JPS60148348A - 超電導回転電機 - Google Patents
超電導回転電機Info
- Publication number
- JPS60148348A JPS60148348A JP59001253A JP125384A JPS60148348A JP S60148348 A JPS60148348 A JP S60148348A JP 59001253 A JP59001253 A JP 59001253A JP 125384 A JP125384 A JP 125384A JP S60148348 A JPS60148348 A JP S60148348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating
- vessel
- resistance layer
- low resistance
- electric machine
- 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
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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
-
- 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)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は超電導回転子と常電導固定子とを備えた超電導
回転電機に係り、特に固定子巻線が高称圧となる超電導
回転電接に関する。
回転電機に係り、特に固定子巻線が高称圧となる超電導
回転電接に関する。
小形で大容量、高効率、高安定度の特徴を有する超電導
回転電機においては、固定子鉄心は存在せず、常電導固
定子巻線は、絶縁支持物で支持されている。超電環化さ
力た回転子界磁巻線の大きな起磁力により、−１１定子
と回転子との間の空隙には常電導回転電機より高密反の
磁束が通過している。そして鉄心が存在しないことから
、同定子巻線の周囲は接地電位にはなっていない。この
ため、固定子巻線絶縁スベ・−スは余裕が生じ、電力系
統構成上から発電端昇圧変圧器を省き、固定子発生電圧
を系統電圧に等しくするもので高めたいとする要望があ
る。従って発生電圧によっては、固定子巻線周囲の絶縁
媒体を六フッ化イオウのように空気よりも絶縁破壊強度
の冒いガス、又は変圧器油、及びそれらと固体絶縁物と
の複合構成物に変える手段が知られている。
回転電機においては、固定子鉄心は存在せず、常電導固
定子巻線は、絶縁支持物で支持されている。超電環化さ
力た回転子界磁巻線の大きな起磁力により、−１１定子
と回転子との間の空隙には常電導回転電機より高密反の
磁束が通過している。そして鉄心が存在しないことから
、同定子巻線の周囲は接地電位にはなっていない。この
ため、固定子巻線絶縁スベ・−スは余裕が生じ、電力系
統構成上から発電端昇圧変圧器を省き、固定子発生電圧
を系統電圧に等しくするもので高めたいとする要望があ
る。従って発生電圧によっては、固定子巻線周囲の絶縁
媒体を六フッ化イオウのように空気よりも絶縁破壊強度
の冒いガス、又は変圧器油、及びそれらと固体絶縁物と
の複合構成物に変える手段が知られている。
しかして、これらの絶縁媒体を用いるには、大気と隔絶
する密封容器が必要であるが、一般の変圧器各群のよう
な鉄製容器では、界磁巻線から侵入する回転磁束のため
、うす電流積を発生すると共に磁気抵抗を増１２、超電
導回転電機の利点である高効率性を損なうと共に、し１
１定子巻線への磁束の通過を妨害してし捷う。従ってス
テンレス帯材のよう女高電気抵抗の非磁性材を使用する
ことが考えられるが高価であり、かつ捷だうす電流積を
完全に無くすことはできない。
する密封容器が必要であるが、一般の変圧器各群のよう
な鉄製容器では、界磁巻線から侵入する回転磁束のため
、うす電流積を発生すると共に磁気抵抗を増１２、超電
導回転電機の利点である高効率性を損なうと共に、し１
１定子巻線への磁束の通過を妨害してし捷う。従ってス
テンレス帯材のよう女高電気抵抗の非磁性材を使用する
ことが考えられるが高価であり、かつ捷だうす電流積を
完全に無くすことはできない。
そこで、次には電気絶縁物から成る密封容器を使用する
ことが考えられるか、これには以下の問題が生ずる。
ことが考えられるか、これには以下の問題が生ずる。
まず、固定子巻線周囲の絶縁媒体に液体を用いた場合、
一般に絶縁性液体の比誘電率は１より大きいため、固定
子巻線発生電圧の大部分が、絶縁容器と回転子用真空容
器（接地電位となっている）との間の空隙に加わること
になる。このため、この部分で火花放電を生じ、絶縁容
器の’ｔｍ、４Ａをもたらす恐れがある。
一般に絶縁性液体の比誘電率は１より大きいため、固定
子巻線発生電圧の大部分が、絶縁容器と回転子用真空容
器（接地電位となっている）との間の空隙に加わること
になる。このため、この部分で火花放電を生じ、絶縁容
器の’ｔｍ、４Ａをもたらす恐れがある。
また固定子巻線周囲の軸へ媒体に気体を用いたキ）合に
は絶縁容器と回転子用真空容器との間の伊隙での放電の
可能性は幾分減じるが、絶へ容？−、−１−外径側表面
に設けた磁気シールド部イオの内周面との微小凹凸如よ
って形成される空間での放１＋ｊの司１ｊト：件が犬に
なる。 ” 〔発明の目的〕 本発明は常電堺同定子巻線の高電圧化をｐ］能にし、電
力損失を減らし、信頼性が高く、かト済憔の高い超電導
回転電機を提供することを目的とする。
は絶縁容器と回転子用真空容器との間の伊隙での放電の
可能性は幾分減じるが、絶へ容？−、−１−外径側表面
に設けた磁気シールド部イオの内周面との微小凹凸如よ
って形成される空間での放１＋ｊの司１ｊト：件が犬に
なる。 ” 〔発明の目的〕 本発明は常電堺同定子巻線の高電圧化をｐ］能にし、電
力損失を減らし、信頼性が高く、かト済憔の高い超電導
回転電機を提供することを目的とする。
〔発明の概５要〕
本発明においては、超電導回転子とｎ′山山田固定子を
備えた超電導回転電機において、ｉＡＩ定子定線巻線ラ
スファイバ系の強化プラスチック舅の外筒と内筒とその
両者の両端を結合する環状端板とで囲まれた２重円筒状
の絶縁イＶ器内に収納］１、この絶縁容器内の固定子巻
線の周囲の空間にｄ゛、空気よりも絶縁波力４強度の高
い絶縁ｎ体を充填し１、絶縁容器の外周囲のうち、少な
くとも内筒の内径面に表面抵抗率が１０ないし１０３Ω
の低抵抗層を設け、この低抵抗層を接地するととにより
絶縁容器の外周面の電位を接地相１位に同定するもので
ある。
備えた超電導回転電機において、ｉＡＩ定子定線巻線ラ
スファイバ系の強化プラスチック舅の外筒と内筒とその
両者の両端を結合する環状端板とで囲まれた２重円筒状
の絶縁イＶ器内に収納］１、この絶縁容器内の固定子巻
線の周囲の空間にｄ゛、空気よりも絶縁波力４強度の高
い絶縁ｎ体を充填し１、絶縁容器の外周囲のうち、少な
くとも内筒の内径面に表面抵抗率が１０ないし１０３Ω
の低抵抗層を設け、この低抵抗層を接地するととにより
絶縁容器の外周面の電位を接地相１位に同定するもので
ある。
以下、本発明の一実施例ｋｃついて、第１図および第２
図１を参１ｔｔｊ して説明する。
図１を参１ｔｔｊ して説明する。
回転子真空容器（１）と中心軸を同じに１７だガラスフ
ァイバ糸の強化プラスチック製の絶、林容器（２）は−
１外筒（３）と内筒（４）とその両者の両端全結合する
環状端板（５）とで２重円筒状に形成され、内圧５ Ｋ
ｇ ／ ｃｒｄに耐えられる構造にしである。外筒（３
）および内筒（４）はガラス布を多層に智・いてエポキ
シｉ＊Ｉ Ｉｉｉ’＋゛を含浸後硬化させたものでも、
通常の湿式のフィラメントワインディング法で製作しｋ
ものでも良いが、内部気泡の少ないものが望゛ま（２い
。絶縁容器（２）の内部空間には、常電、尋固定子巻線
（６）がハＩ縁支持物（７）を介してボ・４？♀ｆ器（
２）に固定されている。残りの空間忙は絶縁油（８）が
満だされでいる。絶縁容器（２）の外筒（３）の外径面
と内筒（４）の内径面にはカーボン混入エポキシワニス
塗布固着による３１シ面抵抗率が１０ないし１０ｓΩの
低抵抗層（９）を設け、ステンレス帯（１０）により接
地点（１１）へ電気的に接続する・絶縁容器（２）の外
径側には低抵抗層（９）の外（１１１１に積層０、−板
から成る磁気シールド部＋、＋’ｕ２１を密着させる。
ァイバ糸の強化プラスチック製の絶、林容器（２）は−
１外筒（３）と内筒（４）とその両者の両端全結合する
環状端板（５）とで２重円筒状に形成され、内圧５ Ｋ
ｇ ／ ｃｒｄに耐えられる構造にしである。外筒（３
）および内筒（４）はガラス布を多層に智・いてエポキ
シｉ＊Ｉ Ｉｉｉ’＋゛を含浸後硬化させたものでも、
通常の湿式のフィラメントワインディング法で製作しｋ
ものでも良いが、内部気泡の少ないものが望゛ま（２い
。絶縁容器（２）の内部空間には、常電、尋固定子巻線
（６）がハＩ縁支持物（７）を介してボ・４？♀ｆ器（
２）に固定されている。残りの空間忙は絶縁油（８）が
満だされでいる。絶縁容器（２）の外筒（３）の外径面
と内筒（４）の内径面にはカーボン混入エポキシワニス
塗布固着による３１シ面抵抗率が１０ないし１０ｓΩの
低抵抗層（９）を設け、ステンレス帯（１０）により接
地点（１１）へ電気的に接続する・絶縁容器（２）の外
径側には低抵抗層（９）の外（１１１１に積層０、−板
から成る磁気シールド部＋、＋’ｕ２１を密着させる。
密着とは占っても多少の微小空隙が生ずることな」止む
を得ない。αりは回転子真空容器（１）と絶縁容器（２
）との間隙の空気層である。
を得ない。αりは回転子真空容器（１）と絶縁容器（２
）との間隙の空気層である。
次に作用について説明する。
固定子巻線（６）は空気より Ａｎｔかに絶縁耐力の高
い絶縁媒体である＋ｉｔ！！縁油（８）により絶縁され
、絶縁支持物（７）により絶縁容器（２）に固定される
。絶縁容器（２）は絶縁油（８）の封入容器としての作
用を発揮すると同時に、固定子巻線（６）の基本支持枠
となっている・低抵抗層（９）は絶縁容器（２）の表面
電位を均一にする作用を有する。また、絶縁容器（２）
はガラスファイバ系の強化プラスチック製であるので、
金属に近い機械的強度を有しながら、電気的絶縁物であ
るので、回転子の界磁巻線から来る磁束に対して全くう
ず電流を生ずることが蕪い。従って、この絶縁容器（２
）は構造強度上の信頼性を高く保持し外がら電力損失が
無い。寸か、この絶縁容器（２）は単位質量轟りの強度
が高いため、軽量化できると共に、電気的絶縁物である
ので、固定子巻線（６）の高面２位部との距離は、金属
製容器を使用ｌ、た場合に比べ、著しく短縮できる。こ
のため、固定子巻線（６）周囲の絶縁空間は著しく漸小
され、省材料、回転電機の小形化が可能となる。そして
、内筒（４）の内径面側の低抵抗層（９）を均一に接地
電位にすることにより、固定子巻線（６）の発生箱圧の
全てを絶縁破壊強度の旨い絶縁油（８）及び固体絶縁物
である絶縁容器（２）に分担させ、最も絶縁破壊強度の
低い空気層（１：１には何ら和、圧を分担させないから
、回転子真空容器（１）と絶縁容器（２）との間の火花
放電の発生を防止できる。従って、との要素も空気層（
１３１の縮小化、従って回転＠機の小形化に役立つ。同
様の理由により、外筒（３）の外径面に設けた低抵抗層
（９）と磁気シールド部材（１２）との間にできる微小
９隙に加わる電界も零とすることができるため、そこで
の火花放電を抑制でき、絶縁容器（２）の損傷を回避で
きる〇肖像抵抗層（９）の表面抵抗率を１０ないし１０
８Ωと限定ｌ−たのは、１０Ωより小さいと低抵抗層（
９）Ｋおけるうず電流積が過大となって、効率を倶下さ
せるから不適当であるし、１０３Ωより大になると表面
電位が均一にならなくなってきて、火花放π・、の可能
性が出てくるので不、樋当であるためである。
い絶縁媒体である＋ｉｔ！！縁油（８）により絶縁され
、絶縁支持物（７）により絶縁容器（２）に固定される
。絶縁容器（２）は絶縁油（８）の封入容器としての作
用を発揮すると同時に、固定子巻線（６）の基本支持枠
となっている・低抵抗層（９）は絶縁容器（２）の表面
電位を均一にする作用を有する。また、絶縁容器（２）
はガラスファイバ系の強化プラスチック製であるので、
金属に近い機械的強度を有しながら、電気的絶縁物であ
るので、回転子の界磁巻線から来る磁束に対して全くう
ず電流を生ずることが蕪い。従って、この絶縁容器（２
）は構造強度上の信頼性を高く保持し外がら電力損失が
無い。寸か、この絶縁容器（２）は単位質量轟りの強度
が高いため、軽量化できると共に、電気的絶縁物である
ので、固定子巻線（６）の高面２位部との距離は、金属
製容器を使用ｌ、た場合に比べ、著しく短縮できる。こ
のため、固定子巻線（６）周囲の絶縁空間は著しく漸小
され、省材料、回転電機の小形化が可能となる。そして
、内筒（４）の内径面側の低抵抗層（９）を均一に接地
電位にすることにより、固定子巻線（６）の発生箱圧の
全てを絶縁破壊強度の旨い絶縁油（８）及び固体絶縁物
である絶縁容器（２）に分担させ、最も絶縁破壊強度の
低い空気層（１：１には何ら和、圧を分担させないから
、回転子真空容器（１）と絶縁容器（２）との間の火花
放電の発生を防止できる。従って、との要素も空気層（
１３１の縮小化、従って回転＠機の小形化に役立つ。同
様の理由により、外筒（３）の外径面に設けた低抵抗層
（９）と磁気シールド部材（１２）との間にできる微小
９隙に加わる電界も零とすることができるため、そこで
の火花放電を抑制でき、絶縁容器（２）の損傷を回避で
きる〇肖像抵抗層（９）の表面抵抗率を１０ないし１０
８Ωと限定ｌ−たのは、１０Ωより小さいと低抵抗層（
９）Ｋおけるうず電流積が過大となって、効率を倶下さ
せるから不適当であるし、１０３Ωより大になると表面
電位が均一にならなくなってきて、火花放π・、の可能
性が出てくるので不、樋当であるためである。
尚、本発明は上記し、かつト１面に示した実施例のみに
限定されるものではなく、例えば、絶縁奴体として絶縁
油（８）の代りに六フッ化イオウを用いてもよいし、低
抵抗Ｒ４（９）を形成する場合に塗料の塗布固着によら
ず、外筒（３）、内筒（４）の成形時に低抵抗フィルム
（日本アロマ社閾品名人カーボンと称する表面抵抗率が
１０ないし１０２Ωのものがある）を表面近くに埋め込
んで製造したものでもよいし、固定子巻線（６）の電圧
の程度によっては外筒（３）の外径面の低抵抗層（９）
′ｒ？−％略してもよい等、その要旨を変更しない範囲
で、神々変形して実施できることは勿論である。
限定されるものではなく、例えば、絶縁奴体として絶縁
油（８）の代りに六フッ化イオウを用いてもよいし、低
抵抗Ｒ４（９）を形成する場合に塗料の塗布固着によら
ず、外筒（３）、内筒（４）の成形時に低抵抗フィルム
（日本アロマ社閾品名人カーボンと称する表面抵抗率が
１０ないし１０２Ωのものがある）を表面近くに埋め込
んで製造したものでもよいし、固定子巻線（６）の電圧
の程度によっては外筒（３）の外径面の低抵抗層（９）
′ｒ？−％略してもよい等、その要旨を変更しない範囲
で、神々変形して実施できることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、絶縁容器の外周
面の電位を接地電位に固定しまたので、Ｒ１１定子巻線
の高電圧化が達成されると同時に、電力損失の少ない、
コンノセクトで経済的な超電導回転電機を捉供すること
ができる。
面の電位を接地電位に固定しまたので、Ｒ１１定子巻線
の高電圧化が達成されると同時に、電力損失の少ない、
コンノセクトで経済的な超電導回転電機を捉供すること
ができる。
身・１１図は本発明の超電導回転電機の一実施例を示す
上半部縦断面図、鉋、２図は妃１図の絶縁容器を示す刷
視図である。 １ 超電導回転子の真空容器 ２・絶縁容器 ３ 外筒 ４・・内筒 ５ 乾１板 ６ 常電４Ｉし１定子巻線 ７ 絶縁支持物８ 絶縁媒
体である絶縁油 ９・・・低抵抗層 １０ ・Ｊ１＋地川ステンレス帝１
１ ・接地点 １２・・・磁気シールド部材１３・・空
気層 代理人 弁理士 井 上 −男 第１図 第２図
上半部縦断面図、鉋、２図は妃１図の絶縁容器を示す刷
視図である。 １ 超電導回転子の真空容器 ２・絶縁容器 ３ 外筒 ４・・内筒 ５ 乾１板 ６ 常電４Ｉし１定子巻線 ７ 絶縁支持物８ 絶縁媒
体である絶縁油 ９・・・低抵抗層 １０ ・Ｊ１＋地川ステンレス帝１
１ ・接地点 １２・・・磁気シールド部材１３・・空
気層 代理人 弁理士 井 上 −男 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）超電導回転子と常電導固定子とを備えた超電導回
転電機において、固□定子巻線はガラスファイバ系の強
化プラスチック製の外筒と内筒とその両者の両側を結合
する環状端板とで囲まれた２重円筒状の絶縁容器内に収
納し、との々り緑容器内の固定子巻線の周囲の空間には
、空気よりも絶縁破壊強度の高い絶縁媒体を充填し、絶
舶°容器の外周面のうち、少なくとも内筒の内径面に表
面抵抗率が１０ないｔ、１０”Ωの低抵抗層を設け、こ
の低抵抗層を接地したことを特徴とする超電導回転電機
。 - （２）絶縁容器の外筒の外径面にも低抵抗層を設け、そ
の外側に磁気シールド部材を設けたことを特徴とするｔ
Ｆ４ｊ許請求の範囲第１項記載の超電導回転子朴）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001253A JPS60148348A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 超電導回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001253A JPS60148348A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 超電導回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148348A true JPS60148348A (ja) | 1985-08-05 |
Family
ID=11496285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59001253A Pending JPS60148348A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 超電導回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148348A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592745A1 (fr) * | 1986-01-08 | 1987-07-10 | Alsthom | Stator a enroulements triphases supraconducteurs |
| WO2009068844A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Rolls-Royce Plc | A superconducting electrical machine |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP59001253A patent/JPS60148348A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592745A1 (fr) * | 1986-01-08 | 1987-07-10 | Alsthom | Stator a enroulements triphases supraconducteurs |
| US4745313A (en) * | 1986-01-08 | 1988-05-17 | Alsthom | Stator having three-phase superconducting windings |
| WO2009068844A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Rolls-Royce Plc | A superconducting electrical machine |
| US8378537B2 (en) | 2007-11-27 | 2013-02-19 | Rolls-Royce Plc | Superconducting electrical machine |
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