JP3400761B2 - 熱処理済超電導導体の巻線方法 - Google Patents
熱処理済超電導導体の巻線方法Info
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
体を巻いて巻線を製造する熱処理済超電導導体の巻線方
法に関し、特に超電導線の超電導性能を損なわない範囲
で曲げを制御しながら巻線する熱処理済超電導導体の巻
線方法に関するものである。
96, DEVELOPMENT OF Nb3AL COIL FORITER TF MAGNET,
T. Ando, N. Koizumi et al に示されたコイル巻線機
を模式的に描いた図である。図面中の1は導体供給用ド
ラム、2は導体供給用ドラム1に巻かれた熱処理済超電
導導体、3は導体曲げ機、4は熱処理済超電導導体2を
はめ込む溝、5は溝4が形成された溝付きプレート、6
は導体供給用ドラム1を動かす軌跡、7は導体供給口で
ある。
ラム1に巻かれた熱処理済超電導導体2を導体曲げ機3
によって巻枠に相当するプレート4に掘られた溝5に合
う形状に曲げ変形させてはめ込む。そのはめ込みの際
に、導体供給用ドラム1を導体供給用ドラム軌跡6に沿
って動かしながら回転させ、導体供給口7の位置を適当
に調整しながら導体を供給して、巻線時に導体に許容値
以上の歪み量が掛からぬように調整する。巻線時に導体
に許容値以上の歪みが掛かると超電導性能が劣化する可
能性があるからである。
のように構成されているので、導体供給用ドラムを移動
させなければならず、導体供給用ドラム移動のための機
構が必要であり、また熱処理済超電導導体の巻線方法に
あっては、制御のための明確な指針が無いために歪み制
御が難しく、また巻線時に曲げ歪みを歪みゲージ等によ
って測定して、その結果を基に巻線を制御する必要があ
る等の問題点があった。
ためになされたもので、その目的は導体供給用ドラム移
動のための機構が不要であり、またその装置に適した歪
み制御の方法を提供することである。特に曲げ歪みを制
御しながら巻線する方法と巻線のための曲げ歪みの評価
方法を示したものである。
めに、この発明に係わる熱処理済超電導導体の巻線方法
は、金属化合物系または酸化物系の熱処理済超電導導体
の巻線時に、熱処理時の径よりも大きなまたは小さな導
体供給用ドラムに一旦巻き取った後に、巻線する熱処理
済超電導導体の巻線方法である。
巻枠に巻き付ける位置との間の導体長を一定に保つこと
を特徴とする金属化合物系または酸化物系の熱処理済超
電導導体の巻線方法である。
電導導体を導体供給用ドラムから離す位置と巻枠に巻き
付ける位置およびその間の導体長を調整する熱処理済超
電導導体の巻線方法である。
電導導体を導体供給用ドラムから離すドラムの接線方向
に対する角度と、巻枠に巻き付ける巻枠の接線方向に対
する角度を調整する熱処理済超電導導体の巻線方法であ
る。
理時の巻線形状の一部分を切り出したと考え、その端部
を導体供給用ドラムから離す位置と巻枠に巻き付ける位
置での拘束条件に一致させて、導体の巻線時の曲げ歪み
を評価する熱処理済超電導導体の巻線方法である。
電導導体の巻線時の曲げ歪みを一定量以下に押さえるた
め、金属化合物系または酸化物系の導体の熱処理時の巻
線形状の一部分を切り出したと考え、その端部を導体供
給用ドラムから離す位置と巻枠に巻き付ける位置での拘
束条件に一致させて、導体の巻線時の曲げ歪みを評価
し、導体供給ドラムの半径および熱処理済超電導導体の
導体供給用ドラムから離す位置、角度および巻枠に巻き
付ける位置、角度並びにその間の導体長を設定する熱処
理済超電導導体の巻線方法である。
方法は、熱処理済超電導導体を熱処理時の超電導導体の
巻径よりも大きなまたは小さな径を持ち、定位置で回転
し得る導体供給用ドラムに巻き取り、導体供給用ドラム
から熱処理済超電導導体の曲げ歪みを制限しつつ熱処理
済超電導導体を引き出し、巻枠上の巻き始め位置に配置
し、熱処理済超電導導体の巻作業の進行につれて有限要
素法を用いた解析によって曲げ歪みを評価し、曲げ歪み
の評価に従って、導体供給用ドラムを定位置で回転させ
ることにより、熱処理済超電導導体の曲げ歪みを調整し
ながら、熱処理済超電導導体を巻いて巻線を形成する熱
処理済超電導導体の巻線方法である。
導導体を導体供給用ドラムから供給する導体供給口の位
置と、巻枠に巻き付ける巻き付け位置と、導体供給口お
よび巻き付け位置間の導体長とを調整する熱処理済超電
導導体の巻線方法。
の導体供給用ドラムの接線方向に対する熱処理済超電導
導体の引き出し角度と、巻枠に巻き付ける巻き付け位置
での巻枠の接線方向に対する熱処理済超電導導体の角度
とを調整する熱処理済超電導導体の巻線方法である。
一実施形態を図について説明する。図2において21は
導体供給用ドラム、22は熱処理済超電導導体、23は
導体供給口、24は導体曲げ機、25は巻き枠に相当す
る導体はめ込み溝付きプレートを表す。
値範囲内で(一旦熱処理時の巻線径とは異なる導体供給
用ドラムに導体を巻き取ることにより、導体供給用ドラ
ムを回転すると同時に、導体供給口の位置を調整し、導
体供給口から導体曲げ機までの導体長を適当に調整し
て、導体に掛る曲げ歪みを許容値以下となるように巻線
する。
法の一実施例を図3について説明する。図において81
は導体供給用ドラムの外形線、32は熱処理時の巻線の
外形線、33は解析的に求められた変位後の導体の軌
跡、34は巻線の巻枠である導体はめ込み溝付きプレー
ト、35は導体供給口の位置を表す点、36は導体曲げ
機の位置を表す点である。31、32は同心円である。
体曲げ機の位置とをその同心円の中心を通る線上の点と
し、その2点の間の導体長を、熱処理時の巻線の一周長
と同じとすれば、熱処理時の巻線の外形線に沿つて1周
導体を巻き、導体供給口の位置と導体曲げ機の位置であ
る巻枠上の巻き始め位置とを桔ぶ線と熱処理時の巻線の
外形線の交点Pでその導体を切つて、その端部をそれぞ
れ導体供給口の位置と導体曲げ機の位置である巻枠上の
巻き始め位置にそれらの端部を固定する条件に角度の条
件をあわせて移動したとして、導体の曲げ歪み量を評価
することは、たとえば有限要素法を用いた計算機解析に
よって可能である。
全工程に亘って曲げ歪みの最大値をできるだけ小さくす
る導体供給ドラムの半径を設定し、その際の巻き線導体
全長に亘る曲げ歪みの範囲を求めることは可能である。
この例は導体長として熱処理時の巻線の外形線に沿つた
1周に対する例であるが、その切り出し長さは任意の長
さであっても構わないのは言うまでもないことであり、
一般に曲げ歪みは切り出し長さが長ければ長いほど小さ
くなるため、曲げ歪みを許容値の範囲内とできる導体供
給用ドラムの半径を見つけることは可能である。
理時の超電導導体の巻線径よりも大きなまたは小さな径
の導体供給用ドラムを用いるとともに、その導体供給用
ドラムに熱処理済起電導導体を一旦巻き取ることによ
り、移動機構を持たない導体供給用ドラムを用いて、導
体供給用ドラムを適当に回転させながら導体供給口から
導体を供給し、導体にかかる歪みを許容値範囲内として
巻線することを可能とする巻線装置である。
法は、熱処理済超電導導体を熱処理時の上記超電導導体
の巻径よりも大きなまたは小さな径を持ち、定位置で回
転し得る導体供給用ドラムに巻き取り、導体供給用ドラ
ムから熱処理済超電導導体の曲げ歪みを制限しつつ熱処
理済超電導導体を引き出し、巻枠上の巻き始め位置に配
置し、熱処理済超電導導体の巻作業の進行につれて有限
要素法を用いた解析によって曲げ歪みを評価し、曲げ歪
みの評価に従って、導体供給用ドラムを定位置で回転さ
せることにより、熱処理済超電導導体の曲げ歪みを調整
しながら、熱処理済超電導導体を巻いて巻線を形成する
熱処理済超電導導体の巻線方法である。
電導導体を導体供給用ドラムから供給する導体供給口の
位置と、巻枠に巻き付ける巻き付け位置と、導体供給口
および巻き付け位置間の導体長とを調整するのが望まし
い。
給口での導体供給用ドラムの接線方向に対する熱処理済
超電導導体の引き出し角度と、巻枠に巻き付ける巻き付
け位置での巻枠の接線方向に対する熱処理済超電導導体
の角度とを調整することもできる。
体の巻線方法によれば、金属化合物系または酸化物系の
熱処理済超電導導体の巻線時に、熱処理時の径よりも大
きなまたは小さな導体供給用ドラムに一旦巻き取った後
に巻線するので、導体供給用ドラム移動のための機構が
不必要であり、巻線作業時には曲げ歪み制御のための指
針が与えられるために歪み制御が容易になる。
巻枠に巻き付ける位置との間の導体長を一定に保つの
で、曲げ歪みの制御が容易に行われる。
理済超電導導体を導体供給用ドラムから離す位置と巻枠
に巻き付ける位置およびその間の導体長を調整するの
で、曲げ歪みの制御が容易に行われる。
理済超電導導体を導体供給用ドラムから離すドラムの接
線方向に対する角度と、巻枠に巻き付ける巻枠の接線方
向に対する角度を調整するので、簡単な構成により曲げ
歪みの制御が容易に行われる。
の熱処理時の巻線形状の一部分を切り出したと考え、そ
の端部を導体供給用ドラムから離す位置と巻枠に巻き付
ける位置での拘束条件に一致させて、導体の巻線時の曲
げ歪みを評価するので、導体供給用ドラム移動のための
機構が不必要であり、巻線作業時には曲げ歪み制御のた
めの指針が与えられるために歪み制御が容易になる。
理済超電導導体の巻線時の曲げ歪みを一定量以下に押さ
えるため、金属化合物系または酸化物系の導体の熱処理
時の巻線形状の一部分を切り出したと考え、その端部を
導体供給用ドラムから離す位置と巻枠に巻き付ける位置
での拘束条件に一致させて、導体の巻線時の曲げ歪みを
評価し、導体供給ドラムの半径および熱処理済超電導導
体の導体供給用ドラムから離す位置、角度および巻枠に
巻き付ける位置、角度並びにその間の導体長を設定する
ので、導体供給用ドラム移動のための機構が不必要であ
り、巻線作業時には曲げ歪み制御のための指針が与えら
れるために歪み制御が容易になる。
化合物系または酸化物系の熱処理済超電導導体を巻いて
巻線を形成するために、熱処理済超電導導体を熱処理時
の超電導導体の巻径よりも大きなまたは小さな径を持
ち、定位置で回転し得る導体供給用ドラムに巻き取り、
導体供給用ドラムから熱処理済超電導導体の曲げ歪みを
制限しつつ熱処理済超電導導体を引き出し、巻枠上の巻
き始め位置に配置し、熱処理済超電導導体の巻作業の進
行につれて有限要素法を用いた解析によって曲げ歪みを
評価し、曲げ歪みの評価に従って、導体供給用ドラムを
定位置で回転させることにより、熱処理済超電導導体の
曲げ歪みを調整しながら、熱処理済超電導導体を巻いて
巻線を形成する方法である。従って、導体供給用ドラム
移動のための機構が不必要であり、巻線作業時には曲げ
歪み制御のための指針が与えられるために歪み制御が容
易になる。
済超電導導体を導体供給用ドラムから供給する導体供給
口の位置と、巻枠に巻き付ける巻き付け位置と、導体供
給口および巻き付け位置間の導体長とを調整するので、
曲げ歪みの調整が効率よく実行できる。
給口での上記導体供給用ドラムの接線方向に対する熱処
理済超電導導体の引き出し角度と、巻枠に巻き付ける巻
き付け位置での巻枠の接線方向に対する熱処理済超電導
導体の角度とを調整するので、曲げ歪みの調整が効率良
く実行できる。
実施形態を説明するための概略図である。
ける曲げ歪みを許容値以下とする方法を示す図である。
図である。
23 導体供給口、24 導体曲げ機、25 プレート
(巻枠)。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属化合物系または酸化物系の熱処理済
超電導導体を巻いて巻線を形成するために、導体供給ド
ラムの半径を求めるのに際して、導体供給ドラムの半径
と上記熱処理済超電導導体の切り出し長と角度とを設定
し、一端が上記導体供給ドラムの導体供給口に固定さ
れ、他端を巻き付け位置に固定された上記熱処理済超電
導導体に掛る曲げ歪量の最大値が最小になるように計算
機解析によって評価する工程と、上記熱処理済超電導導
体を設定した上記半径を有する上記導体供給用ドラムに
巻き直す工程と、上記計算機解析によって求められた曲
げ歪みになるように、上記熱処理済超電導導体を上記導
体供給ドラムから供給する上記導体供給口の位置と、巻
枠に巻き付ける巻き付け位置と、上記導体供給口の位置
および上記巻き付け位置間の導体長とを調整しながら上
記熱処理済超電導導体を巻く工程とからなる熱処理済超
電導導体の巻線方法。 - 【請求項2】 金属化合物系または酸化物系の熱処理済
超電導導体を巻いて巻線を形成するために、導体供給ド
ラムの半径を求めるのに際して、導体供給ドラムの半径
と上記熱処理済超電導導体の切り出し長と角度とを設定
し、一端が上記導体供給ドラムの導体供給口に固定さ
れ、他端を巻き付け位置に固定された上記熱処理済超電
導導体に掛る曲げ歪量の最大値が最小になるように計算
機解析によって評価する工程と、上記熱処理済超電導導
体を設定した上記半径を有する上記導体供給用ドラムに
巻き直す工程と、上記計算機解析によって求められた曲
げ歪みになるように、上記導体供給口での上記導体供給
用ドラムの接線方向に対する上記熱処理済超電導導体の
引き出し角度と、上記巻枠に巻き付ける位置での上記巻
枠の接線方向に対する熱処理済超電導導体の引き込み角
度とを調整しながら上記熱処理済超電導導体を巻く工程
とからなる熱処理済超電導導体の巻線方法。 - 【請求項3】 上記導体供給ドラムから離す位置と、上
記巻枠に巻き付ける位置との間の導体長を一定に保つこ
とを特徴とする請求項1及至2のいずれかに記載の熱処
理済超電導導体の巻線方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35889299A JP3400761B2 (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | 熱処理済超電導導体の巻線方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35889299A JP3400761B2 (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | 熱処理済超電導導体の巻線方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001176722A JP2001176722A (ja) | 2001-06-29 |
JP3400761B2 true JP3400761B2 (ja) | 2003-04-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35889299A Expired - Fee Related JP3400761B2 (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | 熱処理済超電導導体の巻線方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3400761B2 (ja) |
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1999
- 1999-12-17 JP JP35889299A patent/JP3400761B2/ja not_active Expired - Fee Related
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