發(fā)布時間：2011-11-04
點擊量：2655次 日本用Y系高溫超導(dǎo)體與同系的Gd系超導(dǎo)體熔融而成的結(jié)晶塊塊狀磁鐵設(shè)計并試制出同步電機(jī)。具體結(jié)構(gòu)是電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場配置由8個塊狀磁鐵構(gòu)成多層磁場，對8個塊狀磁鐵利用電樞線圈進(jìn)行瞬時充磁。通過試驗證實，新超導(dǎo)電機(jī)和現(xiàn)時的永磁同步電機(jī)相比，體積減小了1/3以上。
本電機(jī)的特點有：（1）在轉(zhuǎn)子上設(shè)置8個直徑60mm，厚20mm的塊狀磁鐵用作磁場的磁極，呈軸流型。（2）在和輸出軸一體的轉(zhuǎn)子內(nèi)部從外部連通到旋轉(zhuǎn)連接點，使在轉(zhuǎn)子內(nèi)部的冷媒（液體氮-196℃）循環(huán)，將塊狀磁鐵冷卻。轉(zhuǎn)子電樞間為真空，無風(fēng)損，無刷，不使用鐵心。（3）通過對轉(zhuǎn)子圓板上的塊狀磁鐵在夾住轉(zhuǎn)子的固定電樞的線圈中瞬間給以脈沖電流，建立磁場，在塊狀磁鐵內(nèi)部通過此脈沖磁場充磁（或稱捕捉磁場）。（4）不僅旋轉(zhuǎn)磁場內(nèi)部的塊狀磁鐵，連電樞線圈也用循環(huán)冷媒冷卻。（5）無機(jī)械沖擊而充磁。
把配置有8個塊狀磁鐵的旋轉(zhuǎn)磁場由1~2個轉(zhuǎn)子板多層化，利用原來2倍16個塊狀磁鐵，成功實現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)對塊磁鐵磁場充磁達(dá)0.5T時取得了15kW的輸出功率。
就液體氮冷卻而言，在電機(jī)內(nèi)部對塊狀磁鐵充磁可達(dá)10T以上。利用冷媒的過冷卻，在旋轉(zhuǎn)磁場是兩層時，實現(xiàn)60kW的設(shè)計規(guī)格，故高溫超導(dǎo)電機(jī)高功率化了。
由于這類塊狀磁鐵是以小直徑就可保持非常強(qiáng)的磁場，隨著充磁技術(shù)的進(jìn)步，不僅用作小船舶推進(jìn)機(jī)，而且對推進(jìn)新一代多樣移動體等小型目標(biāo)用作電動機(jī)或發(fā)電機(jī)是大有前景的。還有日本超導(dǎo)研究所已研制出大型（直徑140mm）Gd系塊狀磁鐵。
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