JP2672892B2 - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents
超電導回転電機の回転子Info
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- JP2672892B2 JP2672892B2 JP3010349A JP1034991A JP2672892B2 JP 2672892 B2 JP2672892 B2 JP 2672892B2 JP 3010349 A JP3010349 A JP 3010349A JP 1034991 A JP1034991 A JP 1034991A JP 2672892 B2 JP2672892 B2 JP 2672892B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超電導回転電機の回
転子に関するものである。
転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の超電導回転電機の回転子
として、例えば特開57-162941 号公報に開示された図３
に示すものがあった。図において、(1) はトルクチュ−
ブ、(2) はトルクチュ−ブ(1) の中央部を形成するコイ
ル取付軸、(3) はコイル取付軸(2) に固定されている超
電導界磁コイル、(4) はトルクチュ−ブ(1) とコイル取
付軸(2) を囲繞する常温ダンパ、(5) は常温ダンパ(4)
とコイル取付軸(2) の間に配設されている低温ダンパ、
(6) および(7) はコイル取付軸(2) の外周部および側面
部にそれぞれ取付けられたヘリウム外筒およびヘリウム
端板、(8) および(9) はそれぞれ駆動側、反駆動側端部
軸、(10)はこれらの端部軸(8),(9) を軸支する軸受、(1
1)は界磁電流供給用のスリップリング、(12)はトルクチ
ュ−ブ(1)に設けられている熱交換器、(13)は側部輻射
シ−ルド、(14)は真空部、(15)は液体ヘリウムの液溜め
部である。
として、例えば特開57-162941 号公報に開示された図３
に示すものがあった。図において、(1) はトルクチュ−
ブ、(2) はトルクチュ−ブ(1) の中央部を形成するコイ
ル取付軸、(3) はコイル取付軸(2) に固定されている超
電導界磁コイル、(4) はトルクチュ−ブ(1) とコイル取
付軸(2) を囲繞する常温ダンパ、(5) は常温ダンパ(4)
とコイル取付軸(2) の間に配設されている低温ダンパ、
(6) および(7) はコイル取付軸(2) の外周部および側面
部にそれぞれ取付けられたヘリウム外筒およびヘリウム
端板、(8) および(9) はそれぞれ駆動側、反駆動側端部
軸、(10)はこれらの端部軸(8),(9) を軸支する軸受、(1
1)は界磁電流供給用のスリップリング、(12)はトルクチ
ュ−ブ(1)に設けられている熱交換器、(13)は側部輻射
シ−ルド、(14)は真空部、(15)は液体ヘリウムの液溜め
部である。
【０００３】上記構成からなる超電導回転電機の回転子
においては、コイル取付軸(2) に配設されている超電導
界磁コイル(3) を極低温に冷却することにより、電気抵
抗を零の状態とし、励磁損失をなくすことにより、超電
導界磁コイル(3) に強力な磁界を発生させ、固定子（図
示せず）に交流電力を発生させる。この超電導磁界コイ
ル(3) を極低温に冷却、保持するために液体ヘリウムを
反駆動側端部軸(9) の中央部から導入管（図示せず）を
通じ、ヘリウム外筒(6) 、ヘリウム端板(7) により形成
される液体ヘリウム容器部に供給する。一方、回転子内
部を真空部(14)により高真空に保つとともに、極低温の
超電導界磁コイル(3) およびコイル取付軸(2) に回転ト
ルクを伝えるトルクチュ−ブ(1) を薄肉円筒とし、か
つ、熱交換器(12)を設けてトルクチュ−ブ(1) を通じ極
低温部に侵入する熱を極力減らす構造になっている。さ
らに、側面からの輻射により侵入する熱を低減するた
め、側部輻射シ−ルド(13)が設けられている。
においては、コイル取付軸(2) に配設されている超電導
界磁コイル(3) を極低温に冷却することにより、電気抵
抗を零の状態とし、励磁損失をなくすことにより、超電
導界磁コイル(3) に強力な磁界を発生させ、固定子（図
示せず）に交流電力を発生させる。この超電導磁界コイ
ル(3) を極低温に冷却、保持するために液体ヘリウムを
反駆動側端部軸(9) の中央部から導入管（図示せず）を
通じ、ヘリウム外筒(6) 、ヘリウム端板(7) により形成
される液体ヘリウム容器部に供給する。一方、回転子内
部を真空部(14)により高真空に保つとともに、極低温の
超電導界磁コイル(3) およびコイル取付軸(2) に回転ト
ルクを伝えるトルクチュ−ブ(1) を薄肉円筒とし、か
つ、熱交換器(12)を設けてトルクチュ−ブ(1) を通じ極
低温部に侵入する熱を極力減らす構造になっている。さ
らに、側面からの輻射により侵入する熱を低減するた
め、側部輻射シ−ルド(13)が設けられている。
【０００４】一方、常温ダンパ(4)および低温ダンパ(5)
は、固定子からの高調波磁界をシ−ルドし、超電導界
磁コイル(3) を保護するとともに、電力系統のじょう乱
による回転子振動を減衰させる機能を有し、さらに、常
温ダンパ(4) は真空外筒としての機能、低温ダンパはヘ
リウム容器部への輻射シ−ルドとしての機能を兼ねてい
る。なお、図３においては、回転子内部のヘリウム導
入、排出系を構成する配管類および回転子に接続されて
いるヘリウム導入、排出装置は省略した。
は、固定子からの高調波磁界をシ−ルドし、超電導界
磁コイル(3) を保護するとともに、電力系統のじょう乱
による回転子振動を減衰させる機能を有し、さらに、常
温ダンパ(4) は真空外筒としての機能、低温ダンパはヘ
リウム容器部への輻射シ−ルドとしての機能を兼ねてい
る。なお、図３においては、回転子内部のヘリウム導
入、排出系を構成する配管類および回転子に接続されて
いるヘリウム導入、排出装置は省略した。
【０００５】以上のように構成された回転子の超電導界
磁コイル(3) に、Nb3Sn のような化合物系超電導材料を
使用するものとする。化合物系超電導材料は、例えばNb
Tiの如き合金系超電導材料よりも、臨界温度、臨界電流
が高いという利点を有する。
磁コイル(3) に、Nb3Sn のような化合物系超電導材料を
使用するものとする。化合物系超電導材料は、例えばNb
Tiの如き合金系超電導材料よりも、臨界温度、臨界電流
が高いという利点を有する。
【０００６】しかし、その反面、化合物系超電導材料は
脆いために、取扱い難いという欠点を有しており、実用
化が困難であった。そこで、化合物系超電導材料を、超
電導界磁コイルに適用する際には、化合物を生成する前
階段の可とう性を有する線材を、絶縁を施した上、剛体
の巻枠に巻きつけ、その後に高温炉中で化合物生成処理
を行う方法が開発されている。この方法によれば、化合
物生成後は、超電導界磁コイルは剛体の巻枠と一体とな
っているので、超電導界磁コイルの変形が制限され、化
合物系超電導材料の脆さに起因する欠点が解決される。
脆いために、取扱い難いという欠点を有しており、実用
化が困難であった。そこで、化合物系超電導材料を、超
電導界磁コイルに適用する際には、化合物を生成する前
階段の可とう性を有する線材を、絶縁を施した上、剛体
の巻枠に巻きつけ、その後に高温炉中で化合物生成処理
を行う方法が開発されている。この方法によれば、化合
物生成後は、超電導界磁コイルは剛体の巻枠と一体とな
っているので、超電導界磁コイルの変形が制限され、化
合物系超電導材料の脆さに起因する欠点が解決される。
【０００７】図４は、上記のように構成された超電導界
磁コイルの断面を示したもので、(3) は超電導界磁コイ
ル、(16)は巻枠、(17)は巻枠内絶縁、(18)はコイル押え
である。また、一般に巻枠(16)は、機能上、図５に示す
ようなレーストラック形状がとられる。
磁コイルの断面を示したもので、(3) は超電導界磁コイ
ル、(16)は巻枠、(17)は巻枠内絶縁、(18)はコイル押え
である。また、一般に巻枠(16)は、機能上、図５に示す
ようなレーストラック形状がとられる。
【０００８】図４で説明した構成により、化合物系超電
導材料を超電導界磁コイルに実用化する基本的課題は一
応解決した。このように巻枠(16)内に収められコイル押
え(18)で押圧して一体化された超電導界磁コイル(3)
は、コイル取付軸(2) の外周面に設けられる溝内に収納
され、図６および図７に示すように、コイル長手方向に
数分割された楔(19)により、頑丈に固定される。
導材料を超電導界磁コイルに実用化する基本的課題は一
応解決した。このように巻枠(16)内に収められコイル押
え(18)で押圧して一体化された超電導界磁コイル(3)
は、コイル取付軸(2) の外周面に設けられる溝内に収納
され、図６および図７に示すように、コイル長手方向に
数分割された楔(19)により、頑丈に固定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の超
電導回転電機の回転子は、楔によるコイルの巻枠支持で
は、スロットの上部に楔挿入溝をスロット全周に亘って
設ける必要があった。この楔挿入溝および楔の形状はス
ロット端部のＲ部では、図６に示すように、スロットの
形状に合せて種々の形状のものを必要とし、その製作加
工および打込み作業に多大の労力を要していた。
電導回転電機の回転子は、楔によるコイルの巻枠支持で
は、スロットの上部に楔挿入溝をスロット全周に亘って
設ける必要があった。この楔挿入溝および楔の形状はス
ロット端部のＲ部では、図６に示すように、スロットの
形状に合せて種々の形状のものを必要とし、その製作加
工および打込み作業に多大の労力を要していた。
【００１０】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、製作加工および組立作業の容易
な超電導回転電機の回転子を得ることを目的とする。
ためになされたもので、製作加工および組立作業の容易
な超電導回転電機の回転子を得ることを目的とする。
【００１１】
【発明を解決するための手段】この発明に係る超電導回
転電機の回転子は、化合物系超電導材料からなる超電導
界磁コイルを収納したレーストラック形状の巻枠と、こ
の巻枠を収納するためのレーストラック形状のスロット
が形成されているコイル取付軸と、前記スロット全周を
覆う形状に成形され、前記巻枠が収納された該スロット
を覆い隠すように前記コイル取付軸に配設されるコイル
支持板と、このコイル支持板を前記コイル取付軸に締着
固定して前記巻枠を前記コイル取付軸に固定するコイル
支持ボルトとを備えている。
転電機の回転子は、化合物系超電導材料からなる超電導
界磁コイルを収納したレーストラック形状の巻枠と、こ
の巻枠を収納するためのレーストラック形状のスロット
が形成されているコイル取付軸と、前記スロット全周を
覆う形状に成形され、前記巻枠が収納された該スロット
を覆い隠すように前記コイル取付軸に配設されるコイル
支持板と、このコイル支持板を前記コイル取付軸に締着
固定して前記巻枠を前記コイル取付軸に固定するコイル
支持ボルトとを備えている。
【００１２】
【作 用】この発明においては、巻枠に収納された超電
導界磁コイルを巻枠と一緒に、コイル支持板およびコイ
ル支持ボルトによってコイル取付軸に固定する。
導界磁コイルを巻枠と一緒に、コイル支持板およびコイ
ル支持ボルトによってコイル取付軸に固定する。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１および図２
に基づき説明する。なお、図３〜図７における同一符号
は同一部分である。図において、(20)は化合物系超電導
材料からなる超電導界磁コイル(3)が収納されたレース
トラック形状の巻枠(16)を収納するレーストラック形状
のスロットを覆う形状に成形されたコイル支持板、(21)
はコイル支持板(20)を締付けるためのコイル支持ボル
ト、(22)はコイル支持板(20)を受けるためにコイル取付
軸(2)の外表面に設けられた平面座、(23)は同じくコイ
ル取付軸(2)に設けられたネジ穴でコイル支持ボルト(2
1)の締付け用である。
に基づき説明する。なお、図３〜図７における同一符号
は同一部分である。図において、(20)は化合物系超電導
材料からなる超電導界磁コイル(3)が収納されたレース
トラック形状の巻枠(16)を収納するレーストラック形状
のスロットを覆う形状に成形されたコイル支持板、(21)
はコイル支持板(20)を締付けるためのコイル支持ボル
ト、(22)はコイル支持板(20)を受けるためにコイル取付
軸(2)の外表面に設けられた平面座、(23)は同じくコイ
ル取付軸(2)に設けられたネジ穴でコイル支持ボルト(2
1)の締付け用である。
【００１４】この実施例に適用される超電導界磁コイル
(3)は、Nb 3 Snのような化合物系超電導材料からなる線材
に絶縁を施した後、レーストラック形状の巻枠(16)に巻
き付け、ついで高温炉中で化合物生成処理を施して、レ
ーストラック形状の巻枠(16)と一体に作製される。 そし
て、巻枠(16)にコイル押え(18)を取り付けた後、コイル
取付軸(2)に形成されたレーストラック形状のスロット
内に巻枠(16)を収納する。ついで、コイル支持板(20)が
スロットを覆い隠すようにコイル取付軸(2)の外表面に
配設され、コイル取付ボルト(21)がコイル取付軸(2)に
設けられたネジ穴(23)に締着される。以上のように、巻
枠(16)に収納された超電導界磁コイル(3)は、巻枠(16)
と一緒に、コイル支持板(20)およびコイル取付ボルト(2
1)によってコイル取付軸(2)に固定される。
(3)は、Nb 3 Snのような化合物系超電導材料からなる線材
に絶縁を施した後、レーストラック形状の巻枠(16)に巻
き付け、ついで高温炉中で化合物生成処理を施して、レ
ーストラック形状の巻枠(16)と一体に作製される。 そし
て、巻枠(16)にコイル押え(18)を取り付けた後、コイル
取付軸(2)に形成されたレーストラック形状のスロット
内に巻枠(16)を収納する。ついで、コイル支持板(20)が
スロットを覆い隠すようにコイル取付軸(2)の外表面に
配設され、コイル取付ボルト(21)がコイル取付軸(2)に
設けられたネジ穴(23)に締着される。以上のように、巻
枠(16)に収納された超電導界磁コイル(3)は、巻枠(16)
と一緒に、コイル支持板(20)およびコイル取付ボルト(2
1)によってコイル取付軸(2)に固定される。
【００１５】以上の構成により、回転中の遠心力に対し
ては、コイル支持板(20)の厚さおよび材質、コイル支持
ボルト(21)の本数、サイズ、材質を任意に選定すること
で充分な安全率を確保することが可能である。
ては、コイル支持板(20)の厚さおよび材質、コイル支持
ボルト(21)の本数、サイズ、材質を任意に選定すること
で充分な安全率を確保することが可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明は、楔および楔
溝を設けることなく化合物系超電導材料からなる超電導
界磁コイルを収納した巻枠の固定が可能となり、製作加
工、組立作業が容易となる。また、超電導界磁コイルの
取替・交換を目的として製作する試験用回転子において
は、取替作業の容易さによって本発明の効果を最大限発
揮することができる。
溝を設けることなく化合物系超電導材料からなる超電導
界磁コイルを収納した巻枠の固定が可能となり、製作加
工、組立作業が容易となる。また、超電導界磁コイルの
取替・交換を目的として製作する試験用回転子において
は、取替作業の容易さによって本発明の効果を最大限発
揮することができる。
【図１】この発明の一実施例の要部平面図。
【図２】図１のII−II線に沿う平面による断面図。
【図３】従来の超電導回転電機の回転子の縦断面図。
【図４】図３のものの超電導界磁コイルの横断面図。
【図５】同じく超電導界磁コイルの平面図。
【図６】図５の一部拡大図。
【図７】図６のVII−VII線に沿う平面による断面図。
２ コイル取付軸 ３ 超電導界磁コイル 16 巻枠 20 コイル支持板 21 コイル支持ボルト 22 平面座 23 ボルト穴
Claims (1)
- 【請求項１】 化合物系超電導材料からなる超電導界磁
コイルを収納したレーストラック形状の巻枠と、この巻
枠を収納するためのレーストラック形状のスロットが形
成されているコイル取付軸と、前記スロット全周を覆う
形状に成形され、前記巻枠が収納された該スロットを覆
い隠すように前記コイル取付軸に配設されるコイル支持
板と、このコイル支持板を前記コイル取付軸に締着固定
して前記巻枠を前記コイル取付軸に固定するコイル支持
ボルトとを備えてなる超電導回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010349A JP2672892B2 (ja) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | 超電導回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010349A JP2672892B2 (ja) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351459A JPH04351459A (ja) | 1992-12-07 |
| JP2672892B2 true JP2672892B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=11747717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3010349A Expired - Fee Related JP2672892B2 (ja) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672892B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118354A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導回転電機の回転子 |
| JPS6118349A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導回転電機の回転子 |
-
1991
- 1991-01-07 JP JP3010349A patent/JP2672892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04351459A (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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