冷却介质注入管、定子冷却介质注入口、定子冷却介质循环管道、定子冷却介质输出口和定子冷却介质输出管;所述转子冷却装置包括转子隔离套筒、转子冷却介质输入管和转子冷却介质输出管;所述机壳上端设置有定子冷却介质注入管和定子冷却介质输出管,所述定子铁芯上开设有定子冷却介质注入口和定子冷却介质输出口,所述定子冷却介质循环管道设置在定子铁芯上;所述定子冷却介质注入口和定子冷却介质输出口之间通过定子冷却介质循环管道连接,所述定子冷却介质注入管连接定子冷却介质注入口,所述定子冷却介质输出管连接定子冷却介质输出口;所述转子隔离套筒设置在转子和定子之间,隔离转子冷却介质;所述转子冷却介质输入管与转子隔离套筒一端连通,将转子冷却介质输入到转子隔离套筒内;所述转子冷却介质输出管与转子隔离套筒的另一端连通,将转子冷却介质从转子隔离套筒内输出;所述转子冷却介质输出管通过外接管路与定子冷却介质注入管连接。优选的,所述定子冷却介质循环管道成环形嵌入到定子铁芯管壁内;所述转子的中心轴后端中心设置有转子冷却介质输入管;近转子铁芯处的后端的中心轴上设置有转子冷却介质输入孔;所述转子冷却介质输入孔与转子冷却介质输入管连通;所述转子的中心轴前端中心设置有转子冷却介质输出管;近转子铁芯处的前端的中心轴上设置有转子冷却介质输出孔;所述转子冷却介质输出孔与转子冷却介质输出管连通。优选的,所述位置调节机构包括调节环、螺纹槽和调节螺纹;所述定子铁芯前端设置有调节环;所述调节环的外侧壁上设置有螺纹槽;所述调节螺纹设置在机壳前端内侧壁上;所述螺纹槽与调节螺纹配合调整调节环的位置。优选的,所述调节环前端设置至少有一个调节柱。优选的,所述转子铁芯的中心轴前端设置有转子前轴承;所述转子铁芯的中心轴后端设置有转子后轴承。优选的,所述机壳的下端对称设置有两组支架。优选的,所述机壳的前侧面开设有多组凹槽,所述密封板的侧面设置有多组凸块;所述凹槽与凸块配合装配。优选的,所述机壳的后端盖中心处设置有转子轴承通孔。本专利技术的优点是:1.本案结构,通过对握住调节柱进行旋转,借助螺纹槽配合调节螺纹,控制调节环在机可内部进行移动,进而对不同尺寸长度的定子铁芯进行限定;2.本案结构,通过外接循环冷却介质泵,通过水泵控制冷却液经过定子冷却介质注入管、过定子冷却介质注入口注入后,使冷却液均匀的分布在定子冷却介质循环管道的内部,通过在定子冷却介质循环管道内部均匀流动,最后定子冷却介质输出口、定子冷却介质输出管排出,再利用循环水泵将从定子冷却介质注入口注入,形成冷却液循环,对定子铁芯材质进行冷却处理,进而保持定子铁芯不会处于较高的温度,转子中的冷却介质气化的冷量通过外部管道进入到定子的冷却循环装置中,所以循环冷却机构在确保转子励磁绕组工作于超导励磁绕组温区的同时又使得定子具有较低的温度和较高的线电流密度,进一步提高了超导电机的功率密度。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述:图1为本案所述的一种具有调节结构的高功率密度的超导电机的结构示意图;图2为本案所述的一种具有调节结构的高功率密度的超导电机的组装结构示意图;图3为本案所述的一种具有调节结构的高功率密度的超导电机的定子绕组和调节环组装结构示意图;图4为图2的另一角度结构示意图;图5为图4的中的定子的结构示意图;图6为本案所述的一种具有调节结构的高功率密度的超导电机的机壳、定子铁芯和调节环剖面结构示意图;其中:1、机壳;101、凹槽;2、定子;201、定子铁芯;202、定子绕组;3、转子;301、转子铁芯;302、转子绕组;303、中心轴;304、转子前轴承;305、转子后轴承;4、密封板;401、凸块;402、密封板通孔;5、后端盖;501、转子轴承通孔;6、支架;7、循环冷却机构;701、定子冷却介质注入管;702、定子冷却介质注入口;703、定子冷却介质循环管道;704、定子冷却介质输出口;705、定子冷却介质输出管;706、转子隔离套筒;707、转子冷却介质输入管;708、转子冷却介质输出管;709、转子冷却介质输入孔;7010、转子冷却介质输出孔;8、位置调节机构;801、调节环;802、螺纹槽;803、调节螺纹;804、调节柱。具体实施方式实施例:为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,在本专利技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有调节结构的高功率密度的超导电机,其特征在于:包括机壳(1)、定子(2)、转子(3)、循环冷却机构(7)和位置调节机构(8);所述机壳(1)内部设置有定子(2);所述定子(2)内部设置有转动的转子(3);所述壳体(1)前端的密封板(4)将定子(2)和转子(3)封在壳体(1)内部;所述机壳(1)内设置有循环冷却机构(7);所述壳体(1)前端的密封板(4)和机壳(1)的后端盖(5)中间设置有位置调节机构(8)来限定定子(2)的长度;/n所述定子(2)包括带有若干齿槽的定子铁芯(201)和绕制在定子铁芯(201)上的定子绕组(202);/n所述转子(3)包括带有中心轴(303)的转子铁芯(301)和缠绕在转子铁芯(301)上的超导材料形成的转子绕组(302)。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有调节结构的高功率密度的超导电机,其特征在于:包括机壳(1)、定子(2)、转子(3)、循环冷却机构(7)和位置调节机构(8);所述机壳(1)内部设置有定子(2);所述定子(2)内部设置有转动的转子(3);所述壳体(1)前端的密封板(4)将定子(2)和转子(3)封在壳体(1)内部;所述机壳(1)内设置有循环冷却机构(7);所述壳体(1)前端的密封板(4)和机壳(1)的后端盖(5)中间设置有位置调节机构(8)来限定定子(2)的长度;
所述定子(2)包括带有若干齿槽的定子铁芯(201)和绕制在定子铁芯(201)上的定子绕组(202);
所述转子(3)包括带有中心轴(303)的转子铁芯(301)和缠绕在转子铁芯(301)上的超导材料形成的转子绕组(302)。


2.根据权利要求1所述的一种具有调节结构的高功率密度的超导电机,其特征在于:所述循环冷却机构(7)包括定子冷却循环装置和转子冷却装置;定子冷却循环装置包括所述定子冷却介质注入管(701)、定子冷却介质注入口(702)、定子冷却介质循环管道(703)、定子冷却介质输出口(704)和定子冷却介质输出管(705);所述转子冷却装置包括转子隔离套筒(706)、转子冷却介质输入管(707)和转子冷却介质输出管(708);所述机壳(1)上端设置有定子冷却介质注入管(701)和定子冷却介质输出管(705),所述定子铁芯(201)上开设有定子冷却介质注入口(702)和定子冷却介质输出口(704),所述定子冷却介质循环管道(703)设置在定子铁芯(201)上;所述定子冷却介质注入口(702)和定子冷却介质输出口(704)之间通过定子冷却介质循环管道(703)连接,所述定子冷却介质注入管(701)连接定子冷却介质注入口(702),所述定子冷却介质输出管(705)连接定子冷却介质输出口(704);所述转子隔离套筒(706)设置在转子(3)和定子(2)之间,隔离转子冷却介质;所述转子冷却介质输入管(707)与转子隔离套筒(706)的一端连通,将转子冷却介质输入到转子隔离套筒(706)内;所述转子冷却介质输出管(708)与转子隔离套筒(706)的另一端连通,将转子冷却介质从转子隔离套筒内(706)输出;所述转子冷却介质输出管(708)通过外接管路与定子冷却介质注入管(701)连接。

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡渊袁文包颖牛潇晔程鹏
申请(专利权)人:东部超导科技苏州有限公司苏州新材料研究所有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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