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

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Publication number
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
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refrigerant tank
refrigerant
generator
stator winding
heat exchanger
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Pending
Application number
JP57132017A
Other languages
English (en)
Inventor
Torao Suzaki
洲崎 虎夫
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K55/00Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • 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。

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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

  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。
JP57132017A 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 Pending JPS5925546A (ja)

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JPS5925546A true JPS5925546A (ja) 1984-02-09

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ID=15071577

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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

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JP (1) JPS5925546A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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