JP2002050513A - Toroidal magnetic-field coil - Google Patents

Toroidal magnetic-field coil

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JP2002050513A JP2000231606A JP2000231606A JP2002050513A JP 2002050513 A JP2002050513 A JP 2002050513A JP 2000231606 A JP2000231606 A JP 2000231606A JP 2000231606 A JP2000231606 A JP 2000231606A JP 2002050513 A JP2002050513 A JP 2002050513A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a toroidal magnetic-field coil in which winding size can be reduced by making the stresses in the toroidal winding uniform. SOLUTION: The toroidal winding is provided with a plurality of winding conductors, that are supported with prescribed mutual spacing by a radial plate, so that the spacing between winding conductors of the toroidal winding is changed, depending on the position in the toroidal winding with the stresses due to electromagnetic force during operation being uniform in the radial plate. The winding conductors are supported by being accommodated in slots of the radial plate. The spacing between the winding conductors is specified by the width of the part of the radial plate existing between winding conductors and the cross-sectional shape of the winding conductors or the distance between the centers of the conductors.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はトロイダル磁場コ
イルに関し、特に核融合装置に用いるトロイダル磁場コ
イルに関するものである。
The present invention relates to a toroidal magnetic field coil, and more particularly to a toroidal magnetic field coil used in a nuclear fusion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6および図7に断面で示す従来のトロ
イダル磁場コイルの巻線断面構造に於いて、図中の1は
トロイダル巻線、2はコイルケース、3はバッキングシ
リンダーである。図8および図9にはトロイダル巻線1
の詳細拡大図を示す。図中の4は巻線導体、5はラディ
アルプレート、6はラディアルプレートY方向薄肉部、
7はラディアルプレートのX方向薄肉部である。
2. Description of the Related Art In the cross-sectional structure of a conventional toroidal magnetic field coil shown in cross section in FIGS. 6 and 7, reference numeral 1 denotes a toroidal winding, 2 denotes a coil case, and 3 denotes a backing cylinder. 8 and 9 show the toroidal winding 1.
FIG. 4 is a winding conductor, 5 is a radial plate, 6 is a radial plate Y direction thin part,
Reference numeral 7 denotes a thin portion in the X direction of the radial plate.

【0003】このようなトロイダル磁場コイルに電流を
流すと、トロイダル巻線1に電磁力(向心力および上下
力)が作用する。コイルケース2およびラディアルプレ
ート6は、このような電磁力を伝達支持する。図6に示
すようなバッキングシリンダー支持方式の場合には、向
心力は図10の矢印で示すように伝達支持される。ま
た、ウエッジ支持方式の場合には向心力は図11の矢印
で示すように伝達支持される。
When a current flows through such a toroidal magnetic field coil, an electromagnetic force (centripetal force and vertical force) acts on the toroidal winding 1. The coil case 2 and the radial plate 6 transmit and support such an electromagnetic force. In the case of the backing cylinder supporting system as shown in FIG. 6, the centripetal force is transmitted and supported as shown by the arrow in FIG. In the case of the wedge support method, the centripetal force is transmitted and supported as shown by the arrow in FIG.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のトロイダル巻線
は、上述のように同一形状および寸法の導体が図8に示
すX方向およびY方向に等間隔に配置されているため、
運転時の電磁力による向心力によりラディアルプレート
5に発生する応力は、図9の矢印Aで表すトロイダル磁
場コイルの内周側で高く、矢印Bで示す側即ちトロイダ
ル磁場コイルの外周側で低くなる。つまり、外周側(B
側)のラディアルプレート5が電磁力支持構造物として
は不必要に過大であり寸法の点で問題であった。図9に
於いて、Lはラディアルプレート5のX方向寸法即ち長
さ、Wはラディアルプレート5のY方向寸法即ち幅、D
は巻線導体4の直径、dLは巻線導体間の間隔である。
図10に示すようなバッキングシリンダー支持方式の場
合、ラディアルプレート5のY方向薄肉部の応力は、内
周側(A側)で高く外周側(B側)で低くなる。また、
図11に示すようなウエッジ支持方式の場合、ラディア
ルプレート薄肉部(X方向、Y方向)の応力は、図9の
A側で高く、B側で低くなる。
In the conventional toroidal winding, conductors having the same shape and dimensions are arranged at equal intervals in the X and Y directions shown in FIG.
The stress generated in the radial plate 5 by the centripetal force due to the electromagnetic force during operation is high on the inner peripheral side of the toroidal magnetic field coil indicated by the arrow A in FIG. 9 and lower on the side indicated by the arrow B, that is, the outer peripheral side of the toroidal magnetic field coil. That is, the outer peripheral side (B
The radial plate 5 on the side) is unnecessarily excessive as an electromagnetic force supporting structure, and has a problem in terms of dimensions. In FIG. 9, L is the dimension or length of the radial plate 5 in the X direction, W is the dimension or width of the radial plate 5 in the Y direction, and D is
Is the diameter of the winding conductor 4, and dL is the distance between the winding conductors.
In the case of the backing cylinder support system as shown in FIG. 10, the stress in the thin portion of the radial plate 5 in the Y direction is high on the inner peripheral side (A side) and lower on the outer peripheral side (B side). Also,
In the case of the wedge supporting method as shown in FIG. 11, the stress of the radial plate thin portion (X direction, Y direction) is high on the A side in FIG. 9 and low on the B side.

【0005】従って、この発明の課題は上述のような従
来のトロイダル磁場コイルの問題点を解消することであ
り、またラディアルプレートに作用する応力を均一に
し、巻線のサイズを小型化できるトロイダル磁場コイル
を得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional toroidal magnetic field coil and to make the stress acting on the radial plate uniform and to reduce the size of the winding. Getting the coil.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明によれば、上述
の課題を解決するための手段は次の通りである。 (1)間に多数のスロットを形成する多数のティース部
を有するラディアルプレートと、上記スロット内に収納
されて所定間隔で支持された多数の巻線導体とを各々備
えたトロイダル巻線を備え、運転時に上記巻線導体に作
用する電磁力に起因する応力が上記ラディアルプレート
内でほぼ均等に分布されるように、上記トロイダル巻線
の上記巻線導体形状及び間隔を上記トロイダル巻線内の
位置に応じて変化させたことを特徴とするトロイダル磁
場コイル。
According to the present invention, the means for solving the above-mentioned problems are as follows. (1) Toroidal windings each having a radial plate having a number of teeth forming a number of slots therebetween, and a number of winding conductors housed in the slots and supported at predetermined intervals, The shape and spacing of the toroidal windings in the toroidal windings are adjusted so that the stress caused by the electromagnetic force acting on the windings during operation is distributed substantially evenly in the radial plate. A toroidal magnetic field coil characterized by being changed according to the following.

【0007】(2)上記ラディアルプレートは、間に多
数のスロットを形成する多数のティース部を有し、上記
巻線導体を上記スロット内に収納して所定間隔で支持す
ることができる。
(2) The radial plate has a large number of teeth forming a large number of slots therebetween, and can accommodate the winding conductor in the slot and support it at a predetermined interval.

【0008】(3)上記巻線導体間の間隔は、上記巻線
導体間の上記ラディアルプレートの幅寸法により規定す
ることもできる。
(3) The spacing between the winding conductors can be defined by the width of the radial plate between the winding conductors.

【0009】(4)上記巻線導体間の間隔は、上記巻線
導体の断面形状および導体中心の距離により規定するこ
ともできる。
(4) The interval between the winding conductors can be defined by the cross-sectional shape of the winding conductor and the distance between the conductor centers.

【0010】(5)上記巻線導体の間隔は、上記巻線導
体の断面形状あるいはラディアルプレートの幅寸法によ
り規定することもできる。
(5) The interval between the winding conductors can be defined by the cross-sectional shape of the winding conductor or the width of the radial plate.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】実施の形態1.本発明のトロイダ
ル磁場コイルの概略は、図6乃至図9に示すものと同じ
であり、トロイダル巻線1の構造、特にラディアルプレ
ートに支持された巻線導体形状及び配置関係が異なるだ
けである。即ち、トロイダル磁場コイルは、トロイダル
巻線1がドーナツ状に配置されて、大周方向の内径部で
互いに近接して配置されている。各トロイダル巻線1
は、図1に示す如くトロイダル巻線1の方向に平行に延
びた多数の巻線導体11および12と、これら巻線導体
11および12を互いに所定間隔を持つように支持する
ラディアルプレート13とを備えている。ラディアルプ
レート13は、ほぼ矩形の板状部材であり、トロイダル
巻線1の位置によって図8に示すような形状にされてい
てトロイダル巻線1の断面形状を形成している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 The outline of the toroidal magnetic field coil of the present invention is the same as that shown in FIGS. 6 to 9, except for the structure of the toroidal winding 1, especially the shape and arrangement of the winding conductor supported on the radial plate. That is, in the toroidal magnetic field coil, the toroidal windings 1 are arranged in a donut shape, and are arranged close to each other at the inner diameter portion in the circumferential direction. Each toroidal winding 1
Includes a plurality of winding conductors 11 and 12 extending in parallel to the direction of the toroidal winding 1 as shown in FIG. 1 and a radial plate 13 supporting the winding conductors 11 and 12 at a predetermined interval from each other. Have. The radial plate 13 is a substantially rectangular plate-like member, and has a shape as shown in FIG. 8 depending on the position of the toroidal winding 1, and forms a cross-sectional shape of the toroidal winding 1.

【0012】図8に示すトロイダル巻線1の場合、5枚
の同じ形の矩形のラディアルプレート13と同様のラデ
ィアルプレートが並置されて矩形を構成し、その矩形の
両端に一辺が傾斜したほぼ台形のラディアルプレートが
設けられ、全体としてほぼ台形に近い断面形状となって
いる。ラディアルプレート13には、図1に示すよう
に、それぞれ一本の巻線導体11および12を収納して
支持するほぼU字形の多数のスロット14が形成されて
いて、スロット14の間の残された部分はティース部1
5とされ、収納された巻線導体11および12の上には
充填板16が挿入されて固着され、巻線導体11を拘束
してスロット14から離脱しないようにしている。
In the case of the toroidal winding 1 shown in FIG. 8, a rectangular plate similar to the five rectangular plates 13 of the same shape is juxtaposed to form a rectangle, and a substantially trapezoidal shape having one side inclined at both ends of the rectangle. Radial plate is provided, and has a substantially trapezoidal cross section as a whole. As shown in FIG. 1, a plurality of substantially U-shaped slots 14 for accommodating and supporting one winding conductor 11 and 12 are formed in the radial plate 13, and the slots 14 are left between the slots 14. The part is the teeth part 1
A filling plate 16 is inserted and fixed above the stored winding conductors 11 and 12 so that the winding conductor 11 is restrained so as not to be separated from the slot 14.

【0013】本発明のトロイダル磁場コイルに於いて
は、ラディアルプレート13の形状および巻線導体11
および12の断面形状の少なくとも一方をトロイダル巻
線1内の位置に応じて様々に変化させることによって、
巻線導体11および12間の間隔をトロイダル巻線1内
の位置に応じて変化させ、もって運転時に巻線導体11
および12に作用する電磁力に起因するラディアルプレ
ート13内の応力がラディアルプレート13内でほぼ均
等に分布されるようにしてある。
In the toroidal magnetic field coil of the present invention, the shape of the radial plate 13 and the winding conductor 11
By varying at least one of the cross-sectional shapes of and 12 in accordance with the position in the toroidal winding 1,
The distance between the winding conductors 11 and 12 is changed in accordance with the position in the toroidal winding 1 so that the winding conductor 11
The stress in the radial plate 13 due to the electromagnetic force acting on the radial plates 13 and 12 is substantially uniformly distributed in the radial plate 13.

【0014】図1に於いて、L1はラディアルプレート
のX方向寸法即ち長さ、W1はラディアルプレートのY
方向寸法即ち幅、Dは巻線導体の直径、D1は楕円形断
面の巻線導体の短径、dLは巻線導体間のX方向の間隔
である。図1に示す実施形態に於いては、ラディアルプ
レート13の約半分に当たる矢印Aで示すトロイダル巻
線1の内周側、即ち巻線導体11、12およびラディア
ルプレート13に作用する電磁力の大きな部分に於い
て、巻線導体12の断面形がX方向に長い楕円形であ
り、矢印Bで示す小電磁力側即ち外周側では巻線導体1
1の断面形が真円形である。X方向の巻線導体間間隔d
Lはラディアルプレート13全体に亘って等しく、Y方
向の巻線導体間間隔は内周側の巻線導体間間隔dWが外
周側の巻線導体間間隔dW1よりも大きい。
In FIG. 1, L1 is the dimension of the radial plate in the X direction, that is, the length, and W1 is the Y of the radial plate.
The directional dimension or width, D is the diameter of the winding conductor, D1 is the minor diameter of the winding conductor having an elliptical cross section, and dL is the distance between the winding conductors in the X direction. In the embodiment shown in FIG. 1, a large part of the electromagnetic force acting on the inner peripheral side of the toroidal winding 1 indicated by an arrow A corresponding to approximately half of the radial plate 13, that is, the winding conductors 11 and 12 and the radial plate 13. , The cross-sectional shape of the winding conductor 12 is an elliptical shape that is long in the X direction, and the winding conductor 1 on the small electromagnetic force side indicated by the arrow B, that is, on the outer peripheral side.
1 is a perfect circle. Distance d between winding conductors in X direction
L is equal over the entire radial plate 13, and in the Y-direction, the distance dW1 between the winding conductors on the inner peripheral side is larger than the distance dW1 between the winding conductors on the outer peripheral side.

【0015】このような構成により、巻線導体に流れる
大電流による大きな電磁力が作用するトロイダル巻線1
の内周側に於いては、大きな電磁力がラディアルプレー
ト13の面積の広い部分によって受け持たれるので、応
力の集中が起こらず、ラディアルプレート全体に亘って
ほぼ均等に分布される。換言すれば、応力の小さい外周
側でラディアルプレートの応力受持部の寸法dW1を小
さくすることができ、トロイダル巻線全体の断面寸法を
小さくすることができる。図1の実施形態の場合、ラデ
ィアルプレートの幅W1を小さくすることができる。
With such a configuration, the toroidal winding 1 on which a large electromagnetic force acts due to a large current flowing through the winding conductor.
On the inner peripheral side, large electromagnetic force is taken up by the large area of the radial plate 13, so that stress is not concentrated and is distributed almost uniformly over the entire radial plate. In other words, the dimension dW1 of the stress receiving portion of the radial plate can be reduced on the outer peripheral side where the stress is small, and the cross-sectional dimension of the entire toroidal winding can be reduced. In the case of the embodiment of FIG. 1, the width W1 of the radial plate can be reduced.

【0016】実施の形態2.図2に示す実施形態に於い
ては、ラディアルプレート13の内周側に於いて、巻線
導体11の断面形が真円形であり、外周側では巻線導体
12の断面形がY方向に長い楕円形である。X方向の巻
線導体間間隔dLはラディアルプレート13全体に等し
く、Y方向の巻線導体間間隔は外周側で小さく(dW
2)内周側で大きい(dW1)。
Embodiment 2 In the embodiment shown in FIG. 2, on the inner peripheral side of the radial plate 13, the cross-sectional shape of the winding conductor 11 is a perfect circle, and on the outer peripheral side, the cross-sectional shape of the winding conductor 12 is longer in the Y direction. It is oval. The distance dL between the winding conductors in the X direction is equal to the entire radial plate 13, and the distance between the winding conductors in the Y direction is small on the outer peripheral side (dW
2) Large on the inner circumference side (dW1).

【0017】このような構成により、巻線導体に流れる
大電流による大きな電磁力が作用するトロイダル巻線の
内周側に於いては、大きな電磁力がラディアルプレート
の面積の広い部分によって受け持たれるので、応力の集
中が起こらず、ラディアルプレート全体に亘ってほぼ均
等に分布される。従って、応力の小さい外周側でラディ
アルプレートの応力受持部の寸法を小さくすることがで
き、トロイダル巻線全体の断面寸法を小さくすることが
できる。図2の実施形態の場合、ラディアルプレート1
3の長さL2を小さくすることができる。
With this configuration, on the inner peripheral side of the toroidal winding on which a large electromagnetic force due to a large current flowing through the winding conductor acts, a large electromagnetic force is held by a large area of the radial plate. Therefore, stress concentration does not occur, and the stress is distributed almost uniformly over the entire radial plate. Therefore, the dimension of the stress receiving portion of the radial plate can be reduced on the outer peripheral side where the stress is small, and the cross-sectional dimension of the entire toroidal winding can be reduced. In the case of the embodiment of FIG.
3, the length L2 can be reduced.

【0018】実施の形態3.図3に示す実施形態に於い
ては、ラディアルプレート13の全体に亘って巻線導体
11の断面形が同じ大きさの円形であり、Y方向の巻線
導体間間隔dW1およびdW3が等しい。大電磁力側で
ある内周側に於いては、X方向の巻線導体間の間隔dL
2が巻線導体間間隔dL1よりも大きくなっている。換
言すれば巻線導体11のピッチが内周側で相対的に大き
い。
Embodiment 3 In the embodiment shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the winding conductor 11 is a circle having the same size over the entire radial plate 13, and the distances dW1 and dW3 between the winding conductors in the Y direction are equal. On the inner peripheral side, which is a large electromagnetic force side, the distance dL between the winding conductors in the X direction
2 is larger than the distance dL1 between the winding conductors. In other words, the pitch of the winding conductors 11 is relatively large on the inner peripheral side.

【0019】このような構成により、巻線導体に流れる
大電流による大きな電磁力が作用するトロイダル巻線の
内径側に於いては、大きな電磁力がラディアルプレート
の面積の相対的に広い部分によって受け持たれるので、
応力の集中が起こらず、ラディアルプレート全体に亘っ
てほぼ均等に分布される。従って、応力の小さい外周側
でラディアルプレートの応力受持部の寸法を小さくする
ことができ、トロイダル巻線全体の断面寸法を小さくす
ることができる。図3の実施形態の場合、ラディアルプ
レート13の長さL3を小さくすることができる。
With this configuration, on the inner diameter side of the toroidal winding on which a large electromagnetic force due to a large current flowing through the winding conductor acts, a large electromagnetic force is received by a relatively large portion of the area of the radial plate. Because it is held
There is no stress concentration, and the stress is distributed almost evenly over the entire radial plate. Therefore, the dimension of the stress receiving portion of the radial plate can be reduced on the outer peripheral side where the stress is small, and the cross-sectional dimension of the entire toroidal winding can be reduced. In the case of the embodiment of FIG. 3, the length L3 of the radial plate 13 can be reduced.

【0020】実施の形態4.図4に示す実施形態に於い
ては、ラディアルプレート13の内周側に於いて、巻線
導体11の断面形が真円形であり、外周側では巻線導体
12の断面形がY方向に長い楕円形である。X方向の巻
線導体間間隔はラディアルプレートの内周側(dL4)
で外周側(dL3)よりも大きく、Y方向の巻線導体間
間隔は内周側(dW1)で大きく外周側(dW4)で小
さい。
Embodiment 4 In the embodiment shown in FIG. 4, on the inner peripheral side of the radial plate 13, the cross-sectional shape of the winding conductor 11 is a perfect circle, and on the outer peripheral side, the cross-sectional shape of the winding conductor 12 is longer in the Y direction. It is oval. The distance between the winding conductors in the X direction is the inner circumferential side of the radial plate (dL4)
Is larger than the outer circumference (dL3), and the distance between the winding conductors in the Y direction is larger on the inner circumference (dW1) and smaller on the outer circumference (dW4).

【0021】このような構成により、巻線導体11およ
び12に流れる大電流による大きな電磁力が作用するト
ロイダル巻線の内周側に於いては、大きな電磁力がラデ
ィアルプレート13の面積の広い部分によって受け持た
れるので、応力の集中が起こらず、ラディアルプレート
13全体に亘ってほぼ均等に分布される。従って、応力
の小さい外周側でラディアルプレートの応力受持部の寸
法を小さくすることができ、トロイダル巻線全体の断面
寸法を小さくすることができる。図4の実施形態の場
合、ラディアルプレート13の長さL4を小さくするこ
とができる。
With this configuration, on the inner peripheral side of the toroidal winding on which a large electromagnetic force due to a large current flowing through the winding conductors 11 and 12 acts, a large electromagnetic force is applied to a portion of the radial plate 13 where the area is large. Therefore, stress concentration does not occur, and the stress is distributed almost uniformly over the entire radial plate 13. Therefore, the dimension of the stress receiving portion of the radial plate can be reduced on the outer peripheral side where the stress is small, and the cross-sectional dimension of the entire toroidal winding can be reduced. In the case of the embodiment of FIG. 4, the length L4 of the radial plate 13 can be reduced.

【0022】実施の形態5.図5に示す実施形態に於い
ては、ラディアルプレート13の約半分に当たるトロイ
ダル巻線の内周側に於いては巻線導体12の断面形がX
方向に長い楕円形であり、外周側では巻線導体11の断
面形が真円形である。X方向の巻線導体間間隔はラディ
アルプレートの内周側(dW)で外周側(dW5)より
も大きく、Y方向の巻線導体間間隔は内周側(dL6)
で外周側(dL5)よりも大きくされている。
Embodiment 5 In the embodiment shown in FIG. 5, on the inner peripheral side of the toroidal winding corresponding to about half of the radial plate 13, the cross-sectional shape of the winding conductor 12 is X.
The shape of the winding conductor 11 is a perfect circle on the outer peripheral side. The spacing between the winding conductors in the X direction is larger on the inner circumferential side (dW) of the radial plate than on the outer circumferential side (dW5), and the spacing between the winding conductors in the Y direction is the inner circumferential side (dL6).
At the outer periphery side (dL5).

【0023】このような構成により、巻線導体11およ
び12に流れる大電流による大きな電磁力が作用するト
ロイダル巻線の内周側に於いては、大きな電磁力がラデ
ィアルプレート13の面積の広い部分によって受け持た
れるので、応力の集中が起こらず、ラディアルプレート
13全体に亘ってほぼ均等に分布される。従って、応力
の小さい外周側でラディアルプレート13の応力受持部
の寸法を小さくすることができ、トロイダル巻線全体の
断面寸法を小さくすることができる。図5の実施形態の
場合、ラディアルプレート13の幅W5および長さL5
を小さくすることができる。
With this configuration, on the inner peripheral side of the toroidal winding on which a large electromagnetic force due to a large current flowing through the winding conductors 11 and 12 acts, a large electromagnetic force is applied to a portion of the radial plate 13 where the area is large. Therefore, stress concentration does not occur, and the stress is distributed almost uniformly over the entire radial plate 13. Therefore, the dimension of the stress receiving portion of the radial plate 13 can be reduced on the outer peripheral side where the stress is small, and the cross-sectional dimension of the entire toroidal winding can be reduced. In the case of the embodiment of FIG. 5, the width W5 and the length L5 of the radial plate 13
Can be reduced.

【0024】これまで説明してきた実施形態はいずれも
巻線導体の断面形が円形と楕円形のものであるが、本発
明は矩形断面等の他の様々な断面形の巻線導体を様々に
組み合わせて用いる場合にも同様に適用できる。
In all of the embodiments described so far, the cross-sectional shape of the winding conductor is circular or elliptical. However, the present invention can be applied to various other cross-sectional shape winding conductors such as a rectangular cross-section. The same applies to the case of using in combination.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上の如く本発明のトロイダル磁場コイ
ルによる効果は次の通りである。 (1)間に多数のスロットを形成する多数のティース部
を有するラディアルプレートと、上記スロット内に収納
されて所定間隔で支持された多数の巻線導体とを各々備
えたトロイダル巻線を備え、運転時に上記巻線導体に作
用する電磁力に起因する応力が上記ラディアルプレート
内でほぼ均等に分布されるように、上記トロイダル巻線
の上記巻線導体形状及び間隔を上記トロイダル巻線内の
位置に応じて変化させたことを特徴とするトロイダル磁
場コイルであるので、ラディアルプレートに係る応力を
均一にし、巻線のサイズを小型化できるトロイダル磁場
コイルを得ることができる。
As described above, the effects of the toroidal magnetic field coil of the present invention are as follows. (1) Toroidal windings each having a radial plate having a number of teeth forming a number of slots therebetween, and a number of winding conductors housed in the slots and supported at predetermined intervals, The shape and spacing of the toroidal windings in the toroidal windings are adjusted so that the stress caused by the electromagnetic force acting on the windings during operation is distributed substantially evenly in the radial plate. Therefore, a toroidal magnetic field coil can be obtained in which the stress on the radial plate is made uniform and the size of the winding can be reduced.

【0026】(2)上記ラディアルプレートは、間に多
数のスロットを形成する多数のティース部を有し、上記
巻線導体を上記スロット内に収納し所定間隔で支持する
ことができるので、トロイダル磁場コイルの巻線導体の
構成を変えることなく、ラディアルプレートに係る応力
を均一にし、巻線のサイズを小型化できる。
(2) The radial plate has a large number of teeth forming a large number of slots therebetween, and the winding conductor can be accommodated in the slot and supported at a predetermined interval. The stress on the radial plate can be made uniform and the size of the winding can be reduced without changing the configuration of the winding conductor of the coil.

【0027】(3)上記巻線導体間の間隔は、上記巻線
導体間の上記ラディアルプレートの幅寸法により規定す
ることもできるので、トロイダル磁場コイルの巻線導体
の構成を変えることなく、ラディアルプレートに係る応
力を均一にし、巻線のサイズを小型化できる。
(3) Since the spacing between the winding conductors can be defined by the width of the radial plate between the winding conductors, the radial length of the toroidal magnetic field coil can be changed without changing the configuration of the winding conductors. The stress on the plate can be made uniform, and the size of the winding can be reduced.

【0028】(4)上記巻線導体間の間隔は、上記巻線
導体の断面形状および導体中心の距離により規定するこ
ともできるので、トロイダル磁場コイルの構造を格別複
雑にせずに、ラディアルプレートに係る応力を均一に
し、巻線のサイズを小型化できる。
(4) The spacing between the winding conductors can be defined by the cross-sectional shape of the winding conductors and the distance between the center of the conductors. Such stress can be made uniform and the size of the winding can be reduced.

【0029】(5)上記巻線導体の間隔は、上記巻線導
体の断面形状あるいはラディアルプレートの幅寸法によ
り規定することもできるので、トロイダル磁場コイルの
構造を格別複雑にせずに、ラディアルプレートに係る応
力を均一にし、巻線のサイズを小型化できる。
(5) The interval between the winding conductors can be defined by the cross-sectional shape of the winding conductors or the width of the radial plate. Such stress can be made uniform and the size of the winding can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のトロイダル磁場コイルの一実施形態
のラディアルプレートに支持された巻線導体を示す概略
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a winding conductor supported on a radial plate of one embodiment of a toroidal magnetic field coil of the present invention.

【図2】 本発明のトロイダル磁場コイルの他の実施形
態のラディアルプレートに支持された巻線導体を示す概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a winding conductor supported on a radial plate of another embodiment of the toroidal magnetic field coil of the present invention.

【図3】 本発明のトロイダル磁場コイルの更に他の実
施形態のラディアルプレートに支持された巻線導体を示
す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a winding conductor supported on a radial plate of still another embodiment of the toroidal magnetic field coil of the present invention.

【図4】 本発明のトロイダル磁場コイルのなお他の実
施形態のラディアルプレートに支持された巻線導体を示
す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a winding conductor supported on a radial plate of still another embodiment of the toroidal magnetic field coil of the present invention.

【図5】 本発明のトロイダル磁場コイルの別の実施形
態のラディアルプレートに支持された巻線導体を示す概
略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a winding conductor supported on a radial plate of another embodiment of the toroidal magnetic field coil of the present invention.

【図6】 一般的なトロイダル磁場コイルのバッキング
支持方式のトロイダル巻線を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a toroidal winding of a general backing support type of a toroidal magnetic field coil.

【図7】 一般的なトロイダル磁場コイルのウエッジ支
持方式のトロイダル巻線を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a wedge-supported toroidal winding of a general toroidal magnetic field coil.

【図8】 従来のトロイダル磁場コイルのトロイダル巻
線の詳細を示す概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing details of a toroidal winding of a conventional toroidal magnetic field coil.

【図9】 図8のトロイダル巻線のラディアルプレート
とそこに支持された巻線導体とを示す概略断面図であ
る。
9 is a schematic cross-sectional view showing a radial plate of the toroidal winding of FIG. 8 and a winding conductor supported thereon.

【図10】 図6のトロイダル巻線に於ける電磁力を示
す概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an electromagnetic force in the toroidal winding of FIG. 6;

【図11】 図7のトロイダル巻線に於ける電磁力を示
す概略図である。
FIG. 11 is a schematic view showing an electromagnetic force in the toroidal winding of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トロイダル巻線、11、12 巻線導体、13 ラ
ディアルプレート、14 スロット、15 ティース
部、L1 ラディアルプレートの長さ、W1 ラディア
ルプレートの幅、D 巻線導体の直径、D1 巻線導体
の短径、dL 巻線導体間のX方向間隔、dW 内周側
の巻線導体間間隔、dW1 外周側の巻線導体間間隔。
1 toroidal winding, 11, 12 winding conductor, 13 radial plate, 14 slot, 15 teeth portion, length of L1 radial plate, width of W1 radial plate, diameter of D winding conductor, minor diameter of D1 winding conductor , DL The distance between the winding conductors in the X direction, dW the distance between the winding conductors on the inner peripheral side, and dW1 the distance between the winding conductors on the outer peripheral side.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ラディアルプレートと、上記ラディアル
プレートにより所定間隔に支持された多数の巻線導体と
を各々備えたトロイダル巻線を備え、 運転時に上記巻線導体に作用する電磁力に起因する応力
が上記ラディアルプレート内でほぼ均等に分布されるよ
うに、上記トロイダル巻線の上記巻線導体形状及び間隔
を上記トロイダル巻線内の位置に応じて変化させたこと
を特徴とするトロイダル磁場コイル。
1. A toroidal winding having a radial plate and a plurality of winding conductors supported at predetermined intervals by the radial plate, wherein a stress caused by an electromagnetic force acting on the winding conductor during operation is provided. Wherein the shape and spacing of the winding conductors of the toroidal winding are changed in accordance with positions in the toroidal winding so that are distributed substantially uniformly in the radial plate.
【請求項2】 上記ラディアルプレートは、間に多数の
スロットを形成する多数のティース部を有し、上記巻線
導体は上記スロット内に収納されて所定間隔で支持され
ことを特徴とする請求項1記載のトロイダル磁場コイ
ル。
2. The radial plate according to claim 1, wherein the radial plate has a number of teeth forming a number of slots therebetween, and the winding conductor is housed in the slot and supported at a predetermined interval. 2. The toroidal magnetic field coil according to 1.
【請求項3】 上記巻線導体間の間隔が、上記巻線導体
間の上記ラディアルプレートの幅寸法により規定された
ことを特徴とする請求項1記載のトロイダル磁場コイ
ル。
3. The toroidal magnetic field coil according to claim 1, wherein an interval between the winding conductors is defined by a width dimension of the radial plate between the winding conductors.
【請求項4】 上記巻線導体間の間隔が、上記巻線導体
の断面形状および導体中心の距離により規定されたこと
を特徴とする請求項1記載のトロイダル磁場コイル。
4. The toroidal magnetic field coil according to claim 1, wherein an interval between the winding conductors is defined by a cross-sectional shape of the winding conductor and a distance between conductor centers.
【請求項5】 上記巻線導体間の間隔が、上記巻線導体
の断面形状あるいはラディアルプレートの幅寸法により
規定されたことを特徴とする請求項1記載のトロイダル
磁場コイル。
5. The toroidal magnetic field coil according to claim 1, wherein an interval between the winding conductors is defined by a cross-sectional shape of the winding conductor or a width of a radial plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5185693A (en) * 1975-01-24 1976-07-27 Mitsubishi Atomic Power Ind ENTOGATACHODENDOKOIRUSOCHI
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