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(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CN108448945A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810250187.9(22)申请日2018.03.26(71)申请人中国石油大学(华东)地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人刘静马宏忠程俊(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人许峰(51)Int.Cl.H02N15/00(2006.01)F03B11/06(2006.01)F03B13/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置(57)摘要本发明公开了一种用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,包括定子和设置在所述定子上方的转子,所述定子固定设置,围绕水轮机大轴安装并与之保持间隙,所述转子固定安装在水轮机大轴上,定子包括背铁和设置在所述背铁上侧面的至少一个悬浮力单元,所述悬浮力单元包括以水轮机大轴为中心对称设置的多个超导绕组对,每个所述超导绕组对包括沿背铁的径向相邻设置的两个超导绕组,所述悬浮力单元与转子之间存在工作气隙。本发明体积能量密度大,大大降低轴承负荷的同时受力稳定、受力扰动小。CN108448945ACN108448945A权利要求书1/1页1.一种用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:该装置包括定子和设置在所述定子上方的转子,所述定子固定设置,围绕水轮机大轴(1)安装并与之保持间隙,所述转子固定安装在水轮机大轴(1)上,定子包括背铁(7)和设置在所述背铁(7)上侧面的至少一个悬浮力单元(12),所述悬浮力单元(12)包括以水轮机大轴(1)为中心对称设置的多个超导绕组对(10),每个所述超导绕组对(10)包括沿背铁(7)的径向相邻设置的两个超导绕组(3),所述悬浮力单元(12)与转子之间存在工作气隙。2.根据权利要求1所述的用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:所述超导绕组(3)绕制在背铁(7)上侧面设置的非导磁材料制成的合金芯(2)上。3.根据权利要求1所述的用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:所述超导绕组对(10)的两个超导绕组(3)形状尺寸相同。4.根据权利要求1、2或3所述的用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:所述悬浮力单元(12)为多个,多个悬浮力单元(12)以水轮机大轴(1)为中心,沿背铁(7)径向呈同心圆排列,每个悬浮力单元(12)中的各超导绕组(3)的周向长度相同,不同悬浮力单元(12)的超导绕组(3)径向宽度相同、周向长度不同,位于外侧的悬浮力单元(12)比其内侧的悬浮力单元(12)的超导绕组(3)的周向长度要长。5.根据权利要求1、2或3所述的用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:所述悬浮力单元(12)中,超导绕组(3)的周向长度l为:l=πR/3.3P,其中R为一个超导绕组(3)的中心到大轴(1)轴心的距离,P为定子的等效磁极对数。6.根据权利要求1、2或3所述的用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:所述背铁(7)为导磁材料制成。7.根据权利要求1、2或3所述的用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:所述定子的磁极数满足f1+f2=Pn/30,其中f1为正向半边的电流频率,f2为反向半边的电流频率,P为定子的等效磁极对数,n为水轮机大轴的旋转速度,所述正向半边和反向半边的定义为:以过水轮机大轴(1)轴心的一条直线为分界线,将背铁(7)上的超导绕组(3)分为两组,并对两组超导绕组(3)施加顺序相反的电流,产生磁场方向与水轮机大轴(1)旋转方向一致的为正向半边,产生磁场方向与水轮机大轴(1)旋转方向相反的为反向半边。8.根据权利要求1、2或3所述的用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置,其特征在于:所述转子包括面朝定子的铜板(4)和位于所述铜板(4)上方的铝合金板(5),铝合金板(5)与铜板(4)叠压在一起,固定安装在水轮机大轴(1)上。2CN108448945A说明书1/6页一种用于立轴式水轮发电机的感应型超导磁悬浮减载装置技术领域[0001]本发明属于水轮发电机系统技术设计和磁悬浮领域,涉及了一种为立轴式水轮发电机推力轴承减载的感应型磁悬浮装置。背景技术[0002]目前,我国电力行业已到了一个繁荣发展时期,这个时期在正朝着规模强大的电网和机组方向发展,并具有高信息化程度和高科技的双高特点。在水利发电领域,我国已建成许多个单机容量700MW级的大型水电机组,并具有了自主研发的能力,但是,由于我国建设水电站地理环境恶劣,小容量的机组无疑会带来一系列问题,发展