[发明专利]一种定子分段单体励磁分极式高温超导电机有效
申请号: | 201810261028.9 | 申请日: | 2018-03-28 |
公开(公告)号: | CN108418396B | 公开(公告)日: | 2020-02-07 |
发明(设计)人: | 李祥林;申发文;王玉彬 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(华东) |
主分类号: | H02K55/04 | 分类号: | H02K55/04 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 266580 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电枢定子 轴向 励磁定子 励磁 高温超导电机 转子 内铁心 屏蔽环 外铁心 分极 气隙 凸极 凸起 分段 等距间隔排列 非导磁材料 分极式结构 沿圆周方向 电枢绕组 高温超导 环形空腔 径向磁路 励磁绕组 三相对称 依次排列 圆环形 侧端 磁轭 杜瓦 空腔 绕制 凸齿 冷却 制作 | ||
1.一种定子分段单体励磁分极式高温超导电机,该电机采用轴向两段式定子结构,包括电枢定子(1)、励磁定子(2)、转子(3)、气隙(4)和屏蔽环(5);
所述电枢定子(1)和励磁定子(2)沿轴向依次排列,二者之间设置有屏蔽环(5),电枢定子(1)和励磁定子(2)的外径大小相同;
所述转子(3)同轴放置在电枢定子(1)的内部,二者之间设置有气隙(4),转子(3)的外缘表面等距间隔设有转子凸齿(31);
所述电枢定子(1)由沿圆周方向等距间隔排列的U型铁心(11),以及绕制在相邻U型铁心齿(111)上的三相对称集中电枢绕组(12)构成,其中U型铁心(11)的开口方向为沿径向朝向圆心;
所述励磁定子(2)为由在轴向设有凸极(211)的外铁心环(21)、在轴向设有Z型凸起(221)的内铁心环(22)以及单侧端环(23)构成的环形空腔结构,空腔内放置圆环形高温超导励磁绕组(24);
所述励磁定子外铁心环(21)的轴向凸极(211)、内铁心环(22)的轴向Z型凸起(221)分别沿各自圆周等距间隔设置,且二者在径向空间位置呈现交替排布形式,轴向凸极(211)分别与电枢定子(1)中具有同一极性的相隔U型铁心磁轭(112)对齐,轴向Z型凸起(221)则分别与电枢定子(1)中具有另一极性的相隔U型铁心磁轭(112)对齐;
所述电枢定子U型铁心(11)的个数:Ns、转子凸齿(31)的个数:Nr,满足以下关系(I)(II):
Ns=Nr±2 (I)
在式(II)中,LCM为最小公倍数,k为正整数
所述外铁心环轴向凸极(211)的个数:No、内铁心环轴向Z型凸起(221)的个数:Ni、电枢定子U型铁心(11)的个数:Ns,满足以下关系(III):
Ns=2×No=2×Ni (III)
2.根据权利要求1所述的一种定子分段单体励磁分极式高温超导电机,其特征在于,所述屏蔽环(5)由非导磁材料构成,能够实现一定的隔磁作用,消除电枢磁场对高温超导励磁绕组的影响。
3.根据权利要求1所述的一种定子分段单体励磁分极式高温超导电机,其特征在于,所述励磁定子(2)的外铁心环(21)、内铁心环(22)、端环(23),电枢定子U型铁心(11),以及转子(3)由铁磁性材料构成。
4.根据权利要求1所述的一种定子分段单体励磁分极式高温超导电机,其特征在于,所述高温超导励磁绕组(24)由铋系高温超导线材或钇系高温超导线材绕制而成,采用单个圆环形励磁线圈,形成单体励磁结构形式。
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