[其他]超導排磁電動機

無效

• 申請號: 85108478
• 申請日: 1985-11-20
• 公開（公告）號: CN85108478A
• 公開（公告）日: 1987-06-03
• 發明（設計）人: 朱唯爭
• 申請（專利權）人: 朱唯爭
• 主分類號: H02K57/00
• 分類號: H02K57/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

某些物質在接近絕對零度時，會失去磁導率和電阻性。當物質呈超導性時，它會排斥所有的磁場，如磁棒落入一超導性金屬碟中，它將被自己在碟中的“磁像”反排斥，而懸浮于碟面上。超導性金屬的原來電阻可以借外加于其上的磁場或通過其上的電流超過某一臨界值而予恢復。最近發現適當的處理某些合金（如鈮-錫合金），可以在很強的磁場和高電流密度下仍保持其超導性。（以上引自中山自然科學大辭典第四冊307頁）

超導電機是電機行業二十年來最吸引人的新型電機之一，因為它用超導技術使勵磁繞組電阻為零，并大大提高電機的電磁負荷，從而大大縮小電機體積，使單機容量比常規電機成十倍地增加，而且效率提高，運行費用節約，無論作為發電機或是電動機，都有極大的實用意義。（以上引用中國科學院某研究所）

國外有關超導電動機的專利主要是解決冷卻技術，如FR????2319233具有超導性轉子的轉動電動機是利用熱虹吸管效應通過轉動接頭抽吸冷卻劑。而對電動機的旋轉原理并未作改變。

本發明的任務不是解決冷卻技術，不限于利用超導零電阻特性，而是要利用超導排磁性創造一種新型電動機，創造一種新的旋轉原理，由于超導排磁性力量很大，因此可望進一步提高電動機的旋轉力矩，或進一步縮小電機體積。

本發明的技術措施是，在定子和轉子上分別裝配磁鐵、或超導排磁金屬，如果轉子上有超導材料塊，定子就有磁鐵磁極;如果定子上是超導材料塊，那么轉子就應當有磁鐵磁極。使定子與轉子之間、即磁極與超導體之間產生相互排斥力，從而形成轉動力矩達到旋轉目的。

在冷卻技術方面，各種現有技術都可以利用，特別是日本專利昭58～99261提供的“將氣體致冷劑從轉子表面排列空隙中”的方法應當利用。在各實施例中不再重復說明。

超導材料的選用也很重要。超導材料有Ⅰ型Ⅱ型之分，Ⅰ型能完全排斥磁力線（磁通），但是不能承受高強磁場，所以Ⅰ型材料只能在弱電流弱磁場的條件下使用。Ⅱ型材料可以承受高強磁場，但允許部分磁通穿過。下面列出幾種超導材料的上臨界場強。單位：千高斯

鈮三錫 245×10³高斯;鈮三鉛300×10³高斯;

鈮三鎵 340×10³高斯;鈮三（鋁硅）340×10³高斯;

鈮三鍺 370×10³高斯;鈮三（鋁、鍺）420×10³高斯;

鉛鉬硫化合物 600×10³高斯。

對上述幾種超導體，可以與普通永久磁鐵相作用，也可以與普通電磁鐵相作用，還可以和超導電磁鐵相作用。下面列出這三種磁鐵的強度：

普通永久磁鐵（4～7）×10³高斯;

電動機、變壓器鐵芯（9～17）×10³高斯

超導體制成的電磁鐵230×10³高斯

在下列各方案中對電磁鐵的類型不加限制，因此用普通電磁鐵還是用超導電磁鐵不在技術特征之中，所以下面各方案中只說電磁鐵，不加區分，閱者理解為哪一種都可以。

在下面五個方案中將詳細介紹超導排磁電動機的各種機型。

第一方案：把三角轉子內燃機改造成超導排磁電動機。

三角活塞轉子機缸體的理論型線為雙弧圓外旋輪線。附圖2a是運用內切滾動法形成雙弧圓外旋輪線的原理圖。固定圓OR與滾動園Or的偏心距為e，其半徑比 (r)/(k) ＝ 3/2 ，當Or圓沿著與它內切的OR園作純滾動時，與Or圓相對固定的圓外一點P的軌跡，便是上述型線。切點I是滾動園Or的瞬時旋轉中心，IP是瞬時旋轉半徑。R與IP的夾角φ稱擺動角（即刮片的擺動角）。園心Or到P點的距離R稱為范成半徑。氣缸的實際型線是理論型線向外平移距離a的等距線。三角活塞的廓線是實際氣缸型線的內包絡線，或是它的某種近似曲線。

缸體與活塞之間設有一對齒數比是3∶2的內齒合行星齒輪。外齒輪固定在端蓋上，并與氣缸同心。內齒輪固定在活塞上，活塞滑套在主軸的偏心軸頸上，其偏心距e就是內外齒輪的齒合中心距。當活塞在氣缸內作行星運動時，它的三個徑向密封片（刮片）始終貼著氣缸型面滑動，活塞廓面與氣缸型面之間形成三個容積周期性變變化的工作室。活塞轉一周，偏心軸轉三圈。

上述構造很適合改造成超導排磁電動機，其方法有二;其一是：把三個電磁鐵放在三角轉子的三個面上，而缸圈用超導材料制造;其二是，三角轉子用超導材料制造，而在缸體適當位置安裝若干電磁鐵，下面的兩個實施例將作具體介紹。

實施例（1）定子是超導材料的三角轉子電動機（超導溫克爾機Ⅰ）