CN1303746C - 具有电磁屏蔽的高温超导同步转子及用于装配的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种用于同步电机的转子，其包括：一个转子芯；围绕至少一部分转子芯延伸的超导线圈绕组，所述线圈绕组在所述转子芯的相对侧上具有一对侧部；以及一个导电屏蔽，其围绕转子芯并覆盖所述线圈绕组。

Description

具有电磁屏蔽的高温超导 同步转子及用于装配的方法
技术领域
本发明一般涉及同步旋转机械中的超导线圈。尤其是，本发明涉及一种用于具有超导励磁线圈转子的电磁屏蔽。
背景技术
具有励磁线圈绕组的同步电机包括，但不限于旋转发电机、旋转马达和线性马达。这些机械通常包括彼此电磁耦合的定子和转子。转子可以包括一个多极转子铁芯和一个或多个安装在转子铁芯上的线圈绕组。转子铁芯可以包括一种永磁固体材料，例如铁芯转子。
传统的铜绕组一般被用在同步电机的转子中。但是，铜绕组的电阻(尽管通过传统措施很低)足以给转子带来相当的热并减小机械的能量效率。最近，超导(SC)线圈绕组已经被用于转子。SC绕组没有电阻而且是更高效的转子线圈绕组。
铁芯转子在约2特斯拉的气隙磁场强度处饱和。已知的超导转子使用气芯设计，在转子中没有铁，用以实现3特斯拉或更高的气隙磁场。这些高气隙磁场产生增大的电机能量密度，并导致机械的重量和尺寸大大降低。气芯超导转子需要大量的超导线圈。大量的SC线圈增加了所需的线圈数量、线圈支撑的复杂性以及SC线圈绕组和转子的成本。
高温SC线圈励磁线圈由易碎的超导材料制成，而且必须被冷却到位于或低于临界温度，例如27°K的温度，以实现或维持超导性。SC绕组可以由高温超导材料制成，例如一种BSCCO(BixSrxCaxCuxOx)基导体。
超导线圈已经被液体氦冷却。在通过转子绕组后，热的已经用过的氦被复原为室温气态氦。使用用于低温冷却的液体氦需要复原的、室温气态氦的连续重新液化(religuefaction)，而且这种重新液化提出了重要的可靠性问题并需要大量的附加能量。
以前的SC线圈冷却技术包括从低温冷却机通过一个固体导电电路冷却注入环氧树脂的SC线圈。或者，转子中的冷却管可以传递液态和/或气态冷却剂到多孔的SC线圈绕组，所述绕组被浸在液态和/或气态冷却剂流中。但是，浸入冷却需要整个励磁线圈和转子结构处于低温，由于低温时铁易碎，不能在转子磁路中使用铁。
对于电机所需要的是超导励磁线圈装置，该电机没有如已知的超导转子的气芯和液体冷却超导励磁线圈装置的缺点。
另外，高温超导(HTS)线圈对于高弯曲和拉伸应变所引起的老化是敏感的。这些线圈必须经受很大的压及拉伸线圈绕组的离心力。电机的正常操作包括数年期间的数千次启动和切断循环，这会导致转子的低循环疲劳负载。而且，HTS转子绕组应该能经得住环境温度下转子平衡操作期间25％的超速运行，而且经不住产生能量期间低温时的临时超速状况。这些超速状况实际上增加了正常操作状态时作用在绕组上的离心力。
用作电机HTS转子励磁线圈的SC线圈在冷却和正常操作期间受到压力和应变。它们受到离心载荷、扭矩传递及瞬态故障状况。为了经受所述力、应力、应变及循环载荷，SC线圈应该通过一中线圈支撑系统被正确地支撑在转子上。这些支撑系统将SC线圈保持在HTS转子中并确保线圈抵抗由转子旋转所引起的很大的离心力。而且，线圈支撑系统保护SC线圈，并确保线圈不会过早地裂缝、疲劳或其他断裂。
用于HTS线圈的支撑系统在将SC线圈应用到HTS转子时有一定的困难。用于以前已经被提出的HTS转子的线圈支撑系统的例子被披露在美国专利5,548,168；5,532,663；5,672,921；5,777,420；6,169,353及6,066,906。但是，这些线圈支撑系统有各种问题，如昂贵、复杂并需要过多数量的零件。长期需求一种具有用于SC线圈的线圈支撑系统的HTS转子。也需求一种低成本并易于制造零件的线圈支撑系统。
发明内容
用于HTS励磁线圈绕组的支撑结构已经成为将SC线圈用到转子中的主要问题。该结构必须支撑SC线圈绕组，同时不传导大量的热量给绕组。线圈支撑的结构已经被最小化，以便减小从转子铁芯到冷却的SC绕组传递热量的数量。但是，使线圈支撑最小化限制了支撑可以经受的力的大小。如果作用在转子上的力超出了线圈支撑的力承受能力，那么会有很大的危险，即线圈支撑将损坏或线圈绕组将被损坏。
作用在转子上的潜在力源是由栅极故障所引起的扭矩。一种高温超导(HTS)发电机有一个对电栅极故障敏感的励磁线圈SC。栅极故障是能量系统栅极中的电流峰值，设备的定子与其耦合。在栅极故障情况下，过大的电流流入定子。该电流引起定子绕组中的电扰动，将诱发强的瞬态磁通进入转子励磁线圈绕组。
瞬态磁场在转子的励磁线圈绕组的势能贯穿在转子线圈绕组上产生很大的扭矩力并诱使超导励磁线圈中的滞后和涡漩电流发热(或者电流损失)，这可能导致超导损失。另外，降低这些极大的磁场贯穿会减小超导体中的交流(AC)损失并保持转子励磁线圈的超导状态。使作用在转子上的力最小容许减小线圈支撑系统的结构。降低由于栅极故障和围绕转子的电磁场中其它特殊的变化所引起的转子扭矩，容许线圈支撑结构被减小。
屏蔽转子防止来自定子的磁通与转子发生干扰。如果转子励磁线圈绕组未被很好地屏蔽，那么线圈支撑必须被加固以支撑故障扭矩。电磁屏蔽(EM)防止定子磁通贯穿转子，这对于超导机械比传统机械更重要。
EM屏蔽几乎可以覆盖转子铁芯的整个表面。圆柱形状的屏蔽对于给转子提供EM保护是有用的。EM屏蔽还可以用作SC线圈的真空边界。该边界围绕SC线圈绕组建立真空。该EM屏蔽可以由高导电材料制成，例如铜或铝。
HTS转子可以用于通常被设计的包括SC线圈的同步电机。或者，HTS转子可以替代现有电机如传统发电机中的铜线圈转子。此处所述的转子及其SC线圈用于发电机，但HTS线圈转子也可以用在其它同步机械中。
线圈支撑系统在使线圈支撑系统和转子成为一体中是有用的。另外，线圈支撑系统有利于在最终的转子装配之前线圈支撑系统、线圈和转子铁芯的简单预装配。所述预装配减少了线圈和转子装配时间，提高了线圈支撑质量并减少了线圈装配变化。
在第一实施例中，本发明提供了一种在同步电机中的转子，所述转子包括：一个转子芯；围绕至少一部分转子芯延伸的超导线圈绕组，所述线圈绕组在所述转子芯的相对侧上具有一对侧部；一个围绕转子芯并覆盖所述线圈绕组的导电屏蔽；以及连接到转子芯各端部的一个颈部，其中所述屏蔽被连接到所述颈部。
在另一个实施例中，本发明提供了一种用于屏蔽同步电机的转子芯上超导线圈绕组的方法，包括以下步骤：a.装配超导线圈绕组和转子芯；b.将转子芯端部和与所述转子芯轴向对准的端轴的颈部相连，以及c.将一个导电屏蔽安装在转子芯周围，其中该屏蔽覆盖各颈部。
本发明的另一个实施例提供了一种用于同步电机的转子，包括：一个转子芯，其具有一个垂直于转子纵向轴线的管道；一个跑道状超导线圈绕组，其呈与转子纵向轴线平行的平面跑道形状；位于转子芯的管道内部的一个张紧杆；以及将线圈绕组连接到张紧杆的壳体，和围绕转子芯的一个电磁屏蔽。
附图说明
附图与说明文字部分相结合描述了本发明的实施例。
图1是具有一个超导转子和定子的同步电机的示意侧视图。
图2是一个示例跑道超导线圈绕组的透视图。
图3至6是高温超导(HTS)转子零件的分解图。
图7至10是用于转子的电磁屏蔽的不同实施例的剖面图。
具体实施方式
图1表示具有一个定子12和一个转子14的示例同步发电机10。转子包括安装在定子的圆柱状转子真空腔16内部的励磁线圈绕组。转子装在定子的转子真空腔内部。当转子在定子内旋转时，由转子和定子线圈产生的磁场18(如虚线所示)通过定子移动/旋转并在定子线圈19的绕组中产生电流。该电流由发电机作为电能输出。
转子14有一个基本纵向延伸的轴线20和一个固体转子芯22。固体芯22具有高的导磁率，并通常由诸如铁的铁磁材料制成。在一个低能量密度的超导机械中，转子的铁芯用于减小磁通势(MMF)，因此，使线圈绕组所需的超导(SC)线圈量最小。例如，固体铁转子芯可以在约2特斯拉的气隙磁场长度处磁饱和。
转子14支撑至少一个纵向延伸的、跑道状、高温超导(HTS)线圈绕组34(见图2)。HTS线圈绕组或者可以是鞍状的或者可以具有适于特定HTS转子设计的一些其它形状。此处披露了一种用于跑道状SC线圈绕组的线圈支撑系统。该线圈支撑系统适于没有被安装在固体转子芯上的跑道状线圈的线圈结构。
转子包括一对端轴24、30，其支撑转子芯22并由轴承25支撑。集电极端轴24可以包括用于电连接到旋转SC线圈绕组的集电极环78。集电极端轴还具有一个连接到用于冷却转子中SC线圈绕组的低温冷却液体的冷冻剂传送联轴器26。冷冻剂传送联轴器26包括连接到低温冷却液体的静止部分和给HTS线圈提供冷冻液的旋转部分。驱动端轴30可以经过驱动联轴器32由动力涡轮驱动。
图2表示一个示例HTS跑道状励磁线圈绕组34。转子的SC励磁线圈绕组34包括一个高温超导(SC)线圈，例如以固体的浸渍了环氧树脂的绕组成分层压的BSCCO(BixSrxCaxCuxOx)导线。例如，可以层压一系列BSCCO 2223，粘接在一起并绕成一个固体的浸渍了环氧树脂线圈。
SC线圈易碎并易于被损坏。SC线圈通常是围绕SC带的浸渍了环氧树脂的分层。SC带以精确的线圈形式缠绕以实现封闭的尺寸容差。该带螺旋缠绕以形成跑道状SC线圈36。
跑道状线圈的尺寸取决于转子芯的尺寸。通常，各跑道状SC线圈环绕转子芯的磁极，并平行于转子轴线。线圈绕组环绕跑道是连续的。SC线圈在转子芯周围和转子芯的磁极之间形成无阻抗电流通道。该线圈具有电连接线圈到集电极78的电触点79。
用于低温冷却流体的流体通道38被包括在线圈绕组34中。这些通道可以围绕SC线圈36的外边缘延伸。这些通道提供低温冷却流体到线圈并把热量从线圈带走。冷却流体维持用以促进超导状态的SC线圈中的低温，例如27°K，所述超导状态包括在线圈中没有电阻。冷却通道在转子芯的一端有输入和输出流体口39、41。这些流体(气体)口39、41将SC线圈上的冷却通道38连接到冷冻剂传送联轴器26。
各HTS跑道状线圈绕组34具有一对平行于转子轴线的基本上直的侧部40，和一对垂直于转子轴线的端部54。线圈的側部受到极大的离心力。因此，侧部由抵消作用在线圈上的离心力的线圈支撑系统支撑。
图3表示转子芯22和用于高温超导线圈的线圈支撑系统的分解图。支撑系统包括连接到U型通道壳体上的张紧杆42。该壳体容纳并支撑转子中线圈绕组34的侧部40。在图3中示出一个张紧杆和一个通道壳体时，线圈支撑系统一般包括一系列张紧杆，各杆在其两端和U型线圈支撑壳体44相连。张紧杆和通道壳体防止在转子运行期间对线圈的损害，相对离心力和其它力支撑线圈绕组，并为线圈绕组提供一个保护性屏蔽。
在铁心转子中的HTS线圈绕组的主要载荷是来自转子旋转期间的离心加速度。需要一种有效的线圈结构支撑来抵消离心力。特别是沿受到最大的离心加速度的线圈的侧部40需要线圈支撑。为了支撑线圈的侧部，张紧杆42横跨在线圈的所述部分之间并连接到固定线圈的相对侧部的壳体44上。张紧杆延伸通过转子中的管道46，例如孔，因此杆可以横跨在同一线圈的侧部或相邻线圈之间。
管道46通常是转子芯中的柱状通道，具有一个直的轴线。管道的直径基本是恒定的，除了在靠近转子凹入表面的端部处。在其端部，管道可以具有较大的直径以容纳非传导的柱状管52，该管提供可滑动的支承表面及转子芯和张紧杆之间的热隔离。
管道46的轴线通常位于跑道状线圈所限定的平面中。另外，管道46的轴线垂直于线圈的侧部，延伸通过管道的张紧杆连接到其上。而且在此处所示的实施例中，管道与转子轴线正交。管道的数量和位置将取决于HTS线圈的位置和需要支撑线圈侧部的线圈壳体的数量(见图3和图4)。
当张紧杆基本径向延伸在线圈绕组的侧面之间时，张紧杆非常好地相对于离心力支撑线圈。各张紧杆是一个轴，其沿杆的纵向及在跑道状线圈的平面中具有连续性。张紧杆的纵向连续性给线圈提供侧面加固，其提供了转子的动力优点。而且，侧面加固容许将线圈支撑和线圈结合为一体，以便线圈可以在最后的转子装配之前与线圈支撑装配。线圈和线圈支撑的预装配减少了生产周期，提高了线圈支撑的质量并减少了线圈支撑的变化。跑道状线圈由一系列横跨线圈长侧的张紧元件支撑。张紧杆线圈支撑元件被预装配到线圈。
HTS线圈绕组和结构支撑元件处于低温。相反，转子芯处于环境“热”温。线圈支撑是潜在的热传导源，其将容许热量从转子芯到达HTS线圈。转子在运行期间变热。当线圈被置于超冷状态时，进入线圈的热传导可以被避免。杆延伸穿过转子中的孔，例如管道，但不与转子接触。这种不接触避免了热量从转子传导到张紧杆和线圈。
为了减少离开线圈的热泄露，线圈支撑被最小化以减少从热源如转子芯通过支撑的热传导。通常有两类用于超导绕组的支撑：(i)“热”支撑和(ii)“冷”支撑。在热支撑中，支撑结构与冷却的SC绕组热隔绝。对于热支撑，超导(SC)线圈的大部分机械载荷由从冷到热元件横跨的结构元件支撑。
在一种冷支撑系统中，支撑系统处于或接近SC线圈的冷的低温温度。在冷支撑中，SC线圈的大部分机械载荷由位于或接近低温温度的结构元件支撑。此处披露的作为示例的线圈支撑系统是一种冷支撑，其中张紧杆及将张紧杆连接到SC线圈绕组的相关壳体被保持在或接近低温温度。由于支撑元件是冷的，所以这些元件被热隔绝，例如通过不接触穿过转子芯的管道，与转子的其它“热”元件热隔绝。
一个支撑元件包括一个张紧杆42(其可以是一个杆和一对位于杆端的螺栓)，一个U型线圈支撑壳体44，和一个将壳体连接到张紧杆端部的定位销钉80。各壳体44是U型支架形状，具有连接到张紧杆的腿和一个用于容纳线圈绕组34的槽。U型槽壳体容许用于线圈的支撑系统的精确和方便安装。一系列线圈壳体可以沿线圈绕组侧面并列地定位。线圈壳体集中地将作用在线圈上的力，如离心力分配到各线圈的整个侧部40范围上。
线圈壳体44防止线圈的侧部40由于离心力的作用过度地变形和弯曲。线圈支撑不限制在汽轮机的正常启动/停止操作期间出现的线圈的纵向热膨胀和收缩。特别是，热膨胀主要沿侧部的长度方向。因此，线圈的侧部相对于通道壳体和张紧杆稍微沿纵向滑动。
从线圈构件到支撑杆的离心载荷的转移是通过围绕线圈外表面和侧直部分安装的线圈壳体进行的，所述壳体被销钉80固定到张紧杆42的大直径端。U型线圈支撑壳体44由轻的高强度材料制成，其在低温下是柔软的。用于通道壳体的典型材料是铝、INCONEL或钛合金，它们是非磁性的。为了低重量和强度，U型壳体的形状可以被优化。
定位销钉80延伸通过通道壳体和张紧杆中的孔。为了低重量，定位销钉可以是中空的。锁紧螺母(未示出)被螺接或连接到定位销钉的端部以固定U型壳体并防止壳体侧面在载荷作用下扩展。定位销钉可以由高强度的INCONEL或钛合金制成。张紧杆具有大直径的端部(未示出)，在其端部加工有两个平面(未示出)以匹配U型壳体和线圈宽度。当杆、线圈和壳体被装配在一起时，张紧杆的平面端抵靠HTS线圈的内表面。这种装配减小了容纳定位销钉的张紧杆中孔处的应力集中。
张紧杆42、线圈壳体44和分离夹58的支撑系统可以与HTS线圈绕组34装配，它们都被安装在转子芯22上。张紧杆、壳体和夹提供了一个相当结实的结构，用于支撑线圈绕组并将线圈绕组相对转子芯定位。
各张紧杆42延伸通过转子芯，而且可以垂直延伸通过转子的轴线20。通过转子芯的管道46提供了一个张紧杆延伸的通道。管道的直径足够大以避免具有热转子壁的管道与冷的张紧杆接触。避免接触改善了张紧杆和转子芯之间的热隔离。
转子芯22通常由磁性材料如铁制成，而转子端轴通常由非磁性材料如不锈钢制成。转子芯和端轴通常是分离的元件，它们通过螺栓或焊接被装配和牢牢地连接到一起。
铁转子芯22具有大致圆柱的形状50，适于在定子12的转子腔16中旋转。为了容纳线圈绕组，转子芯具有凹入表面48，例如平或三角状的区域或槽。这些表面48形成在圆柱状芯的曲面中并横跨转子芯纵向延伸。线圈绕组34安装在邻近凹入区域48的转子上。线圈通常沿凹入区域的外表面和围绕转子芯的端部延伸。转子芯的凹入区域48容纳线圈绕组。凹入区域的形状与线圈绕组相匹配。例如，如果线圈绕组具有马鞍形或其它形状，那么转子芯上的凹入部分将被如此构造以容纳绕组的形状。
凹入表面48容纳线圈绕组，因此线圈绕组的外表面基本延伸到由转子旋转所限定的包络面。当转动时，转子芯的外曲面50限定了一个圆柱状的包络面。转子的这种旋转包络面具有和定子中转子腔16直径基本相同的直径。
转子包络面和定子腔16之间的间隙比较小，这是对定子进行强制流动通风冷却所需要的，由于转子不需要通风冷却。需要使转子和定子之间的间隙最小以便增加转子线圈绕组和定子绕组之间的电磁藕合。而且，转子线圈绕组最好如此设置，以便其延伸到转子所形成的包络面，而且因此仅通过转子和定子之间的间隙与定子隔开。
线圈绕组的端部54邻接转子芯的相对端56。一个分离夹58将线圈绕组的各端部固定在转子中。各线圈端54的分离夹包括一对相对的板60，它们之间夹有线圈绕组34。夹板的表面包括槽(未示出)，用于容纳线圈绕组和到绕组的电连接件79。
分离夹58可以由非磁性材料制成，例如铝或INCONEL合金。相同或相似的非磁性材料可以用来形成张紧杆、线圈壳体和线圈支撑系统其它部分。由于铁磁材料在温度低于居里(Curie)温度下时易碎，因此不能用作载荷携带构件，线圈支撑系统最好是非磁性的以保持低温时的可塑性。
分离夹58由颈部62围绕，但不与其接触。在转子芯的各端有一个颈部62，尽管在图3中仅示出了一个颈部。颈部是一个非磁性材料的厚盘，例如不锈钢，与该材料相同或相似的材料形成转子轴。实际上，颈部是转子轴的一部分。颈部具有和转子轴线垂直的一个槽64，而且该槽足够宽以容纳分离夹58。有槽颈部的热侧壁66与冷的分离夹58隔开，因此它们不会彼此接触。
颈部62可以包括一个凹入盘区域68(其被槽64一分为二)以容纳转子芯的一个升高的盘形区域70(见升高的盘形区域的相对侧，其被用于插在相对的颈部)。转子芯端部上的一个升高的盘形区域70插入凹入盘68中给颈部的转子芯提供了支撑，并有助于对准转子芯和颈部。另外，颈部可以具有一个环形阵列的螺孔72，其穿过颈部并围绕颈部边缘延伸。这些螺孔与部分延伸进入转子芯的相匹配螺栓孔74相对应。螺栓75(见图5)延伸通过这些纵向螺栓孔72、74并将颈部固定到转子芯。
电及冷却流体管道由薄壁管76屏蔽，该管76从一个线圈端部54沿转子轴线延伸并通过一个颈部62。管76中的冷却管道连接到线圈绕组上的冷却通道38的输入和输出口39、41，连接到冷却剂传送联轴器26。到线圈的电连接件79被设置在和冷却剂联轴器26相同的线圈端部。
转子芯可以包围在一个金属柱状屏蔽90中，其防止超导线圈34受到转子周围的涡流和其它电流，并提供所需的真空壳以在转子的低温元件周围保持硬真空。柱状屏蔽90可以由高导电材料形成，例如铜合金或铝。
SC线圈绕组34被保持在真空中。该真空可以通过屏蔽90形成，该屏蔽可以包括一个不锈钢柱状层，该层在线圈和转子芯周围形成一个真空容器。
设置一个支撑架124以帮助屏蔽90经受当栅极发生故障时所出现的大的径向力。径向支撑可以是一个矩形盒，其安装在线圈绕组侧部40周围并在分离夹58上方延伸。该支撑架包括一对侧壁，它们密合到凹入表面的一个槽中。该侧壁从转子芯表面48延伸到屏蔽90并给屏蔽90提供结构支撑。
图7至10是用于转子的电磁屏蔽的不同实施例的剖面图。在图7所示的电磁屏蔽的第一实施例中，屏蔽是围绕转子芯22的柱状铜合金。屏蔽端部被铜焊到不锈钢的环上。铜屏蔽和不锈钢环之间的铜焊结合可以在炉中被焊接。或者，所述铜焊可以是端焊或切口焊。不锈钢环被连接，例如被焊接到转子颈上。
在图8所示的第二实施例中，一个柱状铜屏蔽96覆盖转子主体和所述一对颈部的至少一部分。铜屏蔽96连接到颈部，例如使用螺栓98将铜屏蔽连接到颈部。另外，一个不锈钢圆柱100被安装在铜屏蔽内部。不锈钢圆柱在转子芯和SC线圈绕组周围形成一个真空容器。该不锈钢真空容器可以被铜焊到铜屏蔽上。
在图9所示的另一EM屏蔽实施例中，EM屏蔽是一个由铜合金或铝形成的导电圆柱102。该圆柱提供电磁屏蔽并用作SC转子线圈绕组的真空容器。屏蔽的内表面可以具有邻接颈部边缘的环形边104。位于颈部和环形边104之间的一个O形圈106提供气密密封以保持环形边104周围的真空。该屏蔽可以被螺接到颈部。
具有一个内EM屏蔽的外真空屏蔽如图10所示。一个柱状铜合金EM屏蔽108围绕22和颈部62。EM屏蔽可以用螺栓98固定到颈部62。一个柱状不锈钢真空容器109围绕EM屏蔽108而且可以层压到EM屏蔽的外表面上。
将转子铁心连接到颈部的螺栓75是空气泄露到HTS转子真空中的一条潜在通路。为了防止这种通过螺栓进入转子的空气泄露，一个不锈钢真空屏蔽110被焊接到颈部外侧的螺栓孔上。这样焊接这些真空屏蔽110以便它们能被容易地去掉，以便抽出螺栓并拆下转子。
已经结合目前被认为是最基本和优选的实施例对本发明进行了描述，但应该理解本发明不限于所披露的实施例，而是相反，本发明旨在覆盖所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种在同步电机中的转子，所述转子包括：
一个转子芯；
围绕至少一部分转子芯延伸的超导线圈绕组，所述线圈绕组在所述转子芯的相对侧上具有一对侧部；
一个围绕转子芯并覆盖所述线圈绕组的导电屏蔽；以及
连接到转子芯各端部的一个颈部，其中所述屏蔽被连接到所述颈部。
2.如权利要求1所述的转子，其特征在于：所述导电屏蔽是与转子芯同轴的圆柱体。
3.如权利要求1所述的转子，其特征在于：所述导电屏蔽由铜合金或铝制成。
4.如权利要求1所述的转子，其特征在于：还包括层压到所述屏蔽上并围绕转子芯的一个真空容器。
5.如权利要求1所述的转子，其特征在于：所述屏蔽是围绕转子芯的圆柱体，而且所述转子还包括与屏蔽同轴的一个柱状真空容器。
6.如权利要求5所述的转子，其特征在于：所述真空容器由不锈钢制成，而且所述屏蔽由铜合金制成。
7.如权利要求1所述的转子，其特征在于：各颈部具有和转子芯同轴的一个不锈钢环，而且所述屏蔽具有环形端部，而且所述屏蔽的各端部在各颈部处被连接到所述环。
8.如权利要求1所述的转子，其特征在于：所述屏蔽被铜焊到转子上。
9.如权利要求1所述的转子，其特征在于：所述屏蔽被螺栓连接到转子上。
10.如权利要求1所述的转子，其特征在于：所述屏蔽还在所述超导线圈绕组上形成一个真空容器。
11.如权利要求1所述的转子，其特征在于：还包括真空屏蔽，其位于所述颈部上的螺栓孔上方并纵向延伸到所述转子芯。
12.一种用于屏蔽同步电机的转子芯上超导线圈绕组的方法，包括以下步骤：
a.装配超导线圈绕组和转子芯；
b.将转子芯端部和与所述转子芯轴向对准的端轴的颈部相连，以及
c.将一个导电屏蔽安装在转子芯周围，其中该屏蔽覆盖各颈部。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，安装屏蔽包括将屏蔽连接到颈部。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，安装屏蔽包括将屏蔽铜焊到颈部上。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，安装屏蔽包括将屏蔽端部连接到围绕颈部周向延伸的环上。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，安装屏蔽包括将屏蔽的锥形端部与环的锥形端部叠置。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括将一个真空容器和所述屏蔽轴向对准安装的步骤。
18.一种用于同步电机的转子，包括：
一个转子芯，其具有一个垂直于转子纵向轴线的管道；
一个跑道状超导线圈绕组，其呈与转子纵向轴线平行的平面跑道形状；
位于转子芯的管道内部的一个张紧杆；以及
将线圈绕组连接到张紧杆的壳体，和围绕转子芯的一个电磁屏蔽。
19.如权利要求18所述的转子，其特征在于：所述屏蔽是围绕所述转子芯的一个铜柱体。
20.如权利要求18所述的转子，其特征在于：还包括围绕所述转子芯的一个真空容器。
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