超导磁热器.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CN109728707A(43)申请公布日2019.05.07(21)申请号201711090305.6(22)申请日2017.10.30(71)申请人李启飞地址222115江苏省连云港市赣榆区金山镇西张夏村一队(72)发明人李启飞(51)Int.Cl.H02K55/00(2006.01)H05B6/02(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图11页(54)发明名称超导磁热器(57)摘要超导磁热器的关键部件有磁力耦合制热系统和杜瓦保温系统。磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子上一个装有电枢绕组，另一个装有感应盘或感应筒，转子和定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互耦合，并因此实现能量转化，获得热能。磁力耦合制热系统使用电枢绕组励磁来形成相对旋转磁场，当电枢绕组通电励磁形成的磁场是方向稳定不变的磁场时，需要由动力驱动超导磁热器的转子转动，当电枢绕组使用交流电时，可由电枢绕组直接形成相对旋转磁场，通过对电枢绕组制成的转子或定子加装杜瓦外壳，利用液氮或液氦等低温物质进行冷却，形成超导环境或准超导环境，利用超导技术来形成强磁场，以此来形成大功率的制热设备。CN109728707ACN109728707A权利要求书1/2页1.超导磁热器的技术方案——其特征是超导磁热器的关键部件有磁力耦合制热系统和杜瓦保温系统，磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子产生磁力耦合实现能量转化，转子和定子上一个装有电枢绕组，另一个装有感应盘或感应筒，电枢绕组用来形成相对旋转磁场，感应盘或感应筒用来形成感应磁场，转子和定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互耦合，并因此实现能量转化，获得热能，磁力耦合制热系统使用电枢绕组励磁来形成相对旋转磁场，当电枢绕组通电励磁形成的磁场是方向稳定不变的磁场时，需要由动力驱动超导磁热器的转子转动，当电枢绕组使用交流电时，可由电枢绕组直接形成相对旋转磁场(此时可以不用动力驱动转子，转子并不转动，只是磁场以一定频率变化)，通过对电枢绕组制成的转子或定子加装杜瓦外壳，利用液氮或液氦等低温物质进行冷却，形成超导环境或准超导环境，利用超导技术来形成强磁场，以此来形成大功率的制热设备，根据磁力耦合制热系统的磁力耦合面的位置不同，超导磁热器可分为盘式超导磁热器、筒式超导磁热器和混合式超导磁热器。2.根据权利要求1所述的超导磁热器，其特征是使用磁力耦合制热系统，磁力耦合制热系统在工作时存在相对旋转磁场和感应磁场，相对旋转磁场由电枢绕组通电励磁形成的N极和S极交替排列的电磁铁来形成，感应磁场由感应盘或感应筒中产生的感应电流产生，感应盘或感应筒采用具有优良导电性能的导体板，感应盘或感应筒从原理上讲至少应包括感应板和屏蔽板两部分，当两部分采用相同的材料时，可直接融为一体，适当控制板的厚度即可，感应盘和感应筒上还可以增设叶片，从而增加热辐射和热传导的面积，感应盘或感应筒必须选用耐高温的导体材料，而耐高温的导体材料不一定能具有屏蔽磁的特性，这时便可以根据产品具体使用的情况来设计，把磁屏蔽措施放在隔热屏障外面，如果漏磁不会对其它设备造成影响，感应盘或感应筒也可以不使用磁屏蔽措施。3.根据权利要求1所述的超导磁热器，其特征是使用磁力耦合制热系统，磁力耦合制热系统由转子和定子组成，磁力耦合制热系统在工作时存在相对旋转磁场和感应磁场的相互耦合作用，磁力耦合面为相对旋转磁场和感应磁场相互耦合的理论假设中性面，磁力耦合面位于转子和定子之间，根据磁力耦合面的位置不同，磁力耦合制热系统分为盘式、筒式和混合式三种基本类型，盘式磁力耦合制热系统的磁力耦合面垂直于超导磁热器的中心轴，筒式磁力耦合制热系统的磁力耦合面平行于超导磁热器的中心轴，混合式磁力耦合制热系统的磁力耦合面同时布置于平行和垂直于超导磁热器的中心轴的方向上，此外，磁力耦合制热系统的磁力耦合面也可以与超导磁热器的中心轴成斜角布置。4.根据权利要求1所述的超导磁热器，其特征是超导磁热器的热负荷调节可以通过加装热负荷机械调节机构来电动调节，热负荷机械调节机构由电机、回转直线运动可逆转化部件等组成，由电机直接或经齿轮传动间接驱动回转直线运动可逆转化部件，调节转子和定子之间的相对位置，改变磁场耦合间隙或磁场耦合面积，从而改变磁力耦合制热系统的热负荷，回转直线运动可逆转化部件可以根据工况采用沟槽凸轮组件、滚珠丝杠组件、滑动丝杠组件或行星滚柱丝杠组件，沟槽凸轮组件由沟槽凸轮、滚子和滚子固定轴组成，滚珠丝杠组件由螺母、钢球和丝杠等组成，滑动丝杠组件由螺母和丝杠组成，行星滚柱丝杠组件由螺母、滚柱和丝杠等组成，热负荷机械调节机构中的电机与外部电源的连接可采用高速回转导电接头或电动调速专用高速回转接头。5.根据权利要