[实用新型]一种盘式超导电机

说明书

本实用新型提供了一种盘式超导电机，定子设置于电机壳体内，定子包括定子铁芯和定子绕组；电机壳体内设有支架,支架上设有铁芯放置孔，定子铁芯放置于铁芯放置孔内，定子铁芯是由多个竖向设置的取向硅钢片叠加形成的柱状铁芯，定子铁芯的中间部为支撑分割部，定子铁芯的上、下部分别对称设置有超导线圈绕设部，取向钢带绕设于定子铁芯的超导线圈绕设部并形成超导线圈；所述的超导线圈与电机壳体相接触，电机壳体内设有冷却通道，所述的冷却通道围绕铁芯放置孔设置并与超导线圈相对应设置。冷却通道将超导线圈包围可以对超导线圈进行有效降温，由于设置了双向对称绕组的超导线圈，在电机尺寸不变的情况下，有限体积内极大的提高了电机功率密度。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种盘式超导电机，具体地，是一种设有超导线圈的盘式电机。

背景技术

盘式电机又叫碟式电机，具有体积小、重量轻、效率高的特点。盘式电机的定子一般放置在平的基板上，转子与定子相配合，定子包括线圈，转子是永磁体或粘有永磁体的圆盘。

传统的盘式电机的转子大多都是表贴式磁极，以N/S/N/S...顺序排列。通常为了提高电机的转矩密度、效率，主要从优化电机磁钢结构、电机优化设计、制作工艺与设备、磁路结构和高排行电工钢、高性能永磁材料等方面入手，然而由于盘式电机电磁转换原理、材料本身性能的限制，无法实现更高的转矩密度和效率，与国外盘式电机性能存在一定差距。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种盘式超导电机，通过对盘式电机的结构改进，在有限体积内提高了电机功率密度，使得电机获得更高的效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种盘式超导电机，所述的电机包括转子和与转子相配合的定子，其特征在于：所述的定子设置于电机壳体内，定子包括定子铁芯和定子绕组；电机壳体内设有支架,所述的支架上设有铁芯放置孔，所述的定子铁芯放置于铁芯放置孔内，定子铁芯是由多个竖向设置的取向硅钢片叠加形成的柱状铁芯，定子铁芯的中间部为支撑分割部，定子铁芯的上、下部分别对称设置有超导线圈绕设部，取向钢带绕设于定子铁芯的超导线圈绕设部并形成超导线圈；所述的超导线圈与电机壳体相接触，电机壳体内设有冷却通道，所述的冷却通道围绕铁芯放置孔设置并与超导线圈相对应设置。

优选的，每一片叠加排列的取向硅钢片的磁导方向与铁芯放置孔的轴向方向相平行，每一片的取向硅钢片为中部向两侧延伸凸起、上下部对称设置的十字形结构；柱状的定子铁芯中间部为方形立柱，上、下部为圆柱状立柱，该圆柱状的立柱外侧壁设有对称的立柱平面。

优选的，支架内设有两组冷却通道，两组冷却通道设置的高度位置与定子铁芯的两个超导线圈绕设部位置相配合，电机壳体的侧部设有冷却通道的进水口和出水口，冷却通道沿着每个超导线圈依次绕包，冷却通道内的冷却介质为液氮。

进一步，所述的铁芯放置孔沿电机壳体内壁均匀布置，铁芯放置孔的数量为3N，其中N为大于等于1的自然数。

进一步，每片取向硅钢片的中部尺寸相同，多个取向硅钢片叠加时中间部的取向硅钢片上下部宽度较宽，两端的取向硅钢片上下部的宽度较窄，使其叠加拼合而成的铁芯上、下部形成跑道状立柱。绕设于两个相邻的定子铁芯的超导线圈之间设有间隙。

更进一步，所述的每一组冷却通道包括两根支水道，每个超导线圈的内、外侧分别设有一冷却通道进水端或一冷却通道出水端；两根支水道并行进入一个超导线圈的冷却通道进水端，然后两根支水道相向而行将该超导线圈包围后在冷却通道出水端汇合，汇合后的两根支水道并行进入下一个超导线圈的冷却通道进水端，以此类推，形成一个完整的冷却通道回路。

相对于现有技术，本实用新型的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：