JPS5925546A - 固定子巻線抵抗をほゞ0に維持可能な発電機および無停電化電源方式の発電機 - Google Patents
固定子巻線抵抗をほゞ0に維持可能な発電機および無停電化電源方式の発電機Info
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- JPS5925546A JPS5925546A JP57132017A JP13201782A JPS5925546A JP S5925546 A JPS5925546 A JP S5925546A JP 57132017 A JP57132017 A JP 57132017A JP 13201782 A JP13201782 A JP 13201782A JP S5925546 A JPS5925546 A JP S5925546A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant tank
- refrigerant
- generator
- stator winding
- heat exchanger
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K55/00—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (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】
本発明は固定子巻線抵抗なはゾ0に維持可能な発電機お
よび無停電化電源方式の発電機に関するものである。
よび無停電化電源方式の発電機に関するものである。
本発明は液体へリューム等の冷媒を用いて導体を、たと
えば−273℃程度に冷却すると、当該導体の電気抵抗
が絶対値Oとなることを利用して細径かり多巻の固定巻
線で、従来と比し大電流を得られる発電機を実現しよう
とするものであり、■らにはそのような発を機を前提と
して無停電化を源方式の発電機を実現しようとするもの
である。
えば−273℃程度に冷却すると、当該導体の電気抵抗
が絶対値Oとなることを利用して細径かり多巻の固定巻
線で、従来と比し大電流を得られる発電機を実現しよう
とするものであり、■らにはそのような発を機を前提と
して無停電化を源方式の発電機を実現しようとするもの
である。
本発明を第1図〜第2図忙示した実施例に従って説明す
る。
る。
lは固定子巻線、3は回転子を示す。固定子巻線1は中
空円筒状の耐熱絶縁材からなる冷媒槽2内の液体へリュ
ーム20等の冷媒中に浸漬されている。Eは交流電源で
トランス8、整流器5を介して回転子3の励磁コイル4
に接続されている。冷媒槽2は耐熱絶縁材で構成された
冷媒通路21を介して冷媒槽本体22に接続されている
。冷媒槽本体22の外囲も耐熱絶縁材で構成され、その
内圧は所定量の冷媒20が収容されておシ、上方は空間
24となっている。9は圧縮機で圧縮機9は冷凍機lO
を介して空間24内忙位置す9を動□作とすることによ
って圧縮機9からの、たとえば150 Ky/air程
度の圧縮冷媒ガスが冷凍機lOに与えられ、冷凍機10
で冷却液化でれ、熱交換機11を介して空間24に与え
られるO12は空間24内の蒸気圧を検知する公知の蒸
気圧検知器であって冷媒槽本体22の空間24の冷媒蒸
気圧を、たとえば3段階に分けて検知する検知子121
〜123を具えている0冷媒20は耐熱絶縁材料からな
る冷媒槽22内に収容さtている。
空円筒状の耐熱絶縁材からなる冷媒槽2内の液体へリュ
ーム20等の冷媒中に浸漬されている。Eは交流電源で
トランス8、整流器5を介して回転子3の励磁コイル4
に接続されている。冷媒槽2は耐熱絶縁材で構成された
冷媒通路21を介して冷媒槽本体22に接続されている
。冷媒槽本体22の外囲も耐熱絶縁材で構成され、その
内圧は所定量の冷媒20が収容されておシ、上方は空間
24となっている。9は圧縮機で圧縮機9は冷凍機lO
を介して空間24内忙位置す9を動□作とすることによ
って圧縮機9からの、たとえば150 Ky/air程
度の圧縮冷媒ガスが冷凍機lOに与えられ、冷凍機10
で冷却液化でれ、熱交換機11を介して空間24に与え
られるO12は空間24内の蒸気圧を検知する公知の蒸
気圧検知器であって冷媒槽本体22の空間24の冷媒蒸
気圧を、たとえば3段階に分けて検知する検知子121
〜123を具えている0冷媒20は耐熱絶縁材料からな
る冷媒槽22内に収容さtている。
冷媒の一部が気化して空間24の蒸気圧が上昇すること
は避けられない。それによシ冷媒の液量が減少し、固定
子巻線1の導体抵抗の低下効率が下がる他、蒸気圧の上
昇を放置しておくと冷媒槽が破壊する恐れがある。そこ
で検知子121で所定許容レベルの蒸気圧検知をし、当
該検知子121の検知信号によシ、圧縮機9の駆動機構
91を不動作としておき、蒸気圧が上記許容レベルよル
高い所定値となったら、検知子122によって、それを
検知し、当該検知信号によって駆動機構91を駆動して
圧縮機9を動作として、たとえば150 Kg/ct/
を程度の圧縮冷媒ガスを冷凍機に供給して、冷却液化し
、熱交換機11を介して空間21C供給して蒸気を液化
し、そtによって空間24の蒸気圧を降下させるように
設定さtている。空間24の蒸気圧がどの程度になった
ら圧縮機9を動作させたらよいかについては冷媒槽およ
び空間の大きさ等の諸条件によって具体的場合に適宜設
定される013は一端が空間24に、他端が外気圧、そ
れぞれ連なる通路131に介挿された安全弁で、何等か
の理由によって空間24内の蒸気圧が異常に上昇したら
、検知子123がこれを検知し、当該検知子123の検
知信号によって、安全弁13を開とし、空間24内の蒸
気を通路131を介して外部に排出して冷媒槽22の安
全を計る。上記検知子121−123の蒸気圧検知によ
る圧縮機9の制御に代えて、使用中、常時、圧縮機9の
駆動機構91を駆動しておき、冷凍機を介して冷媒槽内
を必要な冷気雰囲気に保持するようにするという方法を
とってもよい。6は整流器5と励磁巻線4との間に整流
器5と並列に接続さtた蓄電池で、固定子巻線1の出力
の一部を整流器7を介して当該蓄電池6に供給しておき
、フロート蓄電池としての機能を果させ、無停電装置と
するためのものである。
は避けられない。それによシ冷媒の液量が減少し、固定
子巻線1の導体抵抗の低下効率が下がる他、蒸気圧の上
昇を放置しておくと冷媒槽が破壊する恐れがある。そこ
で検知子121で所定許容レベルの蒸気圧検知をし、当
該検知子121の検知信号によシ、圧縮機9の駆動機構
91を不動作としておき、蒸気圧が上記許容レベルよル
高い所定値となったら、検知子122によって、それを
検知し、当該検知信号によって駆動機構91を駆動して
圧縮機9を動作として、たとえば150 Kg/ct/
を程度の圧縮冷媒ガスを冷凍機に供給して、冷却液化し
、熱交換機11を介して空間21C供給して蒸気を液化
し、そtによって空間24の蒸気圧を降下させるように
設定さtている。空間24の蒸気圧がどの程度になった
ら圧縮機9を動作させたらよいかについては冷媒槽およ
び空間の大きさ等の諸条件によって具体的場合に適宜設
定される013は一端が空間24に、他端が外気圧、そ
れぞれ連なる通路131に介挿された安全弁で、何等か
の理由によって空間24内の蒸気圧が異常に上昇したら
、検知子123がこれを検知し、当該検知子123の検
知信号によって、安全弁13を開とし、空間24内の蒸
気を通路131を介して外部に排出して冷媒槽22の安
全を計る。上記検知子121−123の蒸気圧検知によ
る圧縮機9の制御に代えて、使用中、常時、圧縮機9の
駆動機構91を駆動しておき、冷凍機を介して冷媒槽内
を必要な冷気雰囲気に保持するようにするという方法を
とってもよい。6は整流器5と励磁巻線4との間に整流
器5と並列に接続さtた蓄電池で、固定子巻線1の出力
の一部を整流器7を介して当該蓄電池6に供給しておき
、フロート蓄電池としての機能を果させ、無停電装置と
するためのものである。
51および54は整流器7の出力側と回転子3の界磁巻
線4との間に挿入された電流計および限流器で、その詳
細は第2図に示されている。電流計51は、たとえば2
段階で通電電流値を検知する検知子52.53を具えて
い5る0検知子52は通電電流が所定レベルよシ低下し
た時、当該電流を検知する検知子、53は通電電流がさ
らに所定だけ減少した時、それを検知する検知子である
。
線4との間に挿入された電流計および限流器で、その詳
細は第2図に示されている。電流計51は、たとえば2
段階で通電電流値を検知する検知子52.53を具えて
い5る0検知子52は通電電流が所定レベルよシ低下し
た時、当該電流を検知する検知子、53は通電電流がさ
らに所定だけ減少した時、それを検知する検知子である
。
r、”rsは直列接続された抵抗、S、は抵抗r2と、
又S、は抵抗r、と、そ1t−t’n並列接続されたサ
イリスタである。通電電流が所定レベルにある間はサイ
リスタS、・S、はオフ状態忙あり、電流は抵抗r、〜
r3を通って界磁巻線4に与えられる。
又S、は抵抗r、と、そ1t−t’n並列接続されたサ
イリスタである。通電電流が所定レベルにある間はサイ
リスタS、・S、はオフ状態忙あり、電流は抵抗r、〜
r3を通って界磁巻線4に与えられる。
何等かの理由によって通電電流が所定レベルよル低下す
ると、検知子52がとtを検知し、検知信号をサイリス
タS、に与えてサイリスタS、をオンとする。それによ
り、St・r7回路は短絡し、有効な抵抗はr、−rl
となシ、そtだけ通電電流は増加する。通電電流がさら
に低下すると、検知子53がこれを検知し、尭該検知信
号によって、さらにサイリスタS3をオンとし、r、・
Ss回路も短絡するので有効な抵抗はr、だけどなって
、それだけ電流景は増加する。
ると、検知子52がとtを検知し、検知信号をサイリス
タS、に与えてサイリスタS、をオンとする。それによ
り、St・r7回路は短絡し、有効な抵抗はr、−rl
となシ、そtだけ通電電流は増加する。通電電流がさら
に低下すると、検知子53がこれを検知し、尭該検知信
号によって、さらにサイリスタS3をオンとし、r、・
Ss回路も短絡するので有効な抵抗はr、だけどなって
、それだけ電流景は増加する。
このような構成圧おいて交流電源Eを投入することによ
って電流が変圧器8を介して整流器5に与えられ、直流
に整流された後、界磁巻線4に与えらi、それにより公
知のごとく回転子3が回転し、当該回転子3の機械的動
力が固定子巻線lによって電力に変換されて出力側0に
、たとえば三相交流電流を出力する。
って電流が変圧器8を介して整流器5に与えられ、直流
に整流された後、界磁巻線4に与えらi、それにより公
知のごとく回転子3が回転し、当該回転子3の機械的動
力が固定子巻線lによって電力に変換されて出力側0に
、たとえば三相交流電流を出力する。
固定子巻線lの出力の一部は整流器7で直流本発明によ
れば固足子巻i1は液体へリュームク0等の冷媒槽22
内圧浸漬され、たとえば−272℃程度に冷却維持され
ているので、固定子巻線lの導体抵抗をはソ絶対値OK
保持可能であるので、巻線として従来と比し細径のもの
を用いても大電流を得ることができ、結局コンパクトな
大電流用発電機を提供することができる。
れば固足子巻i1は液体へリュームク0等の冷媒槽22
内圧浸漬され、たとえば−272℃程度に冷却維持され
ているので、固定子巻線lの導体抵抗をはソ絶対値OK
保持可能であるので、巻線として従来と比し細径のもの
を用いても大電流を得ることができ、結局コンパクトな
大電流用発電機を提供することができる。
又、冷媒槽内の空間は常時必要とする冷気雰囲気に保持
されるので、冷媒の気化による液量の減少が避けられ、
可及的長期に亘って、その効果が維持され、又蒸気圧に
よる冷媒槽の破壊も生ずることがない。さらに整流器5
と回転子3の励磁巻線4との間に、当該整流器5と並列
に蓄電池6を挿入し、当該蓄電池6に固定子巻線1の出
力の一部を整流して与え、蓄電池6を浮動蓄電池として
用いるようにしてあシ、この場合、電流計51による通
電電流の検知によって、通電寛流忙変化があった場合、
限流器54で、一定となるように自動的に微調整できる
ので、回転子3の界磁巻線4に常に一定の電流を供給で
き、又蓄電池6の容量を適宜設定することによって電源
Eが一時的に停電した場合、当該蓄寛対値0に保持され
ている処から、交流電源Eを使用せず、蓄電池6のみを
電源とする動作を長時間に亘って維持可能である0
されるので、冷媒の気化による液量の減少が避けられ、
可及的長期に亘って、その効果が維持され、又蒸気圧に
よる冷媒槽の破壊も生ずることがない。さらに整流器5
と回転子3の励磁巻線4との間に、当該整流器5と並列
に蓄電池6を挿入し、当該蓄電池6に固定子巻線1の出
力の一部を整流して与え、蓄電池6を浮動蓄電池として
用いるようにしてあシ、この場合、電流計51による通
電電流の検知によって、通電寛流忙変化があった場合、
限流器54で、一定となるように自動的に微調整できる
ので、回転子3の界磁巻線4に常に一定の電流を供給で
き、又蓄電池6の容量を適宜設定することによって電源
Eが一時的に停電した場合、当該蓄寛対値0に保持され
ている処から、交流電源Eを使用せず、蓄電池6のみを
電源とする動作を長時間に亘って維持可能である0
第1図は本発明の実施例な示す−U断面正面図、第2図
は第1図における電流計および限流器の詳細を示す回路
図である。 l・・・固定子巻線、2.22・・・液体へ1ノユーム
等の冷媒槽、5・・・°整流器、6・・・蓄電池、7・
・・整流器、8・・・変圧器、9・・・圧縮機、10・
・・冷凍機、11・・・#4又換機、20・・・液体へ
リューム等の冷媒、E・・・交流電源、0・・・発電機
出力 第1図 第2図 手 続 補 正 書 昭和58年I月12日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 紹和57年特許願第132017号 2、発明の名称 固定子巻線抵抗なはヌOに維持可能な発電機および無停
電化電源方式の発電機 3、補正をする者 4、代理人 980 6、補正の対象 BJ4細書の「発明の詳細な説明Jの欄および「図面の
簡単な説明」の欄ならびに明細書に添付の「図面」 7、補正の内容 l) 本出願の明細書の記載を次のとおシ補正する。 (1) 第9負第9竹と第10行との間に次の記載を
挿入する。 [なお、必要によシ第3図に示すように発電機の回転子
3を冷媒槽28内VC浸漬して当該回転子3の導体抵抗
がはソ0となるようにすれば、さらに強大な界磁を得る
ことが可能である。第3図において冷媒槽28は循環冷
媒通路27の途中に介挿され、貫該冷媒檜28内に回転
子3が位置するように当該回転子3の回転軸42を当該
冷媒槽28の軸心に貫通固定する0回転軸42の軸中I
シ・には循環冷媒通路27の1部を栴成する冷媒通路4
3が挿入固定され、当該冷媒通路43と冷媒槽28とを
連通する連通路44が形成されている〇冷媒通路43は
図示しないシールを装着した継+31.31’を介して
循環冷媒通路27から独立に回転可能なように連結され
ている。循路には1個の、冷凍機25に連なる熱交換機
26a、26bおよび23が介挿されている。この実施
例の場合には回転子3を図示しない駆動機構を用いて回
転駆動させることにより、冷媒槽28とともに回転させ
ることとなるので、冷媒槽28内の冷媒の蒸発蓋が多く
なるが、当該蒸気は熱交換機26a、ついで26bで冷
却場れ、最後に熱交換機23で冷却さiて液化され、冷
媒槽28に復帰嘔れて回転子3を循環して冷却する。こ
の場合、(ロ)転軸42と継手31との間の冷媒通路の
容積を格段に犬に設定すれば蒸気の冷却が円滑に行なえ
て、よシ安全である。又−冷媒通路内の蒸気圧の検知冷
凍機25の制御などは第1ノ 因に示した方式と同様に行なうことができる。このよう
Kすることによって回転子3の導体抵抗なはソOK保持
できる。この場合、回転子3の巻回数をn倍とすれば、
/の通電電流で、同一の電力を得ることができるので、
電yAEを用いることなく、l」・容量の蓄電池6で、
長期間に亘って無停電化システムを実現することが可能
である。」偉)第9頁第13行の記載「回路図であるO
jとあるを「回路図、第39は本発明の他の実施例を示
す断面図である。」と訂正する。 2) 本出願の明細叢に添付の第2図の後に本手続補正
曹に添付の第3図を追加する。 8、添付8類の目録 (i)図 面 1通
は第1図における電流計および限流器の詳細を示す回路
図である。 l・・・固定子巻線、2.22・・・液体へ1ノユーム
等の冷媒槽、5・・・°整流器、6・・・蓄電池、7・
・・整流器、8・・・変圧器、9・・・圧縮機、10・
・・冷凍機、11・・・#4又換機、20・・・液体へ
リューム等の冷媒、E・・・交流電源、0・・・発電機
出力 第1図 第2図 手 続 補 正 書 昭和58年I月12日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 紹和57年特許願第132017号 2、発明の名称 固定子巻線抵抗なはヌOに維持可能な発電機および無停
電化電源方式の発電機 3、補正をする者 4、代理人 980 6、補正の対象 BJ4細書の「発明の詳細な説明Jの欄および「図面の
簡単な説明」の欄ならびに明細書に添付の「図面」 7、補正の内容 l) 本出願の明細書の記載を次のとおシ補正する。 (1) 第9負第9竹と第10行との間に次の記載を
挿入する。 [なお、必要によシ第3図に示すように発電機の回転子
3を冷媒槽28内VC浸漬して当該回転子3の導体抵抗
がはソ0となるようにすれば、さらに強大な界磁を得る
ことが可能である。第3図において冷媒槽28は循環冷
媒通路27の途中に介挿され、貫該冷媒檜28内に回転
子3が位置するように当該回転子3の回転軸42を当該
冷媒槽28の軸心に貫通固定する0回転軸42の軸中I
シ・には循環冷媒通路27の1部を栴成する冷媒通路4
3が挿入固定され、当該冷媒通路43と冷媒槽28とを
連通する連通路44が形成されている〇冷媒通路43は
図示しないシールを装着した継+31.31’を介して
循環冷媒通路27から独立に回転可能なように連結され
ている。循路には1個の、冷凍機25に連なる熱交換機
26a、26bおよび23が介挿されている。この実施
例の場合には回転子3を図示しない駆動機構を用いて回
転駆動させることにより、冷媒槽28とともに回転させ
ることとなるので、冷媒槽28内の冷媒の蒸発蓋が多く
なるが、当該蒸気は熱交換機26a、ついで26bで冷
却場れ、最後に熱交換機23で冷却さiて液化され、冷
媒槽28に復帰嘔れて回転子3を循環して冷却する。こ
の場合、(ロ)転軸42と継手31との間の冷媒通路の
容積を格段に犬に設定すれば蒸気の冷却が円滑に行なえ
て、よシ安全である。又−冷媒通路内の蒸気圧の検知冷
凍機25の制御などは第1ノ 因に示した方式と同様に行なうことができる。このよう
Kすることによって回転子3の導体抵抗なはソOK保持
できる。この場合、回転子3の巻回数をn倍とすれば、
/の通電電流で、同一の電力を得ることができるので、
電yAEを用いることなく、l」・容量の蓄電池6で、
長期間に亘って無停電化システムを実現することが可能
である。」偉)第9頁第13行の記載「回路図であるO
jとあるを「回路図、第39は本発明の他の実施例を示
す断面図である。」と訂正する。 2) 本出願の明細叢に添付の第2図の後に本手続補正
曹に添付の第3図を追加する。 8、添付8類の目録 (i)図 面 1通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1) 固定子巻線を液体へリューム等の冷媒槽中に浸漬
し、当該冷媒槽中に熱交換機を設け、上記熱交換機を冷
媒槽外に設けられた冷凍機を介して圧縮機に接続し、前
記冷媒槽内を巻線の電気抵抗がはソ絶対値Oとなるよう
な冷気雰囲気に保持可能なように設定したことからなる
固定子巻線抵抗をはyOに維持可能な発電機。 2)固定子巻線を液体へリューム等の冷媒槽中に浸漬し
、当該冷媒槽中に熱交換機を設け、上記熱交換機を冷媒
槽外に設けらハた冷凍機を介して圧縮機に接続し、前記
冷媒槽内を巻線の電気抵抗がはソ絶対値0となるような
冷気雰囲気に保持°可能なように設定したものにおいて
又流電源を変圧器、整流器を介して回転子巻線に接続し
、冷媒中の固定子巻線にダ流電力を発電させるようにし
た固定子巻線抵抗をはyoに維持可能な発電機。 3)固定子巻線を液体へリューム等の冷媒槽中に&潰し
、当該冷媒槽中に熱ダ換機を設け、上記熱交換機を冷媒
槽外に設けられた冷凍機を介して圧縮機に接続し、前記
冷媒槽内の巻線の電気抵抗がはソ絶対値0となるような
冷気雰囲気に保持可能なように設定したものにおいて、
発電機出力の一部を整流器を介して蓄電池に接続し、フ
ローティング運転するようにした無停電化電源方式の発
電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57132017A JPS5925546A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 固定子巻線抵抗をほゞ0に維持可能な発電機および無停電化電源方式の発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57132017A JPS5925546A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 固定子巻線抵抗をほゞ0に維持可能な発電機および無停電化電源方式の発電機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5925546A true JPS5925546A (ja) | 1984-02-09 |
Family
ID=15071577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57132017A Pending JPS5925546A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 固定子巻線抵抗をほゞ0に維持可能な発電機および無停電化電源方式の発電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5925546A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2589646A1 (fr) * | 1985-10-30 | 1987-05-07 | Alsthom | Machine synchrone a enroulements stator et rotor supraconducteurs |
JP2012139099A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導モータ |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP57132017A patent/JPS5925546A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2589646A1 (fr) * | 1985-10-30 | 1987-05-07 | Alsthom | Machine synchrone a enroulements stator et rotor supraconducteurs |
JP2012139099A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導モータ |
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