JPS60128862A - 横軸超電導回転子 - Google Patents
横軸超電導回転子Info
- Publication number
- JPS60128862A JPS60128862A JP58237059A JP23705983A JPS60128862A JP S60128862 A JPS60128862 A JP S60128862A JP 58237059 A JP58237059 A JP 58237059A JP 23705983 A JP23705983 A JP 23705983A JP S60128862 A JPS60128862 A JP S60128862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- mounting shaft
- refrigerant
- coil mounting
- conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H02K55/02—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
- H02K55/04—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type with rotating field windings
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は超電導界磁巻線が冷媒容器に内蔵され、これ
を極低温冷媒で冷却し超電導状態を維持する超電導回転
電機の回転子構造に関する。
を極低温冷媒で冷却し超電導状態を維持する超電導回転
電機の回転子構造に関する。
超電導界“磁巻線を有する回転子は界磁巻線を冷媒容器
に収納し、たとえば液体ヘリウムの如き極低温冷媒によ
って連続的に冷却することによシ超電導状態を保持する
。このような横軸超電導回転子の縦断面図を第１図に示
し概略構造を説明する。
に収納し、たとえば液体ヘリウムの如き極低温冷媒によ
って連続的に冷却することによシ超電導状態を保持する
。このような横軸超電導回転子の縦断面図を第１図に示
し概略構造を説明する。
回転円筒体１０両両端口部は端部軸２ａ 、 ２ｂで閉
塞され、これらで囲まれた空間にはステンレス鋼製の円
筒状の冷媒容器３が収容されている。この冷媒容器３に
は超電導界磁巻線４およびこれを取囲む冷却チャンネル
５ａ 、 ５ｂを装着したステンレス鋼製の円筒形のコ
イル取付軸６が取付けられ、コイル取付軸６の両端には
フランジ部６ａが形成されその開口部は端板７ａ 、
７ｂにて覆われておシ、内部に冷媒を収容する空間８が
形成される。冷媒容器層 コイル取付軸６の両端面には
回転力を端部軸２ａ 、 ２ｂに伝達するトルクチュー
ブ９ａ 、 ９ｂが設けられ、このトルクチューブ９ａ
、９ｂには熱交換器１０ａ、１０ｂが設けられている。
塞され、これらで囲まれた空間にはステンレス鋼製の円
筒状の冷媒容器３が収容されている。この冷媒容器３に
は超電導界磁巻線４およびこれを取囲む冷却チャンネル
５ａ 、 ５ｂを装着したステンレス鋼製の円筒形のコ
イル取付軸６が取付けられ、コイル取付軸６の両端には
フランジ部６ａが形成されその開口部は端板７ａ 、
７ｂにて覆われておシ、内部に冷媒を収容する空間８が
形成される。冷媒容器層 コイル取付軸６の両端面には
回転力を端部軸２ａ 、 ２ｂに伝達するトルクチュー
ブ９ａ 、 ９ｂが設けられ、このトルクチューブ９ａ
、９ｂには熱交換器１０ａ、１０ｂが設けられている。
またこの左右の側熱交換器１０ａ、１０ｂにまたがって
冷媒容器３の外周に低温ダンパ１１が設けられている。
冷媒容器３の外周に低温ダンパ１１が設けられている。
極低温冷媒は回転中心に設置された冷媒供給管１２より
回転子へ送シ込まれ、円筒状の冷媒容器３゜コイル取付
軸６と端板７ａ 、 ７ｂによって囲まれた空間８に溜
められる。回転子が回転中、冷媒は遠心力を受けて密度
の大きい液体ＲＬは空間８の外周部側に分布し、蒸発し
たガス成分ＲＧは前記冷媒（液体）ＲＬの内側部分に溜
まる。この冷媒（ガス）Ｒａはトルクチューブ９ａ 、
９ｂに設けられた熱交換器１０ａ 、 １０ｂに導か
れる。これは第１図で示されているように温度が数回に
のような極低温状態にあるコイル取付軸６と常温付近に
ある端部軸２ａ 、 ２ｂを連結しているのはトルクチ
ューブ９ａ 、 ９ｂであり、これが極低温領域への熱
の流れの主たる伝導経路となっているので侵入熱を軽減
するためにトルクチューブ９ａ 、 ９ｂを冷却するも
のである。また左右の熱交換器１０ａ 、 １０ｂを接
続して設けられる低温ダンパ１１は電磁ダンパとしての
機能と共に輻射による熱侵入を防ぐために設けられる。
回転子へ送シ込まれ、円筒状の冷媒容器３゜コイル取付
軸６と端板７ａ 、 ７ｂによって囲まれた空間８に溜
められる。回転子が回転中、冷媒は遠心力を受けて密度
の大きい液体ＲＬは空間８の外周部側に分布し、蒸発し
たガス成分ＲＧは前記冷媒（液体）ＲＬの内側部分に溜
まる。この冷媒（ガス）Ｒａはトルクチューブ９ａ 、
９ｂに設けられた熱交換器１０ａ 、 １０ｂに導か
れる。これは第１図で示されているように温度が数回に
のような極低温状態にあるコイル取付軸６と常温付近に
ある端部軸２ａ 、 ２ｂを連結しているのはトルクチ
ューブ９ａ 、 ９ｂであり、これが極低温領域への熱
の流れの主たる伝導経路となっているので侵入熱を軽減
するためにトルクチューブ９ａ 、 ９ｂを冷却するも
のである。また左右の熱交換器１０ａ 、 １０ｂを接
続して設けられる低温ダンパ１１は電磁ダンパとしての
機能と共に輻射による熱侵入を防ぐために設けられる。
上述のような横軸回転子が正常な回転をしているときは
問題ないが極低温冷媒を貯溜した状態で事故などのため
止むを得ず回転を停止した場合、第２図で示されるよう
に冷媒（液体）ＲＬは重力の影譬を受けて回転子の下部
に溜ってしまう。このような場合に備えて界磁巻＠４や
コイル取付軸６の近傍には冷却チャンネル５ａ 、 ５
ｂが用意されておシ、一時的な冷媒（液体）ＲＬのコイ
ル近傍からの消失には至らない構造となっているが、時
間の経過とともに冷媒（液体）ＲＬは下側部に偏在する
ことになる。特に回転中は冷媒（ガス）Ｒａで冷却され
ているトルクチューブ９ａ 、 ９ｂが回転の停止によ
ってその下側部が冷媒（液体）ＲＬで満たされた場合、
トルクチューブ９ａ 、 ９ｂおよびコイル取付軸６９
上側部と下側部の温度差杜非常に大きくなって大きな曲
げモーメントが作用する。しかもトルクチューブ９ａ
、 ９ｂは熱の伝導を極力妨げるように熱抵抗の大きい
薄肉構造とされているため、このような大声な曲げモー
メントを受けると変形を生じ、この状態を改善せずにそ
のまま再起動した場合には、重量のアンバランスによっ
て回転中極めて大きな振動を生じ、場合によっては回転
子を破壊するという重大な事故をひきおこす欠点があっ
た。
問題ないが極低温冷媒を貯溜した状態で事故などのため
止むを得ず回転を停止した場合、第２図で示されるよう
に冷媒（液体）ＲＬは重力の影譬を受けて回転子の下部
に溜ってしまう。このような場合に備えて界磁巻＠４や
コイル取付軸６の近傍には冷却チャンネル５ａ 、 ５
ｂが用意されておシ、一時的な冷媒（液体）ＲＬのコイ
ル近傍からの消失には至らない構造となっているが、時
間の経過とともに冷媒（液体）ＲＬは下側部に偏在する
ことになる。特に回転中は冷媒（ガス）Ｒａで冷却され
ているトルクチューブ９ａ 、 ９ｂが回転の停止によ
ってその下側部が冷媒（液体）ＲＬで満たされた場合、
トルクチューブ９ａ 、 ９ｂおよびコイル取付軸６９
上側部と下側部の温度差杜非常に大きくなって大きな曲
げモーメントが作用する。しかもトルクチューブ９ａ
、 ９ｂは熱の伝導を極力妨げるように熱抵抗の大きい
薄肉構造とされているため、このような大声な曲げモー
メントを受けると変形を生じ、この状態を改善せずにそ
のまま再起動した場合には、重量のアンバランスによっ
て回転中極めて大きな振動を生じ、場合によっては回転
子を破壊するという重大な事故をひきおこす欠点があっ
た。
この発明は上述の従来装置の欠点を除去して回転子の停
止時において回転子内の冷媒が偏在しても周方向の温度
差が生じにく、い構造とし、振動の要因となる曲げモー
メントの発生を抑制できる回転子を提供することを目的
とする・ 〔発明の要点〕 この発明は讐低温部への熱の主伝導経路がトル ５− クチューブであることを考慮し、トルクチューブ低温端
の近傍において端面がコイル取付軸のフランジ内側に接
する熱良導体を冷媒容器とコイル取付軸の間に設けるこ
とによって、回転子の停止時に冷媒（液体）が下部に偏
在しても前記熱良導体への熱伝導作用によってコイル取
付軸ならびにトルクチューブの上下の温度差を抑えるよ
うにしたものである。
止時において回転子内の冷媒が偏在しても周方向の温度
差が生じにく、い構造とし、振動の要因となる曲げモー
メントの発生を抑制できる回転子を提供することを目的
とする・ 〔発明の要点〕 この発明は讐低温部への熱の主伝導経路がトル ５− クチューブであることを考慮し、トルクチューブ低温端
の近傍において端面がコイル取付軸のフランジ内側に接
する熱良導体を冷媒容器とコイル取付軸の間に設けるこ
とによって、回転子の停止時に冷媒（液体）が下部に偏
在しても前記熱良導体への熱伝導作用によってコイル取
付軸ならびにトルクチューブの上下の温度差を抑えるよ
うにしたものである。
第３図はこの発明の一実施例である横軸超電導回転子に
おける冷媒容器部分の横断面図、第４図は同上冷媒容器
部分の縦断面図で、第１図および第２図と同じ部分には
同一の符号を付し説明を省略する。この実施例は、冷媒
容器３とコイル取付軸６の間におりて、端面がコイル取
付軸６のフランジ部６ａに接して冷媒容器の内側に銅ま
たは銅合金あるいはアルミまたはアルミ合金製の円環板
状の熱良導体１５を設けるものである。このような熱良
導体１５を設けることによシ、トルクチュー プからの
熱侵入によって生じようとするコイル取 ６− 付軸６上下の温度差は熱良導体１５の熱伝導作用によっ
て均一化され、コイル取付軸と接続されるトルクチュー
ブの上下の温度差も均一化することができる。この熱良
導体１５の軸方向にスリット１６を設けたのは、界磁巻
線によシ発生している磁場が急変した場合に熱良導体に
発生する渦電流を抑制し、冷媒の蒸発を防止するためで
少くとも１ケ所配置することが望ましい０まだ符号１７
で示す個所はこの円環板状の熱良導体１５をスリット１
６と相俟って軸方向に２つ割ルにする個所で、これがた
め熱良導体１５をフランジ付きコイル取付軸６の外周方
向から容易に取付けるととができる。分割された熱良導
体はそれぞれコイル取付軸６のフランジ部６ａの内側に
ねじ止めなどの方法で固定される。第３図、第４図にお
いては熱良導体１５は冷媒容器３に内接する実施例を示
すが、コイル取付軸６の外周に接するようにすることも
できる。
おける冷媒容器部分の横断面図、第４図は同上冷媒容器
部分の縦断面図で、第１図および第２図と同じ部分には
同一の符号を付し説明を省略する。この実施例は、冷媒
容器３とコイル取付軸６の間におりて、端面がコイル取
付軸６のフランジ部６ａに接して冷媒容器の内側に銅ま
たは銅合金あるいはアルミまたはアルミ合金製の円環板
状の熱良導体１５を設けるものである。このような熱良
導体１５を設けることによシ、トルクチュー プからの
熱侵入によって生じようとするコイル取 ６− 付軸６上下の温度差は熱良導体１５の熱伝導作用によっ
て均一化され、コイル取付軸と接続されるトルクチュー
ブの上下の温度差も均一化することができる。この熱良
導体１５の軸方向にスリット１６を設けたのは、界磁巻
線によシ発生している磁場が急変した場合に熱良導体に
発生する渦電流を抑制し、冷媒の蒸発を防止するためで
少くとも１ケ所配置することが望ましい０まだ符号１７
で示す個所はこの円環板状の熱良導体１５をスリット１
６と相俟って軸方向に２つ割ルにする個所で、これがた
め熱良導体１５をフランジ付きコイル取付軸６の外周方
向から容易に取付けるととができる。分割された熱良導
体はそれぞれコイル取付軸６のフランジ部６ａの内側に
ねじ止めなどの方法で固定される。第３図、第４図にお
いては熱良導体１５は冷媒容器３に内接する実施例を示
すが、コイル取付軸６の外周に接するようにすることも
できる。
第５図はこの発明の他の実施例である横軸超電導回転子
における冷媒容器部分の縦断面図で、熱良導体２５は冷
媒容器３の全長にわたって内接する円筒状のもので冷媒
容器３の軸方向の温度分布を均一化する目的から円筒状
の熱良導体の肉厚は全長の中心部において最も薄くシ、
両端部にいくに従って厚くした構造としている。この場
合においても図示していないが渦電流を抑制するだめの
スリットは設けるものとする。また熱良導体２５を取付
ける方法としてはコイル取付軸６とフランジ部６ａは分
割して熱良導体２５をコイル取付軸６の軸方向よシ挿入
し、しかるのちフランジ部６ａをコイル取付軸６の端部
に嵌め込み、Ｂ、Ｃ個所を溶接する。
における冷媒容器部分の縦断面図で、熱良導体２５は冷
媒容器３の全長にわたって内接する円筒状のもので冷媒
容器３の軸方向の温度分布を均一化する目的から円筒状
の熱良導体の肉厚は全長の中心部において最も薄くシ、
両端部にいくに従って厚くした構造としている。この場
合においても図示していないが渦電流を抑制するだめの
スリットは設けるものとする。また熱良導体２５を取付
ける方法としてはコイル取付軸６とフランジ部６ａは分
割して熱良導体２５をコイル取付軸６の軸方向よシ挿入
し、しかるのちフランジ部６ａをコイル取付軸６の端部
に嵌め込み、Ｂ、Ｃ個所を溶接する。
第６図はこの発明の別の実施例である横軸超電導回転子
における冷媒容器部分の縦断面図で、熱良導体３５は第
５図と同じような円筒状のものであるが、製作を容易に
するために熱良導体３５の軸方向の肉厚を均一にしたも
のである０この場合においても渦電流を抑制するための
、Ｘ ＩＪノット設 １けるものとする。
における冷媒容器部分の縦断面図で、熱良導体３５は第
５図と同じような円筒状のものであるが、製作を容易に
するために熱良導体３５の軸方向の肉厚を均一にしたも
のである０この場合においても渦電流を抑制するための
、Ｘ ＩＪノット設 １けるものとする。
この発明によれば円筒状の冷媒容器の両端開口部の近傍
の内周壁に熱良導体を内接し、て設けたので、回転子が
停止中、冷媒液が偏在しても熱良導体における熱伝導に
よって冷却が行なわれるため、冷媒に接触しない個所の
トルクチューブからの熱侵入によって生ずるコイル取付
軸およびトルクチューブの上下の温度差を抑制できるの
で、曲げモーメントの発生ならびに起動時の振動時の振
動発生を防止する効果がある。
の内周壁に熱良導体を内接し、て設けたので、回転子が
停止中、冷媒液が偏在しても熱良導体における熱伝導に
よって冷却が行なわれるため、冷媒に接触しない個所の
トルクチューブからの熱侵入によって生ずるコイル取付
軸およびトルクチューブの上下の温度差を抑制できるの
で、曲げモーメントの発生ならびに起動時の振動時の振
動発生を防止する効果がある。
第１図は従来構造の横軸超電導回転子の縦断面図、第２
図は同上回転子の横断面図、第３図はこの発明の一実施
例である横軸超電導回転子における冷媒容器部分の横断
面図、第４図は同上冷媒容器部分の縦断面図、第５図お
よび第６図はこの発明のそれぞれ異なる実施例である横
軸超電導回転子における冷媒容器部分の縦断面図である
０３：冷媒容器、４：超電導界磁巻線、６：コイル取付
軸、６ａ：フランジ、１５：円環板状の熱棗導９一 体、２５．３５：円筒形の熱良導体。 １０− 日 ′？ 。 Ｃつ 寸 ← ← ３３６− 囚 囚 −ＪＪ″） 鴫 牡′ 卜
図は同上回転子の横断面図、第３図はこの発明の一実施
例である横軸超電導回転子における冷媒容器部分の横断
面図、第４図は同上冷媒容器部分の縦断面図、第５図お
よび第６図はこの発明のそれぞれ異なる実施例である横
軸超電導回転子における冷媒容器部分の縦断面図である
０３：冷媒容器、４：超電導界磁巻線、６：コイル取付
軸、６ａ：フランジ、１５：円環板状の熱棗導９一 体、２５．３５：円筒形の熱良導体。 １０− 日 ′？ 。 Ｃつ 寸 ← ← ３３６− 囚 囚 −ＪＪ″） 鴫 牡′ 卜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）円筒状の冷媒容器の内部に、両端にフランジを肴す
るコイル取付軸を介して超電導界磁巻線を収納し、極低
温冷媒によシ冷却して超電導状態を保持する横軸超電導
回転子において、端面が前記コイル取付軸のフランジの
内側に接する熱良導体を前記冷媒容器とコイル取付軸の
間に設けたことを特徴とする横軸超電導回転子。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、熱良導
体は円環板を２つ割にしたものであって、回転子の軸方
向に沿うスリットを少くとも１ケ所形成したことを特徴
とする横軸超電導回転子。 ３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、熱良導
体の形状は円筒形であって、回転子の軸方向に沿うスリ
ットを少くとも１ケ所設けたことを特徴とする横軸超電
導回転子。 ４）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、熱良導
体の形状は円筒形であって、この熱良導体の肉厚を回転
子の軸方向の両端側において厚くし、中央部に至るにし
たがって薄く形成するとともに回転子の軸方向に沿うス
リットを少くとも１ケ所設けたことを特徴とする横軸超
電導回転子０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237059A JPS60128862A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 横軸超電導回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237059A JPS60128862A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 横軸超電導回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128862A true JPS60128862A (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=17009806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58237059A Pending JPS60128862A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 横軸超電導回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128862A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6764133B2 (en) | 2001-03-29 | 2004-07-20 | Combi International Corporation | Audio system for canopies used with strollers or rockers |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP58237059A patent/JPS60128862A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6764133B2 (en) | 2001-03-29 | 2004-07-20 | Combi International Corporation | Audio system for canopies used with strollers or rockers |
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