專利名稱：超導發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及發(fā)電設備領域，特別涉及一種超導發(fā)電機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的超導發(fā)電機，必須提供可旋轉(zhuǎn)低溫容器來保持超導狀態(tài)。使用氮氣或者氦氣的可旋轉(zhuǎn)低溫容器來提供低溫才能保持超導效應?？尚D(zhuǎn)低溫容器會必然地增加設備尺寸以及具有運行難度?，F(xiàn)有的超導發(fā)電機設備體積很大，必須有低溫容器才能保證超導效應。制造成本和運營費用都很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超導發(fā)電機，解決的現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明超導發(fā)電機產(chǎn)出綠色電能，改變發(fā)電質(zhì)量，改善發(fā)電效率。改變現(xiàn)有超導發(fā)電機結(jié)構(gòu)，它可以應用到各個領域，滿足各種領域?qū)Πl(fā)電機的需要。本發(fā)明涉及的超導發(fā)電機，它借助特有的超導線圈和特殊的定子及轉(zhuǎn)子不僅可以通過超導線圈獲得反常約瑟夫森效應，而且在加電時，在不使用保證超導狀態(tài)的傳統(tǒng)可旋轉(zhuǎn)低溫容器的情況下就能獲得這一效應。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
超導發(fā)電機I包括圓柱形非磁框架2、非磁性端蓋3、旋轉(zhuǎn)非磁軸4、輔助電機5、永磁圓筒6、圓柱形非磁托架10、一次線圈11、二次超導線圈12、弓形永磁體13、圓柱形間隙14、弧形或半圓形永磁體15、軸承16、端盤17、導線I 18、II 19、中央開口 20、螺栓21、端蓋22、小開孔I、11、11123、27、28、銅層24、絕緣層25、圓柱形穴26、轉(zhuǎn)子8及定子7，所述的圓柱形非磁框架2的兩端分別與端蓋3固定連接，圓柱形非磁框架2的內(nèi)表面安裝定子7，所述定子7內(nèi)設置轉(zhuǎn)子8，且定子7與轉(zhuǎn)子8之間具有圓柱形間隙14，所述轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)非磁軸4的底部延伸端與輔助電機5連接；
所述定子7包括定子線圈9及弓形永磁體13，所述定子線圈9圍繞圓柱形非磁框架2的內(nèi)表面予以整體安裝，定子線圈9包括有一次線圈11及二次超導線圈12，所述定子7的每一個環(huán)均包括有三個弓形永磁體13,定子7的環(huán)縱向堆疊在圓柱形非磁框架2的內(nèi)表面上；
所述轉(zhuǎn)子8包括旋轉(zhuǎn)非磁軸4、圍繞旋轉(zhuǎn)非磁軸4外周的圓柱形非磁托架10、圍繞圓柱形非磁托架10運動的永磁圓筒6以及設置在轉(zhuǎn)子8端部的端盤17。所述的弓形永磁體13具有一個外表面，半徑等于圓柱形框架2的內(nèi)表面的半徑。所述的一次線圈11由直徑為60納米的銅絲構(gòu)成，二次超導線圈12由Cu、Nb3SruV3Ga, V3Ge, Bi、Ca、CuO和Sr的超導合金的直徑為60納米的絲構(gòu)成，所述的二次超導線圈12外設有層銅24，銅層24外設有絕緣層25。所述的永磁圓筒柱6由若干的永磁環(huán)組成，每一個環(huán)均包括有一對弧形或者半圓形永磁體15，所述永磁圓筒6的環(huán)相對于弓形永磁體13徑向、同心設置，并且沿縱向具有15 30度的徑向延遲。
所述的轉(zhuǎn)子8的直徑小于定子7的直徑。所述的旋轉(zhuǎn)非磁軸4的兩端分別設置軸承16，它們分別安裝在圓柱形穴26內(nèi)，圓柱形穴26設置在非磁性端蓋3的內(nèi)中部，旋轉(zhuǎn)非磁軸4的兩端分別穿過非磁性端蓋3的中央開口 20。所述的非磁性端蓋3的周邊設置若干的小開孔II 27，在端蓋22相對應位置設有若干的小開孔I 23，圓柱形非磁框架2的端部對應處設有若干的小開孔III28，一次線圈11、二次超導線圈12的導線I 18、導線II 19分別穿過中央開孔20附近的一對小開孔I 23。本發(fā)明的有益效果在于結(jié)構(gòu)新穎、簡單，不但可以用傳統(tǒng)能源做動力，它還可以 用電動機、風能、太陽能等其它能源來做動力。本發(fā)明的超導發(fā)電機提供新式的超導定子線圈和新式的轉(zhuǎn)子，借此，卓越的反常約瑟夫森效應可低成本獲得，進而保持超導狀態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)產(chǎn)品能夠產(chǎn)出綠色電能，改變發(fā)電質(zhì)量，提高發(fā)電效率。改變使用傳統(tǒng)能源發(fā)電的模式，高效率產(chǎn)能，它可以應用到各個領域，滿足各種領域使用電能的需要。實用性強。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。圖I為本發(fā)明的主視示意 圖2為本發(fā)明的俯視不意 圖3為圖I的A-A首I]視不意 圖4為本發(fā)明的縱向剖視示意 圖5為圖4的B-B剖視示意 圖6為本發(fā)明的一次線圈的剖視放大示意 圖7為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的主視示意 圖8為本發(fā)明的弓形永磁體的放大示意 圖9為圖8的右視不意 圖10為本發(fā)明的弧形或半圓形永磁體的放大示意 圖11為圖10的右視示意圖。I、超導發(fā)電機；2、圓柱形非磁框架；3、非磁性端蓋；4、旋轉(zhuǎn)非磁軸；5、輔助電機；6、永磁圓筒；7、定子；8、轉(zhuǎn)子；9、定子線圈；10、圓柱形非磁托架；11、一次線圈；12、二次超導級圈；13、弓形永磁體；14、圓柱形間隙；15、弧形或半圓形永磁體；16、軸承;17、端盤;18、導線I ;19、導線II ;20、中央開口 ；21、螺栓；22、端蓋；23、小開孔I ;24、銅層；25、絕緣層；26、圓柱形穴；27、小開孔II ;28、小開孔III。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的詳細內(nèi)容及其具體實施方式
。參見圖I至圖5，本發(fā)明的超導發(fā)電機I包括圓柱形非磁框架2、非磁性端蓋3、旋轉(zhuǎn)非磁軸4、輔助電機5、永磁圓筒6、圓柱形非磁托架10、一次線圈11、二次超導線圈12、弓形永磁體13、圓柱形間隙14、弧形或半圓形永磁體15、軸承16、端盤17、導線I 18、II 19、中央開口 20、螺栓21、端蓋22、小開孔I、11、11123、27、28、銅層24、絕緣層25、圓柱形穴26、轉(zhuǎn)子8及定子7，所述的圓柱形非磁框架2的兩端分別與端蓋3固定連接，圓柱形非磁框架2的內(nèi)表面整體安裝定子7，所述定子7內(nèi)設置轉(zhuǎn)子8，且定子7與轉(zhuǎn)子8之間具有圓柱形間隙14，所述轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)非磁軸4的底部延伸端與輔助電機5連接；
所述定子7包括定子線圈9及弓形永磁體13，所述定子線圈9圍繞圓柱形非磁框架2的內(nèi)表面予以整體安裝，定子線圈9包括有一次線圈11及二次超導線圈12，所述定子7的每一個環(huán)均包括有三個弓形永磁體13，如圖8及圖9所示。定子7的環(huán)縱向堆疊在圓柱形非磁框架2的內(nèi)表面上；
參見圖7所示，所述轉(zhuǎn)子8包括有具有預定直徑和長度的旋轉(zhuǎn)非磁軸4，圍繞旋轉(zhuǎn)非磁軸4外周的圓柱形非磁托架10，圍繞圓柱形非磁托架10運動的永磁圓筒6，以及設置在轉(zhuǎn)子8端部的端盤17。轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)非磁軸4具有預定的直徑和長度，這樣轉(zhuǎn)子8可以在定子7內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)非磁軸4的一端予以伸長與輔助電機5連接。轉(zhuǎn)子8在與二次超導線圈12的內(nèi)表面成并列間隔關系的定子7之內(nèi)同心并且可旋轉(zhuǎn)，并且在定子7的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子8的外周之間具有圓柱形間隙14。 參見圖8及圖9所示,所述的弓形永磁體13具有一個外表面,半徑約等于圓柱形框架2的內(nèi)表面的半徑。參見圖6所示，所述的一次線圈11由直徑為60納米的銅(Cu)絲構(gòu)成，二次超導線圈12由Cu、Nb3Sn、V3Ga, V3Ge, Bi、Ca、CuO和Sr的超導合金的直徑為60納米的絲構(gòu)成，所述的二次超導線圈12外設有層銅24，銅層24外設有絕緣層25。如圖10和11所示，所述的永磁圓筒柱6由若干的永磁環(huán)組成，每一個環(huán)均包括有一對弧形或者半圓形永磁體15。如圖7所不,所述的永磁圓筒6的環(huán)相對于弓形永磁體13徑向、同心設置，并且沿縱向具有15 30度的徑向延遲。所述的轉(zhuǎn)子8的直徑小于定子7的直徑。實際使用時依據(jù)情況，當每一弓形永磁體13的內(nèi)周磁化負極時，弧形或半圓形永磁體15的內(nèi)周也磁化負極。反之，當弓形永磁體13的內(nèi)周磁化正極時，弧形或半圓形永磁體15 15的內(nèi)周也磁化正極。傳動轉(zhuǎn)矩通過弓形永磁體13和弧形或半圓形永磁體15的同極排斥力施加到轉(zhuǎn)子8時讓超導態(tài)得以保持。所述的旋轉(zhuǎn)非磁軸4的兩端分別設置軸承16，它們分別安裝在圓柱形穴26內(nèi)，圓柱形穴26設置在非磁性端蓋3的內(nèi)中部。旋轉(zhuǎn)非磁軸4的兩端分別穿過非磁性端蓋3的中央開口 20。所述的非磁性端蓋3的周邊設置若干的小開孔II 27，在端蓋22相對應位置設有若干的小開孔I 23，圓柱形非磁框架2的端部對應處設有若干的小開孔III28，一次線圈11、二次超導線圈12的導線I 18、導線II 19分別穿過中央開孔20附近的一對小開孔I 23。非磁性端蓋3通過螺栓21及小開孔III 28與圓柱形非磁框架2的端部固定連接， 以便于超導發(fā)電機I可架構(gòu)而成。如附圖4所示，定子線圈9包括螺旋形式纏繞的一次銅(Cu)線圈11和以螺旋形式圍繞一次銅(Cu)線圈11的內(nèi)表面纏繞的二次超導線圈12。所述一次線圈11的導線I 18和二次超導線圈12的導線II 19穿過端盤17的小開孔II 27和小開孔III 28，并且導線I 18和導線II 19分別連接到蓄電池上。所述一次線圈11包括有若干的螺旋纏繞的直徑為60納米的銅(multi-conducting)絲,而二次超導線圈12也包括有若干的螺旋纏繞的直徑為60納米的超導絲組成，每一超導絲均由包括Cu、Nb3Sn、V3Ga、V3Ge、Bi、Ca、CuO 和 Sr 的超導合金制成。參見圖8至圖11所示，圓柱形永磁鐵的定子7上的弓形永磁體13與圓柱形永磁鐵定子7上的弧形或半圓形永磁體15呈同心圓的輻射狀結(jié)構(gòu)。更確切地說，弓形永磁體13沿圓周縱向地圍在弧形或半圓形永磁體15的外側(cè)，且兩個永磁鐵之間是呈15 30度的輻射延遲。因此，弓形永磁體13的內(nèi)圓周被磁化為負極時,弧形或半圓形永磁體15內(nèi)圓周也被磁化為負極。與此同時，當弓形永磁體13的外圓周被磁化為正極時,弧形或半圓形永磁體15的內(nèi)圓周也被磁化為正極,這樣的話，弓形永磁體13和弧形或半圓形永磁體15所產(chǎn)生同極排斥力。在本發(fā)明中，不需要使用常規(guī)可旋轉(zhuǎn)低溫系統(tǒng)來維持超導狀態(tài)，也不需要獲得極 佳的約瑟夫森效應。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超導發(fā)電機，其特征在于圓柱形非磁框架(2)的兩端分別與端蓋(3)固定連接，圓柱形非磁框架(2)的內(nèi)表面安裝定子(7)，所述定子(7)內(nèi)設置轉(zhuǎn)子(8)，且定子(7)與轉(zhuǎn)子(8)之間具有圓柱形間隙(14)，所述轉(zhuǎn)子(8)的旋轉(zhuǎn)非磁軸(4)的底部延伸端與輔助電機(5)連接； 所述定子(7)包括定子線圈(9)及弓形永磁體(13)，所述定子線圈(9)圍繞圓柱形非磁框架(2)的內(nèi)表面予以整體安裝，定子線圈(9)包括有一次線圈(11)及二次超導線圈(12)，所述定子(7)的每一個環(huán)均包括有三個弓形永磁體(13)，定子(7)的環(huán)縱向堆疊在圓柱形非磁框架(2)的內(nèi)表面上； 所述轉(zhuǎn)子(8)包括旋轉(zhuǎn)非磁軸(4)、圍繞旋轉(zhuǎn)非磁軸(4)外周的圓柱形非磁托架(10)、圍繞圓柱形非磁托架(10)運動的永磁圓筒(6)以及設置在轉(zhuǎn)子(8)端部的端盤(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導發(fā)電機，其特征在于所述的弓形永磁體(13)具有一個外表面，半徑等于圓柱形框架(2)的內(nèi)表面的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導發(fā)電機，其特征在于所述的一次線圈(11)由直徑為60納米的銅絲構(gòu)成，二次超導線圈(12)由Cu、Nb3Sn、V3Ga、V3Ge、Bi、Ca、CuO和Sr的超導合金的直徑為60納米的絲構(gòu)成，所述的二次超導線圈(12)外設有層銅(24)，銅層(24)外設有絕緣層(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導發(fā)電機，其特征在于所述的永磁圓筒柱(6)由若干的永磁環(huán)組成，每一個環(huán)均包括有一對弧形或者半圓形永磁體(15)，所述永磁圓筒(6)的環(huán)相對于弓形永磁體(13)徑向、同心設置，并且沿縱向具有15 30度的徑向延遲。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導發(fā)電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子(8)的直徑小于定子(7)的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導發(fā)電機，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)非磁軸(4)的兩端分別設置軸承(16)，它們分別安裝在圓柱形穴(26)內(nèi)，圓柱形穴(26)設置在非磁性端蓋(3)的內(nèi)中部，旋轉(zhuǎn)非磁軸(4)的兩端分別穿過非磁性端蓋(3)的中央開口(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的超導發(fā)電機，其特征在于所述的非磁性端蓋(3)的周邊設置若干的小開孔II (27)，在端蓋(22)相對應位置設有若干的小開孔I (23)，圓柱形非磁框架(2)的端部對應處設有若干的小開孔111(28)，一次線圈(11)、二次超導線圈(12)的導線I (18)、導線II (19)分別穿過中央開孔(20)附近的一對小開孔I (23)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超導發(fā)電機，屬于發(fā)電設備領域。圓柱形非磁框架的兩端分別與端蓋固定連接，圓柱形非磁框架的內(nèi)表面安裝定子，所述定子內(nèi)設置轉(zhuǎn)子，且定子與轉(zhuǎn)子之間具有圓柱形間隙，所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)非磁軸的底部延伸端與輔助電機連接；所述定子包括定子線圈及弓形永磁體，所述定子線圈圍繞圓柱形非磁框架的內(nèi)表面予以整體安裝；所述轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)非磁軸、圍繞旋轉(zhuǎn)非磁軸外周的圓柱形非磁托架、圍繞圓柱形非磁托架運動的永磁圓筒以及設置在轉(zhuǎn)子端部的端盤。優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)新穎、簡單，能夠產(chǎn)出綠色電能，改變發(fā)電質(zhì)量，提高發(fā)電效率。改變使用傳統(tǒng)能源發(fā)電的模式，高效率產(chǎn)能，它可以應用到各個領域，滿足各種領域使用電能的需要。實用性強。
文檔編號H02K55/00GK102684452SQ20121018427
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者彭浩 申請人:彭浩