[发明专利]一种高温超导双饼线圈及其绕制固定方法

说明书

本发明属于超导磁体技术领域，公开了一种高温超导双饼线圈，包括由同一条高温超导带材缠卷而成的两个单饼线圈，以及中间骨架、第一盖板和第二盖板；所述中间骨架的两个侧面分别放置一个单饼线圈；所述第一盖板与中间骨架的其中一个侧面连接；所述第二盖板与中间骨架的另外一个侧面连接；两个单饼线圈之间的带材从中间骨架穿过；所述中间骨架和第一盖板之间，以及中间骨架和第二盖板之间，均设有调整组件。本发明实现了一副骨架绕制多个不同匝数的线圈，在此基础上，控制线圈张力大小，避免线圈缝隙过大和/或容易松散的问题。本发明还公开了一种高温超导双饼线圈的绕制固定方法。

技术领域

本发明属于超导磁体技术领域，尤其涉及一种高温超导双饼线圈及其绕制固定方法。

背景技术

随着我国电力需求量的日益增大，人们对电力系统可靠性、电能质量、环保、节能等方面提出了新的需求，电力设备的小型化、轻量化也成为共同的追求目标。

超导材料，具有零电阻、抗磁性等优良物理特性，由超导材料制成的超导线具有体积小、重量轻、传输电流密度高以及损耗低的优点，能克服传统电力技术和设备的固有缺陷。自从上个世纪被发现以来，超导材料及其应用，特别是在超导电力技术和超导磁体技术方面，一直是当代科学技术中最活跃的前沿研究领域之一。相比于低温超导材料，高温超导材料具有高临界温度，在高磁场下具有强载流能力，同时具有较高的机械强度。

基于此，高温超导电机使用高温超导带材绕制而成的线圈替代传统电机的铜绕组作为定子电枢绕组或者转子励磁绕组，在相同体积下，能够产生比铜绕组强数倍的磁场。由此，在大型船舶推进、航空航天、风力发电、电力机车和电动汽车等应用场合，由于实际使用占地空间具有严格限制，因此高温超导电机不仅可以大大减小电机的体积和重量，还可以大幅度增加电机的功率，实现电力设备的结构紧凑和效率提升。

在目前的技术中，高温超导电机一般采用超导跑道型双饼线圈，由于高温超导带材具有陶瓷特性，因此超导线圈在绕制时容易折断，此外，其还具有价格较贵的缺点。在超导线圈绕制完成后，采用真空环氧浸渍方式进行固化，或在线圈的带材端部用点胶方式固定，然而，超导线圈在30K或77K低温下工作时，这些固定材料由于热胀冷缩，张力不可控制，容易使线圈松散，增加带材之间间隙，造成线圈性能下降甚至整体地损坏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种高温超导双饼线圈，实现一副骨架绕制多个不同匝数的线圈，线圈采用机械固定的方式，无需使用环氧树脂浸渍，因此绕制线圈的高温超导带材可以回收重复利用，在此基础上，控制线圈张力大小，避免线圈缝隙过大和/或容易松散的问题。本发明还公开了一种高温超导双饼线圈的绕制固定方法。本发明的具体技术方案如下：

一种高温超导双饼线圈，包括：

由同一条高温超导带材缠卷而成的两个单饼线圈；

中间骨架，所述中间骨架的两个侧面分别放置一个单饼线圈；

第一盖板，所述第一盖板与中间骨架的其中一个侧面连接；以及

第二盖板，所述第二盖板与中间骨架的另外一个侧面连接；

其中，两个单饼线圈之间的带材从中间骨架穿过；所述中间骨架和第一盖板之间，以及中间骨架和第二盖板之间，均设有调整组件。

在本发明中，所述调整组件的作用即用于调整其同侧单饼线圈的间隙，及避免该单饼线圈松散，从而以此结构实现对线圈张力的大小控制，由此防止高温超导线圈在电机中作为转子励磁绕组时，承受电磁转矩过大而导致线圈变形甚至损坏，有效确保了高温超导线圈的在电机中的稳定运行。

优选的，所述调整组件包括：

分别设置于中间骨架两侧的限位条；以及

分别设置于第一盖板和第二盖板，且与同侧限位条配合的固定条；