CN103650307A - 超导旋转电机用转子 - Google Patents

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Abstract

本发明的超导旋转电机用转子的特征在于，包括：轭，其在外周面上带有连续的容纳部；线圈架，其容纳于所述轭的各容纳部；以及超导线圈，其结合于所述线圈架；在所述轭与线圈架之间，结合有由高强度纤维构成的间隔维持件，借助于间隔维持件，线圈架被支撑得与容纳部内面和底面保持间隔。

Description

超导旋转电机用转子
技术领域
本发明涉及超导旋转电机，更详细而言，涉及一种通过能够切断热借助于传导而向超导线圈渗透，从而使得超导线圈能够持续维持极低温状态的超导旋转电机用转子。
背景技术
超导现象是把金属的温度降至K氏零度(K为绝对温度的单位，是开尔文(Kelvin)的缩写。K氏零度=零下273摄氏度)附近时，电阻完全消失的现象。
因此，如果把具有超导现象的超导体应用于电气装置，那么，由于没有电阻，而能够防止功耗。
另一方面，作为利用超导现象的电气装置，有超导旋转电机，即，有超导电动机及超导发电机。
超导旋转电机在转子中带有超导线圈，从而能够借助超导线圈中的超导现象消除电阻，因而使功耗实现最小化。
在这种超导旋转电机中，当转子持续旋转时，驱动部分的机械能因在导体内部产生的涡流而以焦耳热(joule's heat)消耗，因而发热。
此时，超导旋转电机的转子发热尤其影响在转子中带有的超导线圈，难以维持体现超导现象所需的极低温状态，因而超导现象无法顺利实现，结果存在导致超导旋转电机效率低下的问题。
由于这种理由，在本领域中，正在尝试开发切断热向超导旋转电机用转子的超导线圈渗透的技术，作为其结果之一，提出了利用辐射屏蔽膜切断热向超导线圈渗透的技术。
所述的技术，即，利用辐射屏蔽膜切断热向超导线圈渗透的技术，能够部分地切断向超导线圈的热渗透，但只能切断借助于辐射的热渗透，借助于传导的热渗透无法切断，因此，存在切断热向超导线圈渗透的效果无法达到预期的问题。
由于上述理由，在所属领域中，正在尝试开发一种能够切断热借助于传导而向超导线圈渗透的超导旋转电机用转子，但迄今为止，尚未获得令人满意的结果。
发明内容
技术课题
本发明正是鉴于如上所述的情况而提出的，其目的在于提供一种超导旋转电机用转子，其在运转过程中，能够切断热借助于传导而向超导线圈渗透，从而能够使超导线圈持续维持极低温状态。
解决课题手段
旨在达成所述目的的本发明的超导旋转电机用转子的特征在于，包括：
轭，其在外周面上带有连续的容纳部；
线圈架，其容纳于所述轭的各容纳部；以及
超导线圈，其结合于所述线圈架；
在所述轭与线圈架之间，结合有由高强度纤维构成的间隔维持件，借助于间隔维持件，线圈架被支撑得与容纳部内面和底面保持间隔。
其中，其特征在于，所述轭的容纳部形成为比其它部位凹陷的槽形态。
此外，其特征在于，在所述线圈架的上面形成有凸出棱。
此外，其特征在于，所述间隔维持件结合于轭的容纳部内面与线圈架的外面之间。
此外，其特征在于，构成所述间隔维持件的高强度纤维为芳纶。
发明效果
就本发明的超导旋转电机用转子而言，超导线圈位于被由高强度纤维构成的间隔维持件所支撑的线圈架上，由于间隔维持件的材质特性上的原因，热传导极低，来自轭的热向线圈架的传递被切断，因而能够切断热借助于传导而向超导线圈渗透，具有超导线圈能够持续维持极低温状态的效果。
附图说明
图1是显示本发明的超导旋转电机用转子的外形的立体图
图2是用于说明本发明的超导旋转电机用转子的结构的剖面图
图3是用于说明本发明的超导旋转电机用转子中通过间隔维持件实现的线圈架支撑的分离立体图
最佳实施方式
下面根据附图，对本发明进行详细说明。
如图1及图2所示，本发明的超导旋转电机用转子(A)由轭(10)、线圈架(20)、超导线圈(30)和间隔维持件(40)构成。
所述轭(10)在外周面上带有连续的容纳部(11)。
在这种轭(10)中，优选容纳部(11)形成为比其它部位凹陷的槽形态。
通过轭(10)的容纳部(11)形成为比其它部位凹陷的槽形态，从而容纳部(11)形成既定高度的空间，因而在容纳部(11)内部能够容纳线圈架(20)。
所述线圈架(20)容纳于轭(10)的各容纳部(11)。
优选在这种线圈架(20)的上面形成有凸出棱(21)。
通过在线圈架(20)的上面形成有凸出棱(21)，从而随着把超导线圈(30)插入放置于凸出棱(21)外周，能够容易地实现超导线圈(30)在线圈架(20)上的结合。
所述超导线圈(30)结合于线圈架(20)。
这种超导线圈(30)只要是由超导物质构成的，通常的任何线圈均可，因而省略详细说明。
所述间隔维持件(40)结合于轭(10)与线圈架(20)之间，由高强度纤维构成。
这种间隔维持件(40)结合于轭(10)与线圈架(20)之间，且优选结合于轭(10)的容纳部(11)四周的内面与线圈架(20)四周的外面之间。
间隔维持件(40)结合于轭(10)的容纳部(11)四周的内面与线圈架(20)四周的外面之间，从而使线圈架(20)能够被支撑得与容纳部(11)内面和底面保持间隔。
此时，轭(10)的容纳部(11)内面与线圈架(20)的外面上分别形成有孔(12、22)，间隔维持件(40)的两侧端部分别插入所述孔(12、22)，从而能够实现间隔维持件(40)的结合。
另一方面，间隔维持件(40)只要是高强度纤维，任意一种均可，作为其示例，可以是芳纶(kevlar)。
其中，芳纶的拉伸强度远远大于钢铁，而且热传导仅为0.04，具有比钢铁低1500倍的热传导，因而不仅能够坚固地支撑线圈架(20)，而且能够在线圈架(20)支撑状态下切断来自轭(10)的热传导。
具体实施方式
下面对在如上所述的本发明的超导旋转电机用转子(A)中保持超导线圈(30)的极低温状态进行详细说明。
在本发明中，超导线圈(30)结合于线圈架(20)的上面。
此外，线圈架(20)容纳于轭(10)的各容纳部(11)。
此外，容纳于轭(10)的各容纳部(11)的线圈架(20)如图3所示，借助结合于其四周的外面与轭(10)的容纳部(11)四周的内面之间的间隔维持件(40)被支撑得与容纳部(11)内面和底面保持间隔。
另一方面，在超导旋转电机(图中未示出)运转过程中，轭(10)会发热。
此时，来自轭(10)的热会借助于传导而传到线圈架(20)，结果，热会渗透到超导线圈(30)。
但是，在本发明中，线圈架(20)借助于间隔维持件(40)的支撑，与轭(10)的容纳部(11)内面和底面保持间隔，轭(10)与线圈架(20)只通过间隔维持件(40)连接，借助于间隔维持件(40)的特性，即，借助于由热传导极低的高强度纤维构成的特性，切断来自轭(10)的热向线圈架(20)传递，结果能够切断热借助于传导而向超导线圈(30)渗透，因而使得位于线圈架(20)上的超导线圈(30)能够持续保持当初的极低温状态。
如上所述，就本发明的超导旋转电机用转子(A)而言，超导线圈(30)位于被由高强度纤维构成的间隔维持件(40)所支撑的线圈架(20)，由于间隔维持件(40)材质特性上的原因，热传导极低，切断了来自轭(10)的热借助于传导而传到线圈架(20)，因而能够切断热借助于传导而向超导线圈(30)渗透，使得超导线圈(30)能够持续维持极低温状态。
以上说明的本发明并非限定于上述实施例，因而可以在不超出权利要求书申请的本发明要旨的范围内进行变更，这种变更也在记载的权利要求书之内。
工业上的可应用性
本发明能够高效地应用于超导旋转电机用转子，其能够切断在运转过程中热借助于传导而向超导线圈渗透，从而使得超导线圈能够持续维持极低温状态。

Claims (5)

1.一种超导旋转电机用转子，其特征在于，包括：
轭，其在外周面上带有连续的容纳部；线圈架，其容纳于所述轭的各容纳部；以及超导线圈，其结合于所述线圈架；在所述轭与线圈架之间，结合有由高强度纤维构成的间隔维持件，借助于间隔维持件，线圈架被支撑得与容纳部内面和底面保持间隔。
2.根据权利要求1所述的超导旋转电机用转子，其特征在于，
所述轭的容纳部形成为比其它部位凹陷的槽形态。
3.根据权利要求1所述的超导旋转电机用转子，其特征在于，
在所述线圈架的上面形成有凸出棱。
4.根据权利要求1所述的超导旋转电机用转子，其特征在于，
所述间隔维持件结合于轭的容纳部四周内面与线圈架的四周外面之间。
5.根据权利要求4所述的超导旋转电机用转子，其特征在于，
构成所述间隔维持件的高强度纤维为芳纶。
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