JPH01117647A - 超電導モータ - Google Patents
超電導モータInfo
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- JPH01117647A JPH01117647A JP62275524A JP27552487A JPH01117647A JP H01117647 A JPH01117647 A JP H01117647A JP 62275524 A JP62275524 A JP 62275524A JP 27552487 A JP27552487 A JP 27552487A JP H01117647 A JPH01117647 A JP H01117647A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔ＰｒＬ業上の利用分野〕
本発明は超電導材料を用いたモータに関する。
（従来の技術〕
従来、高臨界温度の超電導材料には、ｌｌ３ＭのＪ、Ｇ
ｃｏｒｇｅ Ｂｅｄｎｏｒｚとに、Ａｌｃｘ ａ ｎ
ｄ ｅ ｒ Ｍ ｉｉ １１ ｅ ｒが発見したＢ
ａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系セラミツクとＨｏｕｓｔｏｎ大学
のｃａｗａｃｈｕらが発見したｌ１ａ−Ｙ−Ｃｕ−゛０
系セラミックがある。この詳細はＺｅｉｔｓｃｈｒｉｆ
ｔ ｆｕｒ Ｐ’ｙｓｉｋ ８％ ｖｏｌ。
ｃｏｒｇｅ Ｂｅｄｎｏｒｚとに、Ａｌｃｘ ａ ｎ
ｄ ｅ ｒ Ｍ ｉｉ １１ ｅ ｒが発見したＢ
ａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系セラミツクとＨｏｕｓｔｏｎ大学
のｃａｗａｃｈｕらが発見したｌ１ａ−Ｙ−Ｃｕ−゛０
系セラミックがある。この詳細はＺｅｉｔｓｃｈｒｉｆ
ｔ ｆｕｒ Ｐ’ｙｓｉｋ ８％ ｖｏｌ。
６４、Ｉ）１８９−１９３とＰ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ
ａ Ｉ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓｓ ｖｏｌ
、５８、Ｎｏ、９．９９０８−９１０に述べられている
。超電導モータはこれらの超電導材料をコイル部に用い
る。
ａ Ｉ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓｓ ｖｏｌ
、５８、Ｎｏ、９．９９０８−９１０に述べられている
。超電導モータはこれらの超電導材料をコイル部に用い
る。
しかしながら従来の超電導材料の臨界温度は３０Ｋから
９３にと大変低いものであり冷却に液体へリュームや液
体窒素の寒剤を必要とするため冷却システムが大きくな
り使用場所が限定されると共に維持費が高いものになっ
ていた。
９３にと大変低いものであり冷却に液体へリュームや液
体窒素の寒剤を必要とするため冷却システムが大きくな
り使用場所が限定されると共に維持費が高いものになっ
ていた。
本発明はこの様な問題を解決するものであり、その目的
とするところは冷却システムがコンパクトで使用場所の
限定が少なく、且つ維持費の少ない超電導モータを得ん
とするものである。
とするところは冷却システムがコンパクトで使用場所の
限定が少なく、且つ維持費の少ない超電導モータを得ん
とするものである。
上記の問題を解決するため本発明の超電導モータは一般
式がＡ Ｉ−ｘ −ｙ Ｂ ａｘ Ｍｙ Ｃｕ Ｏ＠
−８（但し、Ａは３０％ ＹｌＬａｌＮｄｓ Ｓｍｔ
Ｅｕｓ Ｇｄｓ ＤＹ％ Ｈｏ、Ｅ ｒｌＹｂｓ Ｌｕ
からなる群より選ばれる１！Ｉもしくは複数種元素の組
合せであり、ＭはＴｉｔ Ｚｒｓ ）Ｉｆ又それらの組
合せ）と示され、組成範囲が０．３≦ｘ≦０．８．０．
０５≦ｙ≦０．４である超電導材料から成るコイルを有
し、該コイルの冷却にベルチェ素子を用い、且つその外
周部に水冷用ウォータージャケットを仔することを特徴
とする。
式がＡ Ｉ−ｘ −ｙ Ｂ ａｘ Ｍｙ Ｃｕ Ｏ＠
−８（但し、Ａは３０％ ＹｌＬａｌＮｄｓ Ｓｍｔ
Ｅｕｓ Ｇｄｓ ＤＹ％ Ｈｏ、Ｅ ｒｌＹｂｓ Ｌｕ
からなる群より選ばれる１！Ｉもしくは複数種元素の組
合せであり、ＭはＴｉｔ Ｚｒｓ ）Ｉｆ又それらの組
合せ）と示され、組成範囲が０．３≦ｘ≦０．８．０．
０５≦ｙ≦０．４である超電導材料から成るコイルを有
し、該コイルの冷却にベルチェ素子を用い、且つその外
周部に水冷用ウォータージャケットを仔することを特徴
とする。
〔実施例〕
以下実施例に従い本発明の詳細な説明する。
実施例−１
最初に硝酸スカンジューム、ｍ１表に示した希土類元素
の硝酸塩、酢酸バリューム、酢ｒ１ｉ銅、オキシ硝酸ジ
ルコニュームを純水に入れ加熱しながら（約９０°Ｃ）
撹はん分散させる。この時のＳｃと希土類元素の比率は
１：９であり、Ｓｃと希土類元素をＡとしてＡｓ ｘ
−ｙ Ｂａｘ Ｚｒｙ Ｃｕと表したときのＸとｙの
値は第１表に示した値である。
の硝酸塩、酢酸バリューム、酢ｒ１ｉ銅、オキシ硝酸ジ
ルコニュームを純水に入れ加熱しながら（約９０°Ｃ）
撹はん分散させる。この時のＳｃと希土類元素の比率は
１：９であり、Ｓｃと希土類元素をＡとしてＡｓ ｘ
−ｙ Ｂａｘ Ｚｒｙ Ｃｕと表したときのＸとｙの
値は第１表に示した値である。
第１表
次にこの水溶液をドライスプレー法により乾燥させると
同時に燃焼させ粉末化し、その後９００℃、酸素雰囲気
中に於て８時間加熱し反応物を得る。次にこの反応物を
銀パイプに充填して所定の径に線引きした後第１図に示
したようにヨークフレーム１０１に巻き付け９２０℃酸
素雰囲気中に於て５時間焼結する。反応後と焼結後の冷
却は２０℃／ Ｉ−１〜ｂ ヨークフレーム１０１に巻き付けた後焼結するのは杢糸
の超電導材は脆く焼結後の加工が困難であ ・るためで
ある。次に４５０℃、Ａｒガス８０％酸素２０％の雰囲
気中に於て１５時間アニールして超電導コイルを得る。
同時に燃焼させ粉末化し、その後９００℃、酸素雰囲気
中に於て８時間加熱し反応物を得る。次にこの反応物を
銀パイプに充填して所定の径に線引きした後第１図に示
したようにヨークフレーム１０１に巻き付け９２０℃酸
素雰囲気中に於て５時間焼結する。反応後と焼結後の冷
却は２０℃／ Ｉ−１〜ｂ ヨークフレーム１０１に巻き付けた後焼結するのは杢糸
の超電導材は脆く焼結後の加工が困難であ ・るためで
ある。次に４５０℃、Ａｒガス８０％酸素２０％の雰囲
気中に於て１５時間アニールして超電導コイルを得る。
実施例−２
硝酸スカンジューム、硝酸イットリュム、酢酸バリュー
ム、酢酸銅を純水に入り、加熱しながら（約９０℃）撹
はん分散させる。次にテトラトキシハフニュームを該水
溶液に加え同じく撹はん分散させる。ここで２度に分け
て添加するのはテトラエトキシ八ツニュームを最後に加
えた方が分散性がよいためである。この時のＳｃとＹの
比率は１：９であり、ＳｃとＹをＡとしてＡＩ−ｘｙ１
３ａｘＨｆｙＣｕと表したときのＸとｙの値は第２表に
示した値である。以下実施例−１と同じ方法によりｍ＊
ａコイルを得る。
ム、酢酸銅を純水に入り、加熱しながら（約９０℃）撹
はん分散させる。次にテトラトキシハフニュームを該水
溶液に加え同じく撹はん分散させる。ここで２度に分け
て添加するのはテトラエトキシ八ツニュームを最後に加
えた方が分散性がよいためである。この時のＳｃとＹの
比率は１：９であり、ＳｃとＹをＡとしてＡＩ−ｘｙ１
３ａｘＨｆｙＣｕと表したときのＸとｙの値は第２表に
示した値である。以下実施例−１と同じ方法によりｍ＊
ａコイルを得る。
第２表
実施例−３
硝酸スカンジューム、硝酸イフトリュム、酢酸バリュー
ム、酢ｒＩｉ鋼、オキシ硝酸ジルコニュームを純水に入
れ加熱しながら（約９０℃）撹はん分散させる。次にテ
トラエトキシチタンを該水溶液に加え同じく撹はん分散
させる。ここで２度に分けて添加するのは実施例−２と
同様にテトラエトキシチタンを最後に加えた方が分散性
がよいためである。（アルコキシドは水と反応し沈澱し
易いことが原因と思われる。）この時のＳｃとＹの比率
は１：９であり、ＳｃとＹ＠ＡとしてＡ、−８ｙ−ｔ
１３ａｘ Ｔｉｙ Ｚｒｚ Ｃｕと表したときのＸｓ
Ｖｓ Ｚの値は第３表に示した値である。以下実施例
−１と同じ方法により、超電導コイルを得る。
ム、酢ｒＩｉ鋼、オキシ硝酸ジルコニュームを純水に入
れ加熱しながら（約９０℃）撹はん分散させる。次にテ
トラエトキシチタンを該水溶液に加え同じく撹はん分散
させる。ここで２度に分けて添加するのは実施例−２と
同様にテトラエトキシチタンを最後に加えた方が分散性
がよいためである。（アルコキシドは水と反応し沈澱し
易いことが原因と思われる。）この時のＳｃとＹの比率
は１：９であり、ＳｃとＹ＠ＡとしてＡ、−８ｙ−ｔ
１３ａｘ Ｔｉｙ Ｚｒｚ Ｃｕと表したときのＸｓ
Ｖｓ Ｚの値は第３表に示した値である。以下実施例
−１と同じ方法により、超電導コイルを得る。
第３表
得られた超電導コイルの臨界温度を測定した。第４表（
実施例−１）、第５表（実施例−２）、第６表（実施例
−３）はその結果を示したものである。（ここでＴｃｏ
はオンセット Ｔｃｅはエンドポイントを示す） 第４表 第５表 第６表 表に示されている様にＴ ｉｓ Ｚ ｒ ｓ Ｈｆを添
加することにより従来の系に対して顕著に臨界温度が増
加しているのが判る。中でもＺｒの添加は効果が大きい
。また組成比による臨界温度の変化はＴｃｏは殆ど無い
がＴｃｅにはみられる。これは結晶中に臨界温度の異な
る相が混相しているためと考えられる。つまり本実施例
の適正組成範囲を越えるとさらに臨界温度の低い相が生
まれる訳でありＡｔ −ｘ −ｙ Ｂ ａｘ Ｍｙ Ｃ
ｕ Ｏｓ −＃と示した時のＸとｙの値は０．３≦ｘ≦
０．８．０．０５≦ｙ≦０，４でイｆることが好ましい
。
実施例−１）、第５表（実施例−２）、第６表（実施例
−３）はその結果を示したものである。（ここでＴｃｏ
はオンセット Ｔｃｅはエンドポイントを示す） 第４表 第５表 第６表 表に示されている様にＴ ｉｓ Ｚ ｒ ｓ Ｈｆを添
加することにより従来の系に対して顕著に臨界温度が増
加しているのが判る。中でもＺｒの添加は効果が大きい
。また組成比による臨界温度の変化はＴｃｏは殆ど無い
がＴｃｅにはみられる。これは結晶中に臨界温度の異な
る相が混相しているためと考えられる。つまり本実施例
の適正組成範囲を越えるとさらに臨界温度の低い相が生
まれる訳でありＡｔ −ｘ −ｙ Ｂ ａｘ Ｍｙ Ｃ
ｕ Ｏｓ −＃と示した時のＸとｙの値は０．３≦ｘ≦
０．８．０．０５≦ｙ≦０，４でイｆることが好ましい
。
次に上記の方法で得られた超電導コイルを用いた超電導
モータの構造を第１図に示す。
モータの構造を第１図に示す。
ヨークフレーム１０１に超電導コイル１０２が巻かれて
固定され、永久磁石１０３がロークー１０８に固定され
ている。ベルチェ素子１０４は、ヨークフレームの周囲
に取り付けられ超電導コイル１０２を冷却する。更にベ
ルチェ素子の周囲にはウォータージャケット１０５が配
されベルチェ素子の放熱側を冷却し、より冷却効果を増
しでいる。また同図に於て１０６は温度センサー、１０
７は湿度センサーであり、モータ内部の温度、湿度をモ
ニタしてベルチェ素子の電流を制御することを可能にし
ている。尚杢糸の超電導材は脆いため本実施例ではヨー
クフレーム１０１に超電導体粉末を含んだ銀パイプのコ
イルを巻き付けた後焼結を行っているが、ヨークフレー
ム１０１を分割し、焼結した超電導コイルを所定の位置
にセットした後ヨークフレームを組み立てる方式にする
と超電導コイルに負荷が掛からないため超電導コイルを
単独で焼結しても何等差し支えない。
固定され、永久磁石１０３がロークー１０８に固定され
ている。ベルチェ素子１０４は、ヨークフレームの周囲
に取り付けられ超電導コイル１０２を冷却する。更にベ
ルチェ素子の周囲にはウォータージャケット１０５が配
されベルチェ素子の放熱側を冷却し、より冷却効果を増
しでいる。また同図に於て１０６は温度センサー、１０
７は湿度センサーであり、モータ内部の温度、湿度をモ
ニタしてベルチェ素子の電流を制御することを可能にし
ている。尚杢糸の超電導材は脆いため本実施例ではヨー
クフレーム１０１に超電導体粉末を含んだ銀パイプのコ
イルを巻き付けた後焼結を行っているが、ヨークフレー
ム１０１を分割し、焼結した超電導コイルを所定の位置
にセットした後ヨークフレームを組み立てる方式にする
と超電導コイルに負荷が掛からないため超電導コイルを
単独で焼結しても何等差し支えない。
以゛上述べたように本発明によれば常温に近い臨界温度
の超電導コイル用いているためコイルの冷却に液体へリ
ュームや液体窒素等寒剤を必要とぜずベルチェ素子の冷
却でよいため冷却システムが非常にコンパクトになり使
用場所の限定はなく、維持費は安くなり且つ効率の高い
モータが得られる。
の超電導コイル用いているためコイルの冷却に液体へリ
ュームや液体窒素等寒剤を必要とぜずベルチェ素子の冷
却でよいため冷却システムが非常にコンパクトになり使
用場所の限定はなく、維持費は安くなり且つ効率の高い
モータが得られる。
第１図は、本発明の超電導モータの断面図を示す。
１０１・・・ヨークフレーム
１０２・・・超電導コイル
１０３・・・永久磁石
１０４・・・ベルチェ素子
１０５・・・ウォータージャケット
１０６・・・温度センサー
１０７・・・湿度センサー
１０８・・・ローター
以 上
出願人 セイコーエプソン株式会社
Claims (1)
- １）一般式がＡ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＢａ＿ｘＭ＿ｙＣ
ｕＯ＿３＿−＿δ（但しＡはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕからな
る群より選ばれる１種もしくは複数種元素の組合せであ
り、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ又は、それらの組合せ）と示
され、組成範囲が０．３≦ｘ≦０．８、０．０５≦ｙ≦
０．４である超電導材料から成るコイルを有し、該コイ
ルの冷却にペルチェ素子を用い、且つその外周部に水冷
用ウォータージャケットを有することを、特徴とする超
電導モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275524A JPH01117647A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 超電導モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275524A JPH01117647A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 超電導モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117647A true JPH01117647A (ja) | 1989-05-10 |
Family
ID=17556657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62275524A Pending JPH01117647A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 超電導モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01117647A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063751A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-08-15 | General Electric Company | Superconductive armature winding for an electrical machine |
| JP2005237060A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導モータの冷却装置 |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP62275524A patent/JPH01117647A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063751A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-08-15 | General Electric Company | Superconductive armature winding for an electrical machine |
| JP2005237060A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導モータの冷却装置 |
| JP4501449B2 (ja) * | 2004-02-17 | 2010-07-14 | 住友電気工業株式会社 | 超電導モータの冷却装置 |
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