本发明涉及超导电机,具体涉及一种超导磁体支撑骨架、超导电机及使用方法。
背景技术:
1、如今,作为清洁和可再生能源的海上风能正在迅速发展,海上风电场已在全世界引起越来越多的关注。随着风力发电从陆上向海上发展,为提高发电效率,降低单位容量的发电成本,单机容量越来越大,5mw的风力发电机组已入运行,目前国际上正在研制10mw或更大容量的风力发电机。由于高温超导材料具有较高的载流能力,与传统的铜绕组和永磁体相比,高温超导线圈可产生更高的磁通密度,因此高温超导风力发电机具有转矩密度大,重量轻,体积小及效率高等特点。因此,超导电机被认为是大规模海上风力发电应用的最佳选择之一。
2、作为超导电机中的关键部件,超导励磁线圈在为电机提供可观的磁负荷的同时,也承受巨大的电磁力。因此,需要将超导线圈固定在支撑结构上形成超导磁体。同时,主流的超导材料需要在低温环境下才可以进入超导态,需要配套相应的低温冷却系统方能维持超导磁体的正常工作。目前,现有的超导电机将用于冷却超导线圈、支撑超导线圈的结构分离,从而降低了超导线圈的紧凑度,占据超导电机中较大的空间。
技术实现思路
1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的超导电机将用于冷却超导线圈、支撑超导线圈的结构分离,从而降低了超导线圈的紧凑度,占据超导电机中较大的空间的缺陷,从而提供一种超导磁体支撑骨架、超导电机及使用方法。
2、为解决上述问题,本发明提供了一种超导磁体支撑骨架,包括:
3、骨架本体,所述骨架本体设有第一流道,所述第一流道内适于流动有冷却介质,所述骨架本体的外周面上适于缠绕超导线圈;
4、导冷板,所述导冷板设于骨架本体的外周面上,所述导冷板与骨架本体固定连接。
5、可选地,所述骨架本体设有容纳腔,所述容纳腔与第一流道连通。
6、可选地,还包括盖板,所述盖板与导冷板间隔设置,所述盖板与导冷板分别沿骨架本体的轴向设置。
7、可选地,所述盖板设有第二流道,所述第一流道和第二流道连通设置。
8、可选地,所述第一流道内径和第二流道的内径相等。
9、可选地,还包括底板,所述导冷板设于底板和盖板之间,所述底板与导冷板间隔设置。
10、可选地,还包括连接座,所述连接座与骨架本体固定连接。
11、一种超导电机,包括上述的超导磁体支撑骨架。
12、可选地,还包括低温冷却组件,所述低温冷却组件以提供冷却介质。
13、一种超导磁体支撑骨架的使用方法,第一流道内流动的冷却介质产生的冷量经导冷板传递至超导线圈,以对超导线圈进行冷却。
14、本发明技术方案,具有如下优点:
15、1.本发明提供的超导磁体支撑骨架,包括:骨架本体,设有第一流道,第一流道内适于流动有冷却介质,骨架本体的外周面上适于缠绕超导线圈;导冷板,设于骨架本体的外周面上,导冷板与骨架本体固定连接。
16、通过将导冷板与骨架本体进行连接,缠绕的超导线圈在工作时产生的热量由导冷板传递至骨架本体上,再由骨架本体上设置的第一流道内的冷却介质与热量进行交换,从而实现冷却超导线圈的目的。同时,将导冷板与骨架本体实现连接、由导冷板传递冷量,且将第一流道设置于骨架本体上,提升了整体结构的紧凑度。
17、2.本发明提供的超导磁体支撑骨架,骨架本体设有容纳腔,容纳腔与第一流道连通,第一流道内流动的冷却介质进入容纳腔内,通过容纳腔增大与导冷板的换热面积。
18、3.本发明提供的超导磁体支撑骨架,还包括盖板,盖板与导冷板间隔设置,盖板与导冷板分别沿骨架本体的轴向设置,盖板和导冷板之间以容纳超导线圈。
19、4.本发明提供的超导磁体支撑骨架,盖板设有第二流道,第一流道和第二流道连通设置,使得冷却介质依次经第二流道、第一流道后进入容纳腔内。
20、5.本发明提供的超导磁体支撑骨架,第一流道内径和第二流道的内径相等,以保证冷却介质流速的稳定。
21、6.本发明提供的超导磁体支撑骨架,还包括底板,导冷板设于底板和盖板之间,底板与导冷板间隔设置,以在底板和导冷板间容纳超导线圈。
22、7.本发明提供的超导磁体支撑骨架,还包括连接座,连接座与骨架本体固定连接,降低了因热传导所导致的漏热现象。
23、8.一种超导电机,由于采用了上述任一项所述的超导磁体支撑骨架,因此具有上述任一项所述的优点。
24、9.本发明提供的超导电机,还包括低温冷却组件,低温冷却组件以提供冷却介质。
1.一种超导磁体支撑骨架,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超导磁体支撑骨架,其特征在于,所述骨架本体(1)设有容纳腔(7),所述容纳腔(7)与第一流道(6)连通。
3.根据权利要求2所述的超导磁体支撑骨架,其特征在于,还包括盖板(2),所述盖板(2)与导冷板(3)间隔设置,所述盖板(2)与导冷板(3)分别沿骨架本体(1)的轴向设置。
4.根据权利要求3所述的超导磁体支撑骨架,其特征在于,所述盖板(2)设有第二流道(5),所述第一流道(6)和第二流道(5)连通设置。
5.根据权利要求4所述的超导磁体支撑骨架,其特征在于,所述第一流道(6)内径和第二流道(5)的内径相等。
6.根据权利要求3所述的超导磁体支撑骨架,其特征在于,还包括底板(4),所述导冷板(3)设于底板(4)和盖板(2)之间,所述底板(4)与导冷板(3)间隔设置。
7.根据权利要求6所述的超导磁体支撑骨架,其特征在于,还包括连接座(8),所述连接座(8)与骨架本体(1)固定连接。
8.一种超导电机,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的超导磁体支撑骨架。
9.根据权利要求8所述的超导电机,其特征在于,还包括低温冷却组件,所述低温冷却组件以提供冷却介质。
10.一种超导磁体支撑骨架的使用方法,用于使用权利要求1所述的超导磁体支撑骨架,其特征在于,第一流道内流动的冷却介质产生的冷量经导冷板传递至超导线圈,以对超导线圈进行冷却。
