JPH03293962A

JPH03293962A - 超電導界磁巻線

Info

Publication number: JPH03293962A
Application number: JP2091103A
Authority: JP
Inventors: Motoyoshi Inukai; 犬飼　元好
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1991-12-25

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、超電導界磁巻線に関する。

（従来の技術）通常、超電導回転機の回転子には、レーストラック形あ
るいは鞍形の巻枠を有する巻線取付軸に多列かつ多層に
超電導線を巻回した超電導界磁巻線が用いられている。

例えば、第１図に示すように、鞍形巻線用として、巻線
取付軸１の表面に鞍形のスロット２が形成されていて、
巻線は通常スロット２の底部から上部方向に、かつ、ス
ロット２の鞍形の内周側から外周側へ向って順次巻線を
行うようになっている。このように巻線を行う理由は、
この種巻線作業において、巻線へ張力をかけながら巻く
ことが可能になるとともに、すでにスロット内に巻回し
た超電線をスロットの底部に押し付けて容品に固定する
ことができることによる。

一方、超電導線は、巻回後には一本の直列な巻線とする
必要性があるため、巻線の各列の巻線端部と隣接する列
の巻線端部とを順次ろう付は等により接続する必要があ
る。しかしながら、このように接続部が生じると超電導
線の接続部は常電導であるため、かりに各巻線が超電導
状態となって電気抵抗が零となっても、これら接続部に
は依然として電気抵抗が存在する。そのため、発生する
ジュール熱によって電力の消費ならびに同転子内に貯え
た液体ヘリウム等の冷媒の蒸発が生じ、これが先の接続
部付近の超電導部へ悪影響を与えることになる。このた
め、前述したようなスロットの底部から上部方向へ、か
つ、スロットの内周側から外周側への巻線を可能としつ
つ、超電導線の接続部を出来るだけ少なくする巻線方法
が従来から考案されている。

すなわち、従来の超電導鞍形界磁巻線では、第５図と第
６図に示すように、巻線取付軸に形成した前後のスロッ
ト２の内向側面と底面には、対地絶縁用の絶縁板３ａ、
３ｂが配置され、さらに、これら絶縁板３ａ、３ｂの内
側には超電導４が多列かつ多層に巻回されている。さら
に、スロット２の底部に接した巻線の最下層には、超電
導線４の第１列目４ａと第２列目４ｂおよび第３列目４
０と第４列目４ｄとに渡る移動部（渡り部）６がそれぞ
れ形成されている。このように渡り部６を設けておくと
、巻線作業の際、各列４ａ、４ｂ。

４ｃ、４ｄは、超電導線４が第６図に示す矢印に示す方
向に巻き上げられるので、第５図に示す後スロット内に
巻回した第１列口４ａの最上層は、前スロットの超電導
線と接続され、また、第２列口４ｂの最上層は第３列目
４ｃの最上層と、さらに、第４列目４ｄの最上層は次の
スロットの超電導線にそれぞれ接続される。この従来の
巻線方式では、スロット２内の巻線の最下層で互に隣接
する超電導線４の列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ間で渡る構
成（渡り部６）をとることで、スロット２の底部におけ
る接続部をなくし、スロット２の上部に接続部を形成し
である。

また、別の従来例（特公昭６Ｏ−５６（’１５１号公報
）では、第７図と第８図に示すように、巻線取付軸に形
成したスロット２の内向側面と底面に対地絶縁用の絶縁
板３ａ、３ｂを配置し、さらに、これらの絶縁板３ａ、
３ｂの内側に超電導線４を多列かつ多層に巻回する。ま
た、すべての超電導線４の列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの
間に超電導線４とほぼ同じ厚みのスペーサ５を介在させ
である。

さらに、スペーサ５に形成した切断部または溝部７を通
して前列最上層４ｅまで巻き上げた超電導線４を次列最
下層４ｆまで降し、ついでこの部分から次列を巻き上げ
るようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の超電導界磁巻線の巻線
方式では、超電導線の接続部を極力少なくするようにさ
れているが、依然としてスロット等の巻枠内では、その
下層より上層へ、かつ、内周側より外周側へ連続的に巻
回する巻線構造となっている。さらに、スロット内にお
ける超電導線のスロット内に占める割合（占積率）につ
いてその向上が依然として望まれていた。

また、接続部が少なくできてもスロット上部には接続部
が残存し、かつ、列間スペーサを用いたものでは、占積
率が低下するため回転子の寸法が増大する欠点があった
。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、超電導線の
接続部を極力少なくし、さらに、巻線作業時に巻枠の下
部より上部方向かつ内周側から外周側へ連続的に超電導
線を巻回可能にして、超電導線の占積率を向上させた超
電導界磁巻線を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段および作用）本発明は、巻
線のスロット内に複数列の超電導線を各列の最下層から
最上層に向って多層に巻き上げる超電導界磁巻線におい
て、超電導線の巻線内側からみて第１列と第２列の最下
層かつ超電導線の長手方向の中途で第１列と第２列に超
電導線が渡るように配置して第１列を巻き上げ、次いで
該巻き上げ方向と逆方向に第２列以降の列を巻き上げ、
さらに第２列から巻線外側の列の列間に前記巻枠の四辺
のうち少なくとも一辺に上下にわたる溝部を有し、かつ
超電導線の厚み以上の厚みをもつスペーサを介在せしめ
、波列の終端より次列の始端まで溝部を通してそれぞれ
の超電導線を降すことにより各列をその上方向にのみ連
続的に巻回したことを特徴とする超電導界磁巻線に関す
る。

（実施例）以下本発明の実施例を第１図から第４図について説明す
る。

通常、超電導回転機の回転子には、レーストラック形あ
るいは鞍形の巻枠を有する巻線取付軸に多列かつ多層に
超電導線を巻回した超電導界磁巻線が用いられている。

例えば、第１図に示すように、鞍形巻線用として、巻線
取付軸１の表面に鞍形のスロット２が形成されていて、
＠線は通常スロット２の底部から上部方向に多層（例え
ば第２図のものでは６層）に、かつ、スロット２の鞍形
の内周側から外周側へ向って多列（例えば第２図のもの
では４列）に順次巻線を行うようになっている。とくに
、本発明の実施例では、第２図と第３図に示すように、
巻線取付軸に形成したスロット２の内向側面と底面に対
地絶縁用の絶縁板３ａ３ｂを配置し、さらに、これらの
絶縁板３ａ。

３ｂの内側に超電導線４を多列かつ多層に巻回する。ま
た、超電導線４の第２列４ｂと第３列４Ｃの間および第
３列４Ｃと第４列４ｄとの間に超電導線４の厚み以上の
厚みのスペーサ５を介在させである。さらに、スペーサ
５には第４図に示すようにその上部から下部にわたって
溝部７が形成しである。スロット２内において、超電導
線４は、まず、スロット２の内周側の第１列４ａと第２
列４ｂの列間を渡り部６を介して渡るように配置される
。第３図に示すように、渡り部６で超電導線４を第１列
４ａから第２列４ｂに移動するように曲げである。次い
で、超電導線４の第１列４ａを、第３図に示すように、
矢印の方向に巻き上げ、さらに、第２列４ｂと第３列４
Ｃの列間にて、第４図に示すように、スペーサ５に形成
した溝７を通して超電導線４をその最上層４ｅから最下
層４ｆに降して第３列４Ｃの最下層に入れるようにする
。

すなわち、各列の終端から次列の始端まで超電導線４を
通す。その後、第３列４Ｃを巻き上げる。

以降、各列４ａ、４ｂ、４ｃ、４層間にてその最上層４
ｅから最下層４ｆに超電導線４を降し、各列にて最下層
４ｊから最上層４ｅに巻き上げることを繰り返して超電
導界磁巻線を形成する。

本発明の実施例では、前述したように、超電導線４をそ
の第１列４ａと第２列４ｂの最下層４ｆで列を渡るよう
にし、さらに、第３列４Ｃ以降を列間に配設したスペー
サ５０満部７を通してその最上層４ｅより次列の最下層
４ｆへ連続的に巻Ｈするように構成した。そのため、ス
ペーサ５に超電導線４が固定されるとともにスロット２
内に超電導線４の接続部が牛ぜず、また、列間に配設し
たスペーサ５の数も従来のものに比べて１スロット当り
２枚削減できるため、スロット２内の超電導線の占積率
が大ｌ】に向上する。さらに、スロット内の超電導線の
先端をスロットの上面に出せるので、他のスロットおよ
び日出部への配線・接続が容易になる。

なお、前述した実施例では、スロット単位の実施態様を
示したが、超電導線４の１０−ル当りの長さか許容する
範囲内で複数のスロットにまたがって本発明の巻線方式
を採用することも＝＝Ｊ能である。この場合には、超電
導線は、例えば巻枠に設けられた満１旧こ絶縁物を介し
て固定されるように当該スロットの最上層より次のスロ
ットの最下層へ渡るように巻回される。このような方式
により、スロット内の超電導線の接続部だけてなくスロ
ット間にまたがる接続部の数を削減することが可能とな
る。

さらに、本実施例によれば、超電導線の接続部の数を最
少とすることができるため、超電導界磁巻線の冷却を常
に良好な状態とすることかできる。

この結果、その信頼性が大巾に向上する。また、スロッ
ト内の超電導線の占積率が大巾に向上するので、この種
の巻線を用いた超電導回転機の回転子の全体−＝Ｊ法が
縮小されるか、あるいは同一・Ｊ法における回転機の出
力が増大する。

なお、本実施例では、すべてのスペーサ５をスロット２
の四辺のうち同じ辺に配設したが、一部のスペーサをス
ロットの他の辺に配設してもよい。

また、本実施例では、スロットが第１図に示したように
鞍形に加工された巻線取付軸を白゛する超電導回転機の
回転子の界磁巻線について示したが、スロットがレース
トラック形に加工された場合にも前述したのと同様の効
果が得られる。さらに、円形あるいはレーストラック形
の巻枠を有する静止超電導マグネットの界磁巻線におい
ても本発明の実施例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、超電導線の接続部を最少にすることが
できるとともに、超電導線がスロット内に占める占積率
を大１１１に向上させることができるので極めて信頼性
の高い、かつ、効率的な超電導界磁巻線が得られるとす
る効果がある。さらに、スロット内の超電導線の先端を
スロットの上面に出せるので、他スロットおよび口出部
への配線・接続が容品になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超電導界磁巻線が適用されるスロット
が鞍形に加工された巻線取付軸を有する超電導回転機の
回転子の斜視図、第２図は本発明の超電導界磁巻線の実
施例の一部破断斜視図、第３図は第２図における■−■
矢視横断面図、第４図は超電導線の列間の渡り部の部分
斜視図、第５図は従来の超電導界磁巻線の一部破断斜視
図、第６図は第５図における■−■矢視横断面図、第７
図は他の従来例の超電導界磁巻線の一部破断斜視図、第
８図はこの従来例における超電導線の列間の渡り部の部
分斜視図である。１・・・巻線取付軸、２・・・スロット、３・・・絶縁
板、４・・・超電導線、５・・・スペーサ、６・・・渡
り部。

Claims

【特許請求の範囲】

巻枠のスロット内に複数列の超電導線を各列の最下層か
ら最上層に向って多層に巻き上げる超電導界磁巻線にお
いて、超電導線の巻線内側からみて第１列と第２列の最
下層かつ超電導線の長手方向の中途で第１列と第２列に
超電導線が渡るように配置して第１列を巻き上げ、次い
で該巻き上げ方向と逆方向に第２列以降の列を巻き上げ
、さらに第２列から巻線外側の列の列間に前記巻枠の四
辺のうち少なくとも一辺に上下にわたる溝部を有しかつ
超電導線の厚み以上の厚みをもつスペーサを介在せしめ
、該列の終端より次列の始端まで前記溝部を通してそれ
ぞれの超電導線を降すことにより各列をその上方向にの
み連続的に巻回したことを特徴とする超電導界磁巻線。