JPS609425B2 - 低速超電導回転機 - Google Patents
低速超電導回転機Info
- Publication number
- JPS609425B2 JPS609425B2 JP49122740A JP12274074A JPS609425B2 JP S609425 B2 JPS609425 B2 JP S609425B2 JP 49122740 A JP49122740 A JP 49122740A JP 12274074 A JP12274074 A JP 12274074A JP S609425 B2 JPS609425 B2 JP S609425B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- coil
- rotating machine
- torque
- container
- 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.)
- Expired
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- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低速回転の超電導回転機に関し、極低温部への
熱進入を極力軽減する一方トルク伝達を十分達成できる
構成を提供することを目的とする。
熱進入を極力軽減する一方トルク伝達を十分達成できる
構成を提供することを目的とする。
超電導回転機は大容量発電機としてあるし、は対日用低
速同期電動機として将来有望視されている。
速同期電動機として将来有望視されている。
発電機構造は種々提案されているが船用同期電動機に適
用しうる超電導回転機の提案は極めて少ない。本発明は
かかる舶用同期電動機に採用しうる超電導回転機を提供
するものであるが、かかる舶用電動機は機械寸法の小型
化、重量の軽減、効率の向上を図る必要がある。更に低
速舶用電動機は低速回転で多極のものを採用するのが常
識であり、この場合軸方向長に比べて径の大きい形状と
なる。さらに超電導コイルと室温の回転軸を結ぶ部材は
回転トルクの伝達に必要なそれ相当の強度を持たせる一
方、外部からの超電導コイルへの熱侵入を極力抑制する
構造を有することが必須の課題である。従来開発されて
いる超電導回転機の回転子構造は、極低温部である超電
コイルを収納する容器と、常温部である駆動軸および反
駆動軸との闇をトルクチューブを介して接続するもので
、このトルクチューブにより回転トルクの伝達を行なう
とともに常温部から極低温部への熱侵入を極力抑制する
ようにしている。以下に図を用いて従来技術とその問題
点を詳細に説明する。第９図に従来の回転子構造を示す
。
用しうる超電導回転機の提案は極めて少ない。本発明は
かかる舶用同期電動機に採用しうる超電導回転機を提供
するものであるが、かかる舶用電動機は機械寸法の小型
化、重量の軽減、効率の向上を図る必要がある。更に低
速舶用電動機は低速回転で多極のものを採用するのが常
識であり、この場合軸方向長に比べて径の大きい形状と
なる。さらに超電導コイルと室温の回転軸を結ぶ部材は
回転トルクの伝達に必要なそれ相当の強度を持たせる一
方、外部からの超電導コイルへの熱侵入を極力抑制する
構造を有することが必須の課題である。従来開発されて
いる超電導回転機の回転子構造は、極低温部である超電
コイルを収納する容器と、常温部である駆動軸および反
駆動軸との闇をトルクチューブを介して接続するもので
、このトルクチューブにより回転トルクの伝達を行なう
とともに常温部から極低温部への熱侵入を極力抑制する
ようにしている。以下に図を用いて従来技術とその問題
点を詳細に説明する。第９図に従来の回転子構造を示す
。
超電導コイル２１とこれを冷却する冷媒である液体ヘリ
ウム２２を内蔵するコイル容器２３は、トルクチュ−ブ
２４を介して回転真空容器２５の両端部に取付けられる
。トルクチユーブ２４の中間部にはコイル容器２３への
侵入熱を減らすために熱交換器２６が設けられ、この熱
交換器２６には超電導コイル２１を冷却した冷煤ガスが
流通される。超電導コイル２１に電流を供給するための
電流リード２７は熱交換器２６のダクト内を通して反駆
動側軸端部２８側に配線される。袷媒であるヘリウムの
流通径路は、反駆動側軸織部２８から回転軸中心に沿っ
た配管の液体ヘリウム供給管２６を通って反駆動側真空
室３川こ達し、ここで二つに分岐した後コイル容器２３
に供給される。
ウム２２を内蔵するコイル容器２３は、トルクチュ−ブ
２４を介して回転真空容器２５の両端部に取付けられる
。トルクチユーブ２４の中間部にはコイル容器２３への
侵入熱を減らすために熱交換器２６が設けられ、この熱
交換器２６には超電導コイル２１を冷却した冷煤ガスが
流通される。超電導コイル２１に電流を供給するための
電流リード２７は熱交換器２６のダクト内を通して反駆
動側軸端部２８側に配線される。袷媒であるヘリウムの
流通径路は、反駆動側軸織部２８から回転軸中心に沿っ
た配管の液体ヘリウム供給管２６を通って反駆動側真空
室３川こ達し、ここで二つに分岐した後コイル容器２３
に供給される。
そして、コイル容器２３と超電導コイル２１を冷却した
ヘリウムの一部は熱交配管入口側３１により熱交換器２
６に導かれ、熱交換器２６に設けられたらせん状ダクト
３２を通って熱交配管出口側３３から反駆動側軸端２８
に戻される。なお、超電導回転子の駆動側にもトルクチ
ューブの熱交換器が設けられ、コイル容器２３内のヘリ
ウムの一部がこの駆動側熱交換器にも導かれ、熱交戻り
配管３４を通して反駆動側軸端部２８に戻される。前記
従来の超電導回転子構造を低速回転の大蓬超電導回転子
に適用した場合、トルクチューブも大径となるので極低
温部と常温部とを連結する死空間部が過大となり回転子
の容積が全体として増大して大型となる問題がある。
ヘリウムの一部は熱交配管入口側３１により熱交換器２
６に導かれ、熱交換器２６に設けられたらせん状ダクト
３２を通って熱交配管出口側３３から反駆動側軸端２８
に戻される。なお、超電導回転子の駆動側にもトルクチ
ューブの熱交換器が設けられ、コイル容器２３内のヘリ
ウムの一部がこの駆動側熱交換器にも導かれ、熱交戻り
配管３４を通して反駆動側軸端部２８に戻される。前記
従来の超電導回転子構造を低速回転の大蓬超電導回転子
に適用した場合、トルクチューブも大径となるので極低
温部と常温部とを連結する死空間部が過大となり回転子
の容積が全体として増大して大型となる問題がある。
さらにトルクチューブは、トルク伝達強度の許容範囲内
で可能な限り薄肉とするとしても、製造上の限度がある
のでトルクチューブからの伝導による侵入熱は増大する
。さらに鯛射による侵入熱は極低温部と相対する常温部
の面積が増大するに伴って増大し全体として浸入熱量が
過大となる問題がある。本発明はかかる課題を解決した
もので、以下に、本発明の一実施例を詳細に説明する。
で可能な限り薄肉とするとしても、製造上の限度がある
のでトルクチューブからの伝導による侵入熱は増大する
。さらに鯛射による侵入熱は極低温部と相対する常温部
の面積が増大するに伴って増大し全体として浸入熱量が
過大となる問題がある。本発明はかかる課題を解決した
もので、以下に、本発明の一実施例を詳細に説明する。
第１図は超電導コイル１及び冷却系を真空密封する真空
容器５が回転する低速超電導回転機を示し、第２図はそ
の側面図、第３図は第１図Ｂ部拡大図、第４図は第３図
における熱交換部１０ａの断面図、第５図は第１図にお
けるＣ部拡大図、第６図はトルクロッド３部分における
軸１０からの冷煤供給排出経路の説明図を示す。
容器５が回転する低速超電導回転機を示し、第２図はそ
の側面図、第３図は第１図Ｂ部拡大図、第４図は第３図
における熱交換部１０ａの断面図、第５図は第１図にお
けるＣ部拡大図、第６図はトルクロッド３部分における
軸１０からの冷煤供給排出経路の説明図を示す。
第１図から第６図において、船舶の甲板上に設置された
固定フレーム１３の外周に電機子コイル６を多数配置し
、多極回転機の固定子を形成する。この固定フレーム１
３の中心部に設けた軸受１２により回転軸１０を回転自
在に支持し、回転軸１０の中空部８表面から極低温冷煤
供給パイプ３ａとガス排出パイプ２ａが第１図に実線で
示す如く、トルクロッド３部分を通して超電導界磁コイ
ル１の部分まで延びている。トルクロッド３は回転軸１
川こ固定され放射状に８等分されて外方に突出し、固定
フレーム１３の電機子の内周部に近接して超電導界磁コ
イル１がトルクロッド先端を結ぶ円周上に配置される。
袷媒供給パイプ３ａとガス排出パイプ２ａとは第２図及
び第６図に示す如く互いに相隣るトルクロッド３部分よ
り極低温冷煤を供給し、超電導界磁コィルー部分を通過
した冷煤は相隣るトルクロッド３部分より排出される。
トルクロッド３の形状は第３図、第４図に示す如く、回
転方向に断面係数の大きなように配置した１形鋼で構成
され、その１の対向する側にリード４ａを冷却する極低
温冷嬢供聯合パイプ３ａと外部からのトルクロッドを介
する伝導熱を吸収する熱交換部１１へコイル１部分を通
過した冷媒を供給するパイプｌａとが配設され、熱交換
部１１部分を通る間に気化した極低温冷媒ガスはパイプ
２ａを介して回転軸１０部分に導かれ、更にそこから軸
端部８より排出される。超電導コイル１部分から熱交換
部１１部分までは熱しや蔽体４により第１図、第３図の
如くカバーこれ、更にその外側を真空に内部を密閉する
真空容器５が第１図の如く取囲む。この真空容器５は内
部への熱伝達をしや断する。第７図、第８図は本質的に
は前述のものと同様であるが、真空容器５′が回転せず
に電機子支持フレームを兼用にし前述のものより幾分簡
単な構成となっている。
固定フレーム１３の外周に電機子コイル６を多数配置し
、多極回転機の固定子を形成する。この固定フレーム１
３の中心部に設けた軸受１２により回転軸１０を回転自
在に支持し、回転軸１０の中空部８表面から極低温冷煤
供給パイプ３ａとガス排出パイプ２ａが第１図に実線で
示す如く、トルクロッド３部分を通して超電導界磁コイ
ル１の部分まで延びている。トルクロッド３は回転軸１
川こ固定され放射状に８等分されて外方に突出し、固定
フレーム１３の電機子の内周部に近接して超電導界磁コ
イル１がトルクロッド先端を結ぶ円周上に配置される。
袷媒供給パイプ３ａとガス排出パイプ２ａとは第２図及
び第６図に示す如く互いに相隣るトルクロッド３部分よ
り極低温冷煤を供給し、超電導界磁コィルー部分を通過
した冷煤は相隣るトルクロッド３部分より排出される。
トルクロッド３の形状は第３図、第４図に示す如く、回
転方向に断面係数の大きなように配置した１形鋼で構成
され、その１の対向する側にリード４ａを冷却する極低
温冷嬢供聯合パイプ３ａと外部からのトルクロッドを介
する伝導熱を吸収する熱交換部１１へコイル１部分を通
過した冷媒を供給するパイプｌａとが配設され、熱交換
部１１部分を通る間に気化した極低温冷媒ガスはパイプ
２ａを介して回転軸１０部分に導かれ、更にそこから軸
端部８より排出される。超電導コイル１部分から熱交換
部１１部分までは熱しや蔽体４により第１図、第３図の
如くカバーこれ、更にその外側を真空に内部を密閉する
真空容器５が第１図の如く取囲む。この真空容器５は内
部への熱伝達をしや断する。第７図、第８図は本質的に
は前述のものと同様であるが、真空容器５′が回転せず
に電機子支持フレームを兼用にし前述のものより幾分簡
単な構成となっている。
即ち真空容器が車輪状に構成され、この外周に電機子コ
イル６が設けられ、この真空容器５′の内方に前述のも
のと同様に回転子を構成する。前述のように、本発明に
よれば、低速度超電導回転機に従来の超電導回転子の技
術を適用した場合の問題点則ち、回転子軸方向の長さが
長く死空間が増大して全体として大形になる問題、およ
びトルクチューブからの熱侵入量が大きい問題を解決し
て、全体として小形でかつ熱侵入量が小さい超電導回転
機を提供することができる。
イル６が設けられ、この真空容器５′の内方に前述のも
のと同様に回転子を構成する。前述のように、本発明に
よれば、低速度超電導回転機に従来の超電導回転子の技
術を適用した場合の問題点則ち、回転子軸方向の長さが
長く死空間が増大して全体として大形になる問題、およ
びトルクチューブからの熱侵入量が大きい問題を解決し
て、全体として小形でかつ熱侵入量が小さい超電導回転
機を提供することができる。
さらに極低温冷煤供給パイプおよび電流供給用のりード
をトルク伝達用の腕に沿って設けたので、前記パイプお
よびリード用の特別のスペースを不要としてかつ機械強
度上も好ましい構成を提供することができる。
をトルク伝達用の腕に沿って設けたので、前記パイプお
よびリード用の特別のスペースを不要としてかつ機械強
度上も好ましい構成を提供することができる。
第１図は本発明による超電導回転機を示し、第２図はそ
の側面図、第３図は第１図のＢ部拡大図第４図は第３図
における熱交換部の断面図、第５図は第１図におけるＣ
部拡大図、第６図はトルクロッド３部分の袷媒供給排出
経路の説明図、第７図、第８図は異なる実施例第９図は
従来技術における超電導回転機の回転子構造の説明図を
示す。 図において、１は超電導界磁コイル、３は腕、２は界磁
コイル容器、５，５′は真空容器、７′は磁気シールド
を示す。キー図 矛２図 オ３図 オイ図 矛Ｓ図 オ６図 う，７図 グ８図 氷タ図
の側面図、第３図は第１図のＢ部拡大図第４図は第３図
における熱交換部の断面図、第５図は第１図におけるＣ
部拡大図、第６図はトルクロッド３部分の袷媒供給排出
経路の説明図、第７図、第８図は異なる実施例第９図は
従来技術における超電導回転機の回転子構造の説明図を
示す。 図において、１は超電導界磁コイル、３は腕、２は界磁
コイル容器、５，５′は真空容器、７′は磁気シールド
を示す。キー図 矛２図 オ３図 オイ図 矛Ｓ図 オ６図 う，７図 グ８図 氷タ図
Claims (1)
- １ 回転軸から外方に放射状に延びる適数本の腕の自由
端を円形に結ぶ部材に超電導界磁コイルを環状に配置し
、このコイルへの給電ならびに極低温冷媒の給・排を前
記回転子軸および腕を介して行うとともに、前記界磁コ
イルおよび各腕を真空で取囲む真空容器を設け、その容
器の外周に適当な間隙を置いて電機子コイルを配置した
ことを特徴とする低速度超電導回転機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49122740A JPS609425B2 (ja) | 1974-10-24 | 1974-10-24 | 低速超電導回転機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49122740A JPS609425B2 (ja) | 1974-10-24 | 1974-10-24 | 低速超電導回転機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5148106A JPS5148106A (ja) | 1976-04-24 |
| JPS609425B2 true JPS609425B2 (ja) | 1985-03-09 |
Family
ID=14843407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49122740A Expired JPS609425B2 (ja) | 1974-10-24 | 1974-10-24 | 低速超電導回転機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609425B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62291198A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | 松下精工株式会社 | 印刷配線基板 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH031151U (ja) * | 1989-05-25 | 1991-01-08 |
-
1974
- 1974-10-24 JP JP49122740A patent/JPS609425B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH031151U (ja) * | 1989-05-25 | 1991-01-08 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62291198A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | 松下精工株式会社 | 印刷配線基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5148106A (ja) | 1976-04-24 |
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