[发明专利]一种高温超导电机及其低温保持容器

说明书

本发明公开了一种高温超导电机及其低温保持容器，低温保持容器包括外筒和内筒，外筒具有容置高温超导电机定子和内筒的第一容置腔，内筒具有容置高温超导电机转子的第二容置腔，内筒设置于第一容置腔中，外筒两端开口并通过密封机构与内筒密封连接，内筒与外筒之间容置高温超导电机定子的环形区域充装有冷却液。本发明通过将电机转子设置内筒中，电机定子设置在内筒与外筒之间，能够保证电机转子的高速转动，外筒内充满冷却液用于冷却，满足了高功率密度、高效率、冷却简单和成本低的需求，解决了常规超导电机为了将定子电磁力从低温保持容器传递到外面而迫使低温保持容器存在漏热的问题，避免了低温保持容器受力而破坏保温效果的危险。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地说，特别涉及一种高温超导电机及其低温保持容器。

背景技术

高温超导电机具有高可靠性、高功率密度和高效率的优势。传统的超导电机大部分都是在转子结构上采用超导线圈或超导块材来发挥永磁体的作用，超导电机高速运行时转子上的高温超导线圈或块材会承受较大的离心力，导致超导材料临界电流下降，影响超导电机的性能。由于超导材料独特的电气特性，超导材料必须工作在很低的温区以保证其超导电特性，因此传统的超导电机通常在转子处设置冷却系统，转子处冷却系统需要采用动密封结构，导致超导电机的冷却和密封结构复杂而限制了转子的高速运行，无法满足超导电机高功率密度、高效率、冷却简单和成本低的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决高温超导电机定转子之间采用金属低温保持容器会产生涡流损耗和气隙过大导致电机性能降低、定子电磁力无法有效传递的问题的高温超导电机及其低温保持容器。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种低温保持容器，用于高温超导电机，所述低温保持容器包括外筒和内筒，所述外筒具有容置高温超导电机定子和所述内筒的第一容置腔，所述内筒具有容置高温超导电机转子的第二容置腔，所述内筒设置于所述第一容置腔中，所述外筒两端开口并通过密封机构与所述内筒密封连接，所述内筒与所述外筒之间容置所述高温超导电机定子的环形区域充装有冷却液。

优选地，所述外筒的内外壁之间设置有保温夹层，所述内筒的内外壁之间也设置有保温夹层，所述保温夹层内设置有保温材料并抽真空。

优选地，所述密封机构包括支撑法兰和端部盖板，所述支撑法兰分别设置在外筒两端开口内，且通过耐低温胶粘接在所述外筒的开口内，所述外筒的开口内表面均开设有内环槽，所述支撑法兰的弧表面设置有一圈一体结构环肋，所述环肋与内环槽表面贴合，所述支撑法兰外表面在其圈口外均匀安装有多组凸出台，所述端部盖板表面在其圈口外均匀开设有多组台槽口，台槽口的数量与凸出台数量一致，所述端部盖板均设置在支撑法兰外侧，且通过耐低温胶粘接固定，所述台槽口与凸出台卡合，所述端部盖板与内环槽卡合，所述凸出台表面开设有非穿透的螺纹孔，所述支撑法兰通过螺栓和端部盖板连接固定。

优选地，所述支撑法兰内侧表面设置有一圈与所述高温超导电机定子的端环内径相配的凸出环，支撑法兰上的螺纹孔为非穿透孔。

优选地，所述外筒的外筒壁外侧均缠裹保温材料并采用耐低温胶固定，所述外筒的保温夹层内侧面与保温材料通过耐低温胶固定。

优选地，所述内筒的内筒壁外侧缠裹保温材料并采用耐低温胶固定，所述内筒的保温夹层内侧面与保温材料也通过耐低温胶固定。

优选地，所述支撑法兰外侧表面均覆裹保温材料，保温材料与支撑法兰采用耐低温胶固定，所述端部盖板与保温材料通过耐低温胶固定。

优选地，所述外筒、所述内筒、所述支撑法兰、所述端部盖板均由非金属材料制成。