[发明专利]高温超导悬浮型飞轮转子支撑特性的测试装置及方法

权利要求书

1.一种高温超导悬浮型飞轮支撑特性的测试装置，其特征在于，所述高温超导悬浮型飞轮包括超导定子和转子，所述测试装置包括真空室、十字滑台、第一夹持结构、第二夹持结构和驱动机构，所述十字滑台、第一夹持结构、第二夹持结构和竖直滑台分别设置在所述真空室中，所述第一夹持结构将所述超导定子夹持固定在所述真空室内预设位置，所述第二夹持结构将穿入所述超导定子的转子夹持固定，所述第二夹持结构设置在所述十字滑台上，所述转子通过旋转轴与所述驱动机构动力连接，通过所述十字滑台移动能够带动所述转子沿水平面的横向和纵向移动；其中，所述旋转轴上设置有感测所述转子与所述超导定子水平相对位置的位移传感器，所述超导定子的轴向和/或径向设置有感测轴向悬浮力和/或径向悬浮力的力传感器。

2.如权利要求1所述的高温超导悬浮型飞轮支撑特性的测试装置，其特征在于，还包括竖直滑台，所述竖直滑台用于带动所述转子相对所述超导定子沿竖直方向相对移动。

3.如权利要求1所述的高温超导悬浮型飞轮支撑特性的测试装置，其特征在于，所述真空室上设置有抽真空接口、供电接口、冷却液进出口和通讯接口，所述抽真空接口用于与抽真空设备连接对所述真空室内抽真空，所述供电接口用于对所述十字滑台、所述竖直滑台和所述驱动机构供电，所述冷却液进出口用于向所述超导定子输送冷却液，所述通讯接口用于外部设备与所述真空室内的电子设备间通讯连接。

4.如权利要求1所述的高温超导悬浮型飞轮支撑特性的测试装置，其特征在于，所述真空室内还设置有测量所述转子的三维磁场均匀性的高斯计。

5.一种高温超导悬浮型飞轮支撑特性的测试方法，其特征在于，利用如权利要求1-4任一项所述的测试装置，包括如下步骤：

将超导悬浮型飞轮在所述真空室内定位后对所述真空室抽真空；

向所述高温超导悬浮型飞轮通电使所述超导定子相对静态下的所述转子之间悬浮，通过在水平面移动所述转子的位置来改变所述转子与所述超导定子在水平面上的偏移距离，并通过所述力传感器和所述位移传感器采集数据，根据采集数据测量在不同偏移距离下的悬浮力和悬浮刚度。

6.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

向所述驱动机构供电令所述驱动机构驱动所述转子旋转；

通过在水平方向移动所述转子的位置来改变所述转子与所述超导定子在水平方向的偏移距离，并通过改变驱动机构的转速来测量共振频率、阻尼系数和抗冲击能力。

7.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过在所述转子旋转过程中停止向所述驱动机构供电来测量旋转损耗。