CN115662722B - 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件 - Google Patents

隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件 Download PDF

Info

Publication number
CN115662722B
CN115662722B CN202211240533.8A CN202211240533A CN115662722B CN 115662722 B CN115662722 B CN 115662722B CN 202211240533 A CN202211240533 A CN 202211240533A CN 115662722 B CN115662722 B CN 115662722B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
flux pump
dewar
wabi
magnetic flux
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211240533.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115662722A (zh
Inventor
王为
龙润
吴成怀
熊晨凌
李洪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Chaoci Liangtong Technology Co ltd
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN202211240533.8A priority Critical patent/CN115662722B/zh
Publication of CN115662722A publication Critical patent/CN115662722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115662722B publication Critical patent/CN115662722B/zh
Priority to PCT/CN2023/123503 priority patent/WO2024078439A1/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F36/00Transformers with superconductive windings or with windings operating at cryogenic temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/04Cooling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及超导励磁技术领域,具体涉及隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件;该隔杜瓦壁励磁结构包括磁通泵、超导定子、磁轭和超导负载,磁通泵设置于杜瓦外,超导定子与超导负载连接形成闭环且与磁轭均设置于杜瓦内;磁轭与磁通泵紧邻同一杜瓦壁区域,超导定子位于磁轭与磁通泵之间的气隙中;导磁中间件包括载体以及嵌设于载体上的导磁元件,载体采用非铁磁材料制成;隔杜瓦壁励磁方法为通过设置于杜瓦外部的磁通泵产生交变行进波磁场;交变行进波磁场传递至杜瓦内部;再通过交变行进波磁场实现对超导定子的励磁。本发明通过将磁通泵置于低温真空杜瓦外,使得磁通泵具有更多的散热方式选择,磁通泵的尺寸限制也能得到改善。

Description

隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件
技术领域
本发明涉及超导励磁技术领域,具体而言,涉及隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件。
背景技术
高温超导技术日渐成熟,逐步投入到越来越多的实际应用领域中。目前在实际应用领域,通常需要将高温超导磁体置入低温真空杜瓦中,当我们采用磁通泵对高温超导磁体进行励磁时,由于制冷机的制冷功率有限,导致磁通泵在低温杜瓦中所产生热量难以被有效地移出,使得磁通泵的温度难以控制,从而严重影响其运行效率,并且对低温系统产生严重的负担,进而严重限制了磁通泵技术、以及高温超导技术的实际应用。本申请旨在提出一种技术方案解决上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件,其能够解决在高温超导技术实际应用领域中,由于低温杜瓦的制冷功率有限,难以有效将磁通泵产生的热量移出杜瓦,进而导致磁通泵的温度难以控制并对低温系统产生严重影响的技术问题。
本发明的实施例通过以下技术方案实现:
第一方面,提供隔杜瓦壁励磁结构,包括磁通泵、超导定子、磁轭和超导负载,所述磁通泵设置于杜瓦外,所述超导定子与超导负载连接形成闭环且均设置于杜瓦内,所述磁轭也设置于杜瓦内;所述磁轭与磁通泵紧邻同一杜瓦壁区域,所述超导定子位于所述磁轭与磁通泵之间的气隙中。
第二方面,提供一种导磁中间件,包括载体以及嵌设于所述载体上的导磁元件,所述载体采用非铁磁材料制成。
进一步的,所述载体上设置有多个贯穿通道,所述贯穿通道中均嵌设有所述导磁元件。
进一步的,所述贯穿通道在轴向的截面尺寸和\或截面形状均包括至少一种。
进一步的,相同截面尺寸或形状的所述贯穿通道等间距设置。
进一步的,所述导磁元件的长度大于等于所述贯穿通道的轴向长度。
进一步的,所述载体为杜瓦壁。
进一步的,所述载体为法兰盘,所述法兰盘用于连接杜瓦壁上的法兰接口。
第三方面,提供隔杜瓦壁励磁方法,设置于杜瓦外部的磁通泵产生交变行进波磁场,所述交变行进波磁场穿过杜瓦壁传递至杜瓦内部,再通过所述交变行进波磁场实现对超导定子的励磁。
进一步的,在杜瓦壁上还设置有导磁中间件,所述交变行进波磁场通过所述导磁中间件传递至杜瓦内部。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
本发明通过将磁通泵置于低温真空杜瓦外,使得磁通泵无需安装在散热条件较差的低温杜瓦内;在杜瓦外,磁通泵具有更多的散热方式选择,磁通泵的尺寸限制也可以得到改善,即可以使用更大尺寸的磁通泵来实现更高的性能,并且其可以通过更大的散热面积配合更有效的散热方式实现散热;
同时,在杜瓦壁中增设导磁中间件,使得杜瓦外磁通泵产生的交变行进波磁场能够高效传递到杜瓦内部,进而保证了磁通泵对杜瓦内部超导定子的励磁效果;
并且导磁中间件可以设置在法兰上,通过法兰与杜瓦壁进行连接,可以使得安装和替换更加方便灵活,以至于使用本发明方案隔杜瓦壁励磁时,具有更多的磁通泵组件方案以及结构可以选择,提升隔杜瓦壁励磁的实用价值。
附图说明
图1为本发明提供的无导磁中间件的隔杜瓦壁励磁结构示意图;
图2为本发明提供的导磁中间件的剖视图;
图3为本发明提供的导磁中间件的结构示意图A;
图4为本发明提供的导磁中间件的结构示意图B;
图5为本发明提供的导磁中间件的结构示意图C;
图6为本发明提供的导磁中间件的结构示意图D;
图7为本发明提供的导磁中间件的结构示意图E;
图8为本发明提供的载体为杜瓦壁的结构示意图;
图9为图8的A处放大图;
图10为本发明提供的载体为杜瓦壁的隔杜瓦壁励磁结构剖视图;
图11为本发明提供的另一种载体为杜瓦壁的隔杜瓦壁励磁结构剖视图;
图12为本发明提供的载体为法兰盘的导磁中间件结构剖视图;
图13为本发明提供的载体为法兰盘的隔杜瓦壁励磁结构剖视图;
图14为本发明提供的另一种载体为法兰盘的隔杜瓦壁励磁结构剖视图;
图15为本发明提供具有导磁元件的法兰盘及对应的杜瓦结构示意图;
图16为本发明提供的隔杜瓦壁励磁方法一种实施方式;
图17为本发明提供的隔杜瓦壁励磁方法另一种实施方式。
图中,1-磁通泵,2-超导定子,3-超导负载,4-杜瓦,5-导磁元件,6-法兰盘,7-法兰接口,8-密封胶,9-载体,10-螺纹孔,11-磁轭。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
由于在低温杜瓦中运行磁通泵时,受制冷机功率及热传导效率的限制,磁通泵的温度难以长时间控制在一个理想工作值,常常在工作一段时间后磁通泵的温度就会上升,进而影响磁通泵的励磁效果;因此如何解决实际使用中磁通泵的发热和散热的问题,成为技术攻克的重点。
实施例1
在实际使用时,我们需要杜瓦4来为超导系统提供低温的环境,目前主流的超导系统均将磁通泵1置于杜瓦4中,本发明以直线电机式磁通泵1为例,直线电机式磁通泵1中的交流绕组与直流绕组在工作时,会快速产生大量的热量;并且由于杜瓦4需要提供真空密闭且低温的环境,一般杜瓦4的尺寸不会太大,那么则会限制磁通泵1尺寸的选择,限制更高性能的磁通泵1的使用;其次由于在工作时杜瓦4中处于真空密闭状态,缺乏传热介质,因此磁通泵1只能使用固体导热片将热量传导至制冷机冷头上,其冷却功率和导热效果均十分有限;可见将磁通泵1整体放入杜瓦4中,其发热部件难以散热,从而影响其运行性能。其它具有电线圈的磁通泵1结构同样存在上述问题,限制了其进一步的产业应用。
因此,本发明提出一种隔杜瓦壁励磁结构,如图1所示,包括磁通泵1、超导定子2、磁轭11和超导负载3,为了保持低温杜瓦4中的温度稳定,本发明将磁通泵1设置于杜瓦4外部;可以理解的是,设置在杜瓦4外部的磁通泵1可以通过工作台、支架等方式实现支撑,且磁通泵1紧邻杜瓦4的外壁。超导定子2与超导负载3连接形成闭环回路且均设置于杜瓦4内,磁轭11也设置于杜瓦4内,其超导定子2位于磁轭11与磁通泵1之间的气隙中;可以理解的是,磁轭11同样紧邻杜瓦4的内壁。磁轭11与磁通泵1紧邻同一杜瓦壁区域的内外部,进而使得磁通泵1产生的交变行进波磁场有效的传递至低温杜瓦4内部超导定子2所在的区域;磁轭11与磁通泵1紧邻杜瓦壁的目的在于,减小磁轭11与磁通泵1之间的间隔气隙,进而保持对超导定子2良好的励磁效果。
除旋转永磁型磁通泵1以外的主流磁通泵1均具有运行时会产生热负荷的电线圈;因此在上述方案中,我们将易产生热的磁通泵1设置在杜瓦4外部,其不需要依赖杜瓦4内有限的制冷能力,并且由于设置在杜瓦4外部空间,其散热的空间大,不会造成热量堆积;同时设置于杜瓦4外部的磁通泵1,其降温的手段将会更加多样。比如,使用风冷手段,通过为磁通泵1配置散热扇实现降温;也可以使用液冷手段,如为磁通泵1配置冷却管路,通过冷却管路的布置,精准的实现磁通泵1发热严重部位的散热。
而旋转永磁型磁通泵1置于低温杜瓦4内时会因为低温导致轴承中润滑液凝固无法转动的问题,因此其在结合杜瓦4使用时需要使用耐低温的润滑液,并且杜瓦4内的温度也不宜过低。鉴于此,也可以将旋转永磁型磁通泵1设置于杜瓦4外部,从而可以使用非耐低温的润滑液,并且使杜瓦4内部持续处于与超导定子2适配的低温,进而达到更好的励磁效果。
我们将磁通泵1放置在杜瓦4外来进行励磁时,应尽可能减小磁通泵1和杜瓦4中的磁轭11之间的气隙,如图1所示,磁通泵1与磁轭11均紧邻杜瓦壁,以便于达到对超导定子2较好的励磁效果。即较优的方式为尽可能使磁通泵1与磁轭11邻近相同的杜瓦壁区域。
需要说明的是,为了对超导定子2更好的励磁,在磁轭11与杜瓦4外层的内壁之间还设有若干与磁通泵1交流绕组主体铁齿对应的导磁铁齿,如图1中所示;可以理解的是,为了取得更好的励磁效果,若干导磁铁齿远离杜瓦4外层内壁的一端呈聚拢状。
另外还需要进一步说明的是,在本申请的所有方案中,其中一个实施方式如图1所示,杜瓦4均具有外层和内层,其中磁通泵1与磁轭11紧邻的均为杜瓦4的外层;而超导负载3以及超导定子2均为与杜瓦4内层所包裹的空间中,且内层的壁具有通孔,以供磁轭11的部分以及导磁铁齿的部分穿过通孔,为超导定子2励磁。
实施例2
在实施例1中,虽然解决了磁通泵1置于低温杜瓦4内时所带来的产热问题,也通过使磁通泵1与磁轭11邻近相同的杜瓦壁区域保障其励磁效果;但是在使用相同尺寸或性能参数的磁通泵1时,其依然与未间隔杜瓦壁的磁通泵1与磁轭11所带来的励磁效果有一定的差异。虽然该差异在一些场景下,能够被接受,但是本申请还希望提出一种能达到与未间隔杜瓦壁励磁相同效果的隔杜瓦壁励磁结构。
因此在实施例1的基础上,本实施例在磁通泵1与磁轭11之间的杜瓦壁中增加一导磁中间件。在无导磁中间件的情况下,磁通泵1与磁轭11之间隔着杜瓦壁,因此磁通泵1与磁轭11之间的气隙会较大,且杜瓦壁无传递磁场的作用,可想而知其励磁效果会有一定的折扣。
导磁中间件,顾名思义其为具有传递磁场的能力且置于磁通泵1与磁轭11之间的工件,本实施例中不对导磁中间件的结构设置做具体限制;但可以理解的是,导磁中间件中具有传递磁场的相关部件。导磁中间件将替代杜瓦壁作为磁通泵1与磁轭11之间的间隔,虽然磁通泵1与磁轭11之间的气隙依然较大,但是由于导磁中间件的磁场传递作用,使得交变行进波磁场能够如无间隔般的由杜瓦4外部传递至杜瓦4内部,进而实现对超导定子2的高效励磁。
为了达到最佳的励磁效果,可以知晓的是,将磁通泵1和磁轭11尽可能的紧邻甚至接触到导磁中间件中传递磁场的部件。虽然磁通泵1与导磁中间件接触可能会使得磁通泵1产生的热量传递至杜瓦4内,但是由于磁通泵1置于杜瓦4外,其制冷散热的方式效率较高,可选择面较好,因此可以针对其与导磁中间件的接触部位进行针对性制冷散热,从而避免热传至杜瓦4内,影响超导定子2的工作温度。
通过导磁中间件的增设,使得杜瓦4外磁通泵1产生的交变行进波磁场能够高效传递到杜瓦4内部,保障隔杜瓦壁励磁的效果达到最佳,进而该结构能够适用于更多的实际应用场景。
需要说明的是,本实施例中的导磁中间件,可以是通过改进杜瓦壁中某一预设区域实现,也可以是一种专用的且与杜瓦4结构匹配的其他工件,且该工件与杜瓦4之间可拆卸,如法兰或盖体等,这种可拆卸的工件将大大增加设备的灵活性,提高实用价值。
实施例3
在本实施例中,导磁中间件如图2所示,主要包括载体9以及嵌设于载体9上的导磁元件5,其中导磁元件5即用于传递磁场,使得交变行进波磁场能够如无间隔般的由杜瓦4外部传递至杜瓦4内部;为了避免对磁场产生其他影响,因此载体9需要采用非铁磁材料制成,如G10材料等。在本实施例中,我们不对载体9的具体形状进行限制,只要具有导磁元件5,其导磁元件5实现将杜瓦4外部的磁场传递至杜瓦4内部即可。
可以理解的是,载体9上嵌设的导磁元件5包括一个以上,相应就需要在载体9中开设与导磁元件5数量相同的贯穿通道,进而将导磁元件5嵌设在贯穿通道中。需要说明的是导磁元件5的长度应大于等于贯穿通道的轴向长度;因为载体9位于杜瓦壁上,因此需要通过保障嵌设导磁元件5的贯穿通道的密闭性,进而保障真空杜瓦4的密闭性。可以理解的是,导磁元件5的结构应与贯穿通道在轴向的截面形状和尺寸相匹配,其才能保障嵌设的稳定性以及便于开展密闭措施。
对于贯穿通道在轴向的截面形状和尺寸可以根据不同的现实需求进行设置。在一个实施方式中,其截面形状可以包括正方形、长方形和圆形等形状中至少一种,如图3所示,提供了一种导磁元件5的截面或端面的形状均为长方形的实施方式,图4则提供了一种导磁元件5的截面或端面的形状均为圆形的实施方式,图5则提供了一种导磁元件5的截面或端面的形状均为正方形的实施方式,图6则提供了一种导磁元件5的截面或端面的形状包括圆形和长方形的实施方式,图7则提供了一种导磁元件5的截面或端面的形状包括圆形和正方形的实施方式;可以理解的是,截面或端面的形状并不局限于上述附图中展示的实施方式,该截面或端面的形状也可以是其他的异形,且可以是任意两种或多种形状的结合。
当导磁元件5的截面或端面的形状均为圆形时,其并不一定是圆柱体,其也可能是圆锥台结构;如图2所示,提供了一种导磁元件5为圆锥台结构的实施方式,如图所展示导磁中间件的横截面,其中导磁元件5的横截面为梯形。
一般情况下,导磁元件5的长度会略大于贯穿通道的轴向长度,其主要是出于便于安装以及实现密封的考虑。当需要实施密封措施时,如打密封胶8,那么在导磁元件5的长度略大于贯穿通道的轴向长度的情况下,导磁元件5与载体9接触的边缘更容易打上密封胶8,如图9所示,可以知晓的是,打密封胶8仅是其中一种常见的密封实施方式,同样的,可以通过缠绕密封材料在导磁元件5中,如缠绕生料带,再将导磁元件5嵌设进贯穿通道中,同样可以达到较好的密封效果。
另外,在导磁元件5的长度略大于贯穿通道的轴向长度时,更利于磁通泵1与导磁元件5的接触需求,并且在接触的情况下,这种设置也更利于接触面的散热,避免热量传递至杜瓦4内部。
由于载体9上嵌设的导磁元件5包括一个以上,那么当具有多个导磁元件5时,导磁件的布置形式也会影响励磁的效果,在实际应用中,一般将相同截面尺寸或形状的贯穿通道等间距开设,进而达到导磁元件5的等间距嵌设,如图3至7所展示的实施方式,均为贯穿通道等间距开设的实施方式。当然,在一些应用场景,将贯穿通道为非等间距开设也是允许的;因此,是否等间距开设可以根据实际情况进行选择。在本实施例中,等间距开设贯穿通道作为一种推荐的方式。
需要说明的是,导磁中间件的载体9可以是杜瓦壁,如图8所示,即在杜瓦壁的某一预设区域开设贯穿通道,将导磁元件5嵌设于设置在杜瓦壁上的贯穿通道中,进而实现杜瓦4内外的交变行进波磁场的传递。如图10所示,提供在载体9为杜瓦壁的情况下,磁通泵1接触导磁元件5的实施方式;图11则提供了在载体9为杜瓦壁的情况下,磁通泵1紧邻导磁元件5的实施方式。
在另一种具体实施方式中,导磁中间件的载体9也可以是法兰盘6,如图12所示,即在法兰盘6上开设相应的贯穿通道,将导磁元件5嵌设于法兰盘6上的贯穿通道中,进而实现杜瓦4内外的交变行进波磁场的传递。可以理解的是,该方式需要杜瓦壁上有匹配的法兰接口7。如图13所示,提供在载体9为法兰盘6的情况下,磁通泵1接触导磁元件5的实施方式;图14则提供了在载体9为法兰盘6的情况下,磁通泵1紧邻导磁元件5的实施方式。
当载体9是法兰盘6时,在隔杜瓦壁励磁时,导磁元件5的布置方式以及导磁元件5的尺寸选择将更加灵活,即可以通过更换不同的载体9为法兰盘6的导磁中间件实现励磁;该特点主要可以满足与不同的励磁需求以及使用不同磁通泵1励磁时,可以选择更为匹配的导磁中间件;相较于载体9为杜瓦壁的方式其灵活性以及实用价值均更高,仅需一套设备就可以是匹配多种场景或多种设备;在实际使用中,灵活的方案意味着可以减少相应场景下的成本开支。
如图15所示,当载体9是法兰盘6时,杜瓦4的外壁则配套设置有法兰接口7,相应的,在法兰接口7上设置有螺纹孔10;相应的,在法兰盘6上也设置有螺纹孔10;需要理解的是,由于杜瓦4需要密封环境,因此在法兰接口7与法兰盘6之间可安装密封垫圈以增加其密封性。
实施例4
本实施例提供隔杜瓦壁励磁的方法,如图16所示,包括如下步骤:
通过设置于杜瓦外部的磁通泵产生交变行进波磁场;
交变行进波磁场穿过杜瓦壁传递至杜瓦内部,使得超导定子处于由磁通泵产生的交变行进波磁场之中;
最后通过交变行进波磁场实现对超导定子的励磁,使得超导定子中产生电流并泵送给超导负载。
对于本实施例中的方法而言,其交变行进波磁场传递的顺序与传统的方式相同,其主要特点在于在该励磁方法中,交变行进波磁场由杜瓦外的磁通泵产生,经杜瓦壁传递至杜瓦内,进而使得杜瓦内的超导定子处于交变行进波磁场中,并产生电流。
本实施例中记载的方法的产生源自实际应用时的需要。在实际使用时,我们需要杜瓦来为超导系统提供低温的环境,目前主流的超导系统均将磁通泵置于杜瓦中,以直线电机式磁通泵为例,直线电机式磁通泵中的交流绕组与直流绕组在工作时,会快速产生大量的热量;并且由于杜瓦需要提供真空密闭且低温的环境,一般杜瓦的尺寸不会太大,那么则会限制磁通泵尺寸的选择,限制更高性能的磁通泵的使用;其次由于在工作时杜瓦中处于真空密闭状态,缺乏传热介质,因此磁通泵只能使用固体导热片将热量传导至制冷机冷头上,其冷却功率和导热效果均十分有限;可见将磁通泵整体放入杜瓦中,其发热部件难以散热,从而影响其运行性能。
因此,通过本实施例中的方法,在需要使用杜瓦的超导场景中,将磁通泵置于低温真空杜瓦外,使得磁通泵无需安装在散热条件较差的低温杜瓦内;在杜瓦外,磁通泵具有更多的散热方式选择,磁通泵的尺寸限制也可以得到改善,即可以使用更大尺寸的磁通泵来实现更高的性能,并且其可以通过更大的散热面积配合更有效的散热方式实现高效散热,因而能够长时间持续励磁,并产生较好的励磁效果。
实施例5
由于,隔杜瓦壁时磁通泵与磁轭之间的气隙会较大,因此在使用相同尺寸或性能参数的磁通泵时,隔杜瓦壁励磁依然与未间隔杜瓦壁的磁通泵与磁轭所带来的励磁效果有一定的差异;因此本实施例还将提供一种实施方法,以克服由于隔杜瓦壁所导致的励磁性能差异。
如图17所示,本实施例的方法步骤如下:
通过设置于杜瓦外部的磁通泵产生交变行进波磁场;
交变行进波磁场通过杜瓦壁上的导磁中间件传递至杜瓦内部,使得超导定子处于由磁通泵产生的交变行进波磁场之中;
最后通过交变行进波磁场实现对超导定子的励磁,使得超导定子中产生电流并泵送给超导负载。
其中,导磁中间件为具有传递磁场的能力且置于磁通泵与磁轭之间的工件。通过导磁中间件可以使得交变行进波磁场更有效的传递至杜瓦内,进而达到与未间隔杜瓦壁的磁通泵与磁轭一样的励磁效果。需要说明的是,本实施例中的导磁中间件即实施例2或3中的导磁中间件。
在本实施例的方法中,交变行进波磁场通过导磁中间件传递至杜瓦内,进而保证了磁通泵对杜瓦内部超导定子的励磁效果。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.隔杜瓦壁励磁结构,其特征在于,包括磁通泵(1)、超导定子(2)、磁轭(11)和超导负载(3),所述磁通泵(1)设置于杜瓦(4)外,所述超导定子(2)与超导负载(3)连接形成闭环且均设置于杜瓦(4)内,所述磁轭(11)也设置于杜瓦(4)内;所述磁轭(11)与磁通泵(1)紧邻同一杜瓦壁区域,所述超导定子(2)位于所述磁轭(11)与磁通泵(1)之间的气隙中;
所述磁通泵(1)与磁轭(11)之间的杜瓦壁处还设置有导磁中间件,所述导磁中间件用于将交变行进波磁场传递至杜瓦,所述导磁中间件包括载体(9)以及嵌设于所述载体(9)上的导磁元件(5)。
2.一种导磁中间件,应用于权利要求1中的隔杜瓦壁励磁结构,其特征在于,包括载体(9)以及嵌设于所述载体(9)上的导磁元件(5),所述载体(9)采用非铁磁材料制成;所述导磁中间件设置于磁通泵(1)与磁轭(11)之间。
3.如权利要求2所述的导磁中间件,其特征在于,所述载体(9)上设置有多个贯穿通道,所述贯穿通道中均嵌设有所述导磁元件(5)。
4.如权利要求3所述的导磁中间件,其特征在于,所述贯穿通道在轴向的截面尺寸和\或截面形状均包括至少一种。
5.如权利要求4所述的导磁中间件,其特征在于,相同截面尺寸或形状的所述贯穿通道等间距设置。
6.如权利要求3-5任一项所述的导磁中间件,其特征在于,所述导磁元件(5)的长度大于等于所述贯穿通道的轴向长度。
7.如权利要求3-5任一项所述的导磁中间件,其特征在于,所述载体(9)为杜瓦壁。
8.如权利要求3-5任一项所述的导磁中间件,其特征在于,所述载体(9)为法兰盘(6),所述法兰盘(6)用于连接杜瓦壁上的法兰接口(7)。
9.隔杜瓦壁励磁方法,其特征在于,通过设置于杜瓦外部的磁通泵产生交变行进波磁场;
所述交变行进波磁场穿过杜瓦壁传递至杜瓦内部;具体的,在磁通泵与磁轭之间的杜瓦壁上还设置有导磁中间件,所述导磁中间件包括载体以及嵌设于载体上的导磁元件,所述交变行进波磁场通过所述导磁中间件传递至杜瓦内部;
再通过所述交变行进波磁场实现对超导定子的励磁。
CN202211240533.8A 2022-10-11 2022-10-11 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件 Active CN115662722B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211240533.8A CN115662722B (zh) 2022-10-11 2022-10-11 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件
PCT/CN2023/123503 WO2024078439A1 (zh) 2022-10-11 2023-10-09 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211240533.8A CN115662722B (zh) 2022-10-11 2022-10-11 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115662722A CN115662722A (zh) 2023-01-31
CN115662722B true CN115662722B (zh) 2023-09-08

Family

ID=84986730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211240533.8A Active CN115662722B (zh) 2022-10-11 2022-10-11 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115662722B (zh)
WO (1) WO2024078439A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115662722B (zh) * 2022-10-11 2023-09-08 四川大学 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017021674A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-09 Magnifye Limited Apparatus and methods for changing the magnetisation of a superconductor
CN107077944A (zh) * 2014-08-11 2017-08-18 维多利亚联结有限公司 超导电流泵
JP2018019004A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 富士通株式会社 液体窒素用ガラスデュワ及び磁気検知装置
CN107707090A (zh) * 2017-09-25 2018-02-16 东南大学 双定子超导无刷双馈风力发电机
CN114743750A (zh) * 2022-04-02 2022-07-12 四川大学 一种磁通泵系统控制方法以及可控磁通泵系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205789468U (zh) * 2016-07-10 2016-12-07 四川大学 一种高温超导线圈磁通泵设备
CN109273190B (zh) * 2018-11-30 2020-07-17 西北有色金属研究院 一种高温超导线圈励磁装置
WO2020143231A1 (zh) * 2019-01-10 2020-07-16 上海交通大学 一种具有低温线圈的能量馈送变换装置
CN112910218A (zh) * 2021-02-01 2021-06-04 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 一种非接触式磁耦合驱动旋转磁通泵
CN115662722B (zh) * 2022-10-11 2023-09-08 四川大学 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107077944A (zh) * 2014-08-11 2017-08-18 维多利亚联结有限公司 超导电流泵
WO2017021674A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-09 Magnifye Limited Apparatus and methods for changing the magnetisation of a superconductor
JP2018019004A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 富士通株式会社 液体窒素用ガラスデュワ及び磁気検知装置
CN107707090A (zh) * 2017-09-25 2018-02-16 东南大学 双定子超导无刷双馈风力发电机
CN114743750A (zh) * 2022-04-02 2022-07-12 四川大学 一种磁通泵系统控制方法以及可控磁通泵系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Study on cooling process of cryogenic system for superconducting magnets of BEPCⅡ;宗占国;刘立强;熊联友;李少鹏;徐庆金;何昆;张亮;高杰;;中国物理C(第09期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115662722A (zh) 2023-01-31
WO2024078439A1 (zh) 2024-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208986739U (zh) 盘式电机
US20180337572A1 (en) Rotary electric machine
US7667358B2 (en) Cooling structure of superconducting motor
JP5373759B2 (ja) 超電導モータ
KR101905564B1 (ko) 구동모터의 냉각유닛
CN115662722B (zh) 隔杜瓦壁励磁结构、方法及导磁中间件
US10277096B2 (en) System for thermal management in electrical machines
US8558422B2 (en) Uniform contained cooling for stator
US9799434B2 (en) Magnetic field generating device and superconducting rotary machine comprising magnetic field generating device
US20070176509A1 (en) Stator coil assembly
JP2012143050A (ja) 超電導モータ
CN112186933A (zh) 背绕式电机的定子绕组冷却组件
JP2007089345A (ja) 超電導モータの冷却構造
CN113169626A (zh) 具有超导的永磁体的转子和机器
WO2024124853A1 (zh) 一种油冷电机及其转子组件
CN109599248B (zh) 一种1.8t紧凑型低功耗强场直流磁体
CN219086975U (zh) 一种定子及轴向磁场电机
CN114337015B (zh) 一种具有定子浸油冷却结构的高功率密度电机
JP2012143044A (ja) 超電導モータ
CN112087113B (zh) 一种基于信号逆传递的稀土永磁同步电机
JP2005209426A (ja) マグネトロン
US12062966B2 (en) Conduction-cooled magnetic flux pump
CN214228074U (zh) 一种水冷永磁发电机
US20240235328A1 (en) Cooling for electric motors
KR101103054B1 (ko) 가동자 냉각형 원통형 리니어 모터

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240411

Address after: Room 702, 7th Floor, Building 7, No. 200 Tianfu Fifth Street, High tech Zone, Chengdu City, Sichuan Province, 610000

Patentee after: Chengdu Chaoci Liangtong Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 610000, No. 24, south section of Ring Road, Sichuan, Chengdu

Patentee before: SICHUAN University

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right