JP2007151220A - Multiple magnetic pole generating mechanism and claw pole motor-generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クロー体を用いた多磁極発生機構及びクローポール型発電動機に関するものであり、特に超電導界磁コイルを用いたクローポール型発電動機に用いて好適である。 The present invention relates to a multi-pole generating mechanism using a claw body and a claw-pole generator, and is particularly suitable for a claw-pole generator using a superconducting field coil.
従来、一般的に採用されている電動機は、永久磁石若しくは電磁石を回転方向にＮ極とＳ極とを交互に配置して界磁を構成し、その界磁に対向して配置されている電機子に電流を供給することにより界磁と電機子との間に回転力を発生させている。そして、界磁若しくは電機子の何れかを固定することにより他方を回転させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a generally adopted electric motor is an electric machine in which a permanent magnet or an electromagnet is alternately arranged with N poles and S poles in the rotational direction to form a field, and is opposed to the field. A rotational force is generated between the field and the armature by supplying current to the child. The other is rotated by fixing either the field or the armature.
他方、複数の永久磁石若しくは電磁石によりＮ極、Ｓ極交互の磁界を構成するのではなく、一定の磁極を有する永久磁石若しくは単純な電磁石に、強磁性体から構成される複数のクロー体（爪状突起）を組み合わせて多くの磁極を構成することが可能となるクローポール型発電動機が考案され、例えば、オルタネータとして自動車にも一部使用されている。 On the other hand, a plurality of claw bodies (claws) made of a ferromagnetic material are used instead of a permanent magnet or a simple electromagnet having a certain magnetic pole, instead of constituting a magnetic field alternating between N and S poles by a plurality of permanent magnets or electromagnets. A claw-pole type generator that can form a large number of magnetic poles by combining a plurality of projections) has been devised. For example, it is partly used in automobiles as an alternator.
このクローポール型発電動機では、クロー体と永久磁石若しくはクロー体と電磁石は一体となって界磁を構成しており、界磁と電機子とを相対的に回転させるために、何れか一方が回転体として使用されることになる（例えば、特許文献１参照）。 In this claw-pole generator, the claw body and permanent magnet or the claw body and electromagnet are integrated to form a field, and either one of them is used to rotate the field and armature relatively. It will be used as a rotating body (see, for example, Patent Document 1).
さらに、クローポール型発電機の改良型として、クロー体と磁場発生用の永久磁石若しくは電磁石が相対的に回転可能に構成され、電機子に通電することにより、クロー体部分のみを回転させることのできるクローポール型発電機も提案され、特殊な用途ではあるが実用化されている（図４参照）。
ところが、この改良型のクローポール型発電動機の構成において、界磁を構成する磁路を見ると、図４に示すように磁場発生用の永久磁石若しくは電磁石とクロー体との間及びクロー体と電機子との間の２箇所に空隙を必要とするので、磁路抵抗が大きくなる。したがって、電機子部分に有効な磁場を確保するためには、永久磁石若しくは電磁石の起磁力を上げることが必要となり、現実には効率のよい発電動機を構成することが難しくなるという問題があるので、大型化への大きなネックとなっていた。 However, in the configuration of this improved claw-pole generator, when the magnetic path that forms the field is viewed, as shown in FIG. 4, between the permanent magnet or electromagnet for generating a magnetic field and the claw, and the claw Since a gap is required at two locations between the armature and the magnetic path resistance, the magnetic path resistance increases. Therefore, in order to secure an effective magnetic field in the armature part, it is necessary to increase the magnetomotive force of the permanent magnet or electromagnet, and in reality there is a problem that it is difficult to configure an efficient generator motive. It was a big bottleneck to enlargement.
また、改良型のクローポール発電動機では、前述のように磁路の中に空隙部が多くなり、電機子部において十分な磁場を確保することができないという問題を有している。
さらに、従来の構成では、電機子部におけるＮ極、Ｓ極の磁場分布が明確に区分し難いという問題があった。つまり、従来の構成では、図４に示すようにクロー体の外周に配置された電機子にクロー体から磁束が導入又は導出されるので、電機子の一端面から導入された磁束は電機子の背面に配置した強磁性体で湾曲し、同じ端面から導出される。
Further, the improved claw pole generator has a problem in that the gap is increased in the magnetic path as described above, and a sufficient magnetic field cannot be secured in the armature portion.
Further, the conventional configuration has a problem that it is difficult to clearly distinguish the magnetic field distribution of the N pole and the S pole in the armature portion. That is, in the conventional configuration, as shown in FIG. 4, the magnetic flux is introduced or derived from the claw body to the armature arranged on the outer periphery of the claw body, so that the magnetic flux introduced from one end surface of the armature is It is bent by the ferromagnetic material disposed on the back surface and is derived from the same end surface.
したがって、電機子部への導入磁束と導出磁束が明確に区別されず、また磁束分布も不均一であるので、クローポール型発電動機の効率を悪くする要因ともなっていた。
他方、超電導コイルを界磁に利用する超電導発電機若しくは超電導電動機は、超電導コイルを使用することにより強力な電磁石が可能となり、十分に強い磁場が確保できるため高効率と小型軽量化が期待されている。
Accordingly, the introduced magnetic flux and the derived magnetic flux to the armature portion are not clearly distinguished, and the magnetic flux distribution is not uniform, which has been a factor of deteriorating the efficiency of the claw pole type generator.
On the other hand, a superconducting generator or superconducting motive that uses a superconducting coil as a field enables a powerful electromagnet by using a superconducting coil, and a sufficiently strong magnetic field can be secured, so high efficiency and small size and light weight are expected. Yes.
しかしながら、これまで一般的に検討されている超電導コイル利用の発電動機では、界磁用の超電導コイルと電機子とが直接対向するため必然的に一方を固定し、他方を回転させる構造しか選択肢がなかった。 However, the superconducting coil-based generator motivation that has been generally studied so far has only a structure in which one of the field superconducting coils and the armature are inevitably fixed and the other is rotated. There wasn't.
現実に、界磁側である超電導コイルを回転させる場合には、超電導コイルの冷却系をこれに対応させる必要があり、冷却システムを複雑化させるという問題があった。逆に電機子を回転させる方式を選択する場合には、電機子の電流を供給するためのスリップリングが必要となり、構造面並びに保守に伴う問題から大型化に向けての大きな難点となっているのが実情である。 Actually, when the superconducting coil on the field side is rotated, it is necessary to correspond to the cooling system of the superconducting coil, which complicates the cooling system. Conversely, when selecting a method for rotating the armature, a slip ring for supplying the current of the armature is required, which is a great difficulty for increasing the size due to problems with the structure and maintenance. Is the actual situation.
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、クロー体を用いた多磁極発生機構において、電機子へ導入又は導出される磁束の磁場分布を明確に区別でき、かつ、その磁束分布を均一化すると共に多磁極発生機構を用いたクローポール型発電動機を高出力・大容量化することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in a multi-pole generating mechanism using a claw body, the magnetic field distribution of magnetic flux introduced to or derived from the armature can be clearly distinguished, and the magnetic flux distribution. The purpose is to increase the output and capacity of a claw-pole generator using a multi-pole generating mechanism.
かかる問題を解決するためになされた請求項１に記載の多磁極発生機構は、互いの巻線の中心軸が一致するように所定の間隔で配置された一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ：この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。）と、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に配置された複数のコイル（２０ａ、２０ｂ）を有する電機子（２０）と、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生された磁束を電機子（２０）に導くための一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）と、を備え、電機子（２０）は、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の間に配置され、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の間に配置され、かつ、電機子（２０）を挟むように界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置されることによって、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に沿って複数の磁極を発生させるように構成されていることを特徴とする。 The multi-pole generating mechanism according to claim 1, which has been made to solve such a problem, has a pair of field coils (50 a, 50 b :) arranged at a predetermined interval so that the central axes of the windings coincide with each other. In this column, in order to facilitate understanding of the invention, the reference numeral used in the “Best Mode for Carrying Out the Invention” column is attached as necessary, which means that the scope of the claims is limited by this reference numeral. ), An armature (20) having a plurality of coils (20a, 20b) arranged in the winding direction of the field coils (50a, 50b), and the field coils (50a, 50b). A pair of claw bodies (30a, 30b) for guiding the generated magnetic flux to the armature (20), and the armature (20) is disposed between the pair of field coils (50a, 50b). , A pair of claw bodies (30 , 30b) are arranged between the field coils (50a, 50b) and arranged in the winding direction of the field coils (50a, 50b) so as to sandwich the armature (20), A plurality of magnetic poles are generated along the winding direction of the field coils (50a, 50b).
ここで、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が配置される際の「所定の間隔」とは、電機子（２０）や電機子（２０）を挟むクロー体（３０ａ，３０ｂ）を配置できる間隔のことをいい、多磁極発生機構の大きさや出力等によって変わるものである。 Here, the “predetermined interval” when the pair of field coils (50a, 50b) is arranged can be the claw bodies (30a, 30b) sandwiching the armature (20) and the armature (20). This is an interval, which varies depending on the size and output of the multi-pole generating mechanism.
また、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）が、「電機子（２０）を挟むように界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置される」とは、電機子（２０）と一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）とが以下のように配置されることをいう。 Moreover, a pair of claw bodies (30a, 30b) are “arranged in the winding direction of the field coils (50a, 50b) so as to sandwich the armature (20)” means that the armature (20) It means that a pair of claw bodies (30a, 30b) are arranged as follows.
（ア）界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線の軸方向に沿って、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）が電機子（２０）を両側から挟むように配置される。このように一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）で電機子（２０）を挟むことで、クロー体（３０ａ，３０ｂ）から導出又は導入される磁束は電機子（２０）を貫通する。 (A) A pair of claw bodies (30a, 30b) are arranged so as to sandwich the armature (20) from both sides along the axial direction of the windings of the field coils (50a, 50b). By sandwiching the armature (20) between the pair of claw bodies (30a, 30b) in this way, the magnetic flux derived or introduced from the claw bodies (30a, 30b) penetrates the armature (20).
（イ）（ア）に記載のように電機子（２０）を挟んで配置された一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）が界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置される。（以下、一対のクロー体が複数あることを示す場合には、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）のように表す。）
このように電機子（２０）を挟む一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の周方向に複数配置すると、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）で電機子（２０）を両側から挟んでいるので、界磁コイル（５０ｂ）の一端から出た磁束は、クロー体（３０ｄ）に導かれて電機子（２０）を貫通し、クロー体（３０ｃ）を経由して界磁コイル（５０ａ）の一端の磁束につながる。界磁コイル（５０ａ）の一端につながった磁束は、界磁コイル（５０ａ）の他端に導かれる。
(A) As described in (A), a plurality of pairs of claw bodies (30a, 30b) arranged with the armature (20) interposed therebetween are arranged in the winding direction of the field coils (50a, 50b). (Hereinafter, when there are a plurality of pairs of claw bodies, they are represented as claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d).)
Thus, when a plurality of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) sandwiching the armature (20) are arranged in the circumferential direction of the field coil (50a, 50b), a pair of claw bodies (30a, 30b, 30c). 30d) sandwiches the armature (20) from both sides, so that the magnetic flux emitted from one end of the field coil (50b) is guided to the claw body (30d) and penetrates the armature (20). It is connected to the magnetic flux at one end of the field coil (50a) via the body (30c). The magnetic flux connected to one end of the field coil (50a) is guided to the other end of the field coil (50a).
界磁コイル（５０ａ）の他端に導かれた磁束は、周方向に１極分ずれて配置されたクロー体（３０ａ）に導かれ、 電機子（２０）を上記とは反対向きに貫通した後、クロー体（３０ｂ）に導かれる。そして、クロー体（３０ｂ）に導かれた磁束は、界磁コイル（５０ｂ）の他端の磁束につながる。 The magnetic flux guided to the other end of the field coil (50a) is guided to the claw body (30a) arranged so as to be shifted by one pole in the circumferential direction, and penetrates the armature (20) in the opposite direction. After that, it is guided to the claw body (30b). The magnetic flux guided to the claw body (30b) is connected to the magnetic flux at the other end of the field coil (50b).
このようにして、電機子（２０）には、交互に向きの異なる磁束が貫通するので、結果としてＮ極とＳ極とが交互に構成されることになる。
また、クロー体（３０ａ，３０ｄ）に導かれた磁束は、ほぼ直角に近い角度で電機子（２０）に導入され、電機子（２０）を貫通し、さらにほぼ直角に近い角度で導出されてクロー体（３０ｂ，３０ｃ）に導かれる。
In this manner, since the magnetic fluxes having different directions alternately pass through the armature (20), the N pole and the S pole are alternately configured as a result.
Further, the magnetic flux guided to the claw bodies (30a, 30d) is introduced into the armature (20) at an angle close to a right angle, penetrates the armature (20), and is further derived at an angle close to a right angle. It is guided to the claw body (30b, 30c).
つまり、従来のクロー部分のみを回転させることのできるクローポール型発電動機では、磁束が１つのクロー体の外周に配置された電機子の一端面から導入され、その磁束が電機子の背面に配置した強磁性体で湾曲して同じ端面から他のクロー体に導入される。それに対し、本多磁極発生機構（３）では、１つのクロー体（３０ａ）から電機子の一端面に導入された磁束は、電機子（２０）を貫通して電機子の他端面から他のクロー体（３０ｂ）に導出される。 In other words, in the conventional claw pole type generator that can rotate only the claw portion, the magnetic flux is introduced from one end surface of the armature disposed on the outer periphery of one claw body, and the magnetic flux is disposed on the back surface of the armature. The ferromagnet is bent and introduced into another claw from the same end face. On the other hand, in the present multi-pole generating mechanism (3), the magnetic flux introduced from one claw body (30a) to one end face of the armature passes through the armature (20) and the other end face of the armature Derived into the claw body (30b).
したがって、電機子（２０）の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子（２０）における磁場分布が明確になり、しかも磁束分布が均一になる。その結果、効率のよい多磁極発生機構とすることができる。 Therefore, since the magnetic flux is introduced from one end surface of the armature (20) and derived from the other end surface, the magnetic field distribution in the armature (20) becomes clear and the magnetic flux distribution becomes uniform. As a result, an efficient multi-pole generating mechanism can be obtained.
さらに、電機子（２０）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を固定したまま電機子（２０）に通電することによって、界磁コイル（５０ａ、５０ｂ）の周方向に複数配置したクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）に回転力を発生させることができるので、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を回転させることができる。 Further, by energizing the armature (20) with the armature (20) and the field coils (50a, 50b) fixed, a plurality of claw bodies (30a) arranged in the circumferential direction of the field coils (50a, 50b). , 30b, 30c, 30d) can generate a rotational force, so that the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) can be rotated.
さらに、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）及び電機子（２０）が共に固定されているので、電機子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が回転するタイプの発電動機において回転する電機子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）に電力を供給したり電力を取出すために必要となるスリップリング等が必要ない。 Further, since the field coils (50a, 50b) and the armature (20) are fixed together, the armature that rotates in the generator motor of the type in which the armature (20) or the field coils (50a, 50b) rotates. (20) Or a slip ring or the like necessary for supplying electric power to or removing electric power from the field coils (50a, 50b) is not necessary.
なお、コイル（２０ａ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置されている。そして、この複数配置されているコイル（２０ａ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生し、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を介して導かれる磁束が、導入又は導出されるように、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）の回転位置に合わせながら電流を調整してクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）に回転力を発生させるものである。 A plurality of coils (20a) are arranged in the winding direction of the field coils (50a, 50b). The plurality of coils (20a) are generated in the field coils (50a, 50b), and the magnetic flux guided through the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) is introduced or derived. As described above, the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) are caused to generate a rotational force by adjusting the current while matching the rotation position of the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d).
また、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、例えば、鉄に代表される磁束飽和密度が大きく、ヒステリシスの少ない強磁性体で形成されている。
ところで、上記のように電機子（２０）を挟んで一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を配置する場合、磁束がクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）から導入又は導出される磁束が効率よく電機子（２０）を貫通するようになっていればよい。そこで、請求項２に記載のように、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）のうち一方の界磁コイル（５０ａ）の外周側の磁束を前記電機子（２０）を介して他方の界磁コイル（５０ｂ）の内周側に導き、他方の界磁コイル（５０ｂ）の外周側の磁束を電機子（２０）を介して一方の界磁コイル（５０ａ）の内周側に導くように配置されるようにするとよい。
In addition, the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) are formed of a ferromagnetic body having a high magnetic flux saturation density represented by iron and less hysteresis, for example.
By the way, when arrange | positioning a pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) on both sides of an armature (20) as mentioned above, magnetic flux is introduce | transduced or derived | led-out from a claw body (30a, 30b, 30c, 30d). It suffices that the magnetic flux that penetrates the armature (20) efficiently. Therefore, as described in claim 2, the pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) is provided on the outer peripheral side of one field coil (50a) of the pair of field coils (50a, 50b). The magnetic flux is guided to the inner peripheral side of the other field coil (50b) via the armature (20), and the magnetic flux on the outer peripheral side of the other field coil (50b) is guided to the one of the other field coils (50b) via the armature (20). It is good to arrange so that it may guide to the inner peripheral side of field coil (50a).
あるいは、請求項３に記載のように、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の一方の界磁コイル（５０ａ）の内周側を通る磁束を電機子（２０）を介して他方の界磁コイル（５０ｂ）の内周側に導き、一方の界磁コイル（５０ａ）の外周側を通る磁束を電機子（２０）を介して他方の界磁コイル（５０ｂ）の外周側に導くように配置されているようにしてもよい。 Alternatively, as described in claim 3, the pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) is a magnetic flux passing through the inner peripheral side of one field coil (50a) of the field coils (50a, 50b). Is guided to the inner peripheral side of the other field coil (50b) through the armature (20), and the magnetic flux passing through the outer peripheral side of the one field coil (50a) is transferred to the other field through the armature (20). You may make it arrange | position so that it may guide to the outer peripheral side of a magnetic coil (50b).
つまり、請求項２に記載の多磁極発生機構によれば、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）により発生された磁束の磁路が中心軸を通る断面において、各々の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を中心として略８の字形状を描くように形成される。 That is, according to the multi-pole generating mechanism according to claim 2, each field coil (50 a, 50 a, 50, 50b) is formed so as to draw an approximately 8 character shape.
すなわち、請求項１に記載の多磁極発生機構と同様に、電機子（２０）の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子（２０）における磁場分布が明確になる。 さらに、磁束がクロー体（３０ａ，３０ｄ）に導かれた磁束は、ほぼ直角に近い角度で電機子（２０）に導入され、電機子（２０）を貫通し、さらにほぼ直角に近い角度で導出されてクロー体（３０ｂ，３０ｃ）に導かれるので、磁束分布が均一になる。その結果、効率のよい多磁極発生機構とすることができる。 That is, similarly to the multi-pole generating mechanism according to claim 1, since the magnetic flux is introduced from one end face of the armature (20) and derived from the other end face, the magnetic field distribution in the armature (20) is Become clear. Furthermore, the magnetic flux in which the magnetic flux is guided to the claw bodies (30a, 30d) is introduced into the armature (20) at an angle close to a right angle, passes through the armature (20), and is further derived at an angle near the right angle. Since it is led to the claw bodies (30b, 30c), the magnetic flux distribution becomes uniform. As a result, an efficient multi-pole generating mechanism can be obtained.
また、請求項３に記載の多磁極発生機構によれば、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生される磁束の磁路が界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の各々の巻線の中心を２つの円弧部分を中心とした略レーストラックを描くように形成される。したがって、請求項３に記載の配置の場合も請求項２に記載の配置の場合と同様、電機子（２０）の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子（２０）における磁場分布が明確になる。 さらに、磁束がクロー体（３０ａ，３０ｄ）に導かれた磁束は、ほぼ直角に近い角度で電機子（２０）に導入され、電機子（２０）を貫通し、さらにほぼ直角に近い角度で導出されてクロー体（３０ｂ，３０ｃ）に導かれるので、磁束分布が均一になる。その結果、効率のよい多磁極発生機構とすることができる。 According to the multi-pole generating mechanism according to claim 3, the magnetic path of the magnetic flux generated by the pair of field coils (50a, 50b) is the center of each winding of the field coil (50a, 50b). Is formed so as to draw a substantially race track centered on two arc portions. Therefore, in the case of the arrangement according to claim 3, as in the case of the arrangement according to claim 2, the magnetic flux is introduced from one end face of the armature (20) and is derived from the other end face. The magnetic field distribution in the child (20) becomes clear. Furthermore, the magnetic flux in which the magnetic flux is guided to the claw bodies (30a, 30d) is introduced into the armature (20) at an angle close to a right angle, passes through the armature (20), and is further derived at an angle near the right angle. Since it is led to the claw bodies (30b, 30c), the magnetic flux distribution becomes uniform. As a result, an efficient multi-pole generating mechanism can be obtained.
そして、請求項２又は請求項３に記載の多磁極発生機構を発電動機に適用して、例えば、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を超電導コイルで構成して強い磁束を発生させれば、効率のよい、延いては、高出力・大容量の発電動機とすることができる。 If the multi-pole generating mechanism according to claim 2 or 3 is applied to a power generator, for example, if a field coil (50a, 50b) is composed of a superconducting coil to generate a strong magnetic flux, As a result, it can be a generator with high output and large capacity.
さらに、上記多磁極発生機構を適用した発電動機を高出力・大容量化するためには、多磁極発生機構の直径を大きくしたり、多磁極発生機構を中心軸方向に多重化すればよいが、直径を大きくする場合には、単に直径を大きくするだけでなく、請求項４に記載のように、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が、その一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を構成する各巻線の軸を中心として同心円状に所定の間隔で複数配置されているようにするとよい。 Furthermore, in order to increase the output and capacity of the generator motivation to which the multi-pole generating mechanism is applied, the diameter of the multi-pole generating mechanism may be increased, or the multi-pole generating mechanism may be multiplexed in the central axis direction. When the diameter is increased, the diameter of the pair of field coils (50a, 50b) is not limited to simply increasing the diameter, but the pair of field coils (50a, 50b) as described in claim 4. It is preferable that a plurality of concentric circles are arranged at predetermined intervals around the axis of each winding constituting the.
このようにすると、直径を大きくした分だけ径方向にクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）を増やすか、あるいは、径方向にクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）に凹凸を形成することによって、磁極の数を増やすことができる。そして、そのとき、増やした磁極の位置に磁束を形成することができる。 In this way, the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) are increased in the radial direction by an amount corresponding to the increased diameter, or irregularities are formed in the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) in the radial direction. As a result, the number of magnetic poles can be increased. At that time, a magnetic flux can be formed at the increased magnetic pole position.
つまり、同心円状に所定の間隔で複数配置された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）、（５０ｃ，５０ｄ）に流す電流の向きを制御することで、径方向に増やしたクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）の磁極の位置に磁束を形成することができる。 That is, by controlling the direction of the current flowing through the field coils (50a, 50b), (50c, 50d) arranged concentrically at predetermined intervals, the claw bodies (30a, 30b, Magnetic flux can be formed at the positions of the magnetic poles 30c, 30d).
したがって、電機子（２０）に対して、直径を大きくして得られる多数のクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）で効率よく磁束を導入又は導出できるので、効率のよい、多磁極発生機構とすることができる。 Therefore, since the magnetic flux can be efficiently introduced or derived from the large number of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) obtained by increasing the diameter with respect to the armature (20), an efficient multi-pole generating mechanism It can be.
そして、上記多磁極発生機構を発電動機に適用すれば、クロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）が増加した分、高出力・高容量の発電動機とすることができる。
ここで、「所定の間隔」とは、１つの界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生される磁束と、所定の間隔で配置された他の界磁コイル（５０ｃ，５０ｄ）で発生される磁束と、がその所定の間隔に互いに最も効率よく導入されてクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を介して電機子（２０）に導かれるような間隔を意味している。
If the multi-magnetic pole generating mechanism is applied to a generator motive, a high output / high capacity generator motive can be obtained by the increase in the number of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d).
Here, the “predetermined interval” means a magnetic flux generated by one field coil (50a, 50b) and a magnetic flux generated by another field coil (50c, 50d) arranged at a predetermined interval. Means an interval that is most efficiently introduced into the predetermined interval and led to the armature (20) via the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d).
例えば、界磁コイル（５０ａ）と、界磁コイル（５０ａ）よりも直径が小さな界磁コイル（５０ｃ）とが同心円状に配置され、互いのコイルに円周方向逆向きに電流が流された場合、界磁コイル（５０ａ）の内周側に形成される磁束と界磁コイル（５０ｃ）の外周側に形成される磁束との合成磁束が磁束密度が最も高くなるように配置されたときの界磁コイル（５０ａ）と界磁コイル（５０ｃ）との間隔のことをいう。 For example, the field coil (50a) and the field coil (50c) having a diameter smaller than that of the field coil (50a) are concentrically arranged, and current is passed through the coils in opposite directions in the circumferential direction. In this case, the combined magnetic flux of the magnetic flux formed on the inner peripheral side of the field coil (50a) and the magnetic flux formed on the outer peripheral side of the field coil (50c) is arranged so that the magnetic flux density becomes the highest. This refers to the distance between the field coil (50a) and the field coil (50c).
また、請求項５に記載のように、電機子（２０）とクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）との組合せを中心軸の軸方向に複数配置するようにしても高出力・大容量の多磁極発生機構とすることができる。 Further, as described in claim 5, a plurality of combinations of the armature (20), the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d), and the field coils (50a, 50b) are arranged in the axial direction of the central axis. Even if it does in this way, it can be set as the high output and large capacity multi-pole generating mechanism.
すなわち、このような多磁極発生機構を例えば１つの駆動軸を有する発電機に適用した場合には、その駆動軸を複数の多磁極発生機構で回転駆動することで複数の電機子（２０）から電力を取出すことができるので、発電機を大容量化することができる。 That is, when such a multi-pole generating mechanism is applied to, for example, a generator having one drive shaft, the drive shaft is rotated by a plurality of multi-pole generating mechanisms so that a plurality of armatures (20) Since electric power can be taken out, the capacity of the generator can be increased.
また、上記多磁極発生機構を１つの駆動軸を有する電動機に適用した場合、その駆動軸に複数の多磁極発生機構からの回転力が加わるので、電動機を高出力化することができる。 Further, when the multi-pole generating mechanism is applied to an electric motor having one drive shaft, the rotational force from the multiple multi-pole generating mechanisms is applied to the drive shaft, so that the output of the electric motor can be increased.
なお、より高出力・大容量化するためには、中心軸と同軸の内周面部分及び外周面部分を有する円柱状に形成された界磁ヨーク（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ）を界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の周囲に取付けると、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生された磁束をより効率よくクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）に導いたり、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）から導き出したりすることができるので、更に高出力・大容量の多磁極発生機構とすることができる。 In order to increase the output and capacity, a field yoke (60a, 60b, 60c, 60d) formed in a cylindrical shape having an inner peripheral surface portion and an outer peripheral surface portion coaxial with the central axis is used as a field magnet. When installed around the coils (50a, 50b), the magnetic flux generated by the field coils (50a, 50b) can be more efficiently guided to the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) or the claw bodies (30a, 30b). , 30c, 30d), a multi-pole generating mechanism with higher output and larger capacity can be obtained.
なお、電機子（２０）とクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）とを組合せる際に、必ずしもそれぞれが別個である必要はない。例えば、それらを２組組合わせた場合に、組合わせの真ん中に位置する２つの界磁コイルを共通化して１つの界磁コイルとしてもよい。 In addition, when combining an armature (20), a claw body (30a, 30b, 30c, 30d), and a field coil (50a, 50b), each does not necessarily need to be separate. For example, when two sets of them are combined, two field coils located in the middle of the combination may be shared to form one field coil.
ところで、請求項１〜請求項５に記載の多磁極発生機構においては、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）で電機子（２０）を挟み、さらに、その一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）を界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で挟む構造となっている。 By the way, in the multi-pole generating mechanism according to claims 1 to 5, the armature (20) is sandwiched between the pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d), and the pair of claw bodies (30a , 30b, 30c, 30d) are sandwiched between field coils (50a, 50b).
したがって、前述したように電機子（２０）や界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を固定して、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）を回転させることができるようにはなるが、回転子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を回転させるものに比べ、磁路の空隙の数が増加するので、磁路の磁気抵抗が増える。 Therefore, as described above, the armature (20) and the field coils (50a, 50b) can be fixed and the claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) can be rotated. Compared with (20) or rotating the field coil (50a, 50b), the number of magnetic path gaps increases, so the magnetic resistance of the magnetic path increases.
つまり、電機子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を回転させる場合には磁路の空隙は電機子（２０）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）との間だけであるが、電機子（２０）を一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）で挟む場合には、電機子（２０）と一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）との間の２箇所分空隙が増加する。 That is, when the armature (20) or the field coil (50a, 50b) is rotated, the gap of the magnetic path is only between the armature (20) and the field coil (50a, 50b). When the child (20) is sandwiched between the pair of claw bodies (30a, 30b), the gap between the armature (20) and the pair of claw bodies (30a, 30b) increases by two places.
そこで、請求項６に記載のように、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を超電導コイルで構成すれば、その磁路の磁気抵抗が増加してもその磁気抵抗の増加分を超電導コイルの持つ起磁力の強さでカバーできる。 Therefore, if the field coil (50a, 50b) is composed of a superconducting coil as described in claim 6, even if the magnetic resistance of the magnetic path is increased, the increase in the magnetic resistance is generated by the superconducting coil. Can be covered with the strength of magnetic force.
つまり、超電導コイルで構成された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）からは、非常に強い磁束が発生される。したがって、上記請求項１〜請求項５の何れかに記載のように構造上磁路の空隙が増加し、磁路の磁気抵抗が大きくなっても超電導コイルで構成された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で強い磁束を発生させれば、磁気抵抗の大きさが問題とならない多磁極発生機構とすることができる。 That is, a very strong magnetic flux is generated from the field coils (50a, 50b) formed of superconducting coils. Therefore, the magnetic field coil (50a, 50a, 50a, 50c, 50c, 50c, 50c, and 50c) configured by superconducting coils even when the gap of the magnetic path increases structurally and the magnetic resistance of the magnetic path increases as described in any one of claims 1 to 5. If a strong magnetic flux is generated in 50b), a multi-pole generating mechanism in which the magnitude of the magnetic resistance does not become a problem can be obtained.
また、前述したように電機子（２０）において磁場分布が明確、かつ、磁束分布が一様となる構成と併せて、超電導コイルで構成された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を用いれば、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を磁気飽和するまで利用することができるので、非常に強力な多磁極発生機構とすることができる。 Further, as described above, if the field coil (50a, 50b) composed of superconducting coils is used in combination with the structure in which the magnetic field distribution is clear and the magnetic flux distribution is uniform in the armature (20), Since the bodies (30a, 30b, 30c, 30d) can be used until they are magnetically saturated, a very powerful multi-pole generating mechanism can be obtained.
また、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が固定されているので、超電導コイルを超電導状態となる温度に冷却するための冷却機構を容易に構成することができ、コストダウンを図ることもできる。 Further, since the field coils (50a, 50b) are fixed, a cooling mechanism for cooling the superconducting coil to a temperature at which the superconducting coil is brought into a superconducting state can be easily configured, and the cost can be reduced.
そして、請求項７に記載のクローポール型発電動機（３）は、回転軸（１０）と、回転軸（１０）に設けられた一対の回転体（４０ａ，４０ｂ）と、請求項１〜請求項６の何れかに記載の多磁極発生機構と、を備え、回転軸（１０）は、中心軸上に配置され、多磁極発生機構の一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、各々一対の回転体（４０ａ，４０ｂ）に配設されていることを特徴とする。 The claw-pole generator (3) according to claim 7 includes a rotating shaft (10), a pair of rotating bodies (40a, 40b) provided on the rotating shaft (10), and claims 1 to 10. The multi-pole generating mechanism according to any one of Items 6 to 6, wherein the rotating shaft (10) is disposed on the central axis, and the pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) of the multi-pole generating mechanism includes These are respectively disposed on a pair of rotating bodies (40a, 40b).
ここで、「一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）が各々一対の回転体（４０ａ，４０ｂ）に配設されている」とは、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）が１つだけ回転体（４０ａ、４０ｂ）に配設されているということを意味しておらず、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）が一対の回転体（４０ａ、４０ｂ）に、界磁コイルの巻線方向に複数配設されていることを示している。 Here, “a pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) are respectively disposed on a pair of rotating bodies (40a, 40b)” means a pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d). ) Does not mean that only one rotating body (40a, 40b) is disposed, and a pair of claw bodies (30a, 30b, 30c, 30d) is a pair of rotating bodies (40a, 40b). This shows that a plurality of field coils are disposed in the winding direction of the field coil.
このようにすると、請求項１〜請求項６の何れかに記載の多磁極発生機構によって得られる効果を備えたクローポール型発電動機（３）となる。 If it does in this way, it will become a claw pole type electric generator (3) provided with the effect acquired by the multi-pole generating mechanism in any one of claims 1-6.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用されたクローポール型モータ３の側断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a side sectional view of a claw pole type motor 3 to which the present invention is applied.
［全体構成］
クローポール型モータ３は、図１に示すように、回転軸１０、一対の回転体４０ａ，４０ｂ、一対の超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄ、電機子２０、一対のクロー体３０ａ，３０ｂと一対のクロー体３０ｃ，３０ｄ、ベアリング７０ａ，７０ｂ、筐体８０等を備えている。
[overall structure]
As shown in FIG. 1, the claw pole type motor 3 includes a rotating shaft 10, a pair of rotating bodies 40a and 40b, a pair of superconducting field coils 50a and 50b, outer field yokes 60a and 60b, and an inner field yoke 60c. , 60d, armature 20, a pair of claw bodies 30a, 30b and a pair of claw bodies 30c, 30d, bearings 70a, 70b, a housing 80, and the like.
［各構成要素の説明］
回転軸１０は、クローポール型モータ３の出力軸であり、ベアリング７０ａ，７０ｂを介して筐体８０に回転可能に取付けられている。
[Description of each component]
The rotating shaft 10 is an output shaft of the claw pole type motor 3, and is rotatably attached to the housing 80 via bearings 70a and 70b.
回転体４０ａ，４０ｂは、磁路を形成させないために非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス鋼が円板状に形成されており、円板の中心部分が回転軸１０に固定されている。この回転体４０ａ，４０ｂが後述するように回転駆動されることにより、回転軸１０が回転駆動される。 The rotating bodies 40a and 40b are made of austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material, in a disc shape so as not to form a magnetic path, and the central portion of the disc is fixed to the rotating shaft 10. The rotary shaft 10 is rotationally driven by rotating the rotary bodies 40a and 40b as described later.
なお、本第１実施形態では回転体４０ａ，４０ｂは、オーステナイト系ステンレス鋼形成してあるが、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂから発生された磁束を回転軸１０に導かない非磁性材料で、かつ、回転時の遠心力に耐える材質の材料で形成されていればステンレス鋼でなくてもよい。 In the first embodiment, the rotating bodies 40a and 40b are formed of austenitic stainless steel, but are made of a non-magnetic material that does not guide the magnetic flux generated from the superconducting field coils 50a and 50b to the rotating shaft 10, and As long as it is made of a material that can withstand the centrifugal force during rotation, it need not be stainless steel.
そして、この回転体４０ａ，４０ｂに対をなすクロー体３０ａ，３０ｃ或いは３０ｂ、３０ｄが複数対をなすように多数配設され、回転体４０ａ、４０ｂと一体になって回転するようになっている。 A large number of claw bodies 30a, 30c or 30b, 30d that make a pair with the rotating bodies 40a, 40b are arranged so as to form a plurality of pairs, and rotate together with the rotating bodies 40a, 40b. .
また、回転体４０ａ，４０ｂは、円板状に形成されている必要はなく、例えば、タービンのように多数のブレード状の部材が回転軸１０に放射状に取付けられていてもよい。
超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂは、磁束を発生させるためのものであり、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各々の巻線の中心軸が回転軸１０の中心軸に一致するように配置されている。
Further, the rotating bodies 40a and 40b do not need to be formed in a disc shape, and for example, a large number of blade-like members may be radially attached to the rotating shaft 10 like a turbine.
Superconducting field coils 50 a and 50 b are for generating magnetic flux, and are arranged such that the central axis of each winding of superconducting field coils 50 a and 50 b coincides with the central axis of rotating shaft 10. .
また、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂは、ビスマス系線材やニオブ−チタン線材等の超電導材料で形成されている。この超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂに外部から電流を流すことにより、強い磁束を発生させることができる。 Superconducting field coils 50a and 50b are formed of a superconducting material such as a bismuth-based wire or a niobium-titanium wire. A strong magnetic flux can be generated by applying a current from outside to the superconducting field coils 50a and 50b.
外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束を効率よくクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに導くための磁路を形成するためのものであり、絶縁された珪素鋼板を積層して形成されている。 The outer peripheral field yokes 60a, 60b and the inner peripheral field yokes 60c, 60d form a magnetic path for efficiently guiding the magnetic flux generated by the superconducting field coils 50a, 50b to the claw bodies 30a, 30b, 30c, 30d. For this purpose, it is formed by laminating insulated silicon steel plates.
外周界磁ヨーク６０ａは、超電導界磁コイル５０ａの外周に形成される磁束をクロー体３０ａに導き、内周界磁ヨーク６０ｃは、クロー体３０ｃにより導かれる磁束を超電導界磁コイル５０ａの内周に導く。 The outer peripheral field yoke 60a guides the magnetic flux formed on the outer periphery of the superconducting field coil 50a to the claw body 30a, and the inner peripheral field yoke 60c transmits the magnetic flux guided by the claw body 30c to the inner periphery of the superconducting field coil 50a. Lead to.
また、外周界磁ヨーク６０ｂは、超電導界磁コイル５０ｂの外周に形成される磁束をクロー体３０ｄに導き、内周界磁ヨーク６０ｄは、クロー体３０ｂにより導かれる磁束を超電導界磁コイル５０ｂの内周に導く。 The outer peripheral field yoke 60b guides the magnetic flux formed on the outer periphery of the superconducting field coil 50b to the claw body 30d, and the inner peripheral field yoke 60d transmits the magnetic flux guided by the claw body 30b to the superconducting field coil 50b. Lead to the inner circumference.
なお、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ及び内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、珪素鋼板でなくても、磁性体材料で形成されていればよい。
また、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ及び内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、電機子２０との間隔がクローポール型モータ３の作動中の熱等による機械的な構成要素の膨張や回転体４０ａ，４０ｂ等の回転時の風損等を考慮して可能な限り小さくなるように筐体８０に取付けられる。
The outer peripheral field yokes 60a and 60b and the inner peripheral field yokes 60c and 60d may be made of a magnetic material instead of a silicon steel plate.
Further, the outer peripheral field yokes 60a and 60b and the inner peripheral field yokes 60c and 60d are spaced apart from the armature 20 by expansion of mechanical components due to heat or the like during operation of the claw pole type motor 3, or the rotating body 40a. , 40b, etc. in consideration of windage loss during rotation, etc., so as to be as small as possible.
電機子２０は、ソレノイド状のコイル２０ａ，２０ｂが、そのコイルの巻線軸が超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に、回転軸１０を中心として等角度間隔で放射状に配置され、筐体８０の内面に固定されている。（以下、コイルが複数あることを示す場合には、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・と記載する。）
なお、図１中では紙面手前側のコイルが２０ａであり、コイル２０ｂは、図１中で電機子２０コイルａに隠れた状態になっている。
The armature 20 includes solenoidal coils 20a and 20b, in which the winding axes of the coils are radially arranged at equiangular intervals around the rotation axis 10 in the winding direction of the superconducting field coils 50a and 50b. It is fixed to the inner surface of 80. (Hereinafter, when there are a plurality of coils, they are described as coils 20a, 20b,...)
In FIG. 1, the coil on the front side of the drawing is 20a, and the coil 20b is hidden by the armature 20 coil a in FIG.
また、電機子２０は、必ずしも個々に分離したソレノイド状のコイル２０ａ，２０ｂ，・・・で構成されていなくてもよく、回転軸１０を中心として等角度間隔で放射状に配置されたコイルの集合体であればよい。 Further, the armature 20 does not necessarily have to be composed of individually separated solenoidal coils 20a, 20b,..., And is a set of coils arranged radially at equiangular intervals around the rotating shaft 10. Any body is acceptable.
このように構成されたコイル２０ａ，２０ｂ，・・・には、巻線軸方向の同じ側面（図１中右側面又は左側面）から見て一定の位相差を持つ電流を流す。
クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ（以下、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを特に区別せずに説明する場合は、クロー体３０ａ〜３０ｄと記載する。）は、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束をコイル２０ａ，２０ｂに導くためのものであり、例えば、鉄に代表される磁束飽和密度が大きく、ヒステリシスの少ない強磁性体強磁性体で形成されている。
The coils 20a, 20b,... Configured as described above are supplied with a current having a constant phase difference when viewed from the same side surface in the winding axis direction (the right side surface or the left side surface in FIG. 1).
The claw bodies 30a, 30b, 30c, 30d (hereinafter, the claw bodies 30a, 30b, 30c, 30d are described as claw bodies 30a-30d when not particularly distinguished) are described as superconducting field coils 50a, For example, the magnetic flux generated by 50b is guided to the coils 20a and 20b. For example, the magnetic flux is formed of a ferromagnetic material having a large magnetic flux saturation density represented by iron and a small hysteresis.
一対のクロー体３０ａ，３０ｃは、回転体４０ａに、回転軸１０中心から一定の角度で、かつ、超電導界磁コイル５０ａの巻線方向に取付けられており、他の一対のクロー体３０ｂ，３０ｄは、同様に回転体４０ｂに取付けられている。 The pair of claw bodies 30a and 30c are attached to the rotating body 40a at a certain angle from the center of the rotating shaft 10 and in the winding direction of the superconducting field coil 50a, and the other pair of claw bodies 30b and 30d. Are similarly attached to the rotating body 40b.
なお、ここでは、説明を容易にするために、一対のクロー体３０ａ，３０ｃ及び一対のクロー体３０ｂ，３０ｄについて説明しているが、実際には、これらの一対のクロー体３０ａ，３０ｃ及び一対のクロー体３０ｂ，３０ｄが超電導界磁コイル５０ａの巻線方向に複数対をなすように多数配置されて多磁極を構成している。 Here, for ease of explanation, the pair of claw bodies 30a, 30c and the pair of claw bodies 30b, 30d are described, but actually, the pair of claw bodies 30a, 30c and the pair of claw bodies 30a, 30c are described. A plurality of claw bodies 30b and 30d are arranged so as to form a plurality of pairs in the winding direction of the superconducting field coil 50a to constitute a multi-pole.
クロー体３０ａ〜３０ｄが回転体４０ａ，４０ｂに取付けられる際には、クロー体３０ａ〜３０ｄと電機子２０との間の間隙による磁気抵抗を減少させるために、クロー体３０ａ〜３０ｄと電機子２０との間隔が可能な限り小さくなるように取付けられる。 When the claw bodies 30a to 30d are attached to the rotating bodies 40a and 40b, the claw bodies 30a to 30d and the armature 20 are used to reduce the magnetic resistance due to the gap between the claw bodies 30a to 30d and the armature 20. It is attached so that the interval between and can be as small as possible.
ここで、「可能な限り」とは、クローポール型モータ３の作動中の熱等による機械的な構成要素の膨張や回転体４０ａ，４０ｂ等の回転時の風損等、モータとしての機械的な条件を考慮して可能な範囲でという意味である。 Here, "as much as possible" means mechanical expansion as a motor such as expansion of mechanical components due to heat or the like during operation of the claw pole motor 3 or windage loss when the rotating bodies 40a and 40b rotate. This means that it is possible in consideration of various conditions.
そして、クロー体３０ａは、外周界磁ヨーク６０ａで導かれる磁束をコイル２０ａに導き、クロー体３０ｂは、コイル２０ａを介して導かれる磁束を内周界磁ヨーク６０ｄに導く。また、クロー体３０ｃは、コイル２０ｂを介して導かれる磁束を内周界磁ヨーク６０ｃに導き、クロー体３０ｄは、外周界磁ヨーク６０ｂで導かれる磁束をコイル２０ｂに導く。 The claw body 30a guides the magnetic flux guided by the outer peripheral field yoke 60a to the coil 20a, and the claw body 30b guides the magnetic flux guided through the coil 20a to the inner peripheral field yoke 60d. Further, the claw body 30c guides the magnetic flux guided through the coil 20b to the inner peripheral field yoke 60c, and the claw body 30d guides the magnetic flux guided by the outer peripheral field yoke 60b to the coil 20b.
［クローポール型モータ３の作動］
次に、クローポール型モータ３の作動について説明する。なお、実際のクローポール型モータ３では、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・やクロー体３０ａ〜３０ｄは超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に複数配置されているが、ここでは説明を分かりやすくするため、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・やクロー体３０ａ〜３０ｄについては、それぞれ一対分について詳細に説明し、それらが複数ある場合の作動については、適宜補足しつつ説明を行う。
[Operation of Claw Pole Motor 3]
Next, the operation of the claw pole type motor 3 will be described. In the actual claw pole type motor 3, a plurality of coils 20a, 20b,... And claw bodies 30a to 30d are arranged in the winding direction of the superconducting field coils 50a and 50b. For ease of explanation, the coils 20a, 20b,... And the claw bodies 30a to 30d will be described in detail for each pair, and the operation when there are a plurality of them will be described while supplementing appropriately.
前述のように、各構成要素が配置されているクローポール型モータ３において、超電導界磁コイル５０ａに図１の左側面から見て反時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ａの内周側において、図１中の右から左に向かって磁束が発生する。逆に、超電導界磁コイル５０ｂには図１中右側面から見て反時計回りに電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｂの内周側において、図１中の左から右に向かって磁束が発生する。 As described above, in the claw pole type motor 3 in which the respective components are arranged, a current is passed through the superconducting field coil 50a from a wiring (not shown) counterclockwise as viewed from the left side of FIG. As a result, a magnetic flux is generated from the right to the left in FIG. 1 on the inner peripheral side of the superconducting field coil 50a. Conversely, a current is passed through the superconducting field coil 50b counterclockwise as viewed from the right side in FIG. As a result, a magnetic flux is generated from left to right in FIG. 1 on the inner peripheral side of the superconducting field coil 50b.
すると、超電導界磁コイル５０ａには、図１中において磁束経路として示されるように内周側から外周側に磁束が形成される。外周側に形成された磁束は、外周界磁ヨーク６０ａに導かれた後クロー体３０ａに導かれ、その後コイル２０ａに導かれる。 Then, a magnetic flux is formed in the superconducting field coil 50a from the inner peripheral side to the outer peripheral side as shown as a magnetic flux path in FIG. The magnetic flux formed on the outer peripheral side is guided to the outer claw body 30a after being guided to the outer peripheral field yoke 60a and then to the coil 20a.
コイル２０ａに導かれた磁束は、クロー体３０ｂに導かれた後、内周界磁ヨーク６０ｄに導かれる。
超電導界磁コイル５０ｂには、図１中右側面から見て反時計回りに電流が流れているので、超電導界磁コイル５０ｂには、図１中において磁束経路として示されるように内周側から外周側に磁束が形成される。内周側に形成された磁束は、内周界磁ヨーク６０ｄに導かれた後、外周界磁ヨーク６０ｂに導かれる。そして、外周界磁ヨーク６０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｄに導かれた後、コイル２０ｂに導かれる。
The magnetic flux guided to the coil 20a is guided to the inner circumferential field yoke 60d after being guided to the claw body 30b.
Since the current flows through the superconducting field coil 50b counterclockwise as viewed from the right side in FIG. 1, the superconducting field coil 50b is fed from the inner peripheral side as shown as a magnetic flux path in FIG. Magnetic flux is formed on the outer peripheral side. The magnetic flux formed on the inner peripheral side is guided to the inner peripheral field yoke 60d and then to the outer peripheral field yoke 60b. The magnetic flux guided to the outer peripheral field yoke 60b is guided to the claw body 30d and then to the coil 20b.
コイル２０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｃに導かれた後、内周界磁ヨーク６０ｃに導かれる。そして、内周界磁ヨーク６０ｃに導かれた磁束は、外周界磁ヨーク６０ａに導かれる。 The magnetic flux guided to the coil 20b is guided to the claw body 30c and then to the inner peripheral field yoke 60c. The magnetic flux guided to the inner peripheral field yoke 60c is guided to the outer peripheral field yoke 60a.
このようにして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束は、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各コイルの巻線の中心軸を通る断面において、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ各々の巻線を中心として略８の字形状を描くように磁路が形成される。 Thus, the magnetic flux generated by superconducting field coils 50a and 50b is wound by each of superconducting field coils 50a and 50b in a cross section passing through the central axis of each coil of superconducting field coils 50a and 50b. A magnetic path is formed so as to draw a shape of approximately 8 around the line.
以上のように、略８の字形状の磁路が形成されるように配置された超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、一対のクロー体３０ａ，３０ｂ、一対のクロー体３０ｃ，３０ｄ、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・を超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に複数配置する。 As described above, the superconducting field coils 50a and 50b, the pair of claw bodies 30a and 30b, the pair of claw bodies 30c and 30d, and the coils 20a and 20b arranged so as to form a substantially 8-shaped magnetic path. Are arranged in the winding direction of the superconducting field coils 50a, 50b.
そして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂに上記のような磁束を発生させるように電流を流すと共に、複数のコイル２０ａ，２０ｂ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に配置されている他のコイルに回転体４０ａ、４０ｂの回転に同期した電流を供給することにより、クロー体３０ａ〜３０ｄ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に配置されている他のクロー体に超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に回転力が発生し、その反力として回転体４０ａ、４０ｂが回転、つまり、回転軸１０が回転する。 And while letting a current flow through the superconducting field coils 50a and 50b so as to generate the magnetic flux as described above, the other coils 20a and 20b and the superconducting field coils 50a and 50b are arranged in the winding direction. By supplying a current synchronized with the rotation of the rotating bodies 40a and 40b to the coil, the superconducting field coil is applied to the claw bodies 30a to 30d and the other claw bodies arranged in the winding direction of the superconducting field coils 50a and 50b. A rotational force is generated in the winding direction of 50a and 50b, and the rotating bodies 40a and 40b rotate as the reaction force, that is, the rotating shaft 10 rotates.
［クローポール型モータ３の特徴］
以上説明したような構成と作動を行うクローポール型モータ３によれば、一対のクロー体３０ａ，３０ｂでコイル２０ａを両側から挟んでいるので、超電導界磁コイル５０ａで発生された磁束は、クロー体３０ａに導入され、そのクロー体３０ａから導出された磁束がコイル２０ａにほぼ垂直に近い角度で導入される。また、コイル２０ａに導入された磁束が、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ａから導出されて他方のクロー体３０ｂに導入される。
[Features of claw pole type motor 3]
According to the claw pole type motor 3 having the configuration and operation described above, the pair of claw bodies 30a and 30b sandwich the coil 20a from both sides, so that the magnetic flux generated by the superconducting field coil 50a is not clawed. The magnetic flux introduced into the body 30a and derived from the claw body 30a is introduced into the coil 20a at an angle nearly perpendicular. Further, the magnetic flux introduced into the coil 20a is led out from the coil 20a at an angle substantially perpendicular to the other claw body 30b.
同様に、超電導界磁コイル５０ｂで発生された磁束は、クロー体３０ｄに導入され、そのクロー体３０ｄから導出された磁束がコイル２０ｂにほぼ垂直に近い角度で導入される。また、コイル２０ｂに導入された磁束が、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ｂから導出されて他方のクロー体３０ｃに導入される。 Similarly, the magnetic flux generated in the superconducting field coil 50b is introduced into the claw body 30d, and the magnetic flux derived from the claw body 30d is introduced into the coil 20b at an angle nearly perpendicular. Further, the magnetic flux introduced into the coil 20b is led out from the coil 20b at an angle substantially perpendicular to the other claw body 30c.
つまり、従来のように、界磁コイル５０ａ，５０ｂとコイル２０ａとの間及びクロー体３０ａ，３０ｂとコイル２０ｂとの間で磁束が急激に湾曲することがなく、磁束がコイル２０ａ，２０ｂを貫通する。したがって、電機子２０の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子２０における磁場分布が明確になり、しかも、コイル２０ａ，２０ｂ上の磁束分布が均一になる。その結果、効率のよいクローポール型モータ３とすることができる。 That is, unlike the prior art, the magnetic flux does not suddenly bend between the field coils 50a and 50b and the coil 20a and between the claw bodies 30a and 30b and the coil 20b, and the magnetic flux penetrates the coils 20a and 20b. To do. Accordingly, since the magnetic flux is introduced from one end face of the armature 20 and derived from the other end face, the magnetic field distribution in the armature 20 becomes clear and the magnetic flux distribution on the coils 20a and 20b becomes uniform. . As a result, an efficient claw pole type motor 3 can be obtained.
また、電機子２０と界磁コイル５０ａ，５０ｂを固定したまま電機子２０に通電することによって、界磁コイル５０ａ、５０ｂの周方向に複数配置したクロー体３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに回転力を発生させることができるので、クロー体３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを回転させることができる。 Further, by energizing the armature 20 while the armature 20 and the field coils 50a, 50b are fixed, a rotational force is applied to the claw bodies 30a, 30b, 30c, 30d arranged in the circumferential direction of the field coils 50a, 50b. Therefore, the claw bodies 30a, 30b, 30c and 30d can be rotated.
また、クローポール型モータ３は、複数のクロー体３０ａ〜３０ｄが設けられた回転体４０ａ、４０ｂが回転するのみで、通電される構成要素であるコイル２０ａ，２０ｂ，・・・及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂは共に固定され、回転しない。したがって、スリップリング等の摺動部分を有する電力供給装置を設ける必要がないので、コストダウンが可能になる。
［第２実施形態］
次に、別形態のクローポール型モータ５について説明する。本第２実施形態にて説明するクローポール型モータ５は、超電導界磁コイル及び界磁ヨークの構成が異なるのみであって、その他の構成は、第１実施形態と同様の構成である。したがって、本第２実施形態では、第１実施形態のクローポール型モータ３と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態のクローポール型モータ３と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
In addition, the claw pole type motor 3 includes coils 20a, 20b,... And superconducting field that are energized only by rotating the rotating bodies 40a and 40b provided with the plurality of claw bodies 30a to 30d. The coils 50a and 50b are both fixed and do not rotate. Accordingly, there is no need to provide a power supply device having a sliding portion such as a slip ring, so that the cost can be reduced.
[Second Embodiment]
Next, another type of claw pole type motor 5 will be described. The claw pole type motor 5 described in the second embodiment is different only in the configuration of the superconducting field coil and the field yoke, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, only the parts different from the claw pole type motor 3 of the first embodiment will be described in detail, and the same parts as those of the claw pole type motor 3 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description is omitted.
［全体構成］
図２は、本発明が適用されたクローポール型モータ５の側断面図である。クローポール型モータ５は、図２に示すように、一対の超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂに加え、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂよりも径の小さい超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄが備えられている。
[overall structure]
FIG. 2 is a side sectional view of the claw pole type motor 5 to which the present invention is applied. As shown in FIG. 2, the claw pole motor 5 includes a pair of superconducting field coils 50a and 50b and superconducting field coils 50c and 50d having a diameter smaller than that of the superconducting field coils 50a and 50b. .
さらに、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄが備えられたのに伴い、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ，内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄに加え、内周界磁ヨーク６０ｅ，６０ｆが備えられている。なお、本第２実施形態では、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄが超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの内周側の磁束と超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの外周側の磁束とを導くので共通界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄと称する。 Further, along with the provision of the superconducting field coils 50c and 50d, in addition to the outer peripheral field yokes 60a and 60b and the inner peripheral field yokes 60c and 60d, inner peripheral field yokes 60e and 60f are provided. In the second embodiment, the inner peripheral field yokes 60c and 60d guide the magnetic flux on the inner peripheral side of the superconducting field coils 50a and 50b and the magnetic flux on the outer peripheral side of the superconducting field coils 50c and 50d. They are called magnetic yokes 60c and 60d.
［各構成要素の説明］
超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂと同様の超電導材料で形成されており、内周界磁ヨーク６０ｅ，６０ｆも外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂや共通界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄと同様の材料で形成されている。
[Description of each component]
The superconducting field coils 50c and 50d are made of the same superconducting material as the superconducting field coils 50a and 50b, and the inner peripheral field yokes 60e and 60f are the outer peripheral field yokes 60a and 60b, the common field yoke 60c, It is made of the same material as 60d.
超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂと同軸（中心軸）に巻回されており、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂよりもコイルの巻線径が小さくなるように形成されている。 Superconducting field coils 50c and 50d are wound coaxially (central axis) with superconducting field coils 50a and 50b, and are formed so that the coil diameter of the coil is smaller than that of superconducting field coils 50a and 50b. ing.
内周界磁ヨーク６０ｅ，６０ｆは、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの内周側に形成された界磁ヨークである。また、共通界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの内周側及び超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの外周側の磁束を導くように、換言すれば、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂと超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄとの共通界磁ヨークとして構成されている。 The inner peripheral field yokes 60e and 60f are field yokes formed on the inner peripheral side of the superconducting field coils 50c and 50d. The common field yokes 60c and 60d guide the magnetic flux on the inner peripheral side of the superconducting field coils 50a and 50b and on the outer peripheral side of the superconducting field coils 50c and 50d, in other words, the superconducting field coils 50a and 50d. 50b and superconducting field coils 50c and 50d are configured as a common field yoke.
［クローポール型モータ５の作動］
このように、各構成要素が配置されているクローポール型モータ５において、超電導界磁コイル５０ａに図２の左側面から見て時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ａの内周側において、図２中の左から右に向かって磁束が発生する。また、超電導界磁コイル５０ｃには、図２中左側から見て反時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｃの内周側において、図２中の右から左に向かって磁束が発生する。
[Operation of Claw Pole Motor 5]
In this way, in the claw pole type motor 5 in which the respective components are arranged, a current is passed through the superconducting field coil 50a from a wiring (not shown) clockwise as viewed from the left side of FIG. As a result, a magnetic flux is generated from left to right in FIG. 2 on the inner peripheral side of the superconducting field coil 50a. Further, a current is passed through the superconducting field coil 50c from a wiring (not shown) counterclockwise when viewed from the left side in FIG. As a result, a magnetic flux is generated from the right to the left in FIG. 2 on the inner peripheral side of the superconducting field coil 50c.
一方、超電導界磁コイル５０ｂには図２中右側面から見て反時計回りに電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｂの内周側において、図２中の左から右に向かって磁束が発生する。また、超電導界磁コイル５０ｄには、図２中右側から見て時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｄの内周側において、図２中の右から左に向かって磁束が発生する。 On the other hand, a current flows through the superconducting field coil 50b counterclockwise as viewed from the right side in FIG. As a result, a magnetic flux is generated from left to right in FIG. 2 on the inner peripheral side of the superconducting field coil 50b. Further, a current is passed through the superconducting field coil 50d from a wiring (not shown) clockwise as viewed from the right side in FIG. As a result, a magnetic flux is generated from the right to the left in FIG. 2 on the inner peripheral side of the superconducting field coil 50d.
すると、超電導界磁コイル５０ａには、図２中において磁束経路として示されるように外周側から内周側に磁束が形成される。内周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｃに導かれた後クロー体３０ａに導かれ、その後コイル２０ａに導かれる。 Then, a magnetic flux is formed in the superconducting field coil 50a from the outer peripheral side to the inner peripheral side as shown as a magnetic flux path in FIG. The magnetic flux formed on the inner peripheral side is guided to the common field yoke 60c, then to the claw body 30a, and then to the coil 20a.
コイル２０ａに導かれた磁束は、クロー体３０ｂに導かれた後、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれる。
超電導界磁コイル５０ｂには、図２中右側面から見て反時計回りに電流が流れているので、超電導界磁コイル５０ｂには、図２中において磁束経路として示されるように内周側から外周側に磁束が形成される。内周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれ、その後外周界磁ヨーク６０ｂに導かれる。そして、外周界磁ヨーク６０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｄに導かれた後、コイル２０ｂに導かれる。
The magnetic flux guided to the coil 20a is guided to the common field yoke 60d after being guided to the claw body 30b.
Since a current flows through the superconducting field coil 50b counterclockwise when viewed from the right side in FIG. 2, the superconducting field coil 50b has a current flowing from the inner peripheral side as shown as a magnetic flux path in FIG. Magnetic flux is formed on the outer peripheral side. The magnetic flux formed on the inner peripheral side is guided to the common field yoke 60d and then to the outer field yoke 60b. The magnetic flux guided to the outer peripheral field yoke 60b is guided to the claw body 30d and then to the coil 20b.
コイル２０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｃに導かれた後、外周界磁ヨーク６０ａに導かれる。そして、外周界磁ヨーク６０ａに導かれた磁束は、内周界磁ヨーク６０ｃに導かれる。 The magnetic flux guided to the coil 20b is guided to the claw body 30c and then to the outer peripheral field yoke 60a. The magnetic flux guided to the outer peripheral field yoke 60a is guided to the inner peripheral field yoke 60c.
このようにして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束は、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各コイルの巻線の中心軸を通る断面において、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生される磁束の磁路が超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各々の巻線の中心を２つの円弧部分を中心とした略レーストラック状になるように形成される。 In this way, the magnetic flux generated in superconducting field coils 50a and 50b is generated in superconducting field coils 50a and 50b in a cross section passing through the central axis of each coil of superconducting field coils 50a and 50b. The magnetic path of the magnetic flux is formed so that the center of each winding of the superconducting field coils 50a and 50b has a substantially racetrack shape centered on two arc portions.
次に、超電導界磁コイル５０ｃには、図２中において磁束経路として示されるように内周側から外周側（超電導界磁コイル５０ａの内周側）に磁束が形成される。外周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｃに導かれた後クロー体３０ａに導かれ、その後コイル２０ａに導かれる。 Next, in the superconducting field coil 50c, a magnetic flux is formed from the inner peripheral side to the outer peripheral side (the inner peripheral side of the superconducting field coil 50a) as shown as a magnetic flux path in FIG. The magnetic flux formed on the outer peripheral side is guided to the common field yoke 60c, then to the claw body 30a, and then to the coil 20a.
コイル２０ａに導かれた磁束は、クロー体３０ｂに導かれた後、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれる。
超電導界磁コイル５０ｄには、図２中右側面から見て時計回りに電流が流れているので、超電導界磁コイル５０ｄには、図２中において磁束経路として示されるように外周側から内周側に磁束が形成される。外周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれた後内周界磁ヨーク６０ｆに導かれる。そして、内周界磁ヨーク６０ｆに導かれた磁束は、クロー体３０ｄに導かれた後、コイル２０ｂに導入される。
The magnetic flux guided to the coil 20a is guided to the common field yoke 60d after being guided to the claw body 30b.
Since a current flows clockwise through the superconducting field coil 50d as viewed from the right side in FIG. 2, the superconducting field coil 50d has an inner periphery from the outer periphery side as shown as a magnetic flux path in FIG. Magnetic flux is formed on the side. The magnetic flux formed on the outer peripheral side is guided to the inner peripheral field yoke 60f after being guided to the common field yoke 60d. The magnetic flux guided to the inner peripheral field yoke 60f is introduced to the coil 20b after being guided to the claw body 30d.
コイル２０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｃに導かれた後、内周界磁ヨーク６０ｅに導かれる。そして、内周界磁ヨーク６０ｅに導かれた磁束は、共通界磁ヨーク６０ｃに導かれる。 The magnetic flux guided to the coil 20b is guided to the inner circumferential field yoke 60e after being guided to the claw body 30c. The magnetic flux guided to the inner peripheral field yoke 60e is guided to the common field yoke 60c.
このようにして、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄで発生された磁束は、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの各コイルの巻線の中心軸を通る断面において、一対の超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄで発生される磁束の磁路が超電導界磁コイルの各々の巻線の中心を２つの円弧部分を中心とした略レーストラック状になるように形成される。 Thus, the magnetic flux generated by superconducting field coils 50c and 50d is generated by a pair of superconducting field coils 50c and 50d in a cross section passing through the central axis of the winding of each coil of superconducting field coils 50c and 50d. The magnetic path of the generated magnetic flux is formed so that the center of each winding of the superconducting field coil has a substantially racetrack shape centered on two arc portions.
以上のようにして、略レーストラック形状の磁路が形成されるようにして、一対のクロー体３０ａ，３０ｂ、一対のクロー体３０ｃ，３０ｄ、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・を超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの巻線方向に複数配置する。 In this manner, a pair of claw bodies 30a, 30b, a pair of claw bodies 30c, 30d, coils 20a, 20b,... Are formed in a superconducting field coil so that a substantially racetrack-shaped magnetic path is formed. A plurality of coils 50a, 50b, 50c and 50d are arranged in the winding direction.
そして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄに上記のような磁束を発生させるように電流を流すと共に、複数のコイル２０ａ，２０ｂ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの巻線方向に配置されている他のコイルに回転体４０ａ、４０ｂの回転に同期した電流を供給することにより、クロー体３０ａ〜３０ｄ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に配置されている他のクロー体に超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に回転力が発生し、その反力として回転体４０ａ、４０ｂが回転、つまり、回転軸１０が回転する。 Then, a current is passed through the superconducting field coils 50a, 50b, 50c, and 50d so as to generate the magnetic flux as described above, and the coils 20a and 20b and the windings of the superconducting field coils 50a, 50b, 50c, and 50d are used. By supplying the current synchronized with the rotation of the rotating bodies 40a and 40b to the other coils arranged in the direction, the other arranged in the winding direction of the claw bodies 30a to 30d and the superconducting field coils 50a and 50b. Rotational force is generated in the winding direction of the superconducting field coils 50a and 50b in the claw body, and the rotating bodies 40a and 40b rotate as the reaction force, that is, the rotating shaft 10 rotates.
［クローポール型モータ５の特徴］
以上説明したような構成と作動を行うクローポール型モータ５は、第１実施形態のクローポール型モータ３と同様に一対のクロー体３０ａ，３０ｂでコイル２０ａを両側から挟んでいるので、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束は、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ａから導入又は導出されて他方のクロー体３０ａ，３０ｂに導入される。
[Features of claw pole type motor 5]
The claw pole type motor 5 that performs the configuration and operation as described above has a pair of claw bodies 30a and 30b sandwiching the coil 20a from both sides in the same manner as the claw pole type motor 3 of the first embodiment. The magnetic flux generated by the magnetic coils 50a and 50b is introduced or led out from the coil 20a at an angle substantially perpendicular to the other claw bodies 30a and 30b.
また、超電導界磁コイル５０ｂで発生された磁束は、クロー体３０ｄに導入され、そのクロー体３０ｄから導出された磁束がコイル２０ｂにほぼ垂直に近い角度で導入される。また、コイル２０ｂに導入された磁束が、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ｂから導出されて他方のクロー体３０ｃに導入される。 Further, the magnetic flux generated in the superconducting field coil 50b is introduced into the claw body 30d, and the magnetic flux derived from the claw body 30d is introduced into the coil 20b at an angle nearly perpendicular. Further, the magnetic flux introduced into the coil 20b is led out from the coil 20b at an angle substantially perpendicular to the other claw body 30c.
同様に、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄで発生される磁束は、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを介して、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ｂに導入又は導出される。 Similarly, the magnetic flux generated by the superconducting field coils 50c and 50d is introduced into or led out from the coil 20b through the claw bodies 30a, 30b, 30c, and 30d at an angle that is substantially perpendicular.
つまり、従来のように超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄとコイル２０ａ，２０ｂとの間及びクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとコイル２０ａ，２０ｂとの間で磁束が急激に湾曲することがなく、磁束がコイル２０ａ，２０ｂを貫通する。したがって、電機子２０の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子２０における磁場分布が明確になり、しかも、コイル２０ａ，２０ｂ上の磁束分布が均一になる。その結果、効率のよいクローポール型モータ５とすることができる。 That is, the magnetic flux suddenly curves between the superconducting field coils 50a, 50b, 50c, 50d and the coils 20a, 20b and between the claw bodies 30a, 30b, 30c, 30d and the coils 20a, 20b as in the prior art. Without the magnetic flux penetrating the coils 20a and 20b. Accordingly, since the magnetic flux is introduced from one end face of the armature 20 and derived from the other end face, the magnetic field distribution in the armature 20 becomes clear and the magnetic flux distribution on the coils 20a and 20b becomes uniform. . As a result, an efficient claw pole type motor 5 can be obtained.
また、径方向にクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄによって形成される極の数が見かけ上増えている。つまり、第１実施形態のクローポール型モータ３では、回転体４０ａに配設されているクロー体３０ａ，３０ｃにより各々１つの極しか形成されていないが、本第２実施形態のクローポール型モータ５では、クロー体３０ａ，３０ｃにより各々２つの極が形成されていると見なすことが出来る。また、回転体４０ｂについても同様である。 Further, the number of poles formed by the claw bodies 30a, 30b, 30c, and 30d in the radial direction is apparently increased. That is, in the claw pole type motor 3 of the first embodiment, only one pole is formed by the claw bodies 30a and 30c arranged in the rotating body 40a, but the claw pole type motor of the second embodiment is provided. 5, it can be considered that two poles are formed by the claw bodies 30a and 30c. The same applies to the rotating body 40b.
そして、複数の界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄによってその２つの磁極に磁束を形成することができる。つまり、径方向に増えた磁極の位置に磁束を形成することができる。 A plurality of field coils 50a, 50b, 50c, and 50d can form magnetic flux at the two magnetic poles. That is, the magnetic flux can be formed at the position of the magnetic pole increased in the radial direction.
したがって、電機子（２０）に対して、多数の磁極で効率よく磁束を導入又は導出できるので、高出力・項容量のクローポール型モータ５とすることができる。
［第３実施形態］
次に、別形態のクローポール型モータ７について説明する。本第３実施形態にて説明するクローポール型モータ７は、第１実施形態の電機子２０、クロー体３０ａ，３０ｂ、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、回転体４０ａ，４０ｂの組合わせを回転軸１０の軸方向に２つ配置して筐体８０に納めたものである。
Accordingly, since the magnetic flux can be efficiently introduced or derived from the armature (20) with a large number of magnetic poles, the claw-pole motor 5 having a high output and a high capacity can be obtained.
[Third Embodiment]
Next, another type of claw pole type motor 7 will be described. The claw pole type motor 7 described in the third embodiment is a combination of the armature 20, the claw bodies 30a and 30b, the superconducting field coils 50a and 50b, and the rotating bodies 40a and 40b of the first embodiment. Two are arranged in the axial direction of 10 and are housed in the housing 80.
したがって、本第３実施形態では、コイル２０ａ，２０ｂ、クロー体３０ａ，３０ｂ、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、回転体４０ａ，４０ｂの組合わせ部分については、第１実施形態と同様の構成であるので、第１実施形態のクローポール型モータ３と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略し、それらの組合わせを２つにしたために生じる第１実施形態との差異について説明する。 Therefore, in the third embodiment, the combined parts of the coils 20a and 20b, the claw bodies 30a and 30b, the superconducting field coils 50a and 50b, and the rotating bodies 40a and 40b have the same configuration as in the first embodiment. Therefore, the same parts as those of the claw pole type motor 3 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and the difference from the first embodiment caused by combining two of them is described. explain.
［構成と作動］
図３は、本発明が適用されたクローポール型モータ７の側断面図である。クローポール型モータ７においては、コイル２０ａ，２０ｂ、クロー体３０ａ，３０ｂ、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、回転体４０ａ，４０ｂを回転軸１０の軸方向に２組配置している。
[Configuration and operation]
FIG. 3 is a side sectional view of the claw pole type motor 7 to which the present invention is applied. In the claw pole type motor 7, two sets of coils 20 a and 20 b, claw bodies 30 a and 30 b, superconducting field coils 50 a and 50 b, and rotating bodies 40 a and 40 b are arranged in the axial direction of the rotating shaft 10.
それらを２組配置する際、中央に位置すべき２つの界磁コイルと界磁ヨークを共通化して１つの超電導界磁コイル５０ｂ及び外周界磁ヨーク６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｄで構成する。 When arranging two sets of them, two field coils and a field yoke that should be positioned in the center are shared, and one superconducting field coil 50b, outer field yoke 60b, and inner field yoke 60d are configured.
つまり、クローポール型モータ７は、３つの超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ、２組のコイル２０ａ，２０ｂ及び２０ｃ，２０ｄ、４組のクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ、３つの外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ，６０ｅ、３つの内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄ，６０ｆを備えている。 That is, the claw pole type motor 7 includes three superconducting field coils 50a, 50b, 50c, two sets of coils 20a, 20b and 20c, 20d, four sets of claw bodies 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30 g, 30 h, three outer peripheral field yokes 60 a, 60 b, 60 e, and three inner peripheral field yokes 60 c, 60 d, 60 f are provided.
そして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ、コイル２０ａ，２０ｂ、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄで構成される部分（以下、左側の部分と称する。）では、第１実施形態と同様にして、回転軸１０に回転力が与えられる。 And the part (henceforth the left side) comprised by superconducting field coil 50a, 50b, claw bodies 30a, 30b, 30c, 30d, coil 20a, 20b, outer peripheral field yoke 60a, 60b, inner peripheral field yoke 60c, 60d. In the same manner as in the first embodiment, a rotational force is applied to the rotary shaft 10.
超電導界磁コイル５０ｂ，５０ｃ、クロー体３０ｅ，３０ｆ、３０ｇ，３０ｈ、コイル２０ｃ，２０ｄ、外周界磁ヨーク６０ｂ，６０ｅ、内周界磁ヨーク６０ｄ，６０ｆで構成される部分（以下、右側の部分と称する。）では、超電導界磁コイル５０ｃに図３中右側面から見て時計回りに電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｃの内周側において、図３中の右から左に向かって磁束が発生する。さらに、コイル２０ｃ，２０ｄに第１実施形態と逆位相の電流を流す。 Superconducting field coils 50b and 50c, claw bodies 30e, 30f, 30g and 30h, coils 20c and 20d, outer field yokes 60b and 60e, inner field yokes 60d and 60f (hereinafter, the right part) 3), a current is passed through the superconducting field coil 50c clockwise as viewed from the right side in FIG. As a result, a magnetic flux is generated from the right to the left in FIG. 3 on the inner peripheral side of the superconducting field coil 50c. Furthermore, a current having a phase opposite to that of the first embodiment is passed through the coils 20c and 20d.
このようにすると、左側の部分では第１実施形態と同じように、略８の字形状の磁路が形成され、その略８の字の磁路が右側の部分に連続的に結合され、右側の部分においても更に略８の字の磁路が形成される。 In this way, a substantially 8-shaped magnetic path is formed in the left portion, as in the first embodiment, and the substantially 8-shaped magnetic path is continuously coupled to the right portion so that the right side In this part, a substantially 8-shaped magnetic path is further formed.
このように、左側の部分と右側の部分で連続的に略８の字形状の磁路が連続的に形成されるので、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄで発生する回転力が回転体４０ａ，４０ｂを介して回転軸１０に加えられる。同時に、クロー体３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈで発生する回転力が回転体４０ｃ，４０ｄを介して回転軸１０に加えられる。 As described above, since a substantially 8-shaped magnetic path is continuously formed in the left portion and the right portion, the rotational force generated in the claw bodies 30a, 30b, 30c, and 30d is generated by the rotating body 40a. , 40b to the rotary shaft 10. At the same time, the rotational force generated by the claw bodies 30e, 30f, 30g, and 30h is applied to the rotary shaft 10 through the rotary bodies 40c and 40d.
このように、クローポール型モータ７では左側の部分と右側の部分とで発生した回転力が同時に回転軸１０に加わって回転軸１０を回転させる。
［クローポール型モータ７の特徴］
クローポール型モータ７では、上記のように左側の部分と右側の部分とで発生した回転力が同時に回転軸１０に加わるので、高出力のモータとなる。
As described above, in the claw pole type motor 7, the rotational force generated in the left part and the right part is simultaneously applied to the rotary shaft 10 to rotate the rotary shaft 10.
[Features of Claw Pole Motor 7]
The claw pole type motor 7 is a high output motor because the rotational force generated in the left part and the right part is simultaneously applied to the rotary shaft 10 as described above.
また、超電導界磁コイル５０ｂを左側の部分と右側の部分とで共通化しているので、部品点数が少なくなり、軽量化・小型化が可能となると共にコストダウンも可能となる。
更に、回転軸１０を二重構成とし、左側の部分と右側の部分とを逆向きに回転させることも可能となる。
Further, since the superconducting field coil 50b is shared by the left part and the right part, the number of parts is reduced, the weight and size can be reduced, and the cost can be reduced.
Furthermore, the rotating shaft 10 can have a double structure, and the left part and the right part can be rotated in opposite directions.
なお、本第３実施形態では、超電導界磁コイル５０ｂを左側の部分と右側の部分とで共通化したが、別個の２つの超電導界磁コイルを用いて構成してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
In the third embodiment, the superconducting field coil 50b is shared by the left portion and the right portion, but may be configured using two separate superconducting field coils.
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various aspect can be taken.
例えば、上記実施形態では、クローポール型モータとしたが、回転軸１０を外部の駆動力で回転駆動させ、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・から電力を取出す発電機としてもよい。 For example, although the claw pole type motor is used in the above-described embodiment, the generator may be configured such that the rotary shaft 10 is rotationally driven by an external driving force to extract electric power from the coils 20a, 20b,.
また、第２実施形態では、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｃ及び超電導界磁コイル５０ｂ，５０ｄを同心円状に２重にしているが、超電導界磁コイルの数を同心円状に更に増やせば、更に高出力・大容量の発電動機とすることができる。 In the second embodiment, the superconducting field coils 50a and 50c and the superconducting field coils 50b and 50d are concentrically doubled. However, if the number of superconducting field coils is further increased concentrically, the superconducting field coils 50a and 50c are further increased. It can be an output and large capacity generator.
また、第３実施形態では、超電導界磁コイル、クロー体、電機子の組みを回転軸１０方向に２組連結させているが、更に多くの数のそれらの組みを連結させれば、更に高出力・大容量のクローポール型発電動機とすることができる。 Further, in the third embodiment, two sets of superconducting field coils, claw bodies, and armatures are connected in the direction of the rotation axis 10, but if a larger number of these sets are connected, the higher The output and large-capacity claw pole generator can be obtained.
また、超電導界磁コイルを同心円状に複数配置したものを、回転軸１０方向に複数連結すると更に高出力・大容量のクローポール型発電動機とすることができる。
また、上記実施形態では、界磁コイルを超電導界磁コイルとしたが、界磁コイルを常電導体で形成しても従来の常電導界磁コイルを用いたクローポール型発電動機に比べ、高出力・大容量のクローポール型発電動機とすることができる。
Further, when a plurality of superconducting field coils arranged concentrically are connected in the direction of the rotary shaft 10, a claw pole generator with a higher output and a larger capacity can be obtained.
In the above embodiment, the field coil is a superconducting field coil. However, even if the field coil is formed of a normal conductor, the field coil is higher than the conventional claw pole type generator using the normal conducting field coil. The output and large-capacity claw pole generator can be obtained.
３，５，７…クローポール型モータ、１０…回転軸、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…電機子、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…クロー体、４０ａ，４０ｂ…回転体、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ…超電導界磁コイル、６０ａ，６０ｂ…外周界磁ヨーク、６０ｃ，６０ｄ…内周界磁ヨーク（共通界磁ヨーク）、６０ｅ，６０ｆ…内周界磁ヨーク、７０ａ…ベアリング、８０…筐体。 3, 5, 7 ... Claw pole type motor, 10 ... Rotating shaft, 20a, 20b, 20c, 20d ... Armature, 30a, 30b, 30c, 30d ... Claw body, 40a, 40b ... Rotating body, 50a, 50b, 50c 50d, superconducting field coils, 60a, 60b, outer peripheral field yoke, 60c, 60d, inner peripheral field yoke (common field yoke), 60e, 60f, inner peripheral field yoke, 70a, bearing, 80, housing. body.
Claims (7)
前記界磁コイルの巻線方向に配置された複数のコイルを有する電機子と、
前記界磁コイルで発生された磁束を前記電機子に導くための一対のクロー体と、
を備え、
前記電機子は、前記一対の界磁コイルの間に配置され、
前記一対のクロー体は、前記界磁コイルの間に配置され、かつ、前記電機子を挟むように前記界磁コイルの巻線方向に複数配置されることによって、前記界磁コイルの巻線方向に沿って複数の磁極を発生させるように構成されていることを特徴とする多磁極発生機構。 A pair of field coils arranged at predetermined intervals so that the central axes of the windings of each other coincide;
An armature having a plurality of coils arranged in the winding direction of the field coil;
A pair of claw bodies for guiding the magnetic flux generated by the field coil to the armature;
With
The armature is disposed between the pair of field coils,
The pair of claw bodies are arranged between the field coils, and a plurality of the claw bodies are arranged in the winding direction of the field coils so as to sandwich the armature, whereby the winding direction of the field coils A multi-pole generating mechanism that is configured to generate a plurality of magnetic poles along the axis.
前記一対のクロー体は、前記一対の界磁コイルのうち一方の界磁コイルの外周側の磁束を前記電機子を介して他方の界磁コイルの内周側に導き、他方の界磁コイルの外周側の磁束を前記電機子を介して一方の界磁コイルの内周側に導くように配置されていることを特徴とする多磁極発生機構。 The multi-pole generating mechanism according to claim 1,
The pair of claw bodies guides the magnetic flux on the outer peripheral side of one field coil of the pair of field coils to the inner peripheral side of the other field coil via the armature, A multi-pole generating mechanism, wherein the magnetic flux is arranged so as to guide the magnetic flux on the outer peripheral side to the inner peripheral side of one field coil through the armature.
前記一対のクロー体は、
前記界磁コイルの一方の界磁コイルの内周側を通る磁束を前記電機子を介して他方の界磁コイルの内周側に導き、前記一方の界磁コイルの外周側を通る磁束を前記電機子を介して他方の界磁コイルの外周側に導くように配置されていることを特徴とする多磁極発生機構 The multi-pole generating mechanism according to claim 1,
The pair of claw bodies is
The magnetic flux passing through the inner peripheral side of one field coil of the field coil is guided to the inner peripheral side of the other field coil via the armature, and the magnetic flux passing through the outer peripheral side of the one field coil is A multi-pole generating mechanism, wherein the multi-pole generating mechanism is arranged so as to be led to the outer peripheral side of the other field coil through an armature
前記一対の界磁コイルが、前記一対の界磁コイルを構成する各巻線の軸を中心として同心円状に所定の間隔で複数配置されていることを特徴とする多磁極発生機構。 In the multi-pole generating mechanism according to any one of claims 1 to 3,
A multi-pole generating mechanism, wherein a plurality of the pair of field coils are concentrically arranged at predetermined intervals around the axis of each winding constituting the pair of field coils.
前記電機子と前記クロー体と前記界磁コイルとの組合せが前記中心軸の軸方向に複数配置されていることを特徴とする多磁極発生機構。 In the multi-pole generating mechanism according to any one of claims 1 to 4,
A multi-pole generating mechanism, wherein a plurality of combinations of the armature, the claw body, and the field coil are arranged in the axial direction of the central axis.
前記界磁コイルは、超電導コイルであることを特徴とする多磁極発生機構。 In the multi-pole generating mechanism according to any one of claims 1 to 5,
The multi-pole generating mechanism, wherein the field coil is a superconducting coil.
前記回転軸に設けられた一対の回転体と、
請求項１〜請求項６の何れかに記載の多磁極発生機構と、
を備え、
前記回転軸は、前記中心軸上に配置され、
前記多磁極発生機構の一対のクロー体は、各々前記一対の回転体に配設されていることを特徴とするクローポール型発電動機。 A rotation axis;
A pair of rotating bodies provided on the rotating shaft;
The multi-pole generating mechanism according to any one of claims 1 to 6,
With
The rotation axis is disposed on the central axis;
A pair of claw bodies of the multi-pole generating mechanism are disposed on the pair of rotating bodies, respectively.
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|---|---|---|---|---|
| JP2013013303A (en) * | 2011-10-05 | 2013-01-17 | Industrias Metalurgicas Pescarmona S A I C Y F | Synchronous wind turbine power generator |
| CN109048989A (en) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 电子科技大学 | A kind of mechanical carpal joint for nuclear environment |
| CN112648289A (en) * | 2020-12-14 | 2021-04-13 | 北京航空航天大学 | Radial magnetic suspension type rotor bearing for superconducting claw-pole motor |
-
2005
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2013013303A (en) * | 2011-10-05 | 2013-01-17 | Industrias Metalurgicas Pescarmona S A I C Y F | Synchronous wind turbine power generator |
| CN109048989A (en) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 电子科技大学 | A kind of mechanical carpal joint for nuclear environment |
| CN112648289A (en) * | 2020-12-14 | 2021-04-13 | 北京航空航天大学 | Radial magnetic suspension type rotor bearing for superconducting claw-pole motor |
| CN112648289B (en) * | 2020-12-14 | 2021-09-28 | 北京航空航天大学 | Radial magnetic suspension type rotor bearing for superconducting claw-pole motor |
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