[發明專利]一種超導發電機

在審

• 申請號: 201710989267.1
• 申請日: 2017-10-22
• 公開（公告）號: CN109698602A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 嚴政;嚴杰;嚴基銘
• 申請（專利權）人: 廣州市谷城科研技術有限公司
• 主分類號: H02K55/00
• 分類號: H02K55/00;B61B13/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種超導發電機由懸浮超音速動力車（1）、超導發電機組（2）、電力輸送網（3）、鐵軌（4）、圓形低真空隧道（5）、抽真空裝置（6）和控制中心（7）組成；

所述懸浮超音速動力車（1）設置在圓形低真空隧道（5）內，通過設置在懸浮超音速動力車（1）底部的超導線圈磁體（13）與鐵軌（4）的磁力相斥作用，將懸浮超音速動力車（1）車體上升懸空；所述的懸浮超音速動力車（1）由牽引電機系統（11）、主車廂（12）、超導線圈磁體（13）、V形懸掛支架（14）和剎車系統（15）組成；所述的牽引電機系統（11）包括牽引變壓器、牽引變流器、牽引控制系統、驅動裝置、牽引電機、制動系統；所述的懸浮超音速動力車（1）在牽引電機系統（11）的牽引下，不斷在圓形低真空隧道（5）內沿著鐵軌（4）單向循環高速前進；

所述超導發電機組（2）設置在懸浮超音速動力車（1）內，所述的超導發電機組（2）由高速沖壓發動機（21）、液氮冷卻裝置（22）和高速沖壓發電機（23）組成，所述的高速沖壓發動機（21）由欖核形轉子（211）、錐輪（212）、中軸（213）、定子（214）、聚流罩（215）和壓縮膨脹室（216）組成，所述的欖核形轉子（211）、定子（214）分別鑲崁了超導磁鐵（217），所述的液氮冷卻裝置（22）分別在欖核形轉子（211）和定子（214）上設置了冷凝管，冷卻溫度達到-150℃，所述的聚流罩（215）是前后強氣流進出口、中間收窄的兩邊喇叭口形狀，中間設置壓縮膨脹室（216）；

在液氮冷卻裝置（22）的高溫超導環境下，所述的高速沖壓發電機（23）的轉子線圈繞組（231）設置在高速沖壓發動機的欖核形轉子（211）上，定子線圈繞組（232）設置在高速沖壓發動機（21）的圓外殼內間隙槽里面，包圍著轉子線圈繞組（231），旋轉產生磁力強度5 萬Gs以上，切割電流動壓，高速沖壓發動機（21）的欖核形轉子（211）產生高速旋轉；

所述的超導發電機組（2）在高速前進中，面對超音速氣流（Ki），經過聚流罩（215），形成壓縮高壓強氣流（Kp），進入中間收窄的壓縮膨脹室（216），壓力達到20Mpa以上，錐輪（212）橫截面氣流壓密度達到60t/m3以上，所述的壓縮膨脹室（216）內分別設置了定子（214）和欖核形轉子（211）的中段部位，所述的壓縮高壓強氣流（Kp）環繞著轉子（211）向后流動，在錐輪（212）、聚流罩（215）的尾部排出強氣流（Ke），驅動高速沖壓發動機的欖核形轉子（211）、錐輪（212）高速旋轉；

所述其超音速氣流（Ki）---壓縮高壓強氣流（Kp）---排出強氣流（Ke）的全流程：在驅動高速沖壓發動機（21）和高速沖壓發電機（23）同步高速旋轉發電的同時，其后噴反作用力又驅動懸浮超音速動力車（1）前進；

所述的超導發電機組（2）設置四組，其中主發電機（2A）設置在懸浮高速動力車（1）內，其余三組為輔助發電機（2B）、（2C）、（2D），分別設置在懸浮高速動力車（1）外的左右兩邊和上面；

所述電力輸送網（3）設置在懸浮超音速動力車（1）外上部的兩個V形懸掛支架（14）內，通過Ω形狀掛軌（51）內置電力輸送網（3）電纜，連接電網供應電力（D）懸浮超音速動力車（1）內的牽引電機系統（11）啟動，并將超導發電機組（2）的發電電力（D）向外輸送；

所述鐵軌（4）鋪設在圓形低真空隧道（5）內底部，供懸浮超音速動力車（1）沿軌道行駛，所述圓形低真空隧道（5）內上部設置了兩條Ω形狀掛軌（51），平穩固定V形懸掛支架（14）的兩個上端，保證懸浮超音速動力車（1）的高速前進平衡不飛脫，所述的兩條Ω形狀掛軌（51）與鐵軌（4）形成三點懸掛定位制導系統，所述的Ω形狀掛軌（51）同時內置電力輸送網（3）電纜，分別連接電網供應電力（D）輸入，與超導發電機組（2）的發電電力（D）向外輸出；

所述抽真空裝置（6）底部設置了真空泵壓縮機（61）、頂部設置的管口（62）正對著圓形低真空隧道（5）底部，所述的抽真空裝置（6）設置多組；

所述控制中心（7）通過自動智能調控一種超導發電機其整個機械、冷卻、懸浮、發電、電網安全運作，包括了懸浮超音速動力車（1）啟動加速、巡航運行、減速停車，超導發電機組（2）發電過程和電力輸送網（3）的供電、輸電過程，抽真空裝置（6）運作和保持高溫超導冷卻溫度狀態；所述的控制中心（7）由電力網絡控制、主變壓器、主變流器、交流傳動控制、磁力控制、壓力控制、空分裝置和液氮儲罐組成。