CN1745512A - 具有转子和超导转子绕组的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有一可围绕一旋转轴(A)旋转支承的转子(2)的机器，该转子包括一个通过冷却介质(K)冷却的位于至少一个低温恒温器(10)中的超导转子绕组(5)和一个无需冷却的转子体(4)。为了简化安装所述绕组和低温恒温器，所述转子体(4)在其外侧具有削平段(4a、4b)，至少一个低温恒温器(10)位于削平段(4a、4b)处。在该低温恒温器中在一至少基本上只吸收张紧力的固定装置(6)上应该安装所述转子绕组(5)的至少一个线圈。其中，在所述转子体(4)的削平段(4a、4b)上进行所述固定装置的张紧力吸收。对于所述绕组的导体优选考虑采用高温超导材料。

Description

具有转子和超导转子绕组的机器

本发明涉及一种具有一可围绕一旋转轴线旋转支承的转子的机器，该转子包括一待冷却或受冷却的超导绕组以及一不受冷却的转子体。其中，所述转子体在其外侧具有削平段，由此使得该外侧区域具有至少近似于圆弓形的横截面，在这样的外侧区域内在至少一低温恒温器内在一吸收张紧力的固定装置上安装所述转子绕组的一线圈。一种相应的机器已由EP1261114A1公开。

在诸如应用超导技术的同步电动机和同步发电机的机器中，通过采用一旋转的超导励磁绕组可以达到更高的功率密度、更小的损耗以及其他的优点。在此，必须对绕组的超导体进行冷却，其中，该绕组出于绝热的原因必须封闭到一个高真空绝热的低温恒温器中。所引起的扭矩作用在超导体上以及必须通过适当的传递元件传导到一热的转子轴上。尤其在大电磁单元中，作用到超导绕组上的离心加速度为几千g(g为重力加速度)，该离心加速度必须在不损害超导材料的情况下被吸收。径向离心力和方位磁力从该绕组通过合适的固定元件传递到一机械结构稳定的转子体或一绕组芯或转子芯上。在此，该芯优选由导磁材料、如铁制成，以便增强所述励磁磁场。

已公知一些具有一个直接固定在一圆柱形转子体上的绕组的机器的实施方式，该圆柱形转子体由非磁性或磁性材料制成以及处于绕组温度下(参见DE19943783A1，US 4,146,804 A1，WO 98/02953 A1)。但是在相应大的电磁单元中，例如电厂发电机中所述转子体具有一个大到几十吨的冷质量。这需要长的冷却和加热时间、在冷却区域内将扭矩传递到带有高热流的热轴上的扭矩传递元件以及一大的围绕所述冷芯和绕组的真空低温恒温器。

也已知一些带有其转子体不冷却到绕组温度的转子的机器(参见EP0805546 B1或者EP 0 690 550 B1)。所述绕组(在此是赛车道形式)以及连同一低温恒温真空容器、一低温护板和导引冷却介质的冷却管一起装入到一在所述热转子芯中铣制成的凹槽中。其中，该凹槽通过一个按比例实心的封闭元件向外被封闭，通过该封闭元件接受在运行过程中作用到绕组上的力以及将该力传递到转子芯上。在此，一些吊环或蜂窝结构传递绕组与护板之间以及护板与所述转子芯的封闭元件之间的作用力。所述绕组低温恒温器在端部处通过转子芯中的径向孔导引。采用Nb₃Sn作为所述超导材料以及用10K的氦气冷却该超导材料。具体所述绕组和低温恒温器怎样构造在相应的凹槽中，在该篇现有技术中没有公开。但是直接在所述凹槽中绕制和安装需要极大的成本费用。

在由开头所提到的EP 1261114A1获知的机器中，它的转子体是不冷却的。该转子体在两相对的纵侧具有削平段，使得关于一圆柱形的外侧区域设计为具有总是圆弓形横截面。在该外侧区域内至少有一用于承接所述待冷却转子绕组的导线的低温恒温器。该绕组低温恒温器在端部通过转子芯中的径向孔导引。为了安装，该转子芯设计为三部分；所述带有削平段的磁性芯包括绕组；沿轴线的两端安装有带销钉的端头，它们在一侧带有用于绕组的开槽以及在朝外的端部上承载转子的轴头。这些端头可以由非磁性材料、如不锈钢制成。至少一固定装置的一冷的张紧元件延伸通过转子体并且相对于该转子体绝热，通过该张紧元件固定所述低温恒温器的以及进而转子绕组的沿径向相对置的部分。对转子绕组进行这类固定和保持是非常费事的。此外，通过机器的这种构造以及尤其是它的固定装置的这种构造不能够充分达到承受在运行时以及在短路或在发生其他故障时所引起的切向力。

因此，本发明所要解决的技术问题是这样设计一种具有本文前言所述特征的机器，即，与现有技术相比简化绕组的安装以及仍然可以保证在出现大的径向力和方位力时也能达到可靠地固定。

上述技术问题按照本发明通过在权利要求1中给出的措施得以解决。据此，应该这样设计具有本文前言所述特征的机器，即，所述固定装置吸收张紧力是在所述转子体的削平段区域内进行。

这样设计带来的优点主要在于，可以取消冷的穿过转子体延伸且相对于该转子体绝热的张紧元件。因此，所述固定装置将运行过程中作用到绕组上的力主要只是以张紧力的形式传递到不受冷却的转子体上的所述削平段的底面区域内。与此相关的优点还在于，除了可以至少部分地预先制好所述绕组外，该绕组的至少一个线圈可以设计为扁平的赛车道形式线圈或矩形线圈，所述低温恒温器至少部分是预先制好的以及固定在所述热的转子体的侧面削平段的区域上并且补足那里的空缺。也就是说，转子体没有用于容纳绕组或固定装置部件的纵向槽。特别有利之处还在于，所述绕组为了测试目的可以无铁芯地冷却以及被测试。

本发明机器的有利的扩展设计可以从权利要求1的从属权利要求中得出。在此，按照权利要求1的实施方式可以与其中一个从属权利要求的特征组合或者优选与多个从属权利要求中的特征组合。据此，所述按照本发明尤其可设计为同步电动机、优选设计为同步发电机的机器还附加地具有下列特征：

·出于增强磁场的原因在它的转子体中可以包含一个由铁磁性材料制成的转子芯或者由该芯构成。

·它的至少一个低温恒温器可以至少部分是预制好的以及固定在所述削平段上。此时，该低温恒温器能够具有一个补足所述转子体的圆柱体形状的外形轮廓。

·另外，它的至少一个低温恒温器或者该低温恒温器的至少一些部件可以由导电性能良好的金属制成以及因此有利地起到一电磁阻尼护板的作用。

·该机器的固定装置有利地具有吊环形和/或杆形的张紧元件。在此，可以这样有利地设计所述张紧元件，即，它们允许转子绕组在冷却时相对于所述低温恒温器具有纵向收缩。

·所述张紧元件通常可以由具有足够高机械强度的绝热材料制成。

·另外，所述转子绕组可以电绝缘地安置在一些固定在所述张紧元件上的支撑轨中。

·这样有利地选择所述至少一个线圈的沿径向待测量的绕组高度，即，使得所述各线圈的超导体的最大允许累计压应力基于离心力和/或扭矩力的原因不被超过。在此，所述转子绕组的通常多个线圈分别安置在一绕组腔室内，其中，所述腔室和/或线圈的最小数量通过所述各线圈在与其对应的腔室中的最大允许绕组高度来确定。

·另外，所述转子绕组可以具有至少一个矩形线圈或者一赛车道形式的线圈或者两个马鞍形线圈。

·在此，其具有一矩形线圈或者一赛车道形式的线圈的转子绕组可以安置在一个可组合形成的转子体的一中间件上。

·所述转子绕组可以至少部分是预制好的。

·一些用于流体冷却介质的冷却介质传输管路特别有利地与轴线平行地在所述转子绕组上或者穿过该转子绕组地延伸。所述冷却介质可有利地利用自由对流在所述冷却介质传输管路中循环。该冷却介质循环尤其可以在温差环流回路中进行。

·至少所述冷却介质传输管路中几段管路可以与所述固定装置的尤其如张紧元件的构件传热地连接。

·该机器的转子绕组尤其可以用由高温超导材料制成的导体制成。当然取而代之地也可以采用由低温超导材料制成的导体。所采用的导体在此可以是带状导体或芯线复合导体。

下面参考附图借助于优选的实施方式对本发明予以详细阐述。在附图中分别以简略的形式表示：

图1和2以纵剖面图及横剖面图表示一按照本发明的机器的第一种实施方式；

图3和4以横剖面图及纵剖面图表示该机器的低温恒温器；

图5和6表示用于本发明机器的不同转子体的低温恒温器的其他不同的设计方案；

图7以倾斜视图表示一带有低温恒温器的转子绕组的实施方式；

图8和9以倾斜视图及横截面图表示一带有两个低温恒温器的转子体的另一种实施方式；以及

图10表示一带有两个特殊成形的低温恒温器及线圈的转子体的另一种实施方式。

其中在所述附图中相对应的构件以相同的附图标记标注。

在图1和2中所示出的转子是以尤其是超导同步电动机或超导同步发电机的公知实施方式为基础。在附图中：

2通常表示可围绕一轴线A旋转支承的转子，

3a和3b表示转子支座，

4表示一个包含一个由非冷却铁制成的转子芯的转子体，

4a和4b表示转子体沿径向相互对置的削平段

5表示采用具有超导材料、优选高温超导材料的导体的一预先制成的两极转子绕组，

6表示一个用于径向悬吊或固定所述绕组的固定装置，

7表示一个用于冷却介质K的具有至少一个冷却介质输入管路7a和至少一个冷却介质回流管路7b的冷却介质管路系统，该系统与所述超导绕组5导热地连接，

8表示一个一同旋转的冷却介质汇集腔，通过一静止不动的冷却介质输送通道9将外部的流体冷却介质K导入到该汇集腔内，并且该汇集腔保持与所述冷却介质输入管路7a和冷却介质回流管路7b连通，

10表示一个一同旋转的环绕所述超导绕组5、冷却介质汇集腔8以及冷却介质输送通道9的低温恒温器，该低温恒温器具有一低温恒温外壁10a和一环绕所述转子体4的低温恒温内壁10b，

11表示一个环绕所述冷却介质输送通道9的静止的真空腔，

12表示一个旋转的真空腔，

13表示一个设计在静止的真空腔11与所述旋转的低温恒温外壁的一个同心环绕该真空腔11的部分之间的环形间隙密封件，

14表示一铁磁射流密封件，以及

15表示一个本身已公知的尤其带有所述冷却介质输送通道9、真空腔11和12以及密封件13和14的冷却介质传输接头。

尤其如从图2中进一步看到的那样，所述绕组5的一个或多个超导矩形线圈由所述至少基本上只接受张紧力的固定装置6固定保持在一环形低温恒温器10的真空绝缘壳体内。该低温恒温器有利地至少在其外侧面上由一种导电性能良好的金属、如铝或铜制成以及因此可以起到一电磁的阻尼护板的作用。还可以在所述抽真空的低温恒温器中以本身公知的方式设有其他的减小热量导入到绕组5上的器件，如热辐射护板和/或超级绝热元件。所述矩形线圈连同所述本身公知的冷却介质传输接头15的旋转部分是预先制成的，冷却介质K通过该冷却介质传输接头15从静止构件达到旋转构件上，尤其达到冷却介质汇集腔8中。在该所示的实施方式中所述转子绕组设计为两极的，在此其低温恒温器在削平段4a和4b区域内安置及固定在转子体4的外侧面上。在那儿存在的外侧区域共同用4c或4d表示。在横截面图中可以看到，这些外侧区域分别占据了一个相对于一圆形面而言至少一近似圆弓形或圆拱形的面积。相应地可以实现在一个具有四个、六个、八个等削平段的热芯上具有2、3、4个等分开的绕组低温恒温器的转子绕组的4极、6极、8极等设计结构。

下面按照图3描述绕组5的实施方式：

-将所述有利地预先制成的绕组固定在所述转子体上，确切地说，是固定在一侧向削平的热铁芯上。

-所述绕组由赛车道形式或矩形形式的扁平线圈制成。该绕组优选由高温超导材料的带状导体制成或由所谓的“薄饼”18形式的高温超导芯线复合导体制成并且在绕组腔室19内堆叠成绕组块。这些绕组块在所述沿径向位于内部的侧面上安置在轨式、槽式或盆式的前后相继被称为支撑轨21的保持元件中，这些保持元件尤其可以由非磁性钢制成。

-所述绕组的匝数通过所需要的安匝数的数量确定；因此所述横截面面积由绕组高度与整个绕组宽度的乘积确定。

-在各绕组腔室中的绕组高度受最大允许压力的限制，该压力由于作用到高温超导绕组上的离心力和/或扭矩作用力而在最大转速时被施加到该高温超导体的朝向保持轨的表面上。对于铋-铜酸盐超导带而言，离心压力最高应为50MPa，优选小于15Mpa。从绕组高度中也可以得出所述整体的绕组宽度。

-这样确定所述绕组腔室宽度，即，在所有可能出现的运行和/或故障状态下的扭矩作用到绕组上时，基于作用在超导绕组上的方位力而在绕组腔室的侧面处形成的表面压力总和不超出所述允许值。对于铋-铜酸盐超导带而言，相应的压力最高应为50MPa，优选小于15Mpa。

-从一预定的整体绕组宽度和绕组高度得出绕组腔室的必要最小数量。按照图1至4和图7的实施方式分别以具有两个腔室的绕组为基础。

-所述固定装置6的张紧元件固定在所述支撑轨21上、优选在设计在绕组腔室19之间的过梁区域内以及固定在侧梁上。

下面尤其按照图3和4来描述所述悬吊结构的实施方式：

-这两个附图是通过沿一相应的在各附图中标出的剖切线剖切得出。这两个示意图不是按比例画出的。

-所述吸收张紧力的固定装置6包括低温恒温器的一基板24，该基板平行于所属削平段的各自平面地延伸，以及，所述径向和切向力从位于绕组腔室19的支撑轨21中的绕组通过张紧元件22和23传导到该基板上。该基板同时构成低温恒温器内壁10b。该内壁或者通过所述对应设置的削平段区域内的转子体本身构成，或者如在附图所示的实施方式的情况那样与在各削平段处的物体传力地连接。图3以横截面图表示低温恒温器10中的绕组5和受力支座。

-所述固定装置6的张紧元件优选为吊环22和杆23。它们有利地由导热性能差的材料、如GFK(玻璃纤维增强塑料)或CFK(化学纤维增强塑料)制成，这样的材料从所述产生的力的方面考虑具有足够的机械强度。此外，该元件有利地允许沿转子轴的方向倾翻，以便因此接受绕组相对于转子体的热收缩。图4以纵截面图表示带有吊环22作为张紧元件的一种实施方式，这些吊环挂在悬挂元件20a(冷的)和20b(热的)上。

-所述基板24优选具有沿轴向间隔一定间距的相互平行地且垂直于转子轴地延伸的一些梯形肋24a，这些梯形肋设计成燕尾形并且嵌入到转子体4中的相应成形的凹槽25中以及因此将作用到绕组5上的力传递到该转子体上。

-当然可以采用一种与所述示意图不同的为了传递力将绕组固定在基板上的实施方式。在此的关键只是在于，所述悬吊结构也允许有限的热收缩。

所述低温恒温器及固定装置的其他实施方式：

-按照图3，所述环形低温恒温器10具有一圆弓形横截面。该环形低温恒温器优选由导电性能良好的金属制成以及同时起到一磁性阻尼护板的作用。

-所述转子体4的外轮廓以及低温恒温器的相应轮廓优选地构成一圆柱形，以便因此将空气摩擦减到最小。

-按照图5，也可以将所述固定装置6或者它的张紧元件直接锚固在转子体4上。所述绕组区域被弯曲的壁弧段26遮盖，这些壁弧段可以在边缘处与所述转子体的铁芯真空密封地焊接。以这种方式围绕绕组构成并保持一绝缘真空。所述低温恒温器壁可以是非磁性的或者为了改善其可焊接性也可以由与转子体类似或相同的磁性材料制成。

下面尤其按照图1和2来描述冷却绕组的实施方式：

-一些冷却管沿着平行于轴线的支路在超导绕组5上或者穿过该超导绕组地延伸，这些冷却管优选构成一个或多个温差环流回路，低温冷却介质K在利用自由对流的情况下在该回路中循环。在绕组导体采用高温超导材料时例如考虑液态氖(LNe)或液态氢(LH₂)或这些液体与氦(He)的混合物。在冷却介质输入管路7a中的流入管可以设计为在内部的与轴平行的通道或者设计为与支撑轨21热接触的冷却管(参见图3)。冷却介质在冷却介质回流管路7b中的热回流优选比较靠近旋转轴线地延伸，以便因此在旋转时产生一自动泵效应。该热回流段优选与张紧元件22热接触，以通过该位于绕组5前的张紧元件22阻挡热量流入。位于绕组端部的径向线圈部分可以例如仅仅通过沿超导体导热来冷却。

-在励磁侧的端部，所有温差环流回路均汇入到冷却介质腔8内的一个旋转的存储槽中，该冷却介质腔8围绕旋转轴线A设置在低温恒温外壳10的真空中。在该冷却介质腔中冷却介质K的液体与气体被分开，冷却介质通过一个带有所述真空绝缘的冷却介质输送通道9的低温接头与一外部的低温制冷器连通。

-当然对于一按照本发明的机器而言，也可以采用其他不同的本身公知的冷却方式，例如强迫冷却。也可以考虑采用单相气体、如氦气、氢气或氖气作为冷却介质。该气体可以处于这样高的压强下，使得气体在此时处于超临界状态。

下面尤其按照图2、5和6来描述转子体4的实施方式：

-如从图6中所看到的那样，对于转子体27的构造不必一定要局限于如按照图2和5所示的实施方式那样横截面是一精确的圆形。也就是说，它可以有利地具有一预定的断面形状，例如带有其他削平区段28，以便因此达到更好地近似于一所期望的场特征“B∝cosφ”。具体形状可以从磁场计算中确定。在此也可以存在大约圆弓形的其中安置低温恒温器10的外侧区域。如所看到的那样，若在一按照本发明的机器中将所述外侧区域的一至少近似于圆弓形的构造也理解为一种形状，则在该形状中这些外侧区域或低温恒温器的外形轮廓不必是精确的圆弓形。

-当然也可以实现极数P＞2。在此尤其赛车道形式的P极扁平线圈在本身的低温恒温器外壳中以所示方式安装在一个P个侧面的转子(基)体上的削平段区域内，其中该转子体尤其为了增强磁场可以具有一由铁磁性材料制成的铁芯或者至少在绕组的区域内由该材料制成。

对绕组5的绕组端部的实施方式的说明：

-在一个两极的如装有上述扁平绕组的转子中，绕组端部必须穿过实心的转子体4。按照图7所示实施方式，该转子体4可组合形成。它例如由三部分组成以及包括两个盘形的端面端头30a和30b以及一个带有两个径向的位置相对的削平区域的且承接绕组5的中间件31。在首先组装完所述线圈低温恒温器外壳10后，再将轴头32a和32b连同所述端头30a和30b通过其例如制有槽的凸缘固定在所述中间件31上，例如与该中间件31螺栓连接。另外，在图7中还可看到支撑轨的一同被冷却的构件21a至21d，所述设计为扁平绕组的转子绕组5固定在这些支撑轨上以及传力地与中间件31相连。所述支撑轨构件21c和21d与轴向线圈部分5c或5d对应配置，而支撑轨构件21a和21b固定绕组5的绕组端部区域内的径向线圈部分5a或5b。

-所述离心力在径向绕组部分5a或5b中在绕组端部形成张紧力。为了承接绕组与转子体4或转子芯之间的轴向磁力在此同样设有端侧支撑轨和张紧元件。当将绕组的线圈部分5a或5b通过一种适当的树脂粘接到所腔室中时，所述张紧力或者由绕组的可能机械性能增强的导体承受，或者部分地由支撑轨构件21a、21b承受。

-在图8和9中示出了一个两极转子的另一种设计方案。在此，所述转子绕组被分成两个相隔一定间距的分别处于各自的一环形低温恒温器36a或36b中的分绕组35a或35b。这些环形低温恒温器嵌入到一个在此为连续直通的转子体38的轴端部32a和32b内的端面凹槽37a和37b中。在该实施方式中，与按照图7所示的实施方式相比，可以取消将转子体细分成几部分。

-图10表示另一种在一连续直通的转子体41上带有两个低温恒温器的实施方式。在该实施方式中，所述转子绕组被划分成两个在图中未详细表示的超导马鞍形线圈42a或42b，这两个线圈位于相应成形的低温恒温器43a或43b中。在此也通过支撑轨和张紧元件来吸收或承接绕组上的力。在该实施方式中，在采用带状高温超导体时要考虑沿高棱边的弯曲半径，该弯曲半径通常限定在最大为一米的范围内。

具体实施例：

下面就用于一个830MVA透平发电机的如图1所示的带有高温超导绕组的两极转子给出如下具体数据：

转速                               50/s

额定扭矩                       2.4MNm

转子尺寸(φ×轴向长度)         1.16m×6.3m

匝数                           4100

绕组上的径向加速度             55000m²/s

绕组高度×宽度×腔室数         15m×75mm×4

支撑轨宽度×厚度               350mm×15mm

整个绕组的径向力               50MN

整个绕组的切向力               4.5MN

高温超导体上的最大径向压强     6.5MPa

高温超导体上的切向压强         5.8Mpa

GFK制成的张紧元件的长度        0.06m

(×为乘法符号)

Claims (21)

1.一种机器，其具有一个可围绕一旋转轴线旋转支承的转子，该转子包括一超导转子绕组和一不受冷却的转子体，其中，所述转子体在其外侧具有一些削平段，并由此使得这些外侧区域分别具有至少近似于圆弓形的横截面，在这些外侧区域内在至少一低温恒温器内在一吸收张紧力的固定装置上安装所述转子绕组的至少一个线圈，其特征在于，所述固定装置(6)吸收张紧力是在所述转子体(4)上的削平段(4a、4b)区域(4c、4d)内进行。

2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述转子体(4)包括一个由铁磁性材料制成的转子芯。

3.如权利要求1或2所述的机器，其特征在于，所述至少一个低温恒温器(10)至少部分是预制好的并固定在所述削平段(4a、4b)上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的机器，其特征在于，所述至少一个低温恒温器(10)具有一个补足所述转子体(4)的圆柱体形状的外形轮廓。

5.如权利要求1至4中任一项所述的机器，其特征在于，所述至少一个低温恒温器(10)至少部分由导电性能良好的金属制成以及起到一电磁阻尼护板的作用。

6.如权利要求1至4中任一项所述的机器，其特征在于，所述固定装置(6)具有吊环形和/或杆形的张紧元件(22、23)。

7.如权利要求6所述的机器，其特征在于，所述张紧元件(22、23)设计成允许所述转子绕组(5)在被冷却时相对于所述低温恒温器(10)具有纵向收缩。

8.如权利要求6或7所述的机器，其特征在于，所述张紧元件(22、23)由具有足够高机械强度的绝热材料制成。

9.如权利要求6至8中任一项所述的机器，其特征在于，所述转子绕组(5)电绝缘地安置在一些固定在所述张紧元件(22、23)上的支撑轨(21；21a至21d)中。

10.如权利要求1至9中任一项所述的机器，其特征在于，所述转子绕组(5)的至少一个线圈具有一沿径向待测量的绕组高度，该高度由于离心力和/或扭矩力的原因通过该线圈的超导体的最大允许累计压应力来限定。

11.如权利要求10所述的机器，其特征在于，所述转子绕组(5)的多个线圈分别安置在一绕组腔室(19)内，其中，这些腔室(19)和/或线圈的最小数量通过所述各线圈在与其对应的腔室中的最大允许绕组高度来确定。

12.如权利要求1至11中任一项所述的机器，其特征在于，所述转子绕组(5)具有至少一个矩形线圈或一赛车道形式的线圈或两个马鞍形线圈(42a、42b)。

13.如权利要求1至12中任一项所述的机器，其特征在于，所述转子绕组(5)具有一矩形线圈或一赛车道形式的线圈，该线圈安置在一个可组合形成的转子体(4)的一中间件(31)上。

14.如权利要求1至13中任一项所述的机器，其特征在于，所述转子绕组(5)至少部分是预制好的。

15.如权利要求1至14中任一项所述的机器，其特征在于，一些用于冷却介质(K)的冷却介质传输管路(7a、7b)与轴线平行地在所述转子绕组(5)上或者穿过该转子绕组地延伸。

16.如权利要求15所述的机器，其特征在于，所述冷却介质(K)利用自由对流在所述冷却介质传输管路(7a、7b)中循环。

17.如权利要求15或16所述的机器，其特征在于，所述冷却介质(K)在温差环流回路中循环。

18.如权利要求15至17中任一项所述的机器，其特征在于，至少所述冷却介质传输管路(7a、7b)中几段管路与所述固定装置(6)的构件传热地连接。

19.如权利要求1至18中任一项所述的机器，其特征在于，所述转子绕组(5)用由高温超导材料制成的导体制成。

20.如权利要求19所述的机器，其特征在于，采用高温超导材料制的带状导体或高温超导芯线复合导体。

21.如权利要求1至20中任一项所述的机器，其特征在于，该机器设计为同步电动机，优选为同步发电机。

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