[发明专利]涉及用于风力应用的超导单极交流发电机的系统

说明书

技术领域

本发明实施例大致涉及超导单极交流发电机(superconductinghomopolar alternator)，并且更尤其是涉及包括使用用于风力应用的超导单极交流发电机的系统。

背景技术

在这点上，包括不安装在转子组件上的超导激励线圈的超导单极交流发电机在多种应用中是有利的。由于超导激励线圈使用低温流体来冷却线圈，所以非旋转超导激励线圈简化了用于将低温流体输送至线圈的组件。另外，至转子组件的电气连接被简化；因为在转子上没有线圈，所以没有出现经由电刷或者其他部件的电气连接。利用包括没有安装在转子组件上的超导激励线圈的超导单极交流发电机的系统来发电是所期望的。

发明内容

一个示范实施例包括用于发电(generating power)的系统，所述用于发电的系统包含单极发电机(homopolar electrical generator)和风力涡轮机(wind turbine)，所述单极发电机具有可操作以产生磁场的超导激励线圈(superconducting field coil)以及单极转子组件(homopolar rotorassembly)，该单极转子组件可操作以在磁场中旋转，从而使得旋转磁场通过由单极转子组件产生的旋转磁导波和由超导激励线圈产生的磁场的相互作用而与固定绕组(stationary winding)耦合，所述风力涡轮机被机械链接至单极发电机，可操作以旋转单极转子组件。

一个可选的示范实施例包括单极发电机系统，所述单极发电机系统包括可操作以产生磁场的超导激励线圈以及单极转子组件，所述单极转子组件包括毂部(hub portion)和极部(polar portion)，所述毂部具有部分地由毂部限定的内腔(inner cavity)，所述极部接合具有多个极的毂部的外周缘(outer circumference)，其中单极转子组件可操作以在磁场中旋转，从而使得旋转磁场通过由单极转子组件产生的旋转磁导波和由超导激励线圈产生的磁场的相互作用而与固定绕组耦合。

另一个可选的示范实施例包括单极发电系统和风力涡轮机，所述单极发电系统包括可操作以产生磁场的超导激励线圈、单极转子组件，所述单极转子组件包括毂部和极部，所述毂部具有部分地由该毂部限定的内腔，所述极部接合具有多个极的毂部的外周缘，其中单极转子组件可操作以在磁场中旋转，从而使得旋转磁场通过由单极转子组件产生的旋转磁导波和由超导激励线圈产生的磁场的相互作用而与固定绕组耦合，所述风力涡轮机被机械链接至单极发电机系统，以可操作地旋转单极转子组件。

附图说明

当参考附图阅读下面详细说明时，这些以及其它特征、特点和优点将会变得更加明白，附图中类似的字符表示类似的部分，其中：

图1是使用超导单极交流发电机的系统的示范实施例的示图。

图2是透视示出超导单极交流发电机系统的示范实施例的部分剖视图。

图3是示出图2的超导单极交流发电机系统的转子组件的可选示范实施例的透视图。

图4是示出图2的超导单极交流发电机系统的转子组件的可选示范实施例的正视图。

100 超导单极交流发电机系统

101 风叶片

103 齿轮箱(gear box)

105 超导单极交流发电机

107 电缆

200 超导单极交流发电机系统

201 单极转子组件

202 极

203 定子轭(stator yoke)

205 电枢

207 轴组件

209 轴承

211 超导激励线圈

213 二次冷凝器

215 低温冷却机

300 轻型单极转子组件

301 毂部

303 开口

305 极部

307 极

309 外周缘

311 外表面

具体实施方式

在下面详细说明中，阐明了许多具体细节以提供对各个实施例的完全理解。然而，可以没有这些具体细节来实施所述实施例。在其它实例中，已知方法、程序和组件没有详细说明。