[实用新型]一种转子超导结构

说明书

本实用新型公开了一种转子超导结构，空心的转子轴上同轴套设有转子背铁壳体，转子背铁壳体内包括铜导热部件；转子背铁壳体，包括呈圆盘状的空心壳体，及密封装配于空心壳体后端的端板；空心壳体及端板上均包括有用于密封装配转子轴的轴孔；铜导热部件，包括与转子轴向平行的柱状端，柱状端沿转子回转方向排列呈圆环分布；及，位于柱状端根部用于将多个柱状端串联的环状底部；空心壳体的前端面上包括有用于配合柱状端的通孔；伸出至空心壳体外的柱状端上卷绕有超导线圈；在转子背铁壳体内形成的空腔中包括分布式冷却气/液回路。

技术领域

本实用新型涉及电机超导技术领域，尤其涉及一种转子超导结构。

背景技术

电机通常包括安装成围绕协同操作的定子旋转或在协同操作的定子内旋转的圆筒形转子。也就是说，电机可以具有安装在外定子内的大致圆筒形的内转子、或围绕内定子安装的圆筒形外转子。在超导电机中，定子和/或转子可以包括安装在励磁线圈支撑结构上的多个超导励磁线圈，从而形成与定子或转子中的另一个的表面大致相邻但间隔开的表面。

在这种转子和定子的构造中存在这样一些必须克服的问题。首先，在操作时必须将超导励磁线圈和励磁线圈支撑结构保持在低温下。相反，优选的是保持安装励磁线圈支撑结构的安装架尽可能地接近环境温度，以便允许转子或定子与在环境温度下运转的其它装置或部件连接。因此，需要改进的转子和定子构造，以便在励磁线圈支撑结构与励磁线圈支撑结构的安装架之间提供非常好的隔热性。

实用新型内容

本实用新型提供的一种技术方案是一种转子超导结构，其解决了：

1、转子永磁体产生损耗（热能形式），使得转子运行过程中出现温升，采用超导材料虽然会存在涡流损耗，但由于低电阻特性，会大幅减少铜损。

2、转子盘的上磁钢的涡流损耗造成转子温升，若温度过高可能会造成磁钢退磁。

本实用新型的技术方案是：一种转子超导结构，包括转子轴；空心的转子轴上同轴套设有转子背铁壳体，转子背铁壳体内包括铜导热部件；

转子背铁壳体，包括呈圆盘状的空心壳体，及密封装配于空心壳体后端的端板；所述空心壳体及端板上均包括有用于密封装配所述转子轴的轴孔；

铜导热部件，包括与转子轴向平行的柱状端，柱状端沿转子回转方向排列呈圆环分布；及，位于柱状端根部用于将多个柱状端串联的环状底部；

所述空心壳体的前端面上包括有用于配合所述柱状端的通孔；伸出至空心壳体外的所述柱状端上卷绕有超导线圈；

在所述转子背铁壳体内形成的空腔中包括分布式冷却气/液回路。

转子轴为空心轴，转子轴上同轴套设有转子背铁壳体。因此，转子中给超导线圈通入直流电，使其产生一个理想状态下恒定的电磁场，此时使超导绕组降至临界温度以下已达到超导态，通过超导态下的低电阻特性，以恒定的环状电流产生稳态磁场，用以替代永磁体磁钢。而定子中用则用超导线圈替代传统的铜线圈。

转子背铁壳体，包括呈圆盘状的空心壳体，及密封装配于空心壳体后端的端板。端板封装在空心壳体后端，使转子背铁壳体内部形成一个空腔。

转子背铁壳体套装在转子轴上，因此在空心壳体及端板的中心均包括有用于密封装配转子轴的轴孔。转子轴呈阶梯轴状，因此，通过相应的轴径与转子背铁壳体上相应的轴孔进行配合可以实现结构装配。需要注意的是，为了确保空腔的密闭性，在转子轴与相应轴孔装配处加设了密封圈，密封圈可以有效保证空腔的密封效果。

铜导热部件安装于空腔内，铜导热部件包括多个与转子轴向平行的柱状端，柱状端沿转子回转方向排列呈圆环分布。在柱状端根部延伸出连接部将相邻柱状端串联起来，连接部连续串联形成了将所有柱状端串联的环状底部。