一种模块化高温超导磁体系统及其装配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112420312A(43)申请公布日2021.02.26(21)申请号202011187592.4H01F6/06(2006.01)(22)申请日2020.10.29H01F41/04(2006.01)(71)申请人武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所）地址430064湖北省武汉市洪山区南湖汽校大院(72)发明人周勇李位勇熊琪郑军孙宇飞(74)专利代理机构武汉凌达知识产权事务所(特殊普通合伙)42221代理人刘念涛宋国荣(51)Int.Cl.H01F6/00(2006.01)H01F6/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种模块化高温超导磁体系统及其装配方法(57)摘要本发明公开了一种模块化高温超导磁体系统，包括容器上盖板、超导磁体、框架组件、M个支撑组件和容器下底板，容器上盖板和容器下底板均由本体和连接块组成，框架组件由框架本体以及过渡板组成，超导磁体由磁体下底板、磁体上盖板以及双饼线圈组成，磁体上盖板和磁体下底板上设置有固定块，连接块和固定块均为具有销钉孔的n形块，支撑组件由支撑杆一、支撑杆二和支撑杆三组成，所述超导磁体、支撑组件以及低温管路的外表面均包覆多层绝热材料；还公开了其装配方法，本发明特别适合在高温超导电机中使用，尤其适合在大功率、低转速、结构紧凑、低运行成本等要求的船舶推进用高温超导电动机或高温超导直驱风力发电机中运用。CN112420312ACN112420312A权利要求书1/2页1.一种模块化高温超导磁体系统，其特征在于：由真空容器、超导磁体（5）以及支撑组件（2）构成；所述的真空容器由容器上盖板（6）、容器下底板（1）以及通过密封圈分别与容器上盖板（6）和容器下底板（1）连接的框架组件（4）组成，所述的容器下底板（1）由下底板本体（11）和成对设置在下底板本体（11）左右侧的下底板连接块（12）组成，所述的容器上盖板（6）由容器上盖板本体（62）和成对设置在容器上盖板本体（62）上的上盖板连接块（61）组成，所述的框架组件（4）由连接容器上盖板（6）和容器下底板（1）的框架本体（43）以及与框架本体（43）相连接的过渡板组成，所述的过渡板上安装有密封接线柱（44）、抽真空接头（41）以及冷媒传输接头（42）；所述的超导磁体（5）由L形截面的磁体下底板（52）、磁体上盖板（53）以及夹持在磁体下底板（52）和磁体上盖板（53）之间的多个双饼线圈（51）组成，双饼线圈（51）由内环（511）、外环（513）以及通过低温树脂固化在内环（511）和外环（513）之间的超导线圈（512）组成，所述的双饼线圈（51）通过引线串联在一起，所述的磁体上盖板（53）和磁体下底板（52）左右侧分别设置有与连接块对应的固定块，所述的磁体下底板（52）或磁体上盖板（53）通过管路与冷媒传输接头（42）相连，冷媒传输接头（42）通过管路与外部低温制冷系统相连，所述的超导磁体（5）通过电流引线与密封接线柱（44）相连，密封接线柱（44）与外部磁体电流源相连；所述的支撑组件（2）由沿超导磁体（5）长度方向布置在磁体下底板（52）左右侧的多个支撑杆一（21）、沿超导磁体（5）宽度方向以X形交叉布置在磁体下底板（52）上的支撑杆二（22）和沿超导磁体（5）长度方向布置在磁体上盖板（53）左右侧的多个支撑杆三（23）组成，所述的支撑杆一（21）和支撑杆二（22）两端通过销钉分别与下底板连接块（12）和磁体下底板（52）上的固定块连接，所述的支撑杆二（22）两端通过销钉分别与上盖板连接块（61）和磁体上盖板（53）上的固定块连接；所述超导磁体（5）、支撑组件（2）以及管路的外表面均包覆多层绝热材料。2.根据权利要求1所述的一种模块化高温超导磁体系统，其特征在于，所述的下底板连接块（12）和上盖板连接块（61）由不锈钢板、铝合金板、钛合金板或铜板加工而成。3.根据权利要求1或2所述的一种模块化高温超导磁体系统，其特征在于，所述的支撑杆一（21）、支撑杆二（22）和支撑杆三（23）由截面为圆形或方形的中间段（212）以及带有销钉孔的前端部（211）和后端部（213）组成，由全复合材料、钛合金、不锈钢、铝合金或复合材料与金属材料形成的组合材料加工而成。4.根据权利要求3所述的一种模块化高温超导磁体系统，其特征在于，所述的内环（511）和外环（513）由不锈钢板、铝合金板、钛合金板、无氧铜板或玻璃纤维复合材料板加工而成。5.根据权利要求4所述的一种模块化高温超导磁体系统，其特征在于，所述的支撑杆一（21）与超导磁体（5）连接的低温端靠近超导磁体（5）的几何中心，支撑杆一（21）与容器下底板（1）和超导磁体（5