【技术实现步骤摘要】
本公开大体上涉及超导机器，并且更特别地涉及用于超导机器中的超导线圈以降低应力/应变的线圈支撑结构。
技术介绍
1、大体上，诸如超导发电机和马达(在本文中统称为电机)的超导旋转机器典型地包括多个超导线圈，以用于生成静态磁场或旋转磁场中的至少一者。超导旋转机器通过构造超导材料(“超导体”)而不是具有电阻的常导材料(例如，铜、铝等)的场线圈(其典型地承载直流电)来制造。在室温下，特别是在dc操作或低频下，超导材料在其超导状态下的载流容量典型地比诸如铝或铜的传统导体的载流容量高一个数量级以上。因此，超导体的使用可在功率应用中具有广泛的用途。
2、例如，磁共振成像(mri)是在放射学中使用的医学成像技术，用于在不需要侵入性程序的情况下形成身体的解剖结构和/或生理过程的图像。更特别地，mri机器依赖于各种物理原理(诸如磁学原理、质子的区域与具有足够强度的磁场对准的现象、以及当引入射频电流时质子的区域内的选定质子被从与磁场对准的状态推离的现象)来获取数据并构建图像或以其它方式表示观察到的身体的内部特征。
3、此外，mri机器基于主磁场、射频(rf)磁场和时变磁梯度场与感兴趣的受检者(诸如患者)内的旋磁材料之间的相互作用。某些旋磁材料(诸如水分子中的氢核)具有响应于外部磁场的特征行为。这些核的自旋的进动可通过场的操纵来影响，以产生可被检测、处理并用来重建有用的图像的rf信号。
4、在成像序列期间，通过分别向一系列梯度线圈和rf线圈施加电流来生成时变梯度场和rf场。另外，初级磁场由永磁体或向一组初级线圈施加电流
5、在另一个示例中，超导发电机(诸如风力涡轮中使用的超导发电机)利用由超导场线圈建立的交变磁极性。也就是说，北极位于南极之间，以产生规则的北、南、北、南等场图。这些交替极性通过依赖于由在相反方向上传导电流的超导体制成的超导场绕组来生成。由场线圈生成的磁场与(一个或多个)电枢线圈的磁极相互作用以产生扭矩。扭矩由两个试图对准的磁场的相互作用产生。扭矩的大小与磁场的强度和它们相互作用所处于的半径有关。为了稳定运动，两个磁场必须以相同的速度移动。这通过使用承载交流电流的绕组使一个磁场在空间中传播来实现。在本文中描述的超导机器中，场绕组承载dc电流。电枢绕组承载交流电流，其频率由静止构件和旋转构件的相对运动设置。由于超导导线的高得多的载流容量，由磁场线圈产生的磁场提高了机器的扭矩密度。
6、不管应用如何，超导磁体在冷却阶段和通电阶段期间通常受到显著大的力。此外，超导磁体可在冷却阶段和通电阶段期间膨胀和收缩。在低温下，超导导电线圈和线圈支撑结构的比热非常小。因此，一些类型的微裂纹或微粘滑可发生在超导线圈的内部和/或线圈支撑结构上。此外，超导磁体的膨胀和收缩可导致小的移动，这可引起摩擦力，该摩擦力在超导磁体中生成热。这些微裂纹或微粘滑或摩擦力然后释放足够的能量来立即加热超导线圈，并导致整个线圈失超(即，退出超导状态)或电阻性质方面的增加。
7、因此，该行业正在不断寻求解决上述问题的新的和改进的超导机器。因此，本公开针对的是一种用于超导机器中的高场超导线圈的接口部件(interface component)。
技术实现思路
1、本公开的方面和优点将在下面的描述中部分地被阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过本公开的实践获知。
2、在一个方面中，本公开针对的是一种超导机器。该超导机器包括至少一个超导线圈和与所述至少一个超导线圈一起布置的线圈支撑结构。线圈支撑结构包括附连到所述至少一个超导线圈的至少一个复合部件和与所述至少一个复合部件摩擦接触以降低所述至少一个超导线圈的失超的可能性的接口部件。
3、在另外的实施例中，所述至少一个超导线圈和线圈支撑结构由支撑框架支撑，该支撑框架限定基部和用于支撑所述至少一个超导线圈和线圈支撑结构的至少一个支撑板。
4、在附加实施例中，支撑框架包括形成在其中以用于消除应力的一个或多个凹槽。
5、在特定实施例中，所述至少一个复合部件至少包括第一复合部件和第二复合部件，第一复合部件附连在所述至少一个超导线圈的第一侧和支撑板的顶上的接口部件之间，第二复合部件附连在所述至少一个超导线圈的第二侧和基部之间。
6、在其它实施例中，所述至少一个超导线圈和线圈支撑结构通过间隙与支撑框架的内部部分分离。
7、在另外的实施例中，第一复合部件和第二复合部件由粘合剂材料构造成。
8、在附加实施例中，接口部件由高压玻璃纤维层压板构造成。
9、在特定实施例中，所述至少一个超导线圈包括在其外表面上的至少一个肋，以用于降低由接口部件和所述至少一个复合部件之间的摩擦接触引起的温度升高。
10、在其它实施例中，超导机器是风力涡轮发电机。
11、在另一个方面中，本公开针对的是一种超导机器。该超导机器包括多个超导线圈。该多个超导线圈至少包括第一超导线圈和第二超导线圈。该超导机器还包括布置在第一和第二超导线圈之间的线圈支撑结构。线圈支撑结构包括附连到第一超导线圈或第二超导线圈中的一个的至少一个复合部件和邻近所述至少一个复合部件布置以降低该多个超导线圈的失超的可能性的滑动接口部件。
12、参考以下描述和所附权利要求书，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入并构成本说明书的一部分的附图图示了本公开的实施例，并与描述一起用于解释本公开的原理。
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1.一种超导机器，包括：
2.根据权利要求1所述的超导机器，其中，所述至少一个超导线圈和所述线圈支撑结构由支撑框架支撑，所述支撑框架限定基部和用于支撑所述至少一个超导线圈和所述线圈支撑结构的至少一个支撑板。
3.根据权利要求2所述的超导机器，其中，所述支撑框架包括形成在所述支撑框架中以用于消除应力的一个或多个凹槽。
4.根据权利要求2所述的超导机器，其中，所述至少一个复合部件至少包括第一复合部件和第二复合部件，所述第一复合部件附连在所述至少一个超导线圈的第一侧和所述支撑板的顶上的所述接口部件之间，所述第二复合部件附连在所述至少一个超导线圈的第二侧和所述基部之间。
5.根据权利要求2所述的超导机器，其中，所述至少一个超导线圈和所述线圈支撑结构通过间隙与所述支撑框架的内部部分分离。
6.根据权利要求4所述的超导机器，其中，所述第一复合部件和所述第二复合部件由粘合剂材料构造成。
7.根据权利要求1所述的超导机器，其中，所述接口部件由高压玻璃纤维层压板构造成。
8.根据权利要求2所述的超导机器，其中，所述
9.根据权利要求1所述的超导机器，其中，所述超导机器是风力涡轮发电机。
10.一种超导机器，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种超导机器，包括：
2.根据权利要求1所述的超导机器，其中，所述至少一个超导线圈和所述线圈支撑结构由支撑框架支撑，所述支撑框架限定基部和用于支撑所述至少一个超导线圈和所述线圈支撑结构的至少一个支撑板。
3.根据权利要求2所述的超导机器，其中，所述支撑框架包括形成在所述支撑框架中以用于消除应力的一个或多个凹槽。
4.根据权利要求2所述的超导机器，其中，所述至少一个复合部件至少包括第一复合部件和第二复合部件，所述第一复合部件附连在所述至少一个超导线圈的第一侧和所述支撑板的顶上的所述接口部件之间，所述第二复合部件附连在所述至少一个超导线圈的第二侧和所述基部之间。
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·卡根，白烨，武安波，徐民风，李大龙，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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