超導電機,superconducting electricmachine,是指繞組由實用超導線繞制成的電�。該項目計劃先設(shè)計和制造出一�40�50kW的高溫超�旋轉(zhuǎn)電機樣機,內(nèi)部采�4磁極�(jié)�(gòu),運用工藝優(yōu)良的YBCO超導帶材,僅使用同功率大小傳�(tǒng)電機�1/5-1/3體積,而產(chǎn)生同樣大的轉(zhuǎn)�,并節(jié)�40-50%的電能源,提高運行效�,為國家和制造企�(yè)�(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效�。在英國劍橋大學工程系和超導研究中心(IRC)的共同支持�,經(jīng)過詳細的技�(shù)論證�,于2006�4月在劍橋大學進行了超導電機項目立項,并成立了項目�,其團隊人員由五位劍橋大學中國學者組�,旨在運用我們在國外的知識和技�(shù), 研究制造出中國的臺超導電機�
超導汽輪�(fā)電機
勵磁繞組用超導線(鈮鈦Nb-Ti合金線或鈮三錫Nb3Sn)繞制。選用的電流密度高達傳統(tǒng)常規(guī)繞組的幾十倍。電機的磁通氣隙密度取得很�,大大超過了鐵磁材料(硅鋼片等)的飽和點。因而發(fā)電機重量大幅度下�,提高了�(fā)電機的電磁功率的值,使電機可以應付更大的功率突變,這有利于電機并網(wǎng)運行時的�(wěn)定�。目前因強磁場、大電流密度的交流超導材料尚未過�(guān),所以只能在直流勵磁繞組中采用超導線,而交流電樞繞組則仍用常規(guī)導線(銅線)� �(zhuǎn)子超導勵磁繞組浸于旋�(zhuǎn)的低溫液氦容器中,由多層�(zhuǎn)軸的�(nèi)層輸送液�(tài)氦,以冷卻勵磁繞�。蒸�(fā)后的氣態(tài)氦從多層�(zhuǎn)軸的夾層流出。為了避免外界熱量的侵入,在旋轉(zhuǎn)低溫容器的外殼以及多層轉(zhuǎn)軸的層間均設(shè)有真空隔熱夾�。整套低溫系�(tǒng)嚴格密封。在�(zhuǎn)子外層還裝有用金屬材料制成的電阻尼屏,以屏蔽定子諧波磁場及發(fā)電機在三相不對稱運行時的負序磁場進入超導勵磁繞組,避免超導材料失去超導性�
超導單極直流電機
采用超導勵磁繞組及液�(tài)電刷,可以制成高電壓、大電流、大容量的直流電�。有圓盤式和折入式兩�。這兩種電機均可作�(fā)電機運行(由原動機驅(qū)動),也可作電動機運�(由電刷引入電�)。超導單極直流電機適用于船舶推�、軋�、大型卷揚機和慢速壓縮機等場�,很有發(fā)展前��
項目概述:超導電機是當今世界上幾個高新研究領(lǐng)域之一,其�(chǎn)品具有高效,綠化,節(jié)能等顯著�(yōu)點,�(nèi)部設(shè)計和制造工藝集成先進技�(shù),有著廣闊的應用前景和巨大的市場潛�� 我國在超導應用領(lǐng)域的研究雖然一直處于世界先進行�,但由于技�(shù)和制造工藝有�,大多還沒有實用化商業(yè)�,因此中國制造的超導電機停步為零,使得我國在軍事、輪船和其他工業(yè)�(lǐng)域仍然使用傳�(tǒng)大功率電機�
該項目計劃先�(shè)計和制造出一�40�50kW的高溫超導旋�(zhuǎn)電機樣機,內(nèi)部采�4磁極�(jié)�(gòu),運用工藝優(yōu)良的YBCO超導帶材,僅使用同功率大小傳�(tǒng)電機�1/5-1/3體積,而產(chǎn)生同樣大的轉(zhuǎn)�,并節(jié)�40-50%的電能源,提高運行效�,為國家和制造企�(yè)�(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。在仿真方面運用有限元分析軟件FEMLAB。截止至2006�9月,該課題組已完成了該超導電機的�(shè)計可行性論證和仿真分析�(jié)��
目前,世界上僅有為數(shù)很少的幾個國家如美國,英國,日本和德國等,研制出了超導電機實體,但技�(shù)和應用范圍都極其有限, 僅使用在大功率電氣設(shè)備上。本項目將集先前超導電機的研究所�,重新研究和�(shè)計中小功率電�,批量生�(chǎn)后可開拓中小功率超導電機市場。該項目前期為研�(fā)階段(主要工作在劍橋大學進行�,中期為生產(chǎn)制造階段(主要工作在國�(nèi)進行�,后期為市場銷售階段(全球推廣),預�3年后,本技�(shù)及其�(chǎn)品所帶來的年�(jīng)濟效益將達到百萬。屆時,將填補國�(nèi)在此�(lǐng)域研究和生產(chǎn)制造上的空�,提高我國在超導應用方面的技�(shù)水平,并可申請多項自主知識產(chǎn)�(quán),帶動該�(lǐng)域科技�(fā)�,更好地響應祖國的科技�(chuàng)新政策�
在英國劍橋大學工程系和超導研究中心(IRC)的共同支持�,經(jīng)過詳細的技�(shù)論證�,于2006�4月在劍橋大學進行了超導電機項目立�,并成立了項目組,其團隊人員由五位劍橋大學中國學者組�,旨在運用我們在國外的知識和技�(shù), 研究制造出中國的臺超導電機。希望暨此次�(chuàng)�(yè)大賽之良�,與國內(nèi)相關(guān)行業(yè)交流并尋找合作機會,共同開發(fā)超導高科技�(chǎn)�,推動我國超導研究進一步發(fā)��
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