[发明专利]一种超导电机转子、超导电机及超导线圈安装方法

说明书

本发明提供了一种超导电机转子、超导电机及超导线圈安装方法，所述超导电机转子包括转子主体和超导线圈，所述转子主体内部设置用于存储冷却液的空腔，所述转子主体两端分别设置通向所述空腔的中空管状转轴，一端转轴用于输入冷却液，另一端转轴用于输出冷却液，所述转子主体外表面对称设置不小于四的偶数个腰圆形径向凸起部，所述凸起部长边与转子主体轴向平行；所述超导线圈卷绕固定在所述凸起部圆周表面，且所述超导线圈的超导带材由内向外呈逐渐向所述转子主体偏移的倾斜状，使每匝超导带材靠近转子主体的一侧紧贴转子主体表面。本发明超导电机转子可直接对超导线圈外侧超导带材降温冷却，提高了对超导线圈的冷却效果和超导电机的转动效率。

技术领域

本发明涉及超导电机技术领域，尤其涉及一种超导电机转子、超导电机及超导线圈安装方法。

背景技术

超导电机的励磁绕组是采用能在强磁场下承载高密度电流的超导材料导线绕制而成。超导材料在临界条件下电阻为零，可使超导线圈能够流通强电流，产生强磁场，形成超导磁体，可使励磁绕组无功率损耗，从而提高超导电机效率。

专利文献CN114301216A公开了一种散热组件及内置有该散热组件的超导电机，内转子内部具有内储液腔，其中一端的外转子内具有连通内储液腔的输液通道；定子的外周壁与外壳的内周壁贴合，外壳的外壁内开设有外储液腔；内储液腔和外储液腔共同构成散热组件。该专利文献公开了一种超导电机的散热设计，超导电机的转子内部具有内储液腔，内储液腔通过转轴内的通道与外部联通。

在上述专利中，超导线圈卷绕呈跑道形，位于外转子与内转子之间的真空空间内，固定在内转子外表面。这种转子的冷却结构存在如下问题：

内转子超导线圈的卷绕方式是沿着内转子的切线方向延伸，外侧的超导线圈不与内转子外表面直接接触，因此内转子对超导线圈的冷却效果有限，卷绕的匝数越多，外侧的超导线圈与内转子中心间的距离就会越远，进一步降低了冷却效果，而且磁场沿内转子的切线方向向内转子两侧延伸分布，越是外侧的磁场就越不能发挥驱动电机旋转的功能，基波含量降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种超导电机转子、超导电机及超导线圈安装方法，用于改善超导电机转子的超导线圈的冷却效果以及磁场分布。

本发明提供了一种超导电机转子，包括转子主体和超导线圈，所述转子主体内部设置空腔，所述空腔内用于存储冷却液，所述转子主体两端分别设置通向所述空腔的中空管状转轴，一端的转轴用于输入冷却液，另一端的转轴用于输出冷却液，所述转子主体外表面对称设置多个腰圆形径向凸起部，所述凸起部的长边与转子主体的轴向平行，所述凸起部个数为不小于四的偶数；

所述超导线圈卷绕固定在所述凸起部圆周表面，且所述超导线圈的超导带材由内向外呈逐渐向所述转子主体偏移的倾斜状，使每匝超导带材靠近转子主体的一侧紧贴转子主体表面。

优选地，所述超导线圈相邻超导带材之间的偏移距离不超过超导带材宽度的十分之一。

进一步优选地，所述转子主体与所述凸起部圆周连接处为斜面，所述超导线圈的超导带材紧贴在所述斜面上。

优选地，所述凸起部与所述转子主体一体成型。

优选地，还包括槽状盖板，所述槽状盖板固定并包覆在每组凸起部和超导线圈外表面。

进一步优选地，所述槽状盖板为中空双层结构。

更进一步优选地，所述槽状盖板在与所述转子主体外表面接触的端面上设置密封垫，所述槽状盖板还设置真空阀。

本发明还提供了一种超导电机，包括上述任一项所述超导电机转子。

针对上述本发明提供的一种超导电机转子，本发明还相应提供了一种超导线圈安装方法，步骤包括：

将水平超导线圈卷绕在所述凸起部圆周；