CN88201930U - 一种超导励磁电机 - Google Patents
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Abstract
一种超导励磁的旋转电机，可以是直流电机，也可以是交流电机。其特点是在励磁绕组中使用了闭合的超导导线或导体，在电机运行时，可不使用励磁电源。由于闭合导体形状简单，可利用超导金属陶瓷材料制做，为制造高临界温度的超导电机开辟了广阔前景。
Description
本实用新型为一种电机。
为了提高电机的功率、效率以及缩小其体积和重量，人们曾制造了多种励磁绕组使用了超导材料的电机。由于这些电机的励磁绕组在运行时仍需要有不间断地供电的直流电源，仍要耗费电能。同时，其结构也过于复杂，不易制造，成本过高。
本实用新型目的在于提出一种结构更为简单、更为节能、更易运行、成本较低的新型超导励磁旋转电机。
本实用新型所述的电机由电枢（1）、含有超导导体的励磁绕组（2）、支承体（3）、相应的换向器（5）或导电环以及电刷（6）等部分构成，其特征在于上述励磁绕组的部分或全部超导导体（或导线）首端和尾端是直接相接的，也就是说，该超导导体（或导线）是闭合的，它可以是环状的（7），也可以是首尾相接的螺旋状导线（8）。
本实用新型既可以是直流电机，也可以是交流电机。在直流电机中，励磁绕组为定子。对于交流电机来说，励磁绕组为定子时，电枢为转子；励磁绕组为转子时，电枢为定子。上述励磁绕组可带励磁铁芯（4）或不带铁芯。
当电机工作时的环境温度高于所使用的超导材料的超导临界温度时，要有相应的冷却系统，可以将超导导体置于液化气体容器（9）内。环境温度低于临界温度时（如在人造卫星上），也可不要超导冷却系统。
该种电机运行时，首先要向上述超导励磁绕组充电流。此时，可先使超导导体处于失超状态，这需要或者暂时停止对部分或全部超导导体的冷却，或者向超导导体的局部或整体加热，为此可利用外部热源或在超导导体（或导线）上安置电加热装置。在励磁绕组进入失超状态后，可向电枢或向附加的充磁线圈（10）通入适当的直流充磁电流，产生必要的磁场，同时立即使超导体降温进入超导状态，然后减弱并终止电枢内或附加的充磁线圈的充磁电流，此时，超导励磁线圈将会感应出所需的励磁电流，并保持必需的磁场。这样，电机就可以起动工作了。
也可以直接将直流电充入超导绕组。充电流时，可将闭合的超导导体的适当部位断开，两断头与电源接通，当绕组内电流达到所需强度时，将两断头接通，以保持闭合的超导电流。将直流电充入超导绕组的另一种可取方式是：将闭合的超导导体的某一局部升温，使该处脱离超导态，再将该处之外仍处于超导态的超导导体接通电源，电流达到要求后再使升温处降温回到超导态，并断开电源。
为了避免有电流的超导励磁绕组在出现失超时受到电流的破坏，可在超导导体（或导线）的内外侧或附近或在磁回路上设置闭合的金属环（11）或闭合的金属导线线圈。它们可承受较大的感生电流并将其消耗掉。上述闭合金属导线线圈也可以由上述附加的充磁线圈代替，不过此时该线圈原来接电源的两端应直接连通起来。
下面结合实施例进行具体说明，图1为该实施例的剖视图。
该实施例为一台超导励磁的直流电动机，由带整流子（5）的电枢（1）、环状超导导体励磁绕组（2）、铁芯（4）、支承体（3）、电刷（6）等构成。环状超导导体由含铜的金属氧化物粉末压制烧结而成，位于环状含液氮容器（9）内，冷却用液氮经由适当导管补充。与励磁绕组平行设置的是附加充磁线圈（10）和起保护作用的闭合金属环（11）。
图2显示的是环状超导导体（7）和首尾相接的螺旋状超导导线（8）。
根据上述说明可以看出，本实用新型所述超导电机在起动前对超导励磁绕组充电流后就不再需要励磁电源供电，因而可以明显降低耗电量。同时，由于环状超导体形状简单，极易加工，甚至可以使用临界温度很高但机械加工性能很差的金属陶瓷超导材料来制做。这样就大大降低了对超导电机运行条件的要求，可免去成本极高、耗能可观的液氦冷却系统，使超导电机有了广阔的应用前景。
Claims (5)
1、一种超导电机，由电枢、含有超导导体的励磁绕组、支承体、相应的换向器或导电环以及电刷等部分构成，其特征在于上述励磁绕组的部分或全部超导导体(或导线)的首端和尾端是直接相接的，或者说，该超导导体(或导线)是闭合的。
2、按照权利要求1所述的超导电机，其特征在于所述的超导导体（或导线）是环状的或是首尾相接的螺旋状导线。
3、按照权利要求1、2所述的超导电机，其特征在于所述超导导体（或导线）上设有电加热装置。
4、按照权利要求1所述的超导电机，其特征在于有附加的充磁线圈。
5、按照权利要求1或2或3或4所述的超导电机，其特征在于在上述超导导体（或导线）的内、外侧或附近或在磁回路上设置有闭合的金属环或闭合的金属导线线圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88201930 CN88201930U (zh) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 一种超导励磁电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88201930 CN88201930U (zh) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 一种超导励磁电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN88201930U true CN88201930U (zh) | 1988-09-07 |
Family
ID=4837036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 88201930 Withdrawn CN88201930U (zh) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 一种超导励磁电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN88201930U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101233674B (zh) * | 2005-07-28 | 2010-11-03 | 住友电气工业株式会社 | 超导设备和轴向式超导马达 |
| CN104976047A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-14 | 电子科技大学 | 一种应用超导线圈的直驱式海浪发电系统 |
-
1988
- 1988-03-22 CN CN 88201930 patent/CN88201930U/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101233674B (zh) * | 2005-07-28 | 2010-11-03 | 住友电气工业株式会社 | 超导设备和轴向式超导马达 |
| CN104976047A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-14 | 电子科技大学 | 一种应用超导线圈的直驱式海浪发电系统 |
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