一种基于传导冷却的超导电机的制冷系统技术方案

技术编号:8129895 阅读:267 留言:0更新日期:2012-12-27 01:21
本发明专利技术涉及一种基于传导冷却技术的超导电机制冷系统,包括压缩机、制冷机冷头、密封装置、真空罩、磁体骨架、导冷带和防辐射屏,防辐射屏通过支撑结构固定安装于真空罩的内壁上;压缩机通过密封装置与制冷机冷头连接,制冷机冷头依次穿过真空罩、防辐射屏固定安装在真空罩上,制冷机冷头与真空罩、防辐射屏同步转动;防辐射屏内设置有用于安装超导磁体的磁体骨架,磁体骨架的两端分别通过力矩管穿过防辐射屏连接于真空罩的两端;磁体骨架的内壁连接有导冷带,导冷带与位于防辐射屏内的制冷机冷头连接;本发明专利技术采取了高效导冷带传导冷却磁体,免去了传统冷却方案中所用的冷却介质,从而系统的使用更加灵活,可靠性更高,有效降低系统的故障率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超导电机的制冷技术,具体涉及一种基于传导冷却的超导电机的制冷系统
技术介绍
超导技术作为一种新兴技术已经在电力应用方面逐渐表现出不可替代的优势。利用超导技术制造的风机,其转子由高温超导(HTS)线材绕制,相对常规铜线其载流密度可以提高150倍左右,使得超导电机具有极高的能量密度。这一方面大大减小了电机的体积,同时因为超导线圈可以产生极强的磁场,电机中的铁芯可以省去,电机的重量也减轻很多。据美国超导公司估计,IOMW的超导直驱式风力发电机的重量仅140 t,如此轻的重量,将成为突破风机扩容技术瓶颈的关键。另外,由于超导线圈可以产生极高的磁场,从而产生更大的力矩,不需要配备成本昂贵,相对笨重的齿轮箱,这便大大提高了电机的效率和稳定性。这样,超导海上风力发电机的运输成本、安装成本及维护成本都将显著降低。 但是由于超导电性只能在一定的低温下才能够实现,所以制冷系统作为超导电机的关键辅助系统,对于整个电机的稳定运行,具有至关重要的作用。传统的超导电机由于转速较高,因而一般采用冷冻剂作为冷却介质,利用电机转动时的离心力使冷却介质在超导磁体内部的冷却介质流道内流动,通过介质的传热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传导冷却技术的超导电机制冷系统,其特征在于:包括压缩机(1)、制冷机冷头(4)、密封装置(3)、真空罩(6)、磁体骨架(14)、导冷带(9)和防辐射屏(7),防辐射屏(7)通过支撑结构(10)固定安装于真空罩(6)的内壁上,真空罩(6)与防辐射屏(7)分别呈封闭状;压缩机(1)通过密封装置(3)与制冷机冷头(4)连接,制冷机冷头(4)依次穿过真空罩(6)、防辐射屏(7)固定安装在真空罩(6)上,制冷机冷头(4)与真空罩(6)、防辐射屏(7)同步转动;所述防辐射屏(7)内设置有用于安装超导磁体(8)的磁体骨架(14),磁体骨架(14)的两端分别通过力矩管(5)穿过防辐射屏(7)的两端并连...

【技术特征摘要】
1.ー种基于传导冷却技术的超导电机制冷系统,其特征在于包括压缩机(I)、制冷机冷头(4)、密封装置(3)、真空罩(6)、磁体骨架(14)、导冷带(9)和防辐射屏(7),防辐射屏(7)通过支撑结构(10)固定安装于真空罩(6)的内壁上,真空罩(6)与防辐射屏(7)分别呈封闭状;压缩机(I)通过密封装置(3)与制冷机冷头(4)连接,制冷机冷头(4)依次穿过真空罩(6)、防辐射屏(7)固定安装在真空罩(6)上,制冷机冷头(4)与真空罩(6)、防辐射屏(7)同步转动;所述防辐射屏(7)内设置有用于安装超导磁体(8)的磁体骨架(14),磁体骨架(14)的两端分别通过カ矩管(5)穿过防辐射屏(7)的两端并连接于真空罩(6)的两端的内壁上;所述磁体骨架(14)的内壁连接设置有N个导冷带(9),每个导冷带(9)均与位于防辐射屏(7)内的制冷机冷头(4)部分连接;其中,N为整数,N彡I。2.根据权利要求I所述的超导电机制冷系统,其特征在于所述制冷机冷头(4)包括一级冷头(11)和ニ级冷头(12),一级冷头(11)和ニ级冷头(12)位于真空罩(6)内,工作时处于真空环境;制冷机的一级冷头(11)直接与防辐射屏(7)连接;制冷机的ニ级冷头(12)与导冷带(9)相连接,通过导冷带(9)冷却磁体骨架(14)及超导磁体(8)。3.根据权利要求I所述的超导电机制冷系统,其特征在于所述超导磁体(8)连接有两根超导电流引线,两根超导电流引线穿过防辐射屏(7)沿防辐射屏(7)外壁走线,并延伸穿过真空罩(6)外部;两根超导电流引线结构相同,分别用于电流的输入与输出;超导电流引线的上端为常规引线材料,下端为高温超导材料。4.根据权利要求I所述的超导电机制冷系统,其特征在于所述磁体骨架(14)设置用于安装超导磁体(8)的凹槽,凹槽与超导磁体(8)紧密接触,通过导冷带(9)将热量传给制冷机冷头(4)。5.根据权利要求I所述的超导电机制冷系统,其特征在于所述真空罩(6)是ー个由金属材料制成的密闭容器。6.根据权利要求5所述的超导电机制冷系统,其特征在干所述真空罩(6)两端的内壁设置有端板(16),所述カ矩管(5)则连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨烨冯玲蒋煜东宋晓卫王立闻张敏况明伟吴建东
申请(专利权)人:中国东方电气集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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