【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超导电机，具体涉及一种超导磁极静止的超导同步电机。
技术介绍
1、得益于超导带材的高载流能力，与常规电机相比，大容量超导电机具有尺寸小、重量轻、效率高等优势。
2、目前超导同步电机大多采用超导磁极处于旋转转子端、电枢处于静止端的结构形式，需要通过低温冷媒旋转耦合装置将低温冷媒从静止的外围低温系统传输至旋转的转子超导磁体。低温冷媒旋转耦合装置涉及到静止至旋转、真空低温绝热、多层同心薄壁管、进回冷媒低温旋转密封等复杂特征，增加了装置的难度与长期工作不确定性。
3、同时外围低温系统还需要设置低温冷媒循环泵与集成杜瓦，增加了辅助系统占地面积。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的以上不足，提出一种超导磁极静止的超导同步电机，低温制冷机冷头直接设置于超导磁极真空容器上对超导磁极进行传导冷却，省去了低温冷媒旋转耦合装置、低温冷媒循环泵与集成杜瓦，解决了传统超导同步电机弊端。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超导磁极静止的超导同步电机，包括处于静止状态的超导磁极组件和处于旋转状态的电枢组件，以及滑环，超导磁极组件处于电枢组件的外部，电枢组件处于超导磁极组件的内部，所述的超导磁极组件包括安装于一整体磁体骨架上的多个超导磁极，超导磁极外部由铜冷屏包围，铜冷屏外部由内圆筒、驱动侧端板、非驱动侧端板和外圆筒组成的真空容器，磁体骨架上开有液氮冷却通道，通过进出管道通至非驱动侧端板外，驱动侧端板或/和非驱动侧端板上安装有多个双级低温
3、所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其磁体骨架两端分别通过径向拉杆固定在外圆筒上。
4、所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其径向拉杆中间部位与铜冷屏连接传递室温端漏入热量。
5、所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其双级低温制冷机冷头安装在一套管内，套管焊接在非驱动侧端板上，套管与双级低温制冷机冷头围成的封闭空间与真空容器的真空空间相互独立。
6、所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其铜冷屏外包扎有多层绝热材料。
7、本专利技术通过采取以上技术方案，具有以下优势：
8、1，相较于超导磁极处于旋转转子端、电枢绕组处于静止端的超导同步电机，本专利技术省去了低温冷媒旋转耦合装置、冷媒储罐、低温冷媒循环泵与集成杜瓦，极大地降低了超导同步电机辅助系统的复杂度，减小了辅助系统体积。
9、2，本专利技术低温制冷机冷头安装于一套管内，冷头的拆装维护不影响超导磁极所处主真空。
10、3，本专利技术超导磁体骨架上设置液氮冷却通道，可以通过液氮预冷大幅降低降温时间。
11、4，本专利技术采用双级低温制冷机与铜冷屏的结构型式，可以大幅降低磁体所处温区，提高磁体通流能力，从而提高超导同步电机转矩密度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超导磁极静止的超导同步电机，其特征在于：包括处于静止状态的外部超导磁极组件和处于旋转状态的内部电枢组件，以及滑环（2）；所述的超导磁极组件包括安装于一整体磁体骨架（17）上的多个超导磁极（18），超导磁极（18）外部有铜冷屏（15），铜冷屏（15）外部由内圆筒（20）、驱动侧端板（19）、非驱动侧端板（11）和外圆筒（16）组成的真空容器，磁体骨架（17）上开有液氮冷却通道，通过进出管道（10）通至非驱动侧端板（11）外，驱动侧端板（19）或/和非驱动侧端板（11）上安装有多个双级低温制冷机冷头（9），双级低温制冷机冷头（9）的一级传导冷却铜冷屏（15），通过高纯无氧铜板（13）二级传导冷却磁体骨架（17）；所述的电枢组件包括轴系（4）、铁心组件（8）和电枢绕组（7），电枢绕组（7）通过旋转电缆（3）连接滑环（2）后引出静止电缆（1）；所述的超导磁极组件与电枢组件通过过渡件（6）上的非驱动端轴承（5）和驱动端轴承（21）连接。
2.根据权利要求1所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其特征在于，所述的磁体骨架（17）两端分别通过径向拉杆（14）固定在外圆筒（1
3.根据权利要求2所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其特征在于，所述的径向拉杆（14）中间部位与铜冷屏（15）连接。
4.根据权利要求3所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其特征在于，所述的双级低温制冷机冷头（9）安装在套管（12）内，套管（12）焊接在非驱动侧端板（11）上，套管（12）与双级低温制冷机冷头（9）围成的封闭空间与真空容器的真空空间相互独立。
5.根据权利要求4所述的一种超导磁极静止的超导同步电机，其特征在于，所述的铜冷屏（15）外包扎有多层绝热材料。
...【技术特征摘要】
1.一种超导磁极静止的超导同步电机，其特征在于：包括处于静止状态的外部超导磁极组件和处于旋转状态的内部电枢组件，以及滑环（2）；所述的超导磁极组件包括安装于一整体磁体骨架（17）上的多个超导磁极（18），超导磁极（18）外部有铜冷屏（15），铜冷屏（15）外部由内圆筒（20）、驱动侧端板（19）、非驱动侧端板（11）和外圆筒（16）组成的真空容器，磁体骨架（17）上开有液氮冷却通道，通过进出管道（10）通至非驱动侧端板（11）外，驱动侧端板（19）或/和非驱动侧端板（11）上安装有多个双级低温制冷机冷头（9），双级低温制冷机冷头（9）的一级传导冷却铜冷屏（15），通过高纯无氧铜板（13）二级传导冷却磁体骨架（17）；所述的电枢组件包括轴系（4）、铁心组件（8）和电枢绕组（7），电枢绕组（7）通过旋转电缆（3）连接滑环（2）后引出静止电缆（1）；所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：代义军，李锐，于帅，熊琪，郑军，陈晶，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：
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