獵迅（天津）電氣科技有限公司

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碳獵迅電氣科技有限公司（下稱“獵迅電氣”）主要生產(chǎn)研發(fā)高頻交流電半超導(dǎo)材料包含超導(dǎo)電機(jī)，超導(dǎo)永磁電機(jī)、超導(dǎo)永動機(jī)、超導(dǎo)電機(jī)控制器、控制柜、超導(dǎo)變壓器、微風(fēng)發(fā)電機(jī)組、地磁發(fā)電機(jī)，空晶動能發(fā)電機(jī)，并低碳供熱機(jī)組，常壓智能多級加，太陽能集熱板、電鍋爐、智慧能源系統(tǒng)將此技術(shù)應(yīng)用于電力超高節(jié)能行業(yè)。在中國“3060雙碳目標(biāo)”的大政策前提下，將在研發(fā)制造/業(yè)務(wù)版塊/行業(yè)領(lǐng)域/資本經(jīng)營上，更好的配合工業(yè)高耗能企業(yè)進(jìn)行智慧節(jié)能改造。

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超導(dǎo)電動機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

發(fā)布時間：2024-02-21 瀏覽次數(shù)：71 返回列表

徑向間隙超導(dǎo)同步電動機(jī)

定轉(zhuǎn)子間隙方向沿轉(zhuǎn)子半徑方向，并且磁通路徑閉合面垂直于轉(zhuǎn)軸的超導(dǎo)電機(jī)稱為徑向間隙超導(dǎo)電機(jī)，如圖7所示。根據(jù)超導(dǎo)所處位置不同，又可細(xì)分為徑向間隙轉(zhuǎn)子半超導(dǎo)電機(jī)、徑向間隙定子半超導(dǎo)電機(jī)和徑向間隙全超導(dǎo)電機(jī)。

徑向間隙超導(dǎo)電機(jī)

徑向間隙轉(zhuǎn)子半超導(dǎo)電機(jī)的定子繞組由銅線繞制，在轉(zhuǎn)子上采用超導(dǎo)磁體進(jìn)行勵磁。徑向間隙轉(zhuǎn)子半超導(dǎo)電機(jī)轉(zhuǎn)子需要低溫冷卻系統(tǒng)、隔熱轉(zhuǎn)矩結(jié)構(gòu)、超導(dǎo)供電滑環(huán)結(jié)構(gòu)以及電磁屏蔽結(jié)構(gòu)等維持超導(dǎo)磁體正常工作，如圖所示。相同尺寸的超導(dǎo)磁體可以產(chǎn)生更高的氣隙磁密，勵磁繞組可采用無鐵芯結(jié)構(gòu)減輕轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)重量，大幅提升電機(jī)功率密度。但轉(zhuǎn)子勵磁無鐵芯結(jié)構(gòu)使得超導(dǎo)材料的用量以及漏磁增加。同時，超導(dǎo)勵磁繞組隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶來了大電流滑環(huán)電刷磨損，超導(dǎo)二元引線漏熱，轉(zhuǎn)軸冷卻通道動密封以及通過轉(zhuǎn)矩傳遞漏熱等問題，嚴(yán)重限制了轉(zhuǎn)子半超導(dǎo)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，工作轉(zhuǎn)速均低于5 kr/min。

徑向間隙轉(zhuǎn)子半超導(dǎo)電機(jī)示意圖

相比于轉(zhuǎn)子半超導(dǎo)電機(jī)，徑向間隙定子半超導(dǎo)電機(jī)的低溫冷卻系統(tǒng)相對簡單，技術(shù)上更容易實(shí)現(xiàn)。同時，由于超導(dǎo)的高載流密度特性，可使超導(dǎo)電機(jī)趨向小型化和輕質(zhì)化。為簡化冷卻系統(tǒng)和緩解轉(zhuǎn)子超導(dǎo)勵磁半超導(dǎo)電機(jī)低溫旋轉(zhuǎn)動密封的矛盾。出現(xiàn)了一種定子超導(dǎo)勵磁-旋轉(zhuǎn)電樞型的第1類徑向間隙定子半超導(dǎo)電機(jī)。

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該電機(jī)采用靜置的超導(dǎo)勵磁繞組和旋轉(zhuǎn)的銅電樞繞組，靜置的超導(dǎo)勵磁結(jié)構(gòu)大幅降低了超導(dǎo)冷卻系統(tǒng)復(fù)雜程度，但旋轉(zhuǎn)電樞結(jié)構(gòu)仍擺脫不了滑環(huán)電刷的制約，同時使銅損耗增加。美國和法國分別就內(nèi)旋轉(zhuǎn)電樞和外旋轉(zhuǎn)電樞的第1類徑向間隙半超導(dǎo)電機(jī)開展了相應(yīng)的研究工作。

如果將電機(jī)的電樞繞組用超導(dǎo)繞組替代，轉(zhuǎn)子采用常規(guī)勵磁，便形成了轉(zhuǎn)子常規(guī)勵磁-超導(dǎo)電樞型的第2類徑向間隙定子半超導(dǎo)電機(jī)。但超導(dǎo)電樞繞組在交變電流或交變磁場工作條件下，會產(chǎn)生一定的交流損耗。相對于旋轉(zhuǎn)勵磁型電機(jī)而言，該種結(jié)構(gòu)電機(jī)的超導(dǎo)電樞低溫冷卻系統(tǒng)是靜置的，相對簡單，但是超導(dǎo)電樞繞組結(jié)構(gòu)往往需要相對龐大的低溫冷卻系統(tǒng)。

徑向間隙全超導(dǎo)電機(jī)可以同時擁有高載流密度和高氣隙磁密，且重量較小，具有半超導(dǎo)電機(jī)所有的優(yōu)點(diǎn)，也面臨著半超導(dǎo)電機(jī)的所有難題。世界各國目前主要以全超導(dǎo)電機(jī)概念設(shè)計為主，圖9展示了面向航空電推進(jìn)的全超導(dǎo)電機(jī)概念設(shè)計的功率-功率密度-轉(zhuǎn)速分布情況。

在理論上，考慮制冷系統(tǒng)重量后的全超導(dǎo)電機(jī)功率密度可以高達(dá)25.6 kW/kg，性能遠(yuǎn)高于常規(guī)同類電機(jī)，可以滿足大型電動飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)要求。全超導(dǎo)電機(jī)的研制主要圍繞小功率樣機(jī)開展，目前報道的有英國劍橋大學(xué)中國清華大學(xué)，俄羅斯莫斯科航空學(xué)院和日本九州大學(xué)。
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