[发明专利]一种高速悬浮超导发电机

说明书

一种高速悬浮超导发电机利用低真空、高温超导环境，通过悬浮超音速动力车大动力机械高速前进，产生低阻力、低噪音、大磁力、大功率发电，本发明由悬浮超音速动力车、超导发电机组、电力输送网、铁轨、圆形低真空隧道、抽真空装置和控制中心组成。

技术领域

本发明涉及一种超导高速悬浮动力发电机技术。

背景技术

清洁能源发电一直是人类追求发展的目标。

中国计划制造地面商业超音速飞列车，速度最高达到4,000km/h。

人们把处实现超导的过程于超导状态的导体称之为超导体。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场。

由于临界温度的不断提高，人们将这些材料称为高温超导体。高温超导体的性质由载流子浓度决定，其本征特性是相干长度很短，即不均匀性。这对探索高温超导机理是十分需要的。超导的新奇特性的发现，对人类产生了重大意义。

零电阻效应具有无损耗运输电流的性质。如能实现超导化大功率发电机、电动机，例如在电力领域，利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到 5 万~6 万高斯(Gs)，并且几乎没有能量损失，这种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高 5~10 倍，达 1 万兆瓦，而体积却减少 1/2，整机重量减轻 1/3，发电效率提高50%。那么其不必要的能耗将大大降低，这在国防、科研、工业上具有极大的意义。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种利用低真空、高温超导环境，通过悬浮超音速动力车大动力机械高速前进，产生低阻力、低噪音、大磁力、大功率发电，一种高速悬浮超导发电机，其特征是，由悬浮超音速动力车、超导发电机组、电力输送网、铁轨、圆形低真空隧道、抽真空装置和控制中心组成。

作为本发明的进一步改进，其特征是：

所述悬浮超音速动力车设置在圆形低真空隧道内，通过设置在悬浮超音速动力车底部的超导线圈磁体与铁轨的磁力相斥作用，将悬浮超音速动力车车体上升悬空，所述的悬浮超音速动力车在牵引电机系统的牵引下，不断在圆形低真空隧道内沿着铁轨单向循环高速前进；

所述的悬浮超音速动力车由牵引电机系统、主车厢、超导线圈磁体、V形悬挂支架和刹车系统组成；

所述的牵引电机系统包括牵引变压器、牵引变流器、牵引控制系统、驱动装置、牵引电机和制动系统。

作为本发明的进一步改进，其特征是：

所述的超导发电机组设置在悬浮超音速动力车内，所述的高速悬浮超导发电机组设置四组，其中主发电机设置在悬浮高速动力车内，其余三组为辅助发电机，分别设置在悬浮高速动力车的左右两边和上面；

所述的超导发电机组由高速冲压发动机、液氮冷却装置和高速冲压发电机组成；

所述的高速冲压发动机由榄核形转子、锥轮、中轴、定子、聚流罩和压缩膨胀室组成，所述的榄核形转子、定子分别镶崁了超导磁铁，所述的聚流罩是前后强气流进出口、中间收窄的两边喇叭口形状，中间设置压缩膨胀室，所述的压缩膨胀室内分别设置了定子和榄核形转子的中段部位；

所述的液氮冷却装置分别在榄核形转子和定子上设置了冷凝管，冷却温度达到-150℃；