CZ20022866A3 - Vysokoteplotní supravodivá synchronní rotorová cívka s vícedílným rotorovým jádrem - Google Patents

Vysokoteplotní supravodivá synchronní rotorová cívka s vícedílným rotorovým jádrem Download PDF

Info

Publication number
CZ20022866A3
CZ20022866A3 CZ20022866A CZ20022866A CZ20022866A3 CZ 20022866 A3 CZ20022866 A3 CZ 20022866A3 CZ 20022866 A CZ20022866 A CZ 20022866A CZ 20022866 A CZ20022866 A CZ 20022866A CZ 20022866 A3 CZ20022866 A3 CZ 20022866A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
rotor
core
winding
sections
rotor core
Prior art date
Application number
CZ20022866A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ302241B6 (cs
Inventor
Yu Wang
Original Assignee
General Electric Company
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 General Electric Company filed Critical General Electric Company
Publication of CZ20022866A3 publication Critical patent/CZ20022866A3/cs
Publication of CZ302241B6 publication Critical patent/CZ302241B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K55/00Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
    • H02K55/02Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
    • H02K55/04Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type with rotating field windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se obecně týká supravodivého budícího cívkového vinutí v synchronních rotačních strojích. Přesněji se tento vynález týká rotorového jádra, které podpírá montážní soustavu supravodivého budícího vinutí v synchronních strojích.
Dosavadní stav techniky
Synchronní elektrické stroje mající rotorové budící cívkové vinutí zahrnují, aniž by byly na ně omezeny, rotační generátory, rotační motory a lineární motory. Tyto stroje obecně sestávají ze statoru a rotoru, které jsou elektromagneticky spojeny. Rotor může obsahovat vícepólové rotorové jádro a jedno nebo několik budících cívkových vinutí, upevněných na rotorovém jádru. Rotorová jádra mohou obsahovat magneticky propustný pevný materiál, jako je rotor se železným jádrem.
V rotorech synchronních elektrických strojů se běžně používají obvyklá měděná vinutí. Avšak elektrický odpor měděných vinutí (i když nízký při obvyklých mírách) je dostatečný, aby přispíval k podstatnému ohřevu rotoru a ke snížení výkonové účinnosti stroje. Nedávno byla vyvinuta • 4
4
4 4
4
-24 « ··· 44
44*4 supravodivá (SC) budící cívková vinutí pro rotory. Supravodivá vinutí nemají skutečně žádný odpor a představují vysoce výhodná rotorová cívková vinutí.
Rotory se železným jádrem saturují ve vzduchové mezeře sílu magnetického pole o velikosti asi 2 T (Tesla) . Známé supravodivé rotory používají konstrukci bez jádra, která neobsahuje žádné železo v jádru, pro dosažení magnetických polí ve vzduchové mezeře o velikosti 3 T (Tesla) nebo vyšší. Tento vysoký výtěžek magnetického pole ve vzduchové mezeře zvýšil hustotu vývinu energie elektrického stroje, a jeho výsledkem je významné snížení hmotnosti a velikosti stroje. Supravodivé rotory bez jádra vyžadují velká množství supravodivých vodičů. Tato velká množství supravodivých (SC) vodičů zvyšují počet požadovaných cívek, složitost podpěr cívek a náklady na supravodivá (SC) cívková vinutí a rotor.
Vysokoteplotní supravodivá (SC) budící cívkové vinutí rotoru jsou vytvořena ze supravodivých materiálů, které jsou křehké, a musí být ochlazovány na teplotu pod kritickou teplotu, například 27 pro dosažení a udržení supravodivosti. Supravodivá (SC) vinutí mohou být vytvořena z vysokoteplotního supravodivého materiálu, jako je vodič založený na BSCCO (Bix Srx Cax Cux Ox) .
Vysokoteplotní supravodivá (HTS) budící cívkové vinutí jsou náchylná na degradaci působením vysokého ohybového a tahového namáhání. Tyto cívky musí vydržet značné odstředivé síly, které stlačují a napínají cívková vinutí. Normální provoz elektrických strojů zahrnuje tisíce startovacích a vypínacích cyklů během několika roků, jejichž důsledkem je únavové namáhání rotoru v nízkých cyklech. Vysokoteplotní supravodivé (HTS) cívkové vinutí rotoru by mělo být schopné, odolávat provozu při 25% překročení otáček, během postupů • · · • φ
• φ • φ φ φ
-3vyvažování rotoru v okolní teplotě, a příležitostným stavům při překročení otáček v kryogenních teplotách, během provozu při výrobě energie. Tyto stavy při překročení otáček podstatně zvyšují zatížení cívkového vinutí rotoru odstředivými silami během normálních provozních podmínek.
Supravodivé (SC) cívky, používané jako budící vinutí vysokoteplotních supravodivých (HTS) rotorů jsou vystaveny stlačování a pnutí během ochlazování a během normálního provozu. Tyto cívky jsou vystaveny odstředivému namáhání, přenášení kroutícího momentu a přechodným poruchovým stavům. Pro odolávání silám, tlakům a pnutím a cyklickým zatížením, by supravodivé (SC) cívky měly být řádně podepřeny v rotoru systémem podpěry cívky. Tyto systémy podpěry cívky přidržují supravodivé (SC) cívky ve vysokoteplotním supravodivém (HTS) rotoru a chrání cívky proti obrovským odstředivým silám, způsobeným otáčením rotoru. Tento podpěrný systém cívky dále chrání supravodivé (SC) cívky a zajišťuje, aby cívky předčasně nepraskly, nepodlehly únavě nebo se jinak nerozbily.
Vývoj podpěrných systémů cívky pro vysokoteplotní supravodivé (HTS) cívky je náročnou výzvou k přizpůsobení vinutí supravodivých (SC) cívek cívkovému vinutí vysokoteplotních supravodivých (HTS) rotorů. Příklady systémů podpěry cívky pro vysokoteplotní supravodivé (HTS) rotory, které již byly navrženy, jsou uvedeny v patentech US č.
5,548,168;
6,066,906. Avšak tyto systémy podpěry cívky vykazují nejrůznější problémy, jako to, že jsou nákladné, složité a vyžadují nadměrný počet součástí. Existuje dávno pociťovaná potřeba vysokoteplotního supravodivého (HTS) rotoru, která má podpěrný systém cívky pro supravodivé (SC) cívky. Tato
• *
-4’ • · · • 0 0
0*0 ·· >
·· ·*· potřeba také existuje pro podpěrný systém cívky, -vyráběný s nízkými náklady a snadno vyrobitelnými součástmi.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje vícedílné rotorové jádro, které bylo vyvinuto pro supravodivý synchronní stroj. Rotorové jádro obsahuje průchody, procházející příčně k ose rotoru. Těmito průchody procházejí tyče podpěry cívky, které jsou připojeny k supravodivému cívkovému vinutí. Cívkové vinutí prochází kolem rotorového jádra, a je obecně uspořádáno v rovině, zahrnující osu rotoru.
Rotorové jádro je smontováno z několika úseků rotorového jádra. Tyto úseky mají obecně tvar kotouče a mají průřez ve tvaru písmene „T. Úseky rotorového jádra jsou opatřeny spojovacími výstupky, pro záběr se zářezy v sousedních úsecích rotorového jádra. Úseky rotorového jádra jsou smontovány kolem předběžně vytvořeného supravodivého vinutí a podpěry cívky. Montáž úseků rotorového jádra vytváří pevné jádro, kromě průchodů pro tyče podpěry, které procházejí osou jádra. Úseky jádra jsou vzájemně přidržovány spojovacími tyčemi, které procházejí montážní soustavou uvedených úseků. Spojovací tyče jsou rovnoběžné s osou rotorového jádra a procházejí po délce jádra.
Spojovací tyče, které procházejí mezi stranami cívky rotoru, mohou vytvářet podpěru tak, že cívka bude odolávat odstředivým silám rotoru. Pro podepření protilehlých stran cívky procházejí jádrem rotoru napínací tyče. Přitom je žádoucí, smontovat napínací tyč a cívkové vinutí, před jejich namontováním na jádro rotoru. Avšak pevné jádro rotoru neumožní předběžnou montáž cívky a napínacích členů. Tak zde
-5vzniká potřeba zajištění jádra rotoru a montážní techniky, která umožní, aby smontovaná cívka a napínací člen byly namontovány na pevné jádro rotoru.
Montáž úseků jádra rotoru umožňuje, aby jádro rotoru bylo smontováno kolem montážní soustavy cívkového vinutí. Montážní soustava cívkového vinutí může být smontována s podpěrou vinutí, pro vytvoření předběžné soustavy cívkového vinutí, před montáží jádra rotoru. Předběžná montáž podpěry budící cívky a vinutí by měla zkrátit výrobní cyklus cívky rotoru, zlepšit jakost podpěry cívky a snížit odchylky montážní soustavy cívky.
Vysokoteplotní supravodivý (HTS) rotor může být v zásadě konstruován pro synchronní stroj tak, aby obsahoval supravodivé (SC) cívky. Alternativně může být vysokoteplotní supravodivý (HTS) rotor nahrazen rotorem s měděnou cívkou ve stávajícím elektrickém stroji, jako je běžný generátor. Rotor a jeho supravodivé (SC) cívky jsou zde popsány v souvislosti s generátorem, ale vysokoteplotní supravodivý (HTS) rotor s cívkou je také vhodný k použití u jiných synchronních strojů.
V prvním provedení vynálezu je rotor uspořádán v synchronním stroji, přičemž sestává z montážní soustavy supravodivého budícího vinutí, mající cívkové vinutí a alespoň jednu podpěru vinutí, procházející mezi protilehlými stranami vinutí, a z jádra rotoru, vytvořeného z několika úseků jádra rotoru, kde každý úsek uvedeného jádra má zářez k uložení uvedené podpěry vinutí.
V jiném provedení má vynález jádro rotoru a soustavu vinutí, sestávající z oddělitelných úseků jádra rotoru, smontovaných kolem montážní soustavy vinutí, pro vytvoření
Φ Φ i • φ ♦ • · φ • φ φ φ • Φ φφ • · φ φ • φ φ • •φ φφ φ φ · φφφ φ φ φφ φφφφ
-6uvedeného jádra rotoru, kde uvedené úseky jádra jsou osově vyrovnané s uvedeným jádrem rotoru, přičemž uvedená montážní soustava vinutí zahrnuje předběžně smontované supravodivé budící vinutí a podpěra středového vinutí.
Vynález se dále týká způsobu montáže jádra rotoru kolem montážní soustavy supravodivého budící cívkové vinutí, zahrnující následující kroky: nejdříve se vyrobí uvedená montážní soustava budícího cívkového vinutí smontováním budícího cívkového vinutí a podpěry cívky před montáží jádra rotoru, dále se zasune část každého z několika úseků jádra rotoru částečně skrze uvedenou soustavu budícího cívkového vinutí, dále se smontuje těchto několik úseků jádra rotoru kolem uvedené podpěry cívky, a nakonec se upevní soustava úseků jádra rotoru.
Přehled obrázků na výkrese
Vynález bude blíže osvětlen pomocí doprovodného výkresu ve spojení s textem přihlášky popisujícím provedení vynálezu.
Na obr. 1 je v bokorysu schematicky znázorněn synchronní elektrický stroj, mající supravodivý rotor a stator.
Na obr. 2 je v perspektivním pohledu znázorněno příkladné uspořádání supravodivého vinutí cívky.
Na obr. 3 je v řezu znázorněno smontované jádro rotoru s vinutím cívky.
Na obr. 4 je v řezu podle roviny 4 - 4 z obr. 3 znázorněno schéma smontovaného jádra rotoru.
* · • * • · · · ·· ·» • ♦ • « • « • ·
Na obr. 5 je v perspektivním pohledu schematicky znázorněn koncový úsek jádra rotoru.
Na obr. 6 je v řezu schematicky znázorněn úsek jádra rotoru.
Na obr. 7 je v řezu podle roviny 7 - 7 z obr. 3 znázorněno toto jádro rotoru.
Na obr. 8 je v řezu znázorněno cívkové vinutí, dále úsek napínací tyče a plášť vinutí.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je příkladně znázorněn synchronní generátor 10, opatřený statorem 12 a rotorem 14. Rotor 14 obsahuje cívky s budícím vinutím, které jsou uloženy uvnitř válcové dutiny 16 statoru. Rotor 14 je uložen uvnitř rotorové dutiny statoru 12. Když se rotor 14 otáčí ve statoru 12, magnetické pole 18, znázorněné čárkovaně, generované rotorem a cívkami rotoru se pohybuje/otáčí ve statoru a vytváří elektrický proud ve vinutí statorových cívek 19. Tento proud tvoří výstup generátoru, jako elektrická energie.
Rotor 14 má obecně podélně procházející osu 20 a obecně pevné, vícedílné jádro 22 rotoru. Jádro 22 rotoru je montážní soustava osově vyrovnaných koncových úseků 46 a prostředních úseků 44 jádra. Jádro 22 má vysokou magnetickou propustnost a je obvykle vyrobeno z feromagnetického materiálu, jako je železo. U supravodivých strojů s nízkou hustotou vývinu energie se používá železné jádro ke snížení magnetomotorické tototo to * • toto toto to • toto * · • to to « • · • to toto to « · • · «
to • »1 to
-8síly (MMF), a tedy k minimalizování supravodivých (SC) vodičů pro cívkové vinutí.
Rotor 14 podpírá alespoň jednu montážní soustavu 33 vysokoteplotního supravodivého (HTS) budícího vinutí, která prochází podélně, a která má vinutí HTS v uspořádání ve tvaru závodní dráhy (viz obr. 2) . Budící vinutí HTS může mít alternativně sedlový tvar nebo může mít nějaký jiný tvar, který je vhodný pro speciální konstrukci vysokoteplotního supravodivého (HTS) rotoru. Budící soustava rotoru a podpěra cívky jsou zde uvedeny pro supravodivé (SC) budící vinutí v uvedeném uspořádání. Montážní soustava jádra rotoru a podpěra cívky mohou být upraveny pro jiná uspořádání vinutí, než je uvedené uspořádání vinutí, namontované na pevné jádro rotoru.
Rotor 14 obsahuje dvojici výstupních hřídelů 24, 30, které jsou uloženy v ložiskách 25. Tyto výstupní hřídele 24, 30 mohou být připojeny k externímu zařízení. Například jeden výstupní hřídel 24 má kryogenní převodovou spojku 26 ke zdroji kryogenní chladící kapaliny, používané ke chlazení supravodivého (SC) budícího vinutí v rotoru. Kryogenní převodová spojka 26 obsahuje neotočný segment, připojený ke zdroji kryogenní chladící kapaliny a otočný segment, který zajišťuje průchod chladící kapalinu k vinutí HTS. Tento výstupní hřídel 2 4 rotoru může také obsahovat kolektor 31, pro elektrické připojení k otočnému supravodivému (SC) budícímu vinutí. Protilehlý výstupní hřídel 30 rotoru může být poháněn spojkou 32 hnací turbiny.
Na obr. 2 je znázorněno příkladné uspořádání montážní soustavy 33 supravodivého vinutí cívky, sestávající z budícího cívkového vinutí 34 a sérií napínacích tyčí 35 (podpěra cívky), procházejících mezi protilehlými stranami ·« ·« ··*·♦· « • · · · « v ··· Φ· ·«·»
-9vinutí 34. Montážní soustava 33 je vyrobena s budícím vinutím a napínacími tyčemi 35, dříve než je tato montážní soustava 33 zasunuta do jádra rotoru. Napínací tyče 35 podpírají budící cívkové vinutí s ohledem na odstředivé síly, které působí na vinutí, když se rotor otáčí během provozu. Proto jsou napínací tyče 35 připevněny k vinutí 34 pláštěm 36 vinutí, jak je znázorněno na obr. 8, Plášť 36 a napínací tyče omezují rozpínání budícího cívkového vinutí 34, které by jinak nastalo s napínací tyčemi 35.
Supravodivé budící (SC) vinutí 34 rotoru obsahuje vysokoteplotní supravodivé vinutí 34. Každé supravodivé budící (SC) vinutí 34 obsahuje vysokoteplotní supravodivý vodič, jako jsou vodiče BSCCO (Bix Srx Cax Cux 0κ) , laminované do kompozitu vinutí impregnovaného pevným epoxidem. Například řady vodičů BSCCO 2223 mohou být laminovány, vzájemně spojeny a navinuty do pevného vinutí impregnovaného pevným epoxidem.
Supravodivý (SC) vodič je křehký a snadno se poškodí. Supravodivé vinutí je typicky tvořeno supravodivou páskou vinutou ve vrstvách, která je impregnována epoxidem. Tato supravodivá páska se navíjí do přesného tvaru vinutí, k dosažení úzkých rozměrových tolerancí. Tato páska se navine do šroubovice pro vytvoření uspořádání supravodivého vinutí
34.
Rozměry tohoto uspořádání vinutí jsou závislé na rozměrech jádra rotoru. Obecně vzato, každé uspořádání supravodivého vinutí obepíná magnetické póly jádra rotoru, a je rovnoběžné s osou rotoru. Budící vinutí jsou umístěna plynule kolem tohoto uspořádání. Supravodivá vinutí vytvářejí dráhu elektrického proudu, bez odporu, kolem jádra rotoru a mezi magnetickými póly jádra. Vinutí má elektrické kontakty 41, které elektricky spojují vinutí s kolektorem 31.
9« · ·
- ιόν budícím vinutí 34 jsou provedeny kanálky 38 pro kryogenní chladící kapalinu do budícího vinutí 34 . Tyto kanálky mohou procházet kolem vnějšího okraje supravodivého vinutí 34. Kanálky zajišťují průchod kryogenní chladící kapaliny do porézního vinutí a odvádějí z tohoto vinutí teplo. Chladící kapalina udržuje v supravodivém budícím vinutí nízké teploty, například 27 °K, potřebné k podporování supravodivých podmínek, včetně absence elektrického odporu ve vinutí. Chladící kanálky mají vstup a výstup 39 chladící kapaliny na jednom konci jádra rotoru. Tyto vstupy a výstupy 39 chladící kapaliny (plynu) spojují chladící kanálky 38 na supravodivém budícím vinutí s kryogenní převodovou spojku 26.
Každé uspořádání vysokoteplotního supravodivého (HTS) budícího vinutí 34 má dvojici obecně vztyčených bočních částí 40, rovnoběžně s osou 20 rotoru, a dvojici koncových částí 42, které jsou kolmé k ose rotoru. Boční části budícího cívkového vinutí jsou vystaveny nejvyšším odstředivým silám. Proto jsou boční části podepřeny napínacími tyčemi a pláštěm. Tyto tyče a plášť vytvářejí podpěrný systém vinutí, který působí proti odstředivým silám, působícím na vinutí.
Na obr. 3 je znázorněno schéma několikadílného jádra 22 rotoru s montážní soustavou 33 vinutí, zahrnující uspořádání supravodivého budícího cívkového vinutí 34 a napínací tyče
35. Železné jádro je vyrobeno z několika úseků jádra, kterými je obecně několik prostředních úseků 44 a dvojice koncových úseků 46. Každý z těchto úseků jádra má poloobdélníkový tvar (viz obr. 7), s dvojicí protilehlých plochých stran 50 a s dvojicí protilehlých obloukových stran 52.
Při smontování jsou ploché strany 50 úseků jádra vzájemně vyrovnány, a podobně jsou také vyrovnány obloukové strany 52.
• 4
444 * ♦ 4
4« 44 • 4 4 · · 44 4 4
-11 Prostřední úseky 44 jádra mají v průřezu obecně tvar písmene „T, kromě uvedených dvou koncových úseků (srovnej obr. 5 a 6). Koncové úseky 46 mají v průřezu obecně tvar písmene „L.
Úseky jádra rotoru jsou smontovány kolem montážní soustavy 33 vinutí. Během montáže jádra se posouvá úzká hlava 45 každého prostředního úseku mezi sousedními napínacími tyčemi 35 montážní soustavy 33 vinutí. Úzká hlava koncového úseku 46 se posouvá mezi napínací tyčí 35 a koncem 42 cívkového vinutí 34. Každý z úseků jádra má alespoň jeden zářez 53 pro napínací tyč (prostřední úseky 44 mají dvojici protilehlých zářezů), které při zákrytu se zářezem na protilehlém jádru vytvářejí otvor 55 pro napínací tyč 35. Montážní soustava úseků jádra rotoru umožňuje zabudování plně smontované montážní soustavy 33 vinutí (zahrnující například budící vinutí 34 a napínací tyče 35) do jádra rotoru.
Úseky 44, 46 jádra mohou být tvořeny železnými výkovky. Úseky jádra rotoru se smontují zaklapnutím pro zajištění soustřednosti a vyrovnání. Každý úsek jádra má alespoň jeden výstupek 54 (prostřední úseky mají dvojici protilehlých výstupků), které zapadnou do zářezu 56 sousedního úseku jádra. Toto spojení výstupků a zářezů mezi úseky jádra vyrovnává úseky jádra do jádra rotoru. Několik spojovacích tyčí 58 prochází bočně skrze otvory 60 pro tyče podél délky jádra rotoru. Spojovací tyče 58 jsou opatřeny maticí nebo jiným upínacím prostředkem na každé straně a vzájemně přidržují stlačením úseky jádra.
Po smontování úseků jádra rotoru kolem montážní soustavy vinutí může být kolem budícího vinutí 34 vytvořen podtlakový plášť 64. Podtlak kolem vinutí usnadňuje supravodivé vlastnosti vinutí. Podtlakový plášť vytváří podtlak kolem celého tvaru uspořádání cívkového vinutí.
···* « · · · » ·· »· ··· · ·» ··«
-12I když byl vynález popsán ve spojení, v němž se předpokládá, že tvoří nepraktičtější a nejvýhodnější provedení, je pochopitelné, že vynález není omezen pouze na uvedené provedení, ale naopak, je určen k tomu, aby pokrýval všechna provedení v rámci podstaty připojených nároků.

Claims (19)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Rotor pro synchronní stroj, vyzná č u j í c í se t í m, že sestává z montážní soustavy supravodivého budícího vinutí, mající cívkové vinutí a alespoň jednu podpěru vinutí, procházející mezi protilehlými stranami vinutí, a z jádra rotoru, vytvořeného z několika úseků jádra rotoru, kde každý úsek uvedeného jádra má zářez k uložení uvedené podpěry vinutí.
  2. 2. Rotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené úseky jádra rotoru jsou osově vyrovnané s uvedeným jádrem rotoru.
  3. 3. Rotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené úseky jádra rotoru obsahují protilehlé koncové úseky jádra a alespoň jeden prostřední úsek jádra.
  4. 4. Rotor podle nároku 3, vyznačující se tím, že uvedené koncové úseky jádra mají obecně průřez ve tvaru písmene „L a uvedený alespoň jeden prostřední úsek má obecně průřez ve tvaru písmene „T.
  5. 5. Rotor podle nároku 3, vyznačující se tím, že alespoň jeden prostřední úsek jádra má průřez s úzkou hlavou, přičemž tato hlava je uložena mezi dvojicí tyčí uvedených podpěr vinutí.
    • Φ Φ
    ΦΦ 99 • 9 •99 φφ • Φ ·· «Φ··
    -146. Rotor podle nároku 5, vyznačující se tím, že alespoň jeden úsek jádra rotoru má širokou oblast, oddělenou od úzké hlavy zářezem pro podpěru vinutí.
  6. 7. Rotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu spojovací tyč, procházející skrze uvedené úseky jádra rotoru a vzájemně upevňující uvedené úseky jádra.
  7. 8. Rotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje podtlakový plášť kolem uvedeného budícího cívkového vinutí.
  8. 9. Rotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené úseky jádra jsou železné.
  9. 10. Rotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené úseky jádra jsou železné výkovky.
  10. 11. Jádro rotoru a montážní soustava vinutí, vyzná č u j í c í se tím, že sestává z oddělitelných úseků jádra, namontovaných kolem montážní soustavy vinutí, pro vytvoření uvedeného jádra rotoru, kde uvedené úseky jádra jsou axiálně vyrovnány v uvedeném jádru rotoru, přičemž uvedená montážní soustava vinutí obsahuje předběžně smontované supravodivé budící vinutí a podpěru vinutí, přičemž tato podpěra vinutí prochází skrze jádro rotoru.
  11. 12. Rotor podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedené úseky jádra rotoru obsahují protilehlé koncové úseky jádra a alespoň jeden prostřední úsek jádra.
    • · · « «· ·· • · · · · • ·* ·· ·»·<
    -1513. Rotor podle nároku 12, vyznačující se tím, že uvedené koncové úseky jádra mají obecně průřez ve tvaru písmene „L a uvedený alespoň jeden prostřední úsek má
    obecně průřez ve tvaru písmene „T. 14. Rotor podle nároku 12, v y z n a č u j ící s e tím, že alespoň jeden prostřední úsek jádra má průřez s úzkou hlavou, přičemž tato hlava je uložena mezi
    dvojící tyčí uvedených podpěr vinutí.
  12. 15. Rotor podle nároku 14, vyznačující se tím, že alespoň jeden úsek jádra rotoru má širokou oblast na protilehlé straně úseku jádra k úzké hlavě a zářez pro vinutí mezi širokou oblastí a úzkou hlavou.
  13. 16. Rotor podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu spojovací tyč, procházející skrze uvedené úseky jádra rotoru a vzájemně upevňující uvedené úseky jádra.
  14. 17. Rotor podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedené úseky jádra jsou železné.
  15. 18. Rotor podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedené úseky jádra jsou Železné výkovky.
  16. 19. Rotor podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedené vinutí má uspořádání ve tvaru závodní dráhy.
  17. 20. Způsob montáže jádra rotoru kolem montážní soustavy supravodivého budící cívkové vinutí, vyznačující tím, že zahrnuje následující kroky:
    • 9
    999 ··
    99 99 • 9
    99 9999
    -16a) nejdříve se vyrobí uvedená montážní soustava budícího cívkového vinutí smontováním budícího cívkového vinutí a podpěry cívky před montáží jádra rotoru,
    b) dále se zasune část každého z několika úseků jádra rotoru částečně skrze uvedenou soustavu budícího cívkového vinutí,
    c) dále se smontuje těchto několik úseků jádra rotoru kolem uvedené podpěry cívky, a
    d) nakonec se upevní soustava úseků jádra rotoru.
  18. 21. Způsob montáže jádra rotoru podle nároku 20, vyznačující se tím, že zasunutí části každého z několika úseků jádra rotoru zahrnuje zasunutí úzké hlavy jednoho z uvedených úseků jádra rotoru mezi sousední tyče podpěry cívky.
  19. 22. Způsob montáže jádra rotoru podle nároku 20, vyznačující se tím, že alespoň jeden z uvedených několika úseků jádra rotoru obsahuje zářez pro uložení napínací tyče podpěry cívky, přičemž tento zářez se vyrovná s touto napínací tyčí, když alespoň jeden z uvedených několika úseků jádra se zasouvá skrze cívkové vinutí, pro vyrovnání zářezu s touto tyčí.
CZ20022866A 2001-08-24 2002-08-22 Rotor synchronního stroje s vysokoteplotní supravodivou synchronní rotorovou cívkou s vícedílným jádrem rotoru a zpusob montáže jádra rotoru CZ302241B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/935,735 US6795720B2 (en) 2001-08-24 2001-08-24 High temperature superconducting synchronous rotor coil having multi-piece rotor core

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20022866A3 true CZ20022866A3 (cs) 2003-04-16
CZ302241B6 CZ302241B6 (cs) 2011-01-05

Family

ID=25467573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20022866A CZ302241B6 (cs) 2001-08-24 2002-08-22 Rotor synchronního stroje s vysokoteplotní supravodivou synchronní rotorovou cívkou s vícedílným jádrem rotoru a zpusob montáže jádra rotoru

Country Status (14)

Country Link
US (2) US6795720B2 (cs)
EP (1) EP1289104B1 (cs)
JP (1) JP4197415B2 (cs)
KR (1) KR100747927B1 (cs)
CN (1) CN100492828C (cs)
AT (1) ATE393979T1 (cs)
BR (1) BR0203373A (cs)
CA (1) CA2397128C (cs)
CZ (1) CZ302241B6 (cs)
DE (1) DE60226299T2 (cs)
ES (1) ES2304418T3 (cs)
MX (1) MXPA02008282A (cs)
NO (1) NO20024031L (cs)
PL (1) PL202621B1 (cs)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060119193A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 General Electric Company Parallel wound superconducting coils for a synchronous
US20070239182A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-11 Boston Scientific Scimed, Inc. Thrombus removal device
DE102006027219A1 (de) * 2006-06-12 2007-12-20 Siemens Ag Maschine mit ungekühltem Rotorkörper und gekühlter Rotorwicklung sowie zugeordneter Halte- und/oder Abstützeinrichtung
US8346326B2 (en) 2008-01-17 2013-01-01 General Electric Company Superconductive wire, processes of manufacture and uses thereof
US20100277136A1 (en) * 2009-09-29 2010-11-04 American Superconductor Corporation Generator with ferromagnetic teeth
CN102668345B (zh) 2010-11-08 2015-09-09 川崎重工业株式会社 转子芯和具有该转子芯的超导旋转电机
US20120112571A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 General Electric Company Encapsulated stator assembly
DE102015211356A1 (de) * 2015-06-19 2016-12-22 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Stators eines Generators einer Windenergieanlage, sowie Formspule, Wicklungsaufbau und Stator

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2339772C3 (de) * 1973-08-06 1979-10-04 Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim Anordnung zur Befestigung einer supraleitenden Erregerwicklung im Läufer eines Turbogenerators
US3983427A (en) * 1975-05-14 1976-09-28 Westinghouse Electric Corporation Superconducting winding with grooved spacing elements
US3991333A (en) * 1975-08-20 1976-11-09 General Electric Company Winding support structure for superconducting rotor
DE2741362C2 (de) * 1977-09-12 1979-08-16 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Elektrischer Synchronmotor in Turbobauweise
DE2854059A1 (de) * 1978-12-14 1980-07-17 Kraftwerk Union Ag Kuehlsystem fuer laeufer elektrischer maschinen, insbesondere fuer turbogeneratoren-laeufer mit supraleitender feldwicklung
JPS55125044A (en) * 1979-03-19 1980-09-26 Hitachi Ltd Separated rotor
JPS566636A (en) * 1979-06-29 1981-01-23 Matsushita Electric Works Ltd Method for assembling armature
JP2786330B2 (ja) * 1990-11-30 1998-08-13 株式会社日立製作所 超電導マグネットコイル、及び該マグネットコイルに用いる硬化性樹脂組成物
US5296773A (en) * 1993-04-20 1994-03-22 General Motors Corporation Composite rotor for a synchronous reluctance machine
US5482919A (en) * 1993-09-15 1996-01-09 American Superconductor Corporation Superconducting rotor
US5531015A (en) 1994-01-28 1996-07-02 American Superconductor Corporation Method of making superconducting wind-and-react coils
US5548168A (en) 1994-06-29 1996-08-20 General Electric Company Superconducting rotor for an electrical machine
US5625548A (en) 1994-08-10 1997-04-29 American Superconductor Corporation Control circuit for cryogenically-cooled power electronics employed in power conversion systems
US5532663A (en) 1995-03-13 1996-07-02 General Electric Company Support structure for a superconducting coil
US5672921A (en) 1995-03-13 1997-09-30 General Electric Company Superconducting field winding assemblage for an electrical machine
US5777420A (en) 1996-07-16 1998-07-07 American Superconductor Corporation Superconducting synchronous motor construction
US6173577B1 (en) 1996-08-16 2001-01-16 American Superconductor Corporation Methods and apparatus for cooling systems for cryogenic power conversion electronics
US5774032A (en) 1996-08-23 1998-06-30 General Electric Company Cooling arrangement for a superconducting coil
US6066906A (en) 1999-02-17 2000-05-23 American Superconductor Corporation Rotating machine having superconducting windings
US6140719A (en) 1999-02-17 2000-10-31 American Superconductor Corporation High temperature superconducting rotor for a synchronous machine
US7211919B2 (en) 1999-08-16 2007-05-01 American Superconductor Corporation Thermally-conductive stator support structure
US6169353B1 (en) * 1999-09-28 2001-01-02 Reliance Electric Technologies, Llc Method for manufacturing a rotor having superconducting coils
US6693504B1 (en) 2000-01-11 2004-02-17 American Superconductor Corporation Internal support for superconductor windings
US6879081B1 (en) 2000-08-04 2005-04-12 American Superconductor Corporation Stator coil assembly for superconducting rotating machines
US6570292B2 (en) * 2001-05-15 2003-05-27 General Electric Company High temperature super-conducting rotor coil support with split coil housing and assembly method
US6590308B2 (en) * 2001-05-15 2003-07-08 General Electric Company High power density super-conducting electric machine
US6664672B2 (en) 2001-07-13 2003-12-16 American Superconductor Corporation Enhancement of stator leakage inductance in air-core machines

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030017420A (ko) 2003-03-03
JP2003125573A (ja) 2003-04-25
US20030038560A1 (en) 2003-02-27
ATE393979T1 (de) 2008-05-15
ES2304418T3 (es) 2008-10-16
CA2397128A1 (en) 2003-02-24
CA2397128C (en) 2008-03-25
US20050001507A1 (en) 2005-01-06
PL355594A1 (en) 2003-03-10
JP4197415B2 (ja) 2008-12-17
BR0203373A (pt) 2003-05-27
EP1289104A2 (en) 2003-03-05
DE60226299D1 (de) 2008-06-12
DE60226299T2 (de) 2009-06-25
PL202621B1 (pl) 2009-07-31
EP1289104A3 (en) 2004-09-22
KR100747927B1 (ko) 2007-08-08
CZ302241B6 (cs) 2011-01-05
MXPA02008282A (es) 2004-12-13
NO20024031L (no) 2003-02-25
US6795720B2 (en) 2004-09-21
CN100492828C (zh) 2009-05-27
CN1407699A (zh) 2003-04-02
EP1289104B1 (en) 2008-04-30
US7030535B2 (en) 2006-04-18
NO20024031D0 (no) 2002-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6794792B2 (en) Cold structural enclosure for multi-pole rotor having super-conducting field coil windings.
KR100900602B1 (ko) 동기 기계용 로터 및 초전도 코일 권선 차폐 방법
US6605886B2 (en) High temperature superconductor synchronous rotor coil support insulator
US6803684B2 (en) Super-conducting synchronous machine having rotor and a plurality of super-conducting field coil windings
EP1261116B1 (en) High Temperature Superconducting Synchronous Rotor Coil Support with Tension Rods
PL203118B1 (pl) Wirnik maszyny synchronicznej
US6617714B2 (en) High temperature super-conducting coils supported by an iron core rotor
CZ20022866A3 (cs) Vysokoteplotní supravodivá synchronní rotorová cívka s vícedílným rotorovým jádrem
US6590308B2 (en) High power density super-conducting electric machine
US6787967B2 (en) High temperature super-conducting rotor coil support and coil support method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20150822