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    塊狀超導磁鐵組成的電機邁向實用化
    發布時間:2011-11-04 點擊量:529次

     日本用Y系高溫超導體與同系的Gd系超導體熔融而成的結晶塊塊狀磁鐵設計并試制出同步電機。具體結構是電機旋轉磁場配置由8個塊狀磁鐵構成多層磁場,對8個塊狀磁鐵利用電樞線圈進行瞬時充磁。通過試驗證實,新超導電機和現時的永磁同步電機相比,體積減小了1/3以上。 
        
           本電機的特點有:(1)在轉子上設置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子內部從外部連通到旋轉連接點,使在轉子內部的冷媒(液體氮-196℃)循環,將塊狀磁鐵冷卻。轉子電樞間為真空,無風損,無刷,不使用鐵心。(3)通過對轉子圓板上的塊狀磁鐵在夾住轉子的固定電樞的線圈中瞬間給以脈沖電流,建立磁場,在塊狀磁鐵內部通過此脈沖磁場充磁(或稱捕捉磁場)。(4)不僅旋轉磁場內部的塊狀磁鐵,連電樞線圈也用循環冷媒冷卻。(5)無機械沖擊而充磁。 
        
          把配置有8個塊狀磁鐵的旋轉磁場由1~2個轉子板多層化,利用原來2倍16個塊狀磁鐵,成功實現同步運轉。當對塊磁鐵磁場充磁達0.5T時取得了15kW的輸出功率。 
        
          就液體氮冷卻而言,在電機內部對塊狀磁鐵充磁可達10T以上。利用冷媒的過冷卻,在旋轉磁場是兩層時,實現60kW的設計規格,故高溫超導電機高功率化了。 
        
          由于這類塊狀磁鐵是以小直徑就可保持非常強的磁場,隨著充磁技術的進步,不僅用作小船舶推進機,而且對推進新一代多樣移動體等小型目標用作電動機或發電機是大有前景的。還有日本超導研究所已研制出大型(直徑140mm)Gd系塊狀磁鐵。

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