[发明专利]具有转子激励式磁轴承的同步电机

权利要求书

1.一种包括转子的同步电机，所述转子相对于具有定子绕组(3)的定子(2)支承在两个磁轴承中，所述转子具有转子轴(8，8′)和固定在所述转子轴上的磁极铁心(9)，所述磁极铁心中布置有至少一个可以产生磁场的激励线圈(10)，所述激励线圈或者通过与所述定子绕组(3)相互作用来使所述转子旋转，或者用于通过所述转子的旋转在所述定子(2)中产生电流，其中，每个轴承均包括第一轴承零件(4)和第二轴承零件(12)，所述第一轴承零件布置在所述定子(2)上或所述定子(2)中，由低温恒温器(5)冷却，并具有高温超导结构(6)，所述第二轴承零件位于所述转子侧，通过间隙与所述第一轴承零件(4)分隔，其中，所述第一轴承零件(4)在所述轴承的工作过程中与被磁化的第二轴承零件(12)相配合，以起到支承的作用，

其特征在于，

通过磁通传导段(11，11′)可将所述激励线圈(10)所产生的磁通传导到在轴向上与所述磁极铁心(9)分隔的第二轴承零件(12)中，所述第二轴承零件(12)与所述磁极铁心(9)之间的距离大于所述第一轴承零件(4)与所述第二轴承零件(12)之间的间隙的宽度。

2.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，

所述第二轴承零件(12)由磁极铁心片构成，所述磁极铁心片通过所述磁通传导段(11，11′)与所述磁极铁心(9)耦合。

3.根据权利要求2所述的同步电机，其特征在于，

所述磁极铁心(9)、所述磁通传导段(11，11′)和所述磁极铁心片构成一个一体式组件或者借助紧固元件相连。

4.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的同步电机，其特征在于，

所述第二轴承零件(12)与建构为非磁性并与所述磁极铁心(9)相连的转子轴(8′)相连。

5.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的同步电机，其特征在于，

所述磁通传导段(11′)相对于所述转子轴(8，8′)的径向平面(19)镜像对称布置。

6.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的同步电机，其特征在于，

所述磁通传导段(11)相对于所述磁极铁心(9)的中心进行点对称布置。

7.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的同步电机，其特征在于，

所述第二轴承零件(12)配有具有切口(17)的外表面轮廓，以实现所述磁场在轴向上的不均匀化。

8.根据权利要求7所述的同步电机，其特征在于，

所述第二轴承零件(12)的外表面建构有至少一个环状槽形切口(17)，从而产生齿状外表面轮廓(18)。

9.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的同步电机，其特征在于，

所述激励线圈(10)为超导激励线圈(10)，布置在至少一个位于所述磁极铁心(9)内部的低温恒温器(13′)内，或者布置在一个至少包围所述磁极铁心(9)的低温恒温器(13)内。

10.根据权利要求9所述的同步电机，其特征在于，

设置有布置在所述转子轴(8，8′)上并借助磁场实现位置固定的铁磁流体(16，26)，以便对通向所述低温恒温器(13，13′)的冷却剂输送件(24)和以所述低温恒温器(13，13′)为起点的冷却剂排出件(25)进行密封。

11.根据权利要求10所述的同步电机，其特征在于，

在建构为空心轴的转子轴(8，8′)内部设置有用于冷却剂输送和冷却剂排出的固定式管件(16，16′)。

12.根据权利要求11所述的同步电机，其特征在于，所述管件同心延伸。

13.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的同步电机，其特征在于，

通过布置在所述转子内部的导电体与固定式导电体之间的导电连接来为所述激励线圈(10)输送电流，其中，所述导电连接由集电环(21)产生。

14.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的同步电机，其特征在于，

设置有用于向所述激励线圈(10)输送电流的非接触式激励耦合装置(29)。