JP3217532B2 - 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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- JP3217532B2 JP3217532B2 JP06798693A JP6798693A JP3217532B2 JP 3217532 B2 JP3217532 B2 JP 3217532B2 JP 06798693 A JP06798693 A JP 06798693A JP 6798693 A JP6798693 A JP 6798693A JP 3217532 B2 JP3217532 B2 JP 3217532B2
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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】本発明は超電導回転電機の回転子
において、特に巻線取付軸に形成されるスロット形状を
改良した超電導回転電機の回転子に関するものである。
において、特に巻線取付軸に形成されるスロット形状を
改良した超電導回転電機の回転子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超電導導体を回転界磁巻線として利用し
た例えば超電導発電機が開発されている。図５はかかる
超電導発電機の回転子の一例を示す斜視図であり、図６
は同回転子の直線部におけるスロット内の断面図を示す
ものである。なお、回転子の反対側のエンド部は省略し
てある。
た例えば超電導発電機が開発されている。図５はかかる
超電導発電機の回転子の一例を示す斜視図であり、図６
は同回転子の直線部におけるスロット内の断面図を示す
ものである。なお、回転子の反対側のエンド部は省略し
てある。
【０００３】図５および図６において、巻線取付軸１に
は軸方向に伸びる直線状スロット部とこのスロットより
エンドコーナ部のスロット部を経て円周方向に連続的に
伸びるエンド部のスロット部とからなる全体が鞍型状に
形成されたスロットが設けられている。このスロット内
に下部スペーサ２とサイドスペーサ３および中間スペー
サ４を介挿して鞍型に巻かれて積層された超電導導体５
を納め、そのスロット開口側に上部スペーサ６を挿入し
て楔７により固定している。この場合、超電導導体５は
下部スペーサ２および上部スペーサ６と楔７により半径
方向に固定され、また超電導導体５の周方向はサイドス
ペーサ３と中間スペーサ４により固定されている。
は軸方向に伸びる直線状スロット部とこのスロットより
エンドコーナ部のスロット部を経て円周方向に連続的に
伸びるエンド部のスロット部とからなる全体が鞍型状に
形成されたスロットが設けられている。このスロット内
に下部スペーサ２とサイドスペーサ３および中間スペー
サ４を介挿して鞍型に巻かれて積層された超電導導体５
を納め、そのスロット開口側に上部スペーサ６を挿入し
て楔７により固定している。この場合、超電導導体５は
下部スペーサ２および上部スペーサ６と楔７により半径
方向に固定され、また超電導導体５の周方向はサイドス
ペーサ３と中間スペーサ４により固定されている。
【０００４】各スペーサには液体ヘリウム流路８が形成
され、これら各流路に液体ヘリウムを流すことにより超
電導導体５を所定の温度まで冷却し、超電導状態を保持
している。
され、これら各流路に液体ヘリウムを流すことにより超
電導導体５を所定の温度まで冷却し、超電導状態を保持
している。
【０００５】図７にエンドコーナ部のスロット形状を示
す。図７に示すようにスロットセンター９は巻線取付軸
中心線１０を通り、且つ巻線取付軸中心線１０に垂直な
線、つまり巻線取付軸半径に常に一致した状態で直線部
スロット１１からエンド部スロット１２に連続的に曲面
を描いてつながっている。このようなスロット形状にす
ると、エンドコーナ部スロット側面１３および底面は３
次元曲面になる。
す。図７に示すようにスロットセンター９は巻線取付軸
中心線１０を通り、且つ巻線取付軸中心線１０に垂直な
線、つまり巻線取付軸半径に常に一致した状態で直線部
スロット１１からエンド部スロット１２に連続的に曲面
を描いてつながっている。このようなスロット形状にす
ると、エンドコーナ部スロット側面１３および底面は３
次元曲面になる。
【０００６】周知のように超電導導体はわずかでも動く
と、熱の発生により超電導状態から常電導状態に転移す
る懸念がある。従って、超電導導体の動き、いわゆるワ
イヤームーブメントを抑制して常電導転移（クエンチ）
を防ぐことは、超電導機器の安定性の向上を図る上にお
いて重要である。
と、熱の発生により超電導状態から常電導状態に転移す
る懸念がある。従って、超電導導体の動き、いわゆるワ
イヤームーブメントを抑制して常電導転移（クエンチ）
を防ぐことは、超電導機器の安定性の向上を図る上にお
いて重要である。
【０００７】ところで、超電導発電機の回転子に用いら
れる超電導導体は、大電流が流れ且つ高磁界に晒される
ため、超電導導体には強大な電磁力がかかり、さらに高
速回転場で用いられるので、大きな遠心力がかかる。従
って、超電導発電機を安定に運転するためには、電磁力
と遠心力に晒されている超電導導体を動かないように強
固に固定する必要がある。
れる超電導導体は、大電流が流れ且つ高磁界に晒される
ため、超電導導体には強大な電磁力がかかり、さらに高
速回転場で用いられるので、大きな遠心力がかかる。従
って、超電導発電機を安定に運転するためには、電磁力
と遠心力に晒されている超電導導体を動かないように強
固に固定する必要がある。
【０００８】また、スロットに納められた超電導導体
は、直線部ではスロット側面、スロット底面および楔に
より、またエンド部ではスロット側面、スロット底面お
よびエンドリングにより、絶縁物で作られたスペーサを
介して支持固定される。この場合、超電導導体を堅固に
固定するためにはスペーサとスロットが隙間なく接して
いることが要求される。
は、直線部ではスロット側面、スロット底面および楔に
より、またエンド部ではスロット側面、スロット底面お
よびエンドリングにより、絶縁物で作られたスペーサを
介して支持固定される。この場合、超電導導体を堅固に
固定するためにはスペーサとスロットが隙間なく接して
いることが要求される。
【０００９】従って、スペーサとスロットが密着するよ
うに、スペーサとスロットの当り面の形状は正確に加工
できる形状としなければならない。この場合、スペーサ
とスロットの当り面が平面である場合は、特に問題には
ならないが、エンドコーナ部では曲面となるので、形状
を工夫する必要がある。
うに、スペーサとスロットの当り面の形状は正確に加工
できる形状としなければならない。この場合、スペーサ
とスロットの当り面が平面である場合は、特に問題には
ならないが、エンドコーナ部では曲面となるので、形状
を工夫する必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の超電
導発電機の回転子においては、エンドコーナ部のスロッ
トをスロットセンターが常に巻線取付軸の半径方向と一
致するように形成してエンドコーナ部のスロット部側面
１３が３次元曲面になるようにしているため、前述した
ようにスペーサとスロットが隙間なく接するようにする
ためには、スペーサのスロット当り面もスロット側面と
同一の３次元曲面に加工しなければならない。しかる
に、３次元曲面同志を隙間なく接するように加工するの
は非常に困難である。つまり超電導導体を固定する力を
受けるスロットとスペーサの当り面に隙間が生じて、超
電導導体を強固に固定できないという問題があった。
導発電機の回転子においては、エンドコーナ部のスロッ
トをスロットセンターが常に巻線取付軸の半径方向と一
致するように形成してエンドコーナ部のスロット部側面
１３が３次元曲面になるようにしているため、前述した
ようにスペーサとスロットが隙間なく接するようにする
ためには、スペーサのスロット当り面もスロット側面と
同一の３次元曲面に加工しなければならない。しかる
に、３次元曲面同志を隙間なく接するように加工するの
は非常に困難である。つまり超電導導体を固定する力を
受けるスロットとスペーサの当り面に隙間が生じて、超
電導導体を強固に固定できないという問題があった。
【００１１】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、エンドコーナ部のスロット部を単純な面で
形成してスロットおよびスペーサの加工性を良くし、超
電導導体を固定するスペーサとスロットの当り面の隙間
をなくして密着性をよくすることにより、超電導導体を
強固に固定することができ、もって常電導導体へ転移
（クエンチ）しにくい安定した運転を行うことができる
超電導回転電機の回転子を提供することを目的とする。
れたもので、エンドコーナ部のスロット部を単純な面で
形成してスロットおよびスペーサの加工性を良くし、超
電導導体を固定するスペーサとスロットの当り面の隙間
をなくして密着性をよくすることにより、超電導導体を
強固に固定することができ、もって常電導導体へ転移
（クエンチ）しにくい安定した運転を行うことができる
超電導回転電機の回転子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、巻線取付軸に鞍型に形成されたスロット
と、このスロットに納められた超電導界磁巻線を備えた
超電導回転電機の回転子において、界磁巻線エンドコー
ナ部のスロット部をエンド部のスロット部より深くして
エンドコーナ部のスロット部側面を多角筒状または多角
錐状の複数の面で形成し、且つエンドコーナ部スロット
底を平面で形成したものである。
成するため、巻線取付軸に鞍型に形成されたスロット
と、このスロットに納められた超電導界磁巻線を備えた
超電導回転電機の回転子において、界磁巻線エンドコー
ナ部のスロット部をエンド部のスロット部より深くして
エンドコーナ部のスロット部側面を多角筒状または多角
錐状の複数の面で形成し、且つエンドコーナ部スロット
底を平面で形成したものである。
【００１３】
【作用】このような構成の超電導回転電機の回転子にあ
っては、エンド部のスロット部より深いエンドコーナ部
のスロット部の側面を多角筒状または多角錐状の複数の
平面で形成し、且つ底面を平面で形成したことにより、
エンドコーナ部のスロットの形状が簡略化でき、スロッ
トとスペーサの加工が容易になると共に、スロットとス
ペーサが平面で接するので、スロットとスペーサの密着
性を向上させることが可能となり、またエンドコーナ部
側面に角が存在するため、スペーサのずれを防止するこ
とができる。
っては、エンド部のスロット部より深いエンドコーナ部
のスロット部の側面を多角筒状または多角錐状の複数の
平面で形成し、且つ底面を平面で形成したことにより、
エンドコーナ部のスロットの形状が簡略化でき、スロッ
トとスペーサの加工が容易になると共に、スロットとス
ペーサが平面で接するので、スロットとスペーサの密着
性を向上させることが可能となり、またエンドコーナ部
側面に角が存在するため、スペーサのずれを防止するこ
とができる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１５】図１は本発明に係わる超電導回転電機の回
転子における界磁巻線のエンドコーナ部のスロット形状
を示した図であり、図２は図１を回転子軸方向からみた
図であり、図３は図２におけるＡ矢視図である。また、
図４は本発明に係わる超電導回転電機の回転子における
界磁巻線のエンドコーナ部を示した図である。図１に示
すように、直線部スロット１１とエンド部スロット１２
は、エンドコーナ部スロット１４を介してつながってい
る。
転子における界磁巻線のエンドコーナ部のスロット形状
を示した図であり、図２は図１を回転子軸方向からみた
図であり、図３は図２におけるＡ矢視図である。また、
図４は本発明に係わる超電導回転電機の回転子における
界磁巻線のエンドコーナ部を示した図である。図１に示
すように、直線部スロット１１とエンド部スロット１２
は、エンドコーナ部スロット１４を介してつながってい
る。
【００１６】このエンドコーナ部スロット１４の側面を
図３に示すように多角筒状の複数の平面により形成し、
またエンドコーナ部スロット１４の底面１５を図２に示
すように平面により形成する。なお、図２において、２
０は回転子ポールセンタである。
図３に示すように多角筒状の複数の平面により形成し、
またエンドコーナ部スロット１４の底面１５を図２に示
すように平面により形成する。なお、図２において、２
０は回転子ポールセンタである。
【００１７】このような構成にすると、直線部スロット
１１とエンド部スロット１２が同じ深さの場合、エンド
コーナ部スロット１４の底面１５と直線部スロット１１
の底面の境界には段差１７ができ、直線部スロット１１
の底面１６よりコーナ部スロット１３の底面１５の方が
深くなる。
１１とエンド部スロット１２が同じ深さの場合、エンド
コーナ部スロット１４の底面１５と直線部スロット１１
の底面の境界には段差１７ができ、直線部スロット１１
の底面１６よりコーナ部スロット１３の底面１５の方が
深くなる。
【００１８】本実施例のように、エンドコーナ部におい
てスロット側面を多角筒状の複数の面にすると共に、ス
ロット底面を平面にすることにより、スロットとスペー
サの加工が容易になると共に、スロットとスペーサの密
着精度が向上する。また、エンドコーナ部において、サ
イドスペーサのずれを防止することができる。
てスロット側面を多角筒状の複数の面にすると共に、ス
ロット底面を平面にすることにより、スロットとスペー
サの加工が容易になると共に、スロットとスペーサの密
着精度が向上する。また、エンドコーナ部において、サ
イドスペーサのずれを防止することができる。
【００１９】よって、超電導導体を強固に固定すること
により、常電導導体（クエンチ）しにくい安定した運転
を行うことができる超電導回転電機の回転子とすること
ができる。
により、常電導導体（クエンチ）しにくい安定した運転
を行うことができる超電導回転電機の回転子とすること
ができる。
【００２０】なお、上記実施例ではエンドコーナ部スロ
ット１４の側面を多角筒状の複数の平面により形成した
が、多角錐状の複数の側面により形成しても、上記実施
例と同様の効果を得ることができる。
ット１４の側面を多角筒状の複数の平面により形成した
が、多角錐状の複数の側面により形成しても、上記実施
例と同様の効果を得ることができる。
【００２１】また、巻線取付軸１に形成されるスロット
をレーストラック形状とし、そのエンドコーナ部側面を
多角筒状の複数の面で形成するようにしても前記実施例
と同様の効果を得ることができる。
をレーストラック形状とし、そのエンドコーナ部側面を
多角筒状の複数の面で形成するようにしても前記実施例
と同様の効果を得ることができる。
【００２２】さらに、巻線取付軸１に形成されるスロッ
トをレーストラック形状とし、そのエンドコーナ部側面
を多角錐状の複数の面で形成するようにしても前記実施
例と同様の効果を得ることができる。なお、現実にはエ
ンドコーナ部側面１３の平面の継目部には、製作上曲面
ができるが、効果に影響はない。
トをレーストラック形状とし、そのエンドコーナ部側面
を多角錐状の複数の面で形成するようにしても前記実施
例と同様の効果を得ることができる。なお、現実にはエ
ンドコーナ部側面１３の平面の継目部には、製作上曲面
ができるが、効果に影響はない。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、エン
ドコーナ部のスロット側面を単純な面で形成してスロッ
トおよびスペーサの加工性を良くし、且つスペーサとス
ロットの当り面の隙間をなくして密着性を良くしたの
で、超電導導体を強固に固定することができ、常電導導
体へ転移（クエンチ）しにくい安定した運転を行うこと
ができる超電導回転電機の回転子を提供できる。
ドコーナ部のスロット側面を単純な面で形成してスロッ
トおよびスペーサの加工性を良くし、且つスペーサとス
ロットの当り面の隙間をなくして密着性を良くしたの
で、超電導導体を強固に固定することができ、常電導導
体へ転移（クエンチ）しにくい安定した運転を行うこと
ができる超電導回転電機の回転子を提供できる。
【図１】本発明による超電導回転電機の回転子の一実施
例における界磁巻線エンドコーナ部のスロット形状を示
す外形図。
例における界磁巻線エンドコーナ部のスロット形状を示
す外形図。
【図２】図１を回転子軸方向からみた図。
【図３】図２におけるＡ矢視図。
【図４】同実施例における超電導回転電機の回転子の界
磁巻線エンドコーナ部を示す外形図。
磁巻線エンドコーナ部を示す外形図。
【図５】従来の超電導回転電機の回転子を示す外形図。
【図６】同回転子のスロット内の構造を示す断面図。
【図７】同回転子のエンドコーナ部のスロット形状を示
す図。
す図。
１…巻線取付軸、２…下部スペーサ、３…サイドスペー
サ、４…中間スぺーサ、５…超電導導体、６…上部スペ
ーサ、７…楔、８…ヘリウム流路、１１…直線部スロッ
ト、１２…エンド部スロット、１３…エンドコーナ部ス
ロット側面。
サ、４…中間スぺーサ、５…超電導導体、６…上部スペ
ーサ、７…楔、８…ヘリウム流路、１１…直線部スロッ
ト、１２…エンド部スロット、１３…エンドコーナ部ス
ロット側面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 55/04 ZAA
Claims (1)
- 【請求項１】 巻線取付軸に鞍型に形成されたスロット
と、このスロットに納められた超電導界磁巻線を備えた
超電導回転電機の回転子において、界磁巻線エンドコー
ナ部のスロット部をエンド部のスロット部より深くして
エンドコーナ部のスロット部側面を多角筒状または多角
錐状の複数の面で形成し、且つエンドコーナ部のスロッ
ト底を平面で形成したことを特徴とする超電導回転電機
の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06798693A JP3217532B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 超電導回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06798693A JP3217532B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284692A JPH06284692A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3217532B2 true JP3217532B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=13360816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06798693A Expired - Fee Related JP3217532B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217532B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP06798693A patent/JP3217532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06284692A (ja) | 1994-10-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| 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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| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
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