发明名称 旋转的电机器设备
摘要 本发明系关于无变压器产生高电压直流的设备,且该设备包括有旋转式高电压单绕组/多绕组机械及变流器,该单绕组/多绕组机械包括有一磁路,其具有一个以上磁芯片及一个以上绕组,在空间相位移,其包括有一电缆,该电缆具有一个以上载流导体(2),每一导体包括有许多线束,在每一线束之附近配置有一半导体性内层(3),在其附近配置有半导体性内层(3),在其附近配置有固体绝缘物之绝缘层(4),在其附近配置有半导体性外层(5)。
申请公布号 TW443024 申请公布日期 2001.06.23
申请号 TW086107938 申请日期 1997.06.10
申请人 亚斯布朗伯维尼公司 发明人 麦兹雷群恩;拉斯格特马
分类号 H01B9/00;H02K1/06 主分类号 H01B9/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种功率范围为1MW至15GW之设备,包括有一旋转式 高电压单绕组/多绕组机械及一变流器,其特征在 于:该机械为一高电压机械并包括有一具有1个以 上磁芯片及一个以空间相位移绕组的磁路,并且该 绕组包括有一个以上载流导体(2),在每一导体附近 设有一具有半导体性质的第一层(3),在第一层的附 近设有一固体绝缘层(4),在绝缘层的附近设有一具 有半导体性质的第二层(5),并且经由变流器在不需 要中间变压器及/或电抗器之下,一机械扭力转变 成直流电流及直流电压。2.如申请专利范围第1项 之设备,其特征在于该变流器包括有半导体装置, 其被连接且用做为交流/直流变流器。3.一种功率 范围为1MW至15GW之设备,包括有一旋转式高电压单 绕组/多绕组机械及一变流器,其特征在于:该机械 为一高电压机械并包括有一具有1个以上磁芯片及 一个以空间相位移绕组的磁路,并且该绕组包括有 一个以上载流导体(2),在每一导体附近设有一具有 半导体性质的第一层(3),在第一层的附近设有一固 体绝缘层(4),在绝缘层的附近设有一具有半导体性 质的第二层(5),并且在不需要中间变压器及/或电 抗器之下经由变流器,直流电流及直流电压被转换 成机械扭力。4.如申请专利范围第3项之设备,其特 征在于:该变流器包括有半导体装置,其被连接且 充做直流/交流变流器。5.如申请专利范围第1或2 项之设备,其特征在于:将直流/交流变流器连接至 交流/直流整流器,而直接连接至交流网路,不需要 中间变压器。6.如申请专利范围第3或4项之设备, 其特征在于:直流/交流整流器系连接至直流/交流 反相换用器的直流侧,不需要中间变压器之下直接 连接至交流网路。7.如申请专利范围第2或4项之设 备,其特征在于:该半导体装置可由半导体闸流管 、二极体、三端双向可控制矽开关元件、门电路 断开半导体闸流管、双极晶体管(BJT)、脉冲宽度 调制晶体管、金属氧化物场效电晶体、绝缘栅双 极电晶体(IGBT)、静电感应电晶体(SIT)、静电感应 半导体闸流管(SITH)、金属氧化物半导体控制闸流 管(MCT)及具有半导体性质相似元件所组成。8.如申 请专利范围第1.2.3或4项之设备,其特征在于:该变 流器构成旋转式高电压单绕组/多绕组机械之整体 部份。9.如申请专利范围第1或2项之设备,其特征 在于:变流器构成旋转式高电压单绕组/多绕组机 械之整体部份。10.如申请专利范围第1或2项之设 备,其特征在于:变流器构成旋转式高电压单绕组/ 多绕组机械之整体部份。11.如申请专利范围第1或 2项之设备,其特征在于:旋转式高电压单绕组/多绕 组机械及半导体装置具有共同的冷却系统。12.如 申请专利范围第1或2项之设备,其特征在于:旋转式 高电压单绕组/多绕组机械及半导体装置具有共同 的冷却系统。13.如申请专利范围第1或2项之设备, 其特征在于:旋转式高电压单绕组/多绕组机械及 半导体装置具有相同共同的冷却系统。14.如申请 专利范围第1或2项之设备,其特征在于:旋转式高电 压单绕组/多绕组机械及半导体装置具有相同共同 的冷却系统。15.如申请专利范围第1或3项之设备, 其特征在于:第一层(3)具有与导体电压大致相同的 电压。16.如申请专利范围第1或3项之设备,其特征 在于:第二层(5)之配置法为其在导体/许多导体的 附近构成等电位表面。17.如申请专利范围第1或3 项之设备,其特征在于:第二层(5)是连接至接地电 压。18.如申请专利范围第1或3项之设备,其特征在 于:就绕组而言,所有的半导体层及绝缘层呈现相 似的热性质,以使得在绕组内发生热移动时,在绝 缘部份不发生缺点或裂缝。19.如申请专利范围第1 或3项之设备,其特征在于:载流导体包括有许多线 束,因而只有少数目的线束彼此不绝缘。20.一种旋 转式高电压单绕组/多绕组机械,具有一磁性电路, 其中该磁性电路包括有一磁芯片及一个以上在空 间相位移的绕组,其特征在于:该绕组包括有一电 缆,该电缆包含有一个以上载流导体(2),每一导体 包括有许多线束,在每一导体之周围设有一半导体 内层(3),在其附近配置有一固体绝缘物的绝缘层(4) ,在其附近配置有一半导体性外层(5)。21.如申请专 利范围第20项之旋转式高电压单绕组/多绕组机械, 其特征在于:该电缆亦包括有一金属遮蔽物及一护 层。22.如申请专利范围第20项之旋转式高电压单 绕组/多绕组机械,其特征在于:该磁性电路是配置 在旋转式电机机械的定子及/或转子。23.如申请专 利范围第20项之旋转式高电压单绕组/多绕组机械, 其特征在于:半导体性外层(5)被切割成许多部份, 其分别连接至接地电压。24.如申请专利范围第20. 21.22或23项之旋转式高电压单绕组/多绕组机械,其 特征在于:将半导体性外层连接至接地电压,在半 导体性层之外在沟槽内线圈末端区域内机械之电 场会趋近零。25.如申请专利范围第20或21项之旋转 式高电压单绕组/多绕组机械,其特征在于:当电缆 包括有数个导体,其被置换。26.如申请专利范围第 20项之旋转式高电压单绕组/多绕组机械,其特征在 于:载流导体/许多导体(2)包括有非绝缘及绝缘线, 整束成线束,而成为许多层。27.如申请专利范围第 20项之旋转式高电压单绕组/多绕组机械,其特征在 于:载流导体/许多导体(2)包括有非绝缘及绝缘线 束,转置成许多层。28.如申请专利范围第20项之旋 转式高电压单绕组/多绕组机械,其特征在于:该沟 槽(10)由许多圆柱形开口(12)所形成,径向及轴向一 一配置延伸,在圆柱形开口之间具有一大致圆形截 面,该圆形截面被一窄的腰部(13)所分离。29.如申 请专利范围第20或28项之旋转式高电压单绕组/多 绕组机械,其特征在于:自层合芯片之后部(8)计算 之,沟槽的圆柱形开口(12)的大致圆截面被设计成 具有连续缩小的半径。30.如申请专利范围第20或28 项之旋转式高电压单绕组/多绕组机械,其特征在 于:自层合芯片之后部(8)计算之,沟槽的圆柱形开 口(12)的大致圆截面被设计成具有一非连续缩小的 半径。31.一种旋转式高电压单绕组/多绕组机械, 其特征在于:该机械为一高电压机械并包括有一具 有1个以上磁芯片及一个以空间相位移绕组的磁路 ,并且该绕组包括有一个以上载流导体(2),在每一 导体附近设有一具有半导体性质的第一层(3),在第 一层的附近设有一固体绝缘层(4),在绝缘层的附近 设有一具有半导体性质的第二层(5),并且磁芯片是 用凸极形成。32.一种旋转式高电压单绕组/多绕组 机械,其特征在于:该机械为一高电压机械并包括 有一具有1个以上磁芯片及一个以空间相位移绕组 的磁路,并且该绕组包括有一个以上载流导体(2), 在每一导体附近设有一具有半导体性质的第一层( 3),在第一层的附近设有一固体绝缘层(4),在绝缘层 的附近设有一具有半导体性质的第二层(5),并且该 机械是空气间隙缠绕。33.如申请专利范围第32项 之旋转式高电压单绕组/多绕组机械,其特征在于: 该空气间隙磁通量是径向。34.如申请专利范围第 32项之旋转式高电压单绕组/多绕组机械,其特征在 于:该空气间隙磁通量是轴向。35.一种旋转式高电 压单线组/多绕组机械之制法,该机械包括一磁路, 该磁路包括有一磁芯片,该磁芯片包括有沟槽、管 道等,因而此些沟槽等具有至少一开口,其可自磁 芯片之外接近,及一绕组,其特征在于:该绕组包括 有一个以上载流导体(2),在每一导体附近设有一具 有半导体性质的第一层(3),在第一层的附近设有一 固体绝缘层(4),在绝缘层的附近设有一具有半导体 性质的第二层(5),并且绕组具有可挠曲性,且被整 束送入开口。36.一种旋转式高电压单绕组/多绕组 机械用磁路之制法,其中,磁路是配置在旋转式电 机机械之定子及/或转子内,其磁路包括有一具沟 槽(10)的磁芯片(8),该沟槽供两个以上绕组(1)之用, 该绕组在空间相位移,且其中,沟槽形成为圆柱形 开口(12),自径向及轴向向外延伸,具有大致圆形截 面,该制法的特征在于:该绕组包括有一电缆,该电 缆具有有一个以上载流导体(2),在每一导体附近设 有一具有半导体性质的第一层(3),在第一层的附近 设有一固体绝缘层(4),在绝缘层的附近设有一具有 半导体性质的第二层(5),并且该电缆被穿线而进入 圆柱形开口。37.一种旋转式高电压单绕组/多绕组 机械的磁路之制法,其中,磁路系配置在旋转式电 机机械之定子及/或转子内,且被形成为凸极,该方 法的特征在于:绕组包括有一电缆,该电缆具有有 一个以上载流导体(2),在每一导体附近设有一具有 半导体性质的第一层(3),在第一层的附近设有一固 体绝缘层(4),在绝缘层的附近设有一具有半导体性 质的第二层(5),并且该电缆是围绕在凸极之附近。 图式简单说明: 第一图显示一传统高电压直流发射站。 第二图显示一具有所谓"直接连接"的高电压直流 发射站。 第三图显示一所谓相内变压器连接机制。 第四图a、第四图b及第四图c显示本发明高电压电 机机械驱动之连接机制。 第五图显示电流修正标准电缆内之零件。 第六图显示一本发明之一具体实例磁路之扇形/极 间距之轴向末端图。
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