[发明专利]一种超导电机测试系统

说明书

本申请公开了一种超导电机测试系统，涉及电机测试领域。超导电机为定子电枢型超导电机，超导电机测试系统包括：冷却系统、真空系统、温度数据采集系统、线圈超温保护系统和控制系统。本申请通过冷却系统为超导电机冷却，通过真空系统为超导电机抽真空，通过温度数据采集系统实时获取超导电机工作状态下定子电枢绕组的温度并通过控制系统进行实时测量和记录，通过线圈超温保护系统保证定子线圈处于正常工作状态，由此满足定子电枢型超导电机对低温测试的特殊要求。本申请采用模块化设计，适用性强。

技术领域

本申请涉及电机测试领域，特别是涉及一种超导电机测试系统。

背景技术

超导电机的研究是目前电机设计和超导应用领域的重要研究内容。与传统电机相比，使用高温超导材料(HTS)作为绕组的高温超导电机可以实现更高的功率密度和效率。目前问世的超导电机大多为转子励磁型超导电机，其试验测试已经较为成熟，而定子电枢型超导电机的试验测试鲜见报道。

不同于传统电机，定子电枢型超导电机的定子铁芯浸泡在液氮介质中，工作温度极低，需要在低温下进行电机试验。为了减少低温下的漏热，对于典型的定子电枢型超导电机，定子铁芯被双层杜瓦结构包围，试验过程中需要抽高真空以减少漏热。目前常规的电机测试系统无法满足定子电枢型超导电机试验测试的需要。

因此，亟需研制出一种满足定子电枢型超导电机的测试系统。

发明内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

本申请提供了一种超导电机测试系统，所述超导电机为定子电枢型超导电机，所述超导电机测试系统包括：

冷却系统，与所述超导电机相连，用于冷却所述超导电机中的定子铁芯和超导线圈；

真空系统，与所述超导电机相连，用于为所述超导电机抽真空；

温度数据采集系统，包括设置在所述超导电机内部的温度传感器，以实时获取超导电机的定子线圈处的温度；

线圈超温保护系统，配置成可实现温度数据采集系统和控制系统的耦合，用于保证所述定子线圈处于正常工作状态；和

控制系统，与所述超导电机的三相线连接，实现对所述超导电机的控制。

可选地，所述冷却系统包括：

液氮接入支路，包括通过液氮绝热管路连接的自增压液氮罐、第一低温闸阀、低温流量计和第一低温快速接头，所述第一低温快速接头与所述超导电机相连；和

液氮排出支路，包括通过管路连接的第二低温快速接头、第二低温闸阀和液氮收集罐，所述第二低温快速接头与所述超导电机相连；

其中，所述低温流量计可实现超低温流体的流量测量，并通过通讯线连接到控制系统，实时显示和记录流量值。

可选地，所述冷却系统还包括第三低温闸阀，连接在所述超导电机与通往外部环境的管路之间。

可选地，当所述第一低温闸阀和所述第二低温闸阀打开，所述第三低温闸阀关闭时，所述冷却系统为闭式系统，冷却过所述超导电机的液氮通过管路流到液氮收集罐。

可选地，当所述第二低温闸阀关闭，所述第一低温闸阀和所述第三低温闸阀打开时，所述冷却系统系统为开式系统，冷却过所述超导电机的液氮直接排到外部环境。

可选地，所述真空系统包括经真空管路连接的真空接头、真空规和真空泵，所述真空规经通讯线连接到所述控制系统，以实时显示和记录真空度。

可选地，所述温度数据采集系统还包括温度采集模块和计算机，所述温度采集模块与所述温度传感器相连，所述温度采集模块配置成支持多通道输入，自带显示屏幕，具备通讯输出功能，可通讯外接到所述计算机，所述计算机配置成安装组态软件，可显示各通道实时温度及曲线。