JPS60167674A - 超電導回転子 - Google Patents

超電導回転子

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Publication number
JPS60167674A
JPS60167674A JP59021705A JP2170584A JPS60167674A JP S60167674 A JPS60167674 A JP S60167674A JP 59021705 A JP59021705 A JP 59021705A JP 2170584 A JP2170584 A JP 2170584A JP S60167674 A JPS60167674 A JP S60167674A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shafts
joint shaft
superconducting
outer cylinder
metal bellows
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
Application number
JP59021705A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroe Yamamoto
山本 広衛
Naoki Maki
牧 直樹
Hiroshi Tomeoku
留奥 寛
Kiyoshi Yamaguchi
潔 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59021705A priority Critical patent/JPS60167674A/ja
Publication of JPS60167674A publication Critical patent/JPS60167674A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K55/00Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
    • H02K55/02Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
    • H02K55/04Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type with rotating field windings
    • 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)
  • 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は超電導回転子に関するものである。
〔発明の背景〕
超電導回転子は従来の回転子とは異なり、内部に超電導
線で巻回した超電導界磁巻線を備え、かつこの超電導界
磁巻線を冷媒で冷却するための冷媒貯槽を設けた特殊構
造をしており、その複雑な構造の簡素化と電気的特性や
運転時の回転振動等の把握とが必要であり、現在開発が
進められている。
このような超電導回転子の従来例が第1図および第2図
に示されている。同図に示されているように回転体1は
、内径部に設けられた冷媒貯槽2゜この冷媒貯tl!y
2の外周部に設けられ、かつ超電導界磁巻線3を装着し
た1〜ルクチユーブ4、超電導界磁巻線3の外周に設け
られた内筒5、この内筒5の外側に真空断熱部6を介し
て設けらiシた外筒7等から構成されている。
このように構成された回転体1の負荷側は一段回転軸8
が接続され、反負荷側は内筒5に内筒継ぎ軸9が、外筒
7には外筒継ぎ軸10が固定ポルhlla、llbで夫
々接続固定されている。そして内筒5および外筒7間の
真空断熱部6と内筒継ぎ軸9および外筒継ぎ軸10間の
大気圧部12との真空封止はこれら両軸9,10間のト
ルクチューブ4側に設けられた金属ベローズ13で行な
われ、内筒継ぎ軸9から外筒継ぎ軸JO1\の1−ルク
伝達はこれら両軸9,10の軸方向端部に設けられた複
数個のキー14で行なわれている。なお同図において1
5は真空断熱部6の真空引きを行なう真空バルブ、16
は超電導界磁巻線3へのパワーリード、17は冷媒貯槽
2に冷媒を注入する冷媒注入管である。
このように構成された超電導回転子で真空断熱維持は上
述のように金属ベローズ13で行なわれ、周方向のトル
ク伝達はキー14で行なわれていたが、実際の発電機と
した場合には数多くの起動停止が繰り返されたり、長時
間にわたって移動転換作業が繰り返されたりするため、
真空封止をしている金属ベローズ13にも当然周方向の
トルク伝達作用が影響する。従って金属ベローズ13に
は周方向の往復作用によるたるみ変形や偏り変形が生じ
、金属ベローズ13の材料強度疲労によって破損事故に
つながる欠点があった。
このような欠点を解決するには、まず、外筒継ぎ軸lO
の軸方向端部に配置されているキー14を金属ベローズ
13の近傍に設けることが考えられる。しかしこのよう
にするためにはキー14の装着構造に緩みのない高精度
装着と、外筒継ぎ軸10の内径部装着と見えない位置で
の組立作業を必要とし、実施できなかった。そこでキー
14の設置位置は現状のままにして金属ベローズ13の
寿命の向」二を図ろうとすると1発電機の起動停止回数
を減少させることと、回転調節は常温で実施し冷却運転
時の回転調節はできるだけ避け、もし都合−ヒ必要にな
った場合には停止時間の経過と共に軽負荷での回転子の
上下位置を均等に移動させ。
金属ベローズ13にかかる偏り変形防止を図ることとが
必要であった。しかしこのような対策が商用機としても
必要になると超電導回転子としての信頼性に欠は問題で
ある。
〔発明の目的〕
本発明は以」二の点に鑑みなされたものであり、信頼性
の向上を可能とした超電導回転子を提供することを目的
とするものである。
〔発明の概要〕
すなわち本発明は負荷側および反負荷側の回転軸と、こ
れらの回転軸間に接続されたトルクチューブと、このl
・ルクチューブの外周に設けられた超電導界磁巻線と、
この超電導界磁巻線の外周に!atJられた内筒と、こ
の内情の外側に真空断熱部を介した設けられた外筒とを
備え、前記反負荷側の回転軸は前記内筒に接続された内
筒継ぎ軸j−Eよび前記外筒に接続された外筒継ぎ軸か
ら構成さJN。
ると共に、これら両軸間の大気圧部の前記トルクチュー
ブ側には前記両軸間を気密に連結する金属ベローズが配
設され、かつ前記両軸の軸方向端部間にはキーが配設さ
れている超電導回転子におし)で、前記金属ベローズ側
の前記内筒継ぎ軸と前記外筒継ぎ軸との間にこれら両軸
間に跨る伸縮装置を設けて、前記両軸の熱膨張による伸
びを吸収し、かつ前記内筒継ぎ軸から前記外筒継ぎ軸へ
のトルク伝達を行なわせるようにしたことを特徴とする
ものであり、こtbによって伸縮装置で両軸の熱膨張に
よる伸びを吸収し、内情継ぎ軸から外筒継ぎ軸へのトル
ク伝達が行なわれるようになる。
〔発明の実施例〕
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
3図および第4図には本発明の−・実施例が示され”C
いる。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説
明を省略する。本実施例では金属ベローズ13側の内筒
継ぎ軸9と外筒継ぎ軸10との間にこれら両軸9,10
に跨る伸縮装置■8を設けて、両軸9,10の熱膨張に
よる伸びを吸収し、かつ内筒継ぎ軸9から外筒継ぎ軸1
0へのトルク伝達を行なわせるようにした。このように
することにより伸縮装置18で両軸9.】0の熱膨張に
よる伸びを吸収し、内筒継ぎ軸9から外筒継ぎ軸10へ
のトルク伝達が行なわれるようになって、信頼性の向上
を可能とした超電導回転子を得ることができる。
すなわち伸縮装置18を設けたが、この伸縮装置18を
コイルばね18aを備えた伸縮体支持板18bで形成し
た。このコイルばね18aと伸縮体支持板18bとは、
内筒継ぎ軸9の周部にガイド板18cを溶着し、このガ
イド板18cにコイルばね1.8 aの一方の破断部1
8dを固定し、他方の破断部18eを伸縮体支持板18
bの一端に設けた切欠き部18fで固定した。そしてコ
イルばね18aを装着した伸縮体支持板18bの周方向
移動は、外筒7の側部に複数個の固定突起部18gを設
け、この固定突起部18gにこの固定突起部18gに合
う固定穴18hを設けた伸縮体支持板18bを装着させ
て固定し、防止するようにした。このようにすることに
より伸縮装置】8で金属ベローズ13には影響なく、金
属ベローズ13にかかる周方向の捩Jし作用が防止でき
るようになって、金属ベローズ13の破損事故が防止さ
れるようになり、信頼性のある超電導回転子が得られる
第5図から第7図には本発明の他の実施例が示されてい
る。本実施例では伸縮装置19を内輪支持板19aおよ
び外輪支持板]、 9 bとこれら面支持板19a、1
9b間に跨って設けた半円形ベローズ19cとで構成し
た。すなわち金属べU−ズ13にかかる内筒継ぎ軸9か
ら外筒継ぎ軸10へのトルク伝達を次のようにした。金
属ベローズ13側に設けた内筒継ぎ軸9の内輪支持板1
9aと、外筒継ぎ軸10の外輪支持板19bとに夫々対
称的に内輪スラスト溝19d、19e、外輪スラストQ
]9f、19gを設け、ここに内輪筋金19hと外輪筋
金19iとを備えた半円形ベローズ19cを装着してこ
の半円形ベローズ]、 9 cで伝達するようにした。
このようにすることにより真空封止切りの金属ベローズ
13にかかつ℃いた1−ルク伝達の捩れ作用をそのまま
半円形ベローズ19cでかたがわりでき、金属べU−ズ
13にかかる周方向の機械的応力が解消される。このた
め金属ベローズ13は真空断熱部6の真空封止にだけ使
用できるので、金属ベローズ13の寿命が向上でき、前
述の場合と同様な作用効果を奏することができる。
〔発明の効果〕
上述のように本発明は伸AIR装置で内筒継ぎ軸、外f
t5継さ軸の熱膨張による伸びを吸収し、内筒継ぎ軸か
ら外筒継さ′軸へのI−ルク伝達が行なわれるよ)にな
って、金属べ[j−ズにかがる周方向の捩れ作用が防止
されるようになり、信頼性の向」二をijJ能どした超
電導回転子を得ることができる。
図面の1!ii ll−な説明 第1図は従来の超電導回転子の縦断側面図、第2図は従
来の超電導回転子の超電導回転子要部の縦断側面図、第
3図は本発明の超電導回転子の一実施例の超電導回転子
要部の縦断側面図、第4図は第3図の1−1線に沿う断
面図、第5図は本発明の超電導回転子の他の実施例の超
電導回転子要部の縦断側面図、第6図は第5図の半円形
ベローズ部品を示す斜視図、第7図は第5図のII −
II線に沿う断面図である。
1・・・回転体、3・・・超電導界磁巻線、4・・・1
ヘルクチユーブ、5・・・内筒、6・・・真空断熱部、
7・・・外筒、9・・内筒継ぎ軸、10・・・外筒継ぎ
軸、12・・・大気圧部、13・・・金属ベローズ、1
4・・・キー、18・・・伸縮装置、18a・・・コイ
ルばね、18b・・伸縮体支持板、18c・・・ガイド
板、18d、18e・・−破断部、t8f・・・切欠部
、18g・・固定突起部。
1811・・固定穴、19・・・伸縮装置、19a・・
・内軸支持板、19b・・・外軸支持板、19c ・半
円形ベローズ、19d、19e・・・内輪スラスト淋、
]、9f、19g・・・外輪スラスト溝、19h・・・
内輪筋金、19i・・・外輪筋金。
第、3n 若4P

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、負荷側および反負荷側の回転軸と、これらの回転軸
    間に接続されたトルクチューブと、このトルクチューブ
    の外周に設けられた超電導界磁巻線と、この超電導界磁
    巻線の外周に設けられた内筒と、この内筒の外側に真空
    断熱部を介して設けられた外筒とを備え、前記反負荷側
    の回転軸は前記内筒に接続された内筒継ぎ軸および前記
    外筒に接続された外筒継ぎ軸から構成されると共に、こ
    れら両軸間の大気圧部の前記トルクチューブ側には前記
    両軸間を気密に連結する金属のベローズが配設され、か
    つ前記両軸の軸方向端部間にはキーが配設されている超
    電導回転子において、前記金属ベローズ側の前記内筒継
    ぎ軸と前記外筒継ぎ軸との間にこれら両軸間に跨る伸縮
    装置を設けて、前記両軸の熱膨張による伸びを吸収し、
    かつ前記内′n継ぎ軸から前記外筒継ぎ軸へのトルク伝
    達を行なわせるようにしたことを特徴とする超電導回転
    子。 2、前記伸縮装置が、コイルばねを備えた伸縮体支持板
    で形成されたものである特許請求の範囲第1項記載の超
    電導回転子。 3、前記伸縮装置が、内輪支持板および外輪支持板とこ
    れら面支持板間に跨って設けられた半円形ベローズとで
    構成されたものである特許請求の範囲第1項記載の超電
    導回転子。
JP59021705A 1984-02-10 1984-02-10 超電導回転子 Pending JPS60167674A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59021705A JPS60167674A (ja) 1984-02-10 1984-02-10 超電導回転子

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59021705A JPS60167674A (ja) 1984-02-10 1984-02-10 超電導回転子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60167674A true JPS60167674A (ja) 1985-08-31

Family

ID=12062466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59021705A Pending JPS60167674A (ja) 1984-02-10 1984-02-10 超電導回転子

Country Status (1)

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JP (1) JPS60167674A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7211921B2 (en) * 2000-12-20 2007-05-01 Siemens Aktiengesellschaft Winding support of a superconductive rotor, comprising a structure to compensate for axial expansion of the support

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7211921B2 (en) * 2000-12-20 2007-05-01 Siemens Aktiengesellschaft Winding support of a superconductive rotor, comprising a structure to compensate for axial expansion of the support

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