[发明专利]一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法

权利要求书

1.一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于:

首先，采用双定子结构将超导励磁绕组和电枢绕组在空间上隔离，以减弱电枢反应磁场与超导线圈的直接耦合；

然后，在超导励磁绕组外侧布置导磁环，合理设计外定子齿数、转子导磁块个数和导磁环，使尽可能多的电枢反应磁场通过外定子、转子导磁块和导磁环闭合，而使其不穿过或者不直接作用于超导线圈；

最后，利用法拉第电磁感应定律和楞次定律的原理，在导磁环上安装鼠笼式阻尼屏蔽层，以抑制电枢反应基波及低次谐波在超导线圈周围引发的交变磁场；

在超导线圈外侧安装高导电率的铜或铝质金属屏蔽层，利用电枢反应高次谐波在金属屏蔽层上引发的涡流来抵消超导线圈周围的高次谐波；

其中所述双定子电机结构包括从外到内依次同心轴排列的外定子（1）、转子（2）、和内定子（3）；所述外定子（1）包括外定子轭（4）、外定子齿（5）、和嵌入外定子齿（5）槽内的铜电枢绕组（6）；

所述内定子（3）包括内定子轭（7）、内定子齿（8）、和嵌套在内定子齿（8）上的超导磁体（9）；所述超导磁体（9）主要由超导线圈（10）、低温恒温器（11）和包围超导线圈（10）的金属屏蔽层（12）组成，超导磁体（9）的外侧安装导磁环（13）；所述导磁环（13）由极靴状导磁块（14）和导磁桥（15）组成，导磁桥将导磁块连接起来形成一个整体；

所述的极靴状导磁块（14）的个数与超导磁体（9）的个数相等，且位于超导磁体（9）的正上方，鼠笼式阻尼屏蔽层（16）安装在导磁环（13）上；所述鼠笼式阻尼屏蔽层（16）由布置在极靴状导磁块（14）上的若干阻尼条（17）组成；所述的转子（2）由矩形状的导磁块（18）和非导磁块（19）沿圆周方向均匀排列组成。

2.根据权利要求1所述的一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于：在双定子场调制超导电机中采用金属屏蔽层（12）、导磁环（13）和鼠笼式阻尼屏蔽层（16）的组合方法抑制电枢反应对超导线圈的影响。

3.根据权利要求1所述的一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于：利用了电枢反应的基波和各次谐波在鼠笼式阻尼屏蔽层（16）和金属屏蔽层（12）上产生的感应电流，在空间上产生与电枢反应反向的感应磁场，以抑制电枢反应的影响。

4.如权利要求1所述的一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于，所述金属屏蔽层（12）可安装于低温恒温器（11）的内部或外部，并可采用铝等高导电性材料制作。

5.如权利要求1所述的一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于：所述极靴状导磁块（14）的中心线与超导磁体（9）的中心线对齐。

6.如权利要求1所述的一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于，所述阻尼条（17）的个数可进行适应性设计；所述阻尼条（17）可等间距均匀分布在极靴状导磁块（14）上，也可以不等间距不均匀地分布；所述阻尼条（17）可以部分短接也可以全部短接；阻尼条（17）也可采用铝等高导电性材料替代。

7.如权利要求1所述的一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于，所述外定子（1）的齿数Nt，转子（2）中的导磁块个数Nr，导磁环（13）中的极靴状导磁块（14）个数Np，但外定子齿数Nt须使电枢绕组（6）构成Ps对极的分数槽集中绕组；而且，电枢绕组的极对数Ps、转子导磁块的个数Nr、和导磁环上导磁块的个数Np，三者间必须满足关系：NrPsNp和Ps+Np/2= Nr。

8.如权利要求1所述的一种双定子场调制超导电机中电枢反应的屏蔽方法，其特征在于，所述内定子轭（7）和内定子齿（8）均可选用导磁材料或非导磁材料制造。