JPH03284164A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents

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］ この発明は、超電導回転電機の回転子に関し、もう少し
詳しくいうと、同心的に巻回された鞍型の複数個の部分
コイルからなる超電導界磁コイルのコイル間わたりの構
造に着目した超電導回転電機の回転子に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、この種の回転子として第４図に示すものがあり、
図において、トルクチューブ（１）の中央部を形成する
コイル取付軸（２）に超電導界磁コイル（３）が固定さ
れている。トルクチューブけ）とコイル取付軸（２）を
囲繞して常温ダンパ（４）が、常温ダンパ（４）とコイ
ル取付軸（２）の間に低温ダンパ（５）がそれぞれ設け
られている。コイル取付軸（２）の外周部および側面部
にはそれぞれヘリウム外筒（６）およびヘリウム端板（
７）が取付ちれている。（８）および（９）はそれぞれ
駆動側、反駆動側端部軸で、軸受（１０）により支承さ
れている。（１１）は界磁電流供給用のスリップリング
である。トルクチューブ（１）には熱交換器（１２）が
配置されている。（１３）は側部輻射シールド、（１４
）は真空部である。

上記の構成からなる超電導回転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）を極低温に冷却して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。超電導界磁コイル（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（図示ぜず）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
えるトルクチューブ（１）を薄肉円筒とし、かつ、熱交
換器（１２）により、トルクデユープ（１）を通じ極低
温部に侵入する熱を極力減らすようになっている。さら
に、側部輻射シールド（１３）は側面からの輻射により
侵入する熱を低減する。

ここで、超電導界磁コイル（３）は、同心状に巻回され
た複数個の鞍型の部分コイルを直列接続したものである
。第５図、第６図は、例えば特開昭６３−２２８９５９
号公報に示された従来のコイルの接続構造であり、図に
おいて、（３ａ）　（３ｂ）　（３ｃ）は鞍型の部分コ
イルである。各部分コイル（３ｇ）（３ｂ）　（３ｃ）
はＡ、Ｂ、Ｃに分けて考えることができ、Ａは直線部、
Ｂはコーナ部、Ｃはアーク部とすることができる。（１
６）はアーク部間に設けられたわたり線である。コイル
取付軸（２）に設けられたスロット（１７）相互間のコ
イル取付軸（２）表面には円周方向に延びるわたり溝（
１８）が形成されている。第６図では、部分コイル（３
ａ）の最外周ターン部分コイル（３ｂ）の最内周ターン
とのわたり線（１６）が接続溝（１８）内に置かれてい
る状態を示している。

［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コイル間
接続構造が以上のように構成されており、わたり溝（１
８）を設置する必要があった。ところでコイル取付軸（
２）には極低温における強度が高い金属、例えば鉄基超
合金、ニッケル基超合金、チタンまたはチタン合金が使
用されるが、いずれも難切削材料であり、わたり溝（１
８）の機械加工に多大の時間と費用を要しな。さらに、
端部にわたり溝（１８）を設けているため、コイル取付
軸（２）の長さひいては回転子の軸長が増大するという
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、製作が容易、がっ、軸長の短い超電導回転電
機の回転子を得ることを目的とする。

［課題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、アーク部テ
ィースに切り欠き部を設け、コイル間のわたり線を切り
欠き部に配設したものである、［作　用］ この発明においては、わたり溝が不要となる。

［実施例］ 第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、図におい
て、（１９）はアーク部ティース、（２０）はアーク部
ティースに形成された切り欠き部、（２１）は切り欠き
部（２０）をつめるスペーサである。

その他の構成は第４図に示したと同等である。

超電導界磁コイル（３）に作用する電磁力により、スペ
ーサ（２１）には第３図の矢印て示す端方向への電磁力
が加わる。スペーサ（２１）が動くと超電導界磁コイル
（３）は超電導破壊（クエンチ）を生しるため、スペー
サ（２１）は軸方向への移動を防止する手段を有してい
る。

以上の構成により、わたり溝の加工が不要となり、かつ
、軸長も短かくおさえることができる。

なお、上記実施例ではスペーサ（２１）は台形状とした
が、階段状としても同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、コイル間
のわたり線をアーク部ティースの切り欠き部に配設した
ので、わたり溝が不要となり、製作性が向上し、かつ、
小型化ができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部平面図、第２図は第
１図の■−■線に沿う平面での断面図、第３図は第１図
の要部を拡大した平断面図、第４図は従来の超電導回転
電機の回転子の縦断面図、第５図は第４図のものの要部
平面図、第６図は第５図の■−■線に沿う平面での断面
図である。 （２）　　・　コイル取付軸、（３）・・超電導界磁コ
イル、（３ａ）＜３ｂ）（３ｃ）　−、部分コイル、（
１，６）＝わたり線、（１７）　　・スロット、（１９
）・・アーク部ティス、（２０）・・切り欠き部、（２
１）　　・スペーサ、（八）・・直線部、（Ｂ）　　　
・コーナ部、（Ｃ）　　・　アーク部。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円筒状のコイル取付軸と、 回転軸と平行な直線部と、円周方向に延びるアーク部お
   よび前記直線部と前記アーク部とを結ぶコーナ部とから
   なる鞍型の部分コイルを複数個同心的に巻回して直列接
   続した超電導界磁コイルと、前記コイル取付軸に形成さ
   れ前記部分コイルを収納するスロットを備え、 前記アーク部のスロット間のティースに形成された切り
   欠き部と、 この切り欠き部に通したコイル間のわたり線と、前記切
   り欠き部を詰めたスペーサとを備えてなることを特徴と
   する超電導回転電機の回転子。