專利名稱：高溫超導電機磁體性能試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高溫超導電機磁體性能試驗裝置，屬于測量、測試技術領域。
技術背景高溫超導電機磁體在電機中作勵磁繞組，是高溫超導電機的一個主要部件。通常情況下，轉子上的若干超導磁體位于采用焊接方式形成的真空容器中，由于高溫超導材料的機械性能較差，在磁體的加工過程中，稍有不慎性能將大大下降，因此，在磁體安裝前應對磁體的性能進行試驗，以確認其在工作時能產生設計的氣隙磁場，避免因安裝了不合格的磁體而引起麻煩的返工。
臨界電流是衡量高溫超導磁體性能的主要技術參數，是其導熱性能、工藝過程、導線短樣性能等的綜合反映。由于高溫超導材料各向異性的特點，磁體的臨界電流不僅與其磁場大小有關，而且與磁場的分布有關。在電機中，由于定子鐵磁屏蔽的存在和其它磁體產生的磁場影響，磁體上的磁場分布，主要由電機的結構和材料決定。對單個磁體的臨界電流進行測量時，一定要使磁體上的磁場分布與在電機中的情況一樣；另一方面，磁體的臨界電流與其工作溫度也是密切相關的，對于傳導冷卻的磁體，模擬磁體的熱傳導過程，同樣重要，否則，測量的結果將因誤差較大，沒有實用意義。在美國，進行超導磁體臨界電流測量時，是將超導磁體、導磁側板和導磁圓弧頂板等一起放在低溫容器內，然后向放在低溫容器底部的容器中輸入冷媒，通過冷媒的揮發(fā)產生的冷蒸汽對磁體進行冷卻，見J. P. Voccio, B. B. Gamble, C. B. Prum et al. 125 HP HTS Motor Field Winding Development. IEEE Transantions on Applied Superconductivity, June, 1997， 7(2): 519 522。 這種測量裝置不僅需要開口低溫容器，冷媒消耗量較大，磁體的安裝、接線等試驗準備過程麻煩，而且磁體冷卻方式與實際情況不完全一樣，對測量結果有影響。發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種高溫超導電機磁體性能試驗裝置，解決冷媒消耗量較大，磁體的安裝及接線等試驗準備過程麻煩的問題，并使得磁體冷卻方式與實際情況完全一樣，提高測量精度。
本發(fā)明的技術方案是一種高溫超導電機磁體性能試驗裝置，包括導磁側板和導磁圓弧頂板；兩塊導磁側板成“V”形角，與導磁圓弧頂板構成導磁回路；所述導磁側板、導磁圓弧頂板及兩端的不銹鋼端板構成真空容器；不銹鋼端板上有抽真空接口 ；所述真空容器內設有熱交換器，該熱交換器通過絕熱螺柱與導磁圓弧頂板連接；導磁圓弧頂板上設有與冷媒容器或制冷機聯通的冷媒進出接口。
在上述技術方案的基礎上更進一步的技術方案是所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，所述的導磁圓弧頂板由固定頂板和活動頂板組成；固定頂板固定在橫斷面成“V”形角的真空容器上口處，活動頂板3. 2位于固定頂板 3. 1上方且與固定頂板相吻合，二者之間有密封圈。
所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，所述的冷媒進出接口是固定在活動頂板上，該活動頂板上還設有電流引線及測量控制線接口。所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其冷媒進出接口與冷媒容器或制冷機直接聯通。所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其冷媒進出接口通過管路與冷媒容器或制冷機聯通。所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，活動頂板的上部裝有吊環(huán)。所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其絕熱螺柱下端具有能固定連接被試驗的超導磁體和熱交換器的連接螺母。所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其兩塊不銹鋼端板1下邊為真空容器的支撐腿。使用本發(fā)明時，通過活動頂板上的吊環(huán)將活動頂板和與其相連的熱交換器吊離試驗裝置本體。冷媒只通過熱交換器對被試驗的超導磁體進行冷卻，而導磁側板和導磁圓弧頂板及兩個不銹鋼端板工作在室溫下，因此，可在高溫超導電機磁體性能試驗中省去廣口低溫容器，磁體安裝和接線方便，大大提高了冷卻效率。該裝置能為單個的磁體試驗提供模擬超導電機的電磁環(huán)境和溫度環(huán)境，即在進行磁體低溫性能試驗時，被試磁體上的磁場分布和溫度分布與在電機中的實際情況基本相同，使磁體的試驗數據真實可靠。


圖1為本發(fā)明的結構主視示意圖； 圖2為圖1的A-A剖示圖。
具體實施例方式結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明如下 實施例1
一種高溫超導電機磁體性能試驗裝置，包括導磁側板2和導磁圓弧頂板3 ；兩塊導磁側板2成“V”形角，與導磁圓弧頂板3構成導磁回路；所述導磁側板2、導磁圓弧頂板3及兩端的不銹鋼端板1構成真空容器；不銹鋼端板1上有抽真空接口 10 ；所述真空容器內設有熱交換器8，該熱交換器8通過絕熱螺柱5與導磁圓弧頂板3連接；導磁圓弧頂板3上設有與冷媒容器或制冷機聯通的冷媒進出接口 4。所述的導磁圓弧頂板3由固定頂板3. 1和活動頂板3. 2組成；固定頂板3. 1固定在橫斷面成“V”形角的真空容器上口處，活動頂板3. 2 位于固定頂板3. 1上方且與固定頂板3. 1相吻合，二者之間有密封圈3. 3。所述的冷媒進出接口 4是固定在活動頂板3. 2上，該活動頂板3. 2上還設有電流引線9及測量控制線接口 11。冷媒進出接口 4與冷媒容器或制冷機直接聯通?；顒禹敯?. 2的上部裝有吊環(huán)。絕熱螺柱5下端具有能固定連接被試驗的超導磁體7和熱交換器8的連接螺母5. 1。所述的兩塊不銹鋼端板1下邊為真空容器的支撐腿。兩塊導磁側板通過下部焊接成“V”形角，也可以是由一塊導磁側板整體模制成“V”形角，“V”字形下尖角為真空容器底部，導磁側板2和 “V”形角及導磁圓弧頂板3構成磁場邊界條件，形成導磁回路，同時成為真空容器外殼的一部分。所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其不銹鋼端板1與導磁側板2及固定頂板 3.1之間的連接為焊接。
實施例2:與上述實施例1不同的是，所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其冷媒進出接口 4 通過管路與冷媒容器或制冷機聯通。所述的導磁側板2是由兩塊導磁側板通過下部焊接成 “V”字形結構，也可以是由一塊導磁側板整體模制成“V”形角。導磁側板2和“V”形角及導磁圓弧頂板3構成磁場邊界條件，形成導磁回路，同時成為真空容器外殼的一部分。
本發(fā)明的權利要求保護范圍不限于上述實施例。
權利要求
1.一種高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，包括導磁側板(2)和導磁圓弧頂板(3);兩塊導磁側板(2)成“V”形角，與導磁圓弧頂板(3)構成導磁回路；所述導磁側板 (2)、導磁圓弧頂板(3)及兩端的不銹鋼端板(1)構成真空容器；不銹鋼端板(1)上有抽真空接口(10)；所述真空容器內設有熱交換器(8)，該熱交換器(8)通過絕熱螺柱(5)與導磁圓弧頂板(3)連接；導磁圓弧頂板(3)上設有與冷媒容器或制冷機聯通的冷媒進出接口(4)。
2.根據權利要求1所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，所述的導磁圓弧頂板(3)由固定頂板(3. 1)和活動頂板(3. 2)組成；固定頂板(3. 1)固定在橫斷面成 “V”形角的真空容器上口處，活動頂板(3. 2)位于固定頂板(3. 1)上方且與固定頂板(3. 1) 相吻合，二者之間有密封圈(3. 3)。
3.根據權利要求1所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，所述的冷媒進出接口(4)是固定在活動頂板(3. 2)上，該活動頂板(3. 2)上還設有電流引線(9)及測量控制線接口(11)。
4.根據權利要求3所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，所述的冷媒進出接口(4)與冷媒容器或制冷機直接聯通。
5.根據權利要求3所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，所述的冷媒進出接口(4)通過管路與冷媒容器或制冷機聯通。
6.根據權利要求2所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，活動頂板 (3. 2)的上部裝有吊環(huán)。
7.根據權利要求1所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，絕熱螺柱(5) 下端具有能固定連接被試驗的超導磁體(7)和熱交換器(8)的連接螺母(5. 1)。
8.根據權利要求1所述的高溫超導電機磁體性能試驗裝置，其特征在于，兩塊不銹鋼端板(1)下邊為真空容器的支撐腿。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫超導電機磁體性能試驗裝置，包括導磁側板和導磁圓弧頂板；兩塊導磁側板成“V”形角，與導磁圓弧頂板構成導磁回路；所述導磁側板、導磁圓弧頂板及兩端的不銹鋼端板構成真空容器；不銹鋼端板上有抽真空接口；所述真空容器內設有熱交換器，該熱交換器通過絕熱螺柱與導磁圓弧頂板連接；導磁圓弧頂板上設有與冷媒容器或制冷機聯通的冷媒進出接口。本發(fā)明優(yōu)點在于，解決冷媒消耗量較大，磁體的安裝及接線等試驗準備過程麻煩等問題，并使得磁體冷卻方式與實際情況完全一樣，提高測量精度。
文檔編號G01R33/12GK102495263SQ201110383409
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權日2011年11月28日
發(fā)明者代義軍, 何劍平, 譚登洪, 陳樹衡 申請人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所