专利名称：带有拼合线圈壳体的高温超导转子线圈支撑体和安装方法
技术领域：
本发明总的来讲涉及一种同步转动电机的超导线圈。具体来讲，本发明涉及一种同步转动电机转子中的超导激励绕组的线圈支撑结构。
传统的铜绕组一般用于同步电机的转子。然而，铜绕组的电阻(虽然根据传统的度量标准电阻不高)足以使转子产生大量热量并降低电机的能量效率。近来，已经开发出超导(SC)线圈绕组供转子使用，SC线圈绕组实际上没有电阻，是具有很大优越性的转子线圈绕组。
铁心转子在空气隙磁场强度大约为2特斯拉时饱和。一种应用空气芯设计的已知超导转子，在转子中没有铁心，其空气隙磁场强度可达到3特斯拉或更高。这些高空气隙磁场使电机产生更高的能量密度，并使电机的尺寸和重量大量减少。空气芯超导转子要求大量的超导导线。而大量的超导导线增加了所需线圈的数量、线圈支撑体的复杂性、和超导线圈绕组和转子的成本。
高温超导线圈激励绕组是由脆性的超导材料制成，而超导材料必须冷却到不高于临界温度如27°K，以取得和保持超导性。超导绕组可以由高温超导材料制成，如铋锶钙铜氧(BixSrxCaxCuxOx)基导线。
超导线圈可以用液氦来冷却。液氦在通过转子绕组后，用过的热氦可返回到室温下的气体氦。使用液氦进行低温冷却需要对返回的室温下的气体氦连续地进行重新液化。这种重新液化带来很大的可靠性问题并要求有大量的辅助能量。
以前的超导线圈冷却技术包括用低温冷却器通过固体传导路径来冷却环氧树脂浸渍的超导线圈。或者，通过转子中的冷却管传输液体和/或气体致冷剂到超导线圈绕组，超导线圈浸没在流动的液体和/或气体致冷剂中。然而，浸没冷却需要使整个激励绕组和转子结构处于低温。其结果是，在转子磁回路中不能使用铁，因为铁在低温下具有脆性。
需要的是一种可用于电机的超导激励绕组组件，其没有已知的空气芯和超导转子的液体冷却的超导激励绕组组件的缺点。
另外，高温超导(HTS)线圈受到高弯曲和拉伸应变易于损坏。而这些线圈必须承受可使所述线圈绕组产生应力和应变的相当大的离心力，电机的一般操作涉及在数年时间里成千上万次的启动和结束的循环，这将产生转子的低循环疲劳载荷。另外，HTS转子绕组能够在转子平衡操作中在环境温度下经受25％的超速操作，而在发电操作过程中在低温条件下则不能承受超速状态。在超速状态下作用在绕组上的离心力要大大超过一般操作情况下的离心力。
用于电机的HTS转子激励绕组的超导线圈在冷却和正常操作时要承受应力和应变。要承受离心载荷，扭矩传递，和瞬间故障。为了承受作用力，应力，应变和循环载荷，超导线圈应当通过线圈支撑系统适当地支撑在转子上。这些线圈支撑系统应将超导线圈固定在HTS转子上并确保线圈能够抵抗由于转子的转动而产生的巨大的离心力。此外，线圈支撑系统应保护超导线圈，并确保线圈不会过早地出现裂纹、疲劳、或其它形式的开裂。
研发HTS线圈的支撑系统，尤其是在使超导线圈适合HTS转子方面存在很大的挑战。早先提出的HTS转子的线圈支撑系统的示例公开在美国专利No.5,548,168；5,532,663；5,672,921；5,777,420；6,169,353；和6,066,906中。然而，这些线圈支撑系统存在不少的问题，比如，价格高、结构复杂和要求的部件过多。早就存在着对具有超导线圈的线圈支撑系统的HTS转子的需求。还存在着对可用低价和容易制造的元件制造的线圈支撑系统的需求。
拼合壳体线圈支撑体非常适用于低能量密度、高温超导(HTS)电机。线圈支撑体承受高离心力和切向力，否则这些力会作用于超导线圈。线圈壳体首尾相连地沿线圈绕组的长侧面部分设置，以便均匀分布作用在线圈上的离心力和切向力。为了减少热量损失，线圈支撑件的质量已经最小化，以减少从转子通过支撑件传导到冷却的线圈的热量。线圈支撑件保持在低温，如同激励绕组一样。
线圈支撑系统包括一系列跨越跑道形状的线圈绕组的两个侧面之间间距的线圈支撑组件。各线圈支撑组件包括一拉杆和一对拼合线圈壳体。拉杆穿过通道，如转子芯的孔，在线圈绕组的相对的侧面之间延伸。位于拉杆各端的拼合线圈壳体连接到线圈。壳体将离心力从线圈传递到拉杆。各个线圈支撑组件相对转子芯包围线圈绕组。一系列线圈支撑组件向线圈绕组提供了坚固的保护支撑。
各拼合线圈壳体包括一对相对的侧面板，侧面板围绕超导线圈并连接在拉杆的端部。C形的侧面板通过螺栓固定在一起，包围一对侧面板之间的线圈。夹紧螺栓将侧面板夹持在一起，可防止线圈壳体在大离心力和切向力的作用下分离。
HTS转子可用于原设计就包括超导线圈的同步电机。或者，HTS转子可以取代现有电机的铜线圈转子，比如传统发电机中的转子。本文所介绍的转子和其超导线圈属于发电机范围，但是HTS线圈转子也适用于其它的同步电机。
线圈支撑系统用于使线圈支撑系统与线圈和转子形成整体。另外线圈支撑系统有助于在最后转子装配之前，预先装配线圈支撑系统、线圈和转子芯。预先装配可减少线圈和转子的装配时间，改进线圈支撑体的质量，和减少线圈组件的变化。
在本发明的第一实施例中，用于同步电机的转子包括转子芯；围绕所述转子至少一部分的超导线圈绕组，所述线圈绕组具有靠近所述转子芯侧面的侧面部分；至少一个穿过所述转子芯的通道延伸的拉杆，和连接到所述拉杆并与所述线圈绕组侧面部分连接的壳体，其中，所述壳体包括一对侧面板。
在本发明的另一个实施例中，一种支撑同步电机的转子芯的超导线圈绕组的方法包括步骤使拉杆穿过所述转子芯的通道延伸；将所述线圈绕组围绕所述转子芯定位，使所述拉杆在所述线圈绕组的侧面部分之间跨越；在围绕所述线圈绕组的侧面部分安装至少一个壳体的一对侧面板；将所述侧面板固定在一起；和连接所述壳体到所述拉杆的第一端。
附图与本说明书的内容相结合来介绍本发明的实施例。
图1是具有超导转子和定子的同步电机的示意性侧视图；图2是示例性超导线圈绕组的透视图；图3是高温超导(HTS)转子的转子芯，线圈绕组和线圈支撑系统的部分剖视图；图4和图5是拼合线圈壳体的透视图，图5是带有线圈的，而图4是没有线圈的；
图6是高温超导(HTS)转子的转子芯，线圈绕组和线圈支撑系统的透视图。
转子14具有一般为纵向延伸的轴20和通常是实心的转子芯22。实心的转子芯22具有高导磁率，并且通常是由铁磁材料如铁制成。在低能量密度超导电机中，转子的铁心用作减少磁动势(MMF)。MMF减少可使线圈绕组所需的超导(SC)线圈导线的数量减少。例如，固体铁心转子在空气隙磁场强度大约为2特斯拉时磁饱和。
转子14支撑至少一个纵向延伸的跑道形状的高温超导(HTS)线圈绕组34(见图2)。HTS线圈绕组也可以是适合于特定的HTS转子设计的鞍状或其它形状。本文公开的线圈支撑系统是用于跑道形状超导线圈绕组。除固定在实心转子芯上的跑道形线圈绕组以外，线圈支撑系统可以适合于其它的线圈形状。
转子包括支承转子芯22的一对端轴，集电器端轴24设有集电环78，其提供了超导线圈的外部电连接。集电器端轴还包括致冷剂传输连接件26，可连接到用于冷却转子中的超导线圈绕组的低温冷却流体源。致冷剂传输连接件26包括连接到低温冷却流体源的固定段和向HTS线圈提供冷却流体的转动段。相对的端轴是驱动轴30，可连接到动力涡轮机。端轴支撑于轴承25，轴承25提供了对整个转子的支撑。
图2显示了示例性HTS跑道形状激励线圈绕组34。转子的超导激励线圈34包括高温超导线圈36。各个超导线圈包括高温超导导线，比如层压在固体的环氧树脂浸渍的绕组复合体中的铋锶钙铜氧(BixSrxCaxCuxOx)基导线。例如，一系列的BSCCO2223导线可以层压，粘结以及缠绕在固体的环氧树脂浸渍的线圈中。
超导线圈是脆性的易于损坏。超导线圈一般是分层缠绕的超导带并进行环氧树脂浸渍。超导带被包在精密的线圈模板中达到精密的尺寸公差。此带以螺旋状进行缠绕以形成跑道形状的超导线圈36。
跑道形状的线圈的尺寸取决于转子芯的尺寸。一般地，各跑道形状的超导线圈围绕转子芯的磁极并平行于转子轴。线圈绕组连续地围绕跑道。超导线圈形成围绕转子芯和转子芯磁极之间的没有电阻的电流路径。线圈具有将线圈电连接到集电器78的电触点79。
低温冷却流体的流动通道38设置在线圈绕组34中。这些通道围绕超导线圈36的外侧面延伸。低温冷却流体通过通道到达线圈并将热量从线圈带走。冷却流体使超导线圈保持低温如27°K，这是保持超导条件所需的，超导条件包括线圈中没有电阻。冷却通道在转子芯的一端上有输入流体端口39和输出流体端口41。这些流体(气体)端口39，41将超导线圈上的冷却通道38连接到转子端轴24上的管路，管路延伸到低温传输连接件26。
各跑道形状的HTS线圈绕组34具有一对与转子轴线20平行的通常是直线的侧面部分40，和一对与转子轴线20正交的端面部分54。线圈的侧面部分承受最大的离心力。因此，侧面部分支撑于线圈支撑系统，支撑系统可承担作用于线圈的离心力。
图3是显示转子芯22和高温超导(HTS)线圈绕组的线圈支撑系统的部分剖视图。线圈支撑系统包括一系列线圈支撑组件，其穿过转子芯并跨越HTS线圈绕组的相对侧面之间距离。各个线圈支撑组件包括穿过转子芯的通道46的拉杆42，和固定到拉杆并支承线圈绕组的拼合线圈壳体44。线圈支撑系统提供了固定缠绕在转子上的线圈的结构框架。
HTS线圈绕组34的主要载荷来自转子转动时的离心加速度。线圈支撑组件与线圈的离心载荷平行，提供了对带有载荷的线圈绕组的有效的结构支撑。为了支撑线圈的侧面部分，各拉杆42连接到拼合线圈壳体44。壳体包围线圈的相对的侧面部分。拉杆42通过转子芯的一系列通道46延伸，这些拉杆与转子芯的正交轴平齐。
拼合线圈壳体44支撑线圈绕组34承担离心力和切向扭矩力。离心力由于转子的转动提高。切向力可由于转子的加速或减速以及扭矩传递而上升。因为线圈绕组的长边40被拼合线圈壳体44和拉杆的平端部包围，线圈绕组的侧面在转子内得到完全支撑。
通道46一般是具有直线轴线的转子芯的圆柱形通道。通道的直径基本是常数。然而，通道的端部88可以扩展成较大的直径，以容纳绝热管52。该管与通道中的拉杆42平齐，并提供转子芯和拉杆之间的热绝缘。
在各拉杆的端部，固定线圈支撑结构通过绝热管52固定到热的转子上，可防止热在其间对流。另外，锁定螺帽84连接到绝热管52，这进一步确定了与拉杆的连接。锁定螺帽84和绝热管52将拉杆和拼合壳体固定在转子芯，同时减少了从热的转子传递到壳体结构的热量。
绝热管52由绝热材料形成。该管的一端包括可与通道的宽端部88的壁对接的外环(未示出)。绝热管的另一端包括内环(未示出)，其可与锁定螺帽84接合使拉杆与绝热管固定。来自转子的热在到达拉杆之前，将不得不通过绝热管52的长度和锁定螺帽84进行传导。因此，绝热管使拉杆与转子芯热绝缘。
通道46的数量和在转子芯上的位置取决于HTS线圈的位置和需要支撑线圈侧面部分的线圈壳体的数量。通道46的轴线一般位于跑道形状的线圈限定的平面上。另外，通道的轴线与线圈的侧面部分正交。此外，在本实施例中，通道直交于和相交于转子的轴线。通道的数量和通道的位置将取决于HTS线圈的位置和支撑线圈的侧面部分所需要的线圈壳体的数量。
通常超导绕组有两类支撑结构(i)“热”支撑和(ii)“冷”支撑。在热支撑中，支撑结构与冷却的超导绕组之间是绝热的。对于热支撑，超导(SC)线圈的大部分机械载荷是由跨越冷的线圈和热的支撑构件的结构件所支撑。
在冷支撑系统中，支撑系统处于与超导线圈相同或接近的低温。在冷支撑结构中，超导线圈的大部分机械载荷是由处于或接近低温的线圈支撑结构件承担。
在此公开的作为实例的线圈支撑系统是一种冷支撑结构，拉杆42，螺栓43和相关的拼合壳体44保持在低温或接近低温。由于线圈支撑构件是冷的，这些构件可以通过穿过转子芯的无接触的通道与转子芯和转子中的其它“热”部件热隔绝。
HTS线圈绕组和线圈支撑构件都是处于低温。相反地，转子芯则处于环境的“热“温度，线圈支撑件是热传导的潜在源，其允许热量从转子芯传导到HTS线圈。转子芯在操作中变热。当线圈绕组处于过冷状态时，要消除从转子芯传导到线圈的热量。
各拉杆42是沿杆纵向连续的轴件并位于跑道形状的线圈所在平面上。拉杆通常是用高强度的非磁性合金制造，比如铝或Inconel合金。拉杆的纵向连续性使线圈具有横向刚度，从而使转子具有动力学上的好处。此外，拉杆42的横向刚性使线圈支承结构与线圈成为一个整体。因此，在转子的最后组装之前，可以将线圈和线圈支撑结构装配在转子芯上。
拉杆的平端部86支撑线圈绕组侧面的内表面。拉杆的端部86可以是锯齿形的，这样就可以啮合到两个线圈壳体侧面板组件上的锯齿纹(见图5)。线圈绕组的侧面40的其它三个表面由拼合壳体44支撑。各个拼合壳体围绕线圈装配，并形成可与螺栓端部结合的线圈壳体。壳体支撑线圈绕组承受切向载荷和离心载荷。壳体还允许线圈绕组纵向扩展和收缩。
图4和5(以及图3)显示了示例性的拼合壳体44的C形侧面板124的一半。两个侧面板支持线圈34的两侧。此外，侧面板首尾相连地沿线圈的各侧面设置，沿线圈绕组34的侧面部分40形成连续的线圈支撑组件。各个侧面板的内表面设有容纳楔形件的窄槽130和容纳线圈侧面的L形槽132。线圈的侧表面和内表面放在侧面板的槽132的直交表面上。相对的侧面板围绕线圈安装并支撑相同的线圈内表面和相对的线圈侧表面。
线圈的外表面由楔形件126支撑，楔形件在线圈的两个侧面上的侧面板之间延伸。各个楔形件是可拼合的(如图4和5所示)，可在部分线圈上延伸，并与另一个拼合的楔形件对接。楔形件126安装在侧面板的窄槽130中。楔形件包括槽127，可容纳位于线圈的外表面上的冷却通道38。另外，楔形件可以包括一系列的孔131，孔131与侧面板的顶面上的孔133对准。这样的各对孔131，133可容纳穿过相对的侧面板和楔形件延伸的锁定销136(见图3)，将侧面板的顶边和楔形件夹在一起。
楔形件可以与侧面板成为一体，并在线圈上延伸一半的宽度，如图4所示。或者，楔形件是能够与侧面板装配在一起的分开的部件，并且可以延伸跨越线圈的宽度一半或整个距离到达相对的侧面板。此外，楔形件126不必与侧面板同延伸。楔形件可延伸超过侧面板的长度并与相邻的侧面板中的槽130接合(如图4所示)。另外的方案是楔形件可以与侧面板同延伸，如图5所示。
侧面板124具有下凸沿135，其上放置线圈的内表面。下凸沿中的螺栓孔142允许夹紧螺栓将壳体44的下部固定在一起。下凸沿还可与拉杆42或拉力螺栓43接合(取决于是使用实心拉杆或是使用拉杆和螺栓组件)。
各个侧面板(图4和5显示了一半)具有与拉杆或拉力螺栓接合的孔的半剖面134。图4和5显示的侧面板具有半剖面134，其可形成孔(当两对侧面板装配时)并与拉杆42的锯齿状的端部接合(见图5)，或与拉力螺栓43的端部接合(见图4)。图4中所示的侧面板形成的孔具有平滑的孔壁和可与螺栓43的端部接合的环形台阶134。或者，图5所示的侧面板的半剖面134所形成的孔是带有锯齿状的部分，可与拉杆的锯齿状端部接合。因此，拼合壳体44既可以用于拉杆和螺栓组件，也可以用于没有螺栓的拉杆。另外，锁定螺帽138(见图6)可插入螺纹孔134，以及锁定螺帽可以有内孔和纹齿，以牢固地固定拉力螺栓端部43。
不论拉力螺栓或拉杆以什么方式连接到侧面板的下凸沿135，螺栓或拉杆的端部固定成可以与线圈的内表面对接。通过这种方式，拉力螺栓或拉杆的端部直接支撑线圈。
拼合壳体可以用轻的在低温下具有延展性的高强度材料来制造。制作拼合壳体的典型材料是铝、钛和因科内尔镍铬铁合金。拼合壳体的形状已经进行了重量的最佳化。
如图6所示，一系列的拼合线圈壳体44(和相关的拉力螺栓43和拉杆42)可以沿线圈绕组的侧面40进行定位。拉力螺栓43旋入位于拉杆端部的螺纹孔中(未显示)，螺栓旋入拉杆的深度是可调节的。拉杆和拉力螺栓组件(组件跨越线圈侧面之间的距离)的全长可以通过旋转一个或两个螺栓进入或旋出拉杆的孔来改变。螺栓的端部或拉杆的端部设置了带有平表面86的凸缘。凸缘与图4所示的拼合壳体的边接合。螺栓或拉杆的平面端部86与线圈绕组34的内表面对接。
壳体首尾相连地沿线圈的侧面部分40的长度设置。拼合壳体共同分担作用在线圈上基本是整个侧面部分40上的力，即离心力。拼合壳体44防止了线圈侧面部分40因离心力导致过于挠曲和弯曲。
多个拼合壳体44可有效地将线圈固定在适当的位置，不使离心力发挥作用。虽然所示的拼合壳体互相之间相当接近，壳体所需要的最大接近程度应可防止在离心力载荷、扭矩传递、瞬时故障的情况下出现过大的弯曲和拉伸应变造成线圈损坏。
线圈支撑件并不限制发生在燃气涡轮机的正常启动/停止操作期间的线圈纵向热膨胀和收缩。尤其是，热膨胀主要是沿侧面部分的长度方向。因此，线圈的侧面部分相对拼合壳体和拉杆在纵向有轻微滑动。
当线圈支撑系统的拉杆42、螺栓43和拼合壳体44安装在转子芯22时，可与HTS线圈绕组34进行装配。拉杆和拼合壳体提供了支撑线圈绕组和将线圈绕组的长侧面固定在相对转子芯的适当位置的相当刚性的结构。线圈的端部可以通过拼合夹具(未显示)支撑于转子芯22的轴向端(但是未接触)。
转子芯和端轴可以是能够装配在一起的独立部件。铁转子芯22通常具有圆柱形形状50，适合于在定子12的转子空腔16内转动。为了安装线圈绕组，转子芯带有凹面48，如平的或三角形的区域，或凹槽。这些表面48是在圆柱形转子芯的曲表面50上形成的，并在转子芯的整个长度纵向延伸。线圈绕组34靠近凹面48安装在转子上。线圈大体上沿凹进区域的外表面纵向延伸并围绕转子芯的端部。转子芯的凹面48上装有线圈绕组。凹进区域的形状与线圈绕组相适合。举例来说，如果线圈绕组是鞍状或其它形状的，那么转子芯中凹进部分的形状可以接受线圈绕组的形状。
凹面48接纳线圈绕组，使得线圈绕组的外表面基本上延伸到由转子旋转所形成的包络面上。转子芯的弯曲外表面50当旋转时形成圆柱形包络面。转子的旋转包络面与定子中的真空转子空腔16(见图1)具有大体上相同的直径。
转子包络面和定子空腔16之间的间隙是相对较小的缝隙，只用于强制流动通风冷却定子，因为转子不需要通风冷却。转子和定子之间的空隙希望减到最小以增强转子线圈绕组和定子绕组之间的电磁耦合。而且，转子线圈绕组最好设置成可以延伸到由转子旋转所形成的包络面上，因此转子线圈绕组与定子只相距转子和定子之间间隙的距离。
转子芯、线圈绕组和线圈支撑组件是预先装配的。预先装配线圈和线圈支撑件减少了生产周期、改进了线圈支撑质量、和减少了线圈组件的变化。在转子芯和转子的转子端轴和其它部件装配之前，拉杆42插入各个穿过转子芯延伸的通道46。在各个拉杆的各端部的绝热管52设置在各个通道46的扩展端88。绝热管52通过固定器的锁定螺帽84锁定在适当的位置。如果采用螺栓43，可以在拉杆插入转子芯中的通道之前或之后将其插入。
当使用拉力螺栓时，锁定螺帽138放置在各个螺栓上并用于固定螺栓到拼合壳体上。螺栓旋入拉杆的深度是可选择的，要使得一个拉杆上的螺栓端部到相对螺栓端部的长度等于线圈绕组长边40之间的距离。当拉杆和螺栓安装到转子芯22，线圈绕组34可以迅速地套到转子芯上。
线圈绕组34套到转子芯上使得拉杆42或螺栓43的平端部86与绕组的侧面部分40的内表面对接。一旦绕组套到拉杆42或螺栓43的端部，拼合壳体44就安装到绕组上。要安装各个壳体，侧面板放置在线圈的两侧，楔形件滑入侧面板的窄槽130之中。锁定销插入将楔形件和侧面板固定在一起。锁定销138用于将侧面板与螺栓夹紧。
转子芯可被金属的圆柱形屏蔽件90(用虚线显示)包围，屏蔽件可保护超导线圈绕组34免于涡流和其它围绕转子的电流影响，并提供真空外套来保持围绕转子的低温部件的高真空。圆柱形屏蔽件90可以用高传导性的材料制成，比如铜合金或铝。
超导线圈绕组34保持在真空中。真空可通过屏蔽件90形成，屏蔽件包括形成了围绕线圈和转子芯的真空容器的圆柱形不锈钢层。
在转子芯和线圈安装套环和转子的其它部件之前，线圈拼合壳体，拉杆和螺栓(线圈支撑组件)可与线圈绕组进行装配。因此，转子芯、线圈绕组和支撑系统可以装配成一个单元，然后进行装配转子的其它部件和同步电机的其它部件。
尽管已经结合目前认为是最可行的和优选的实施例对本发明进行了介绍，应当认识到本发明并不受限于所公开的实施例，相反地，本发明期望包括所附权利要求的精神实质内的所有的实施例。
权利要求
1.一种同步电机中的转子，所述转子包括转子芯(22)；围绕至少一部分所述转子的超导线圈绕组(34)，所述线圈绕组具有靠近所述转子芯侧面的侧面部分(40)；至少一个穿过所述转子芯的通道(46)延伸的拉杆(42)；和连接到所述拉杆并连接到所述线圈绕组侧面部分的壳体(44)，其中，所述壳体包括一对侧面板(124)。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述侧面板(124)位于所述侧面部分(40)的相对的表面上。
3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述壳体(44)和拉杆(42)通过所述线圈绕组的传导进行冷却。
4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述壳体还包括桥接所述侧面板和与所述线圈绕组的外表面对接的楔形件(126)。
5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述拉杆包括螺栓(43)，所述螺栓具有可与所述线圈对接的平面(86)，并具有与所述侧面部分相当的宽度。
6.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述拉杆有可与多个侧面板所形成的锯齿孔(134)相接合的锯齿状端部。
7.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述两个侧面板组件形成了可与所述拉杆端部或张力螺栓接合的孔(134)。
8.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述侧面板有一对可与所述线圈对接的直交表面(132)。
9.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述壳体(44)是由金属材料制成，所述金属材料是从一组包括铝、因科内尔镍铬铁合金、钛合金的金属合金中选出的。
10.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述拉杆(42)由非磁性金属合金制成。
11.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述拉杆(42)由因科内尔镍铬铁合金制成。
12.一种支撑同步电机的转子芯中的超导线圈绕组的方法，所述包括步骤a.使拉杆(42)穿过所述转子芯的通道(46)延伸；b.将所述线圈绕组围绕所述转子芯定位，所述拉杆在所述线圈绕组的侧面部分之间跨越；c.在围绕所述线圈绕组的侧面部分安装至少一个壳体(44)的一对侧面板(124)；d.将所述侧面板固定在一起；和e.连接所述壳体到所述拉杆的第一端。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括重复安装一对侧面板(124)，将所述侧面板固定在一起，和连接所述壳体到所述拉杆的第一端等步骤。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述安装一对侧面板的步骤是围绕位于所述拉杆端部的凸缘端(122)安装多个侧面板。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述安装一对侧面板的步骤是安装多个所述侧面板以形成锯齿孔(134)和使所述拉杆的锯齿状端部与所述孔接合。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多个拉杆(42)插入所述转子芯的一系列通道(46)中并固定在所述线圈绕组上。
全文摘要
提出一种同步电机的转子,其包括:转子芯,围绕转子的至少一部分的超导线圈绕组,所述线圈绕组具有靠近转子芯侧面的侧面部分;至少一个穿过所述转子芯的通道延伸的拉杆,和连接到所述拉杆并与线圈绕组侧面部分连接的壳体,其中,壳体包括一对侧面板。
文档编号H02K55/00GK1385949SQ02120009
公开日2002年12月18日 申请日期2002年5月15日 优先权日2001年5月15日
发明者Y·王, R·J·尼加尔德, E·T·拉斯卡里斯, J·P·亚历山大 申请人:通用电气公司