[發明專利]一種超導隔磁式調磁裝置

有效

• 申請號: 201410025823.X
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103795224B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 楊超君;孔令營;羅永鑫;呂蕾
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00;H01F6/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：所述裝置由調磁鐵塊、超導襯底、隔熱層、支撐架、輸冷管、回路管和制冷器組成；調磁鐵塊與超導襯底沿圓周方向間隔緊密排布組成調磁環，調磁環固定在支撐架上；環狀隔熱層卡在調磁環上，并固定在支撐架上；隔熱層上開有兩圓形孔，分別為輸冷孔和回路孔，輸冷孔與輸冷管連接，回路孔與回路管連接；制冷器通過輸冷管和回路管與隔熱層連接。

2.如權利要求1所述的一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：調磁鐵塊為通過沖壓成型和線切割的方法加工成扇形或矩形并通過連接橋連接且厚度為0.3~0.5mm的調磁鐵片疊加在相鄰超導襯底的間隙里，一直疊加到設計所要求的軸向厚度而構成；或通過澆鑄的方式直接鑄造成工字型調磁鐵塊，舍去連接橋。

3.如權利要求2所述的一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：帶有連接橋的調磁鐵塊，其連接橋相對位置能夠變動，或位于內氣隙側，或位于外氣隙側；連接橋的厚度h=0.5～1mm，為整個調磁鐵塊厚度的1/5-1/7；帶有連接橋的硅鋼片沿軸向方向一片一片地疊加在相鄰超導襯底的間隙中。

4.如權利要求1所述的一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：隔熱層加工成杯狀結構，罩在調磁環上，將整個調磁環密封起來，然后通過膠結的方法固定在支撐架上，在磁力傳動裝置的工作過程中，起到隔離套的作用；膠結選擇結構膠粘劑，具體為酚醛-縮醛-有機硅膠粘劑或環氧-酚醛膠粘劑。

5.如權利要求1所述的一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：調磁鐵塊與超導襯底交替間隔排列組成調磁環，調磁鐵塊的弧度角α與調磁鐵塊和超導襯底的總弧度角β的比值0.3≤α/β≤0.8；調磁鐵塊與磁體間存在吸力，而超導材料與磁體間存在抗磁力，兩力相互削弱；調磁鐵塊與超導襯底這種交替間隔排列保證了調磁裝置在工作過程中的穩定性。

6.如權利要求1所述的一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：調磁鐵塊與超導襯底為一體化機構組成調磁環，襯底選擇超導體材料，超導體材料選擇氧化物超導體、非晶超導材料、復合超導材料、重費米子超導體或有機超導材料；調磁鐵塊選擇導磁性能良好的軟磁材料，具體為鐵硅合金或各種軟磁鐵氧體；隔熱層選擇RFC異形隔熱件，制冷器的制冷介質為氮或氦；利用超導體材料的“邁斯納效應”，當導體材料的溫度低于臨界溫度而進入超導態后，超導材料就會將磁力線完全排斥于體外，磁力線無法從超導體內通過，從而提高了調制磁場的磁感應強度，軟磁材料可以用最小的磁場實現最大的磁化強度。

7.一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：所述裝置由調磁鐵塊、超導襯底、隔熱層、支撐架、輸冷管、回路管和制冷器組成，調磁鐵塊沿徑向疊加于相鄰超導襯底的間隙中，與超導襯底形成調磁環，調磁環固定在空心圓柱形隔熱層內，空心圓柱形隔熱層固定在支撐架上；空心圓柱形隔熱層上同樣開有兩孔，分別為輸冷孔和回路孔，輸冷孔與輸冷管相連，回路孔與回路管相連；制冷器通過輸冷管和回路管與空心圓柱形隔熱層連接。

8.如權利要求7所述的一種超導隔磁式調磁裝置，其特征在于：所述調磁環固定在空心圓柱形隔熱層內指：空心圓柱形隔熱層內圈部分沿周向均勻開有四個卡槽；與之對應的是調磁環沿周向均勻設有四個凸起物，將四個凸起物放入卡槽中，并用螺栓螺母固定；所述空心圓柱形隔熱層固定在支撐架上指：空心圓柱形隔熱層外圈部分沿周向均勻設有四個凸起物，將四個凸起物放入支撐架四個支撐腿的卡槽中，并用螺栓螺母固定。

9.如權利要求1或7所述的一種超導隔磁式調磁裝置在調磁式磁力傳動機構的用途，其特征在于：調磁裝置的支撐架與外部基座連接，從而固定調磁裝置，調磁裝置介于輸入裝置和輸出裝置之間，調磁裝置有兩種實施的方案，其一為筒式調磁裝置，用于筒式磁力傳動裝置中，筒式調磁裝置套在內轉子上，并與內轉子基座固定連接，讓后將外轉子套在筒式調磁裝置上，形成均勻的內外氣隙，進行徑向調磁；其二為軸向復合式調磁裝置，即盤式調磁結構，用于盤式磁力傳動裝置中，盤式調磁裝置通過支撐架與轉子盤的基座固定連接，用以形成均勻的左右氣隙，進行軸向調磁。