[发明专利]具有感应馈电和持续电流的混合绕线转子电机和发电机

权利要求书

1.一种用于装置(200)在发电机模式下的操作的方法(400)，该方法(400)包括以下步骤：

利用低温制冷机(170)冷却(410)转子(120)的超导线圈(150)，直至所述超导线圈(150)的绕组的温度处于超导操作温度；

由磁通泵(180)向所述超导线圈(150)提供(415)磁通，直至流过所述超导线圈(150)的所述绕组的持续电流处于持续操作电流；

从原动机(295)的轴(190)接收(420)转矩以使所述转子(120)旋转；

通过所述超导线圈(150)的所述持续电流生成(425)旋转磁场；

由所述超导线圈(150)通过所述旋转磁场与主定子线圈(130)电相互作用(430)；

通过与所述主定子线圈(130)耦合的所述超导线圈(150)的所述旋转磁场在所述主定子线圈(130)内生成(435)电动势EMF；

由控制定子线圈(140)从控制器(194)接收(440)电流；

由所述控制定子线圈(140)与所述转子(120)的非超导线圈(160)电相互作用(445)；

通过所述控制定子线圈(140)的电流的磁场在所述非超导线圈(160)内感应(450)控制电流；

通过所述非超导线圈(160)内的所述控制电流生成(445)磁场以与所述主定子线圈(130)耦合；

通过由所述非超导线圈(160)内的所述控制电流生成的所述磁场调制(460)由所述超导线圈(150)生成的磁场；以及

与由所述超导线圈(150)单独生成的所述磁场的大小、相位和频率中的至少一个相比，改变(465)所述超导线圈(150)和所述非超导线圈(160)的旋转磁场的组合的大小、相位和频率中的至少一个，以控制输出电压的大小、相位和频率中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主定子线圈(130)连接到配电总线(192)并向所述配电总线(192)输送电功率。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，所述控制定子线圈(140)连接到所述控制器(194)并从系统控制器(196)接收至少一个控制信号(198)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述输出电压在主定子线圈端子(131)处输出。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，下列中的至少一个成立：

当所述超导线圈(150)与所述主定子线圈(130)电相互作用时，所述超导线圈(150)充当恒定磁通源；

与所述主定子线圈(130)基本同步地电相互作用；以及

与所述主定子线圈(130)异步地电相互作用。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，所述主定子线圈(130)和所述控制定子线圈(140)中的每一个是超导和非超导之一。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述磁通泵(180)位于所述转子(120)的轴向和所述转子(120)的径向之一。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述低温制冷机(170)是位于所述转子(120)上的和为固定的之一。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中，该方法还包括下列步骤中的至少一个：

当所述低温制冷机(170)位于所述转子(120)上时，通过滑环(377)向所述低温制冷机(170)供电；以及

通过感应功率传递向所述低温制冷机(170)供电。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：使冷却气体从所述低温制冷机(170)经由通道(175)流到所述转子(120)的包括所述超导线圈(150)的冷部分(123)，并且其中，所述通道(175)从所述低温制冷机(170)连接到所述转子(120)的外半径和所述转子(120)的旋转轴线之一。