[发明专利]一种筒式串联线路单极直流电机

说明书

一种筒式串联线路单极直流电机，包括机壳(1100)、定子(1200)、转子(1300)，所述机壳包括筒式外壳(1100‑A)和该筒式外壳(1100‑A)轴向两端部的盘式端盖(1100‑B)，所述定子(1200)、转子(1300)设置在机壳内，其特征在于：所述定子(1200)包括开环式鼠笼电枢(1202)和筒式电枢固定体(1201)，所述转子包括筒式转子(1301)和环型励磁线圈(1302)；所述筒式转子(1301)上轴向间隔设置有至少2个环型励磁线圈(1302)；所述筒式电枢固定体(1201)上设置有至少1个开环式鼠笼电枢(1202)；相邻的环型励磁线圈(1302)的电流方向相反，从而形成单极径向磁场，在每个单极径向磁场的有效励磁边径向外侧对应设置有1个开环式鼠笼电枢(1202)。

技术领域

本发明涉及单极电机领域，具体涉及一种筒式串联线路超导单极直流发电机或电动机或超导储能装置。

背景技术

1、目前高温超导材料正逐步进入工业化应用的发展阶段，电机技术领域更是超导材料应用的热门领域，高温超导材料有比常规导电材料高出一个数量级的载流密度和极低的电能损耗，使用超导材料制作的电机具有更高的功率密度和更小的体积及更高的效率。

2、但是使用超导材料制作的线材或带材在通过交流电时有较大的交流损耗，直流超导应用是相对较有效的发展方向，而单极式结构无疑是超导电机设计制造较优的选项，但单极电机存在着电枢电势太小的弱点，这将使电枢电流变大，可达到几万、十几万安，甚至更高，产生一个旋转集流的问题在技术上成为一个难度较大的问题，为更大范围的参数匹配和解决大电流所带来的各种弊端，提高电枢电压是必须解决的一个重要课题。

3、现在常规的单极电机一般都采用常规铜电枢绕组为转子，超导励磁线圈为定子的结构，为提高电枢电压，一般都采用电刷滑环的方式对电枢进行线路串联构造和大电流集电，但集电滑环本身又带来相应的许多技术问题，如碱金属的腐蚀、接触耦的浸润性电刷与滑环材质的配合、冷却降温、因磁路要求而对非磁性材料的选择、集电区漏磁场对液态金属或固体电刷产生电磁力所引起的各类问题、环境气氛设定等，都极大的制约了单极电机的实用化发展进程。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单紧凑，方便制造和实用化推广应用的单极电机，本发明人提出如下技术方案：

本发明所述的一种筒式串联线路单极直流电机，包括机壳(1100)、定子(1200)、转子(1300)，所述机壳包括筒式外壳(1100-A)和该筒式外壳(1100-A)轴向两端部的盘式端盖(1100-B)，所述定子(1200)、转子(1300)设置在机壳内，其特征在于：所述定子(1200)包括开环式鼠笼电枢(1202)和筒式电枢固定体(1201)，所述转子包括筒式转子(1301)和环型励磁线圈(1302)；所述筒式转子(1301)上轴向间隔设置有至少2个环型励磁线圈(1302)；所述筒式电枢固定体(1201)上设置有至少1个开环式鼠笼电枢(1202)；相邻的环型励磁线圈(1302)的电流方向相反，从而形成单极径向磁场，在每个单极径向磁场的有效励磁边径向外侧对应设置有1个开环式鼠笼电枢(1202)，所述开环式鼠笼电枢(1202)为超导电枢或常规铜电枢，所述环型励磁线圈(1302)为超导线圈或常规铜线圈。