[发明专利]一种筒式串联线路直流单极电机

权利要求书

1.一种筒式串联线路直流单极电机，包括机壳(1100)、定子(1300)、转子(1200)，所述机壳包括筒式外壳(1100-A)和该筒式外壳(1100-A)轴向两端部的盘式端盖(1100-B)，所述定子(1200)、转子(1300)设置在机壳内，其特征在于：所述定子包括励磁线圈固定体(1301)和环型励磁线圈(1302)；所述转子(1200)包括开环式鼠笼电枢(1202)和筒式转子(1201)，所述励磁线圈固定体(1301)上设置有环型励磁线圈(1302)；所述筒式转子(1201)上设置有至少1个开环式鼠笼电枢(1202)；所述环型励磁线圈为至少2个并且轴向间隔设置，相邻的环型励磁线圈(1302)的电流方向相反，从而形成单极径向磁场，在每个单极径向磁场的有效励磁边径向内侧对应设置有1个开环式鼠笼电枢(1202)；所述开环式鼠笼电枢(1202)为超导电枢或常规铜电枢，所述环型励磁线圈(1302)为超导线圈或常规铜线圈。

2.根据权利要求1所述的一种筒式串联线路直流单极电机，其特征在于：所述开环式鼠笼电枢(1202)包括至少1组并联电枢线路(1202-A)，所述并联电枢线路(1202-A)包括轴向电枢线路(1202-A1)和设置于所述轴向电枢线路(1202-A1)两端部的周向电枢线路(1202-A2)；所述轴向电枢线路(1202-A1)其中一端的周向电枢线路(1202-A2)与另一端的周向电枢线路(1202-A2)为轴向对称的1对优弧或至少2对劣弧其中之一的开环式环形结构，每对优弧或劣弧之间并联有至少2根轴向电枢线路(1202-A1)，从而构成1组并联电枢线路(1202-A)；所述周向电枢线路与环型励磁线圈(1302)的位置对应设置，并且相互之间设置有径向气隙(1023)或轴向气隙(1024)；轴向电枢线路两端的周向电枢线路其中一端设置为正电线路，另一端则设置为负电线路；多组的并联电枢线路(1202-A)相邻之间通过串联电枢线路(1202-B)串联正电线路和负电线路；正电线路总始端与负电线路总末端分别连接外接电源或用电装置或储能装置的正负极；所述轴向电枢线路(1202-A1)为圆筒式均布，并且相对于所述串联电枢线路(1202-B)径向距离更靠近单极径向磁场的有效励磁边，并且相邻之间相互轴向平行，并且电流方向相同，并且为电磁转矩有效边。

3.根据权利要求2所述的一种筒式串联线路直流单极电机，其特征在于：所述开环式鼠笼电枢(1202)的轴向多个的相邻之间，设置为周向电枢线路(1202-A2)共用的结构。

4.根据权利要求2所述的一种筒式串联线路直流单极电机，其特征在于：所述开环式鼠笼电枢(1202)为超导电枢，其中的正电线路总始端与负电线路总末端连接有短路电枢线路(1202-C)，在该短路电枢线路(1202-C)的任意位置设置有电枢超导开关(1210-K)。

5.根据权利要求2所述的一种筒式串联线路直流单极电机，其特征在于：所述串联电枢线路(1202-B)和短路电枢线路(1202-C)的径向设置有磁屏蔽材料体(1203)。

6.根据权利要求1所述的一种筒式串联线路直流单极电机，其特征在于：所述环型励磁线圈(1302)为超导线圈，并且超导线圈线路的始端与末端电连接有励磁线圈超导开关(1310-K)。

7.根据权利要求1到6任意一项所述的一种筒式串联线路直流单极电机，其特征在于：所述超导电枢、超导线圈、电枢超导开关(1210-K)、励磁线圈超导开关(1310-K)的冷环境工况为制冷机制冷或冷媒管道传导制冷或杜瓦传导制冷或冷媒浸泡制冷其中至少一种的方式提供支持。