JPH02219460A - 超電導発電機の固定子巻線 - Google Patents

超電導発電機の固定子巻線

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JPH02219460A
JPH02219460A JP1034966A JP3496689A JPH02219460A JP H02219460 A JPH02219460 A JP H02219460A JP 1034966 A JP1034966 A JP 1034966A JP 3496689 A JP3496689 A JP 3496689A JP H02219460 A JPH02219460 A JP H02219460A
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teeth
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winding
superconducting generator
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Yutaka Higashimura
豊 東村
Shinei Fujioka
藤岡 慎英
Makoto Takamura
誠 高村
Yoshishige Fukushi
慶滋 福士
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超電導発電機の巻線構造に関するもので、具体
的には、その固定子巻線の支持に関する提案である。
〔従来の技術〕
第7図及び第8図に従って、従来の超電導発電機におけ
る固定子巻線の支持方法を説明する。この構造は、19
84年シグレ大会論文11−08第1頁〜第2頁に述べ
られているものである。
周知のように、超電導発電機は非常に大きな電流を用い
て発電がおこなわれるため、固定子側に構成される発電
用の巻線構造が、既存の常電導発電機の様な構造を取り
得ない。
第7図は、超電導発電機の構造を説明するための一部断
面側面図である。
超電導線で出来た界磁コイルを構成した回転子8は、軸
受部9に支持されて回転し1回転界磁を発生する。その
回転子8の外周には、磁気シールドを兼ねた固定子巻線
配設用の外囲3が設けられる。固定子巻線1は、前述の
回転子8と外囲3の間に配設される。従来、この配設は
第8図に示すように、通称ティース2と称される絶縁物
で出来た楔状の仕切板を外囲3の内径部全周に適当な間
隔をもって植設し、そのティース2と隣り合うティース
2の間に出来る間隙部に、固定予巻1!1の位置を規制
する可動ウェッジ41と、固定子巻線をその内径に位置
する一面で支えて保持するL字形固定ウェッジ42を用
いて固定し、かつ、運転中の振動等によって固定子巻線
1がティース2の内径側端部外へ飛び出さないように外
囲3の外側から構成した引張り力を有する絶縁テープ4
3で吊り上げて外囲3の内径面に押し付けるようにして
固着されている。44は圧縮バネである。この様に固定
子巻線1が、ティース2で規制されて構成されるのは、
超電導発電機に特有のものである。
また、図示していないが、巻線に使用される線材は高磁
束密度の雰囲気に晒されるために生ずるうず電流を極力
押えるため、細素線を撚り合せて集合したものが使用さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上述べたような、必然的な構造から1強大な電磁力が
、細素線の集合で出来た固定子巻線に作用した場合、当
該巻線を被覆している!Iii縁物は、細素線の径に反
比例して、強大な局部応力を受けることになる。
その応力は、固定子巻線1のM縁層に剪断力として作用
するが、それ以上に矩形状になっているこの種固定子巻
線の絶a層が、その電極機械力の方向に沿う形で、座屈
してしまう恐れの方が大きい。
なぜならば、剪断力は、撚り合せられた細素線が、絶縁
層を切断する形で作用するが、座屈は、絶縁層の中に間
隔を置いて配された細素線が、その間隙につめられてい
る絶縁物を外囲3を固定辺として圧縮する形で作用する
ため、より小さな力でも、矩形状の巻線絶縁物がその力
の方向と直角な方向で折れ曲る形で脹んでしまう。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、前述したような固定子巻線の座屈を防止する
目的で、固定子巻線に作用する電磁機械力の大きさに比
例して、当該固定子巻線に前記電磁機械力の作用する方
向と直角な方向で巻線を圧縮する形の締付力が働くよう
な緩衝材とスペーサを設け、外囲に向って巨大な電磁機
械力が巻線に発生した時、当該巻線を前記緩衝材に抗し
てスライドさせ、そのスライドによって巻線の側面部に
圧縮力が働くように構成したものである。
〔作用〕
このように圧縮力が働くように構成したことにより矩形
状の巻線は、座屈しようとしても、自身の発生する電磁
機械力に見合った力が作用して座屈することがなくなる
〔実施例〕
以下図面に従って、具体的な構造を説明する。
第1図において、1は固定子巻線、3は磁気シールドを
兼ねた外囲である。
20はティースで、外囲3に植設されるが、本ティース
20は、相隣り合うティースとの間で、半径方向(図の
上方)に向うほどその間隙部分が狭まる形で傾斜をもっ
て構成されている。すなわちティース20は先端部より
植設根元部が厚くなるように傾斜をもって構成されてい
る。固定子巻線1は、この種構成のティース20間に構
成される間隙部に逆T字状の可動ウェッジ21に保持さ
れて挿入配設される。可動ウェッジ21は、外囲3を突
き抜いて半径方向の外方に突出し、そこで。
バネ機構22によって常に半径方向に引張られた形で、
固定子巻線1を外囲3の内径面に押し付ける。この可動
ウェッジ21は、固定子巻線1の軸方向の長さに応じて
1.外囲3の外方に複数個設けられることは云うまでも
ない。
50は、ティース20と固定子巻線1間に挿入されるス
ペーサである。このスペーサ50は、ティース20の傾
斜面と、矩形の固定子巻線1の側面部との間の半径外囲
方向に狭くなっている間隙部を埋め、しかも、その外囲
3の内径側でL字状に曲がった底辺部51を持った構造
をしている。
さらに、このスペーサ50は、固定子巻線1と当接する
面と他方のティース20と当接する面との間の厚さを外
囲方向に向って薄くなるように変えである。
6oは、スペーサ50の底辺部51と、外囲3間に挿入
される緩衝材である。
固定子巻線を以上の様な構成にして、巨大な電磁機械力
が固定子巻線に働いた場合を考えると、当該固定予巻M
lは、半径外囲方向(図の上方)に動こうとする大きな
力を受ける。所が、固定子巻線1は、緩衝材60を押圧
しなから°外囲方向にスライドする。そうすると、スペ
ーサ50も、その底辺部51が固定子巻線に押されて、
同時にスライドするため、ティース20の傾斜面と、ス
ペーサ50の接する面が滑る。その動きの量に応じて、
固定子巻線1は、そのスペーサと当接する側面が、当該
スペーサ50の厚さの違いから可動ウェッジ21との間
で押し付けられる形の圧縮力を受けるものである。
以上の説明で理解できるように、固定子巻線1は、その
半径方向の電磁機械力を、その大きさに比例して、ティ
ース20とスペーサ50の間のすべりによる側面圧に代
えて、当該固定子巻線1を押しつけるような圧縮力とし
て作用する。この作用によって、矩形の固定予巻wAl
は、座屈することがなくなるものである。
次にこの種構成の固定子巻線の他の実施例を説明する。
第2図は、第1図で説明した可動ウェッジ21をやめて
、ティース20と同様に外囲3に植設するすベリウェッ
ジ23を設けたものである。このすベリウェッジ23は
、固定子巻線と対応する面で傾斜が構成され、前述と同
様のスペーサ50が当該固定子巻線との間に介挿される
ものである。
この構成は、第1図の実施例に比較して、可動ウェッジ
の保持のためのバネ機構がない分だけ、構造が簡単にな
るものである。22は、ティース2oの、すベリウェッ
ジ23の側に設けられる打込みウェッジである。
第3図は、固定子巻線1の両側面にスペーサ50を設け
、そのスペーサ50に対応してティース20を配設した
ものである。しかも一方のティース20は傾斜を有する
構成とし、他方のティース20’には傾斜を有しないで
、固定子巻線1を包むような構成にしたものである。こ
の種構成にするとスペーサ50の底辺部51が2ケにな
るため、L字形になっているその曲部に加わる固定子巻
線1の移動時の応力が半減し、スペーサの曲部の信頼性
が向上するものである。
第4図は、第3図の他の実施例で、固定子巻線1を両側
面から包むスペーサ50およびティース20が1両方と
も、傾斜を有する形で構成されているものである。この
種構成にすると、構成に必要な部品の共通化が可能にな
る。
第5図は、固定子巻線1の移動に応じて動くスペーサ5
0を矩形状の固定子巻線1毎に設けたものである。この
場合、緩衝材60が各固定子巻線の外囲3側に各々挿入
されることは云うまでもない。
また、ティース20の構造も、個々の固定子巻線1毎に
傾斜面を形成された形になる。この種構成にすると、第
3図の実施例と同じ効果でスペーサ50の曲部に加わる
力を半減することが出来る。
第6図は、第5図の他の実施例で、スペーサ50が固定
子巻線1を両側面から包むようにして、圧縮力を与える
様に構成したものである。
(発明の効果〕 以上、本発明の構成になる固定子巻線構造を有する超電
導発電機によれば、短絡等の事故による巨大な電磁機械
力によって、固定子巻線が半径方向で座屈を発生するこ
とがなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の固定子巻線の構成を表わした断面図、
第2図〜第6図は、本発明の他の実施例になる固定子巻
線の構成を表わした断面図である。 第7図は超電導発電機の構成を説明するための概略図、
第8図は、従来の固定子巻線の構成を表わした断面図で
ある。 1・・・固定子巻線、2・・・ティース、3・・・外囲
、20・・・ティース、21・・・可動ウェッジ、22
・・・打込みウェッジ、23・・・すベリウェッジ、5
0・・・スペーサ、60・・・緩衝材。 特許出願人 工業技術院長 飯塚幸三 第 z 第4図 第1図 第5Z 飴 ’Jl’、61

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、円筒形の外囲の内径側に植設された複数のテイース
    、前記テイースとテイースの間に構成される間隙部に矩
    形に成型された固定子巻線を、スペーサを介して保持す
    る構成において、前記スペーサの前記固定子巻線と当接
    する面と、前記テイースと当接する面との間の厚みが前
    記外囲の半径方向に減少していることを特徴とする超電
    導発電機の固定子巻線。 2、スペーサが、固定子巻線と円筒形の外囲とが対向す
    る面の間に構成される面を有してL字型をなし、当該面
    と、円筒形の外囲の間に緩衝材を挿入したことを特徴と
    する請求項1記載の超電導発電機の固定子巻線。 3、少なくとも電機子巻線を有する回転子と、固定子巻
    線を有する固定子を持つて構成されるものにおいて、円
    筒形の外囲の内径側に植設された複数のテイースを有し
    、前記テイースとテイースの間に構成される間隙部に矩
    形に成型された固定子巻線をスペーサを介して保持する
    際、前記スペーサの前記固定子巻線と当接する面と、前
    記テイースと当接する面との間の厚みが前記外囲のほぼ
    半径方向に変化していて、前記固定子巻線が半径方向に
    動いたとき、その動く方向と直角な方向で当該固定子巻
    線に圧縮力が作用する巻線構成を有する超電導発電機。 4、テイースが、円筒形の外囲に植設されたとき、隣合
    うテイースとの間隙部が、半径方向の外方に向かうほど
    狭くなるような傾斜を持つている請求項3記載の超電導
    発電機。 5、外囲に植設されたテイースの、隣合うテイースがそ
    の一方にのみ傾斜を持つている請求項3及び4記載の超
    電導発電機。
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