[發(fā)明專利]一種超導(dǎo)直流磁阻電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310134812.0
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN103259387A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石云艾;石昊生
• 申請（專利權(quán)）人: 石云艾
• 主分類號: H02K55/02
• 分類號: H02K55/02;H02K1/24
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 奚華保

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及超導(dǎo)電機，特別涉及一種超導(dǎo)直流不間斷勵磁磁阻電機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的超導(dǎo)電機多由常規(guī)電機改進而來。由于定子、轉(zhuǎn)子都有繞組，而轉(zhuǎn)子又是轉(zhuǎn)動的，所以很難采用超導(dǎo)技術(shù)。有的超導(dǎo)電機把超導(dǎo)勵磁繞組放在轉(zhuǎn)子上，同樣因為進液口的密封問題和電子電樞中的電流是交變的，故仍難做成定子、轉(zhuǎn)子都是超導(dǎo)的全超導(dǎo)電機。圓盤式超導(dǎo)單極電機，環(huán)形勵磁繞組實現(xiàn)超導(dǎo)很方便，轉(zhuǎn)子上要輸入低壓大電流，電刷和圓盤要實現(xiàn)超導(dǎo)，難度更大。這些難題困擾著一代又一代科技工作者。至今不但全超導(dǎo)電機沒有問世，就是半超導(dǎo)電機由于節(jié)能效果有限至今也沒有實際應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的難題和產(chǎn)品存在的缺陷，提供一種由磁阻電機發(fā)展而來的不間斷通電、性能優(yōu)良的全超導(dǎo)直流磁阻電機。

本發(fā)明為實現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案：一種超導(dǎo)直流磁阻電機，包括機殼、杜瓦瓶和軸；所述杜瓦瓶固定設(shè)置于機殼內(nèi)腔的中部位置，杜瓦瓶的環(huán)形內(nèi)膽中嵌入同極性軸向排列的若干根超導(dǎo)螺管，杜瓦瓶上的超導(dǎo)冷卻液輸入管伸出于機殼，各超導(dǎo)螺管并聯(lián)后經(jīng)導(dǎo)線從所述超導(dǎo)冷卻液輸入管引出；所述軸的外圍為與之連為一體的無繞組的轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯穿過所述杜瓦瓶的環(huán)形筒體，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端分別固定設(shè)置左、右磁極圈，兩者與杜瓦瓶端面之間留有氣隙；所述左、右磁極圈上設(shè)有朝向內(nèi)側(cè)的連續(xù)鋸齒形雙斜面的極齒，兩側(cè)磁極圈的極齒大小相同，相互對稱，且左、右磁極圈的極齒齒端的連線平行于軸；所述杜瓦瓶、轉(zhuǎn)子鐵芯、左、右磁極圈和軸的水平中軸線同軸；所述超導(dǎo)螺管產(chǎn)生的磁通由兩側(cè)的磁極圈和中心的轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)成完整的磁通路。

所述超導(dǎo)螺管由超導(dǎo)線繞在橫截面為等腰梯形、橢圓形或圓形的輕質(zhì)非磁性材料上上，并用環(huán)氧樹脂固定成形構(gòu)成，管與管之間加設(shè)絕緣薄膜隔離，排列成圓環(huán)形，其環(huán)形的內(nèi)外徑與兩側(cè)極齒的內(nèi)外徑相同且中心線同軸。

所述左、右磁極圈呈盆形，其上的極齒的正斜面傾角為25°-75°，反斜面傾角為5°-20°，且正斜面的長度大于反斜面的長度。

所述軸的兩端安裝在所述機殼兩側(cè)的端蓋的軸承座上；所述機殼、端蓋、杜瓦瓶及超導(dǎo)螺管均采用非磁性材料做成；所述軸、轉(zhuǎn)子鐵芯及左、右磁極圈均采用鐵磁材料做成。

由上述技術(shù)方案可知：帶雙斜面非對稱結(jié)構(gòu)的極齒中心線與軸向形成一個角度從而使水平磁場也上翹一個角度，使磁場吸力也上翹一個角，從而使磁場吸力分解為兩個力，一個與軸平行，一個與軸向垂直，這個與軸向垂直的力便是電機轉(zhuǎn)動的力。本發(fā)明是屬于磁阻電機范疇，轉(zhuǎn)子上沒有繞組，是靠定子上的超導(dǎo)螺管的磁場使轉(zhuǎn)子磁極磁化后產(chǎn)生的磁場吸力來工作的，所以，只要把定子繞組換上超導(dǎo)繞組，它便是全超導(dǎo)電機。由于超導(dǎo)繞組沒有電阻，可無阻通過大電流，其磁場強，效率高，功率密度大，與同等功率的電機相比，重量可減輕50％以上，一旦投入實際應(yīng)用，將對國家經(jīng)濟建設(shè)和國防安全產(chǎn)生重大影響。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A剖面示意圖；

圖3為超導(dǎo)螺管和極齒展開示意圖；

圖4為左、右磁極圈主視示意圖；

圖5為左、右磁極圈立體示意圖；

圖6為超導(dǎo)螺管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6中B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為超導(dǎo)螺管對應(yīng)的極齒段磁化飽和示意圖。

具體實施方式：

為了更進一步闡述本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明超導(dǎo)直流磁阻電機作更詳細的說明。

參見圖1、2、4、5，該機由機殼1，左端蓋2，右端蓋3，軸4，轉(zhuǎn)子鐵芯5，左磁極圈6，右磁極圈7，杜瓦瓶8，超導(dǎo)螺管9，超導(dǎo)冷卻液輸入管10組成。其中機殼1、左、右端蓋2、3、杜瓦瓶8及杜瓦瓶中的超導(dǎo)螺管9構(gòu)成電機的定子部分，均采用非磁性材料做成；而軸4、轉(zhuǎn)子鐵芯5和左、右磁極圈6、7構(gòu)成電機的轉(zhuǎn)子部分，均采用導(dǎo)磁性能好的鐵磁材料做成。

轉(zhuǎn)子鐵芯5兩端分別套裝一個朝向內(nèi)側(cè)帶有多個鋸齒形雙傾斜面極齒的盆形磁極圈，即左磁極圈6和右磁極圈7。兩端磁極圈的齒數(shù)，結(jié)構(gòu)尺寸和前后極面的傾斜角均相同，但傾斜方向相反。轉(zhuǎn)子鐵芯5上有定位槽，確保兩端極齒尖兩兩相對在與軸線平行的同一直線上。兩端極齒及空間完全對稱。