JPS6118346A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents
超電導回転電機の回転子Info
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- JPS6118346A JPS6118346A JP59140798A JP14079884A JPS6118346A JP S6118346 A JPS6118346 A JP S6118346A JP 59140798 A JP59140798 A JP 59140798A JP 14079884 A JP14079884 A JP 14079884A JP S6118346 A JPS6118346 A JP S6118346A
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- JP
- Japan
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- coil
- slot
- field coil
- superconducting field
- rotor
- Prior art date
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
-
- 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
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- 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
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- 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】
〔発明の技術分野〕
この発明は超電導回転電機の回転子、特に超電導界磁コ
イルをコイル取付軸に保持する構造に関するものである
。
イルをコイル取付軸に保持する構造に関するものである
。
従来この種の一般的な回転子として第１図に示すものが
あった。第１図において、（１１はトルクチューブ、（
２１はトルクチューブ（１）の中央部を形成するコイル
取付軸、（３）はコイル取付軸（２）に固定されている
超電導界磁コイル、（４）はトルクチューブ（１）とコ
イル取付軸（２）を囲繞する常温ダンパ、（５）はこの
常温ダンパ（４）とコイル取付軸（２１の間に配設され
ている低温ダンパ、（６）及び（７）はコイル取付軸（
２）のそれぞれ外周部及び側面部に取り付けられたヘリ
ウム外筒及びヘリウム端板、（８）及び＋９１はそれぞ
れ駆動側１反駆動側端部軸、σＱはこれらの端部軸（８
）、（９）を軸支する軸受、 （１１）は界磁電流供給
用のスリップリング、（１りはトルクチューブ（１１に
形成或いは配置されている熱交換器、 （１３１は側部
輻射シールド、 （１４）は真空部である。
あった。第１図において、（１１はトルクチューブ、（
２１はトルクチューブ（１）の中央部を形成するコイル
取付軸、（３）はコイル取付軸（２）に固定されている
超電導界磁コイル、（４）はトルクチューブ（１）とコ
イル取付軸（２）を囲繞する常温ダンパ、（５）はこの
常温ダンパ（４）とコイル取付軸（２１の間に配設され
ている低温ダンパ、（６）及び（７）はコイル取付軸（
２）のそれぞれ外周部及び側面部に取り付けられたヘリ
ウム外筒及びヘリウム端板、（８）及び＋９１はそれぞ
れ駆動側１反駆動側端部軸、σＱはこれらの端部軸（８
）、（９）を軸支する軸受、 （１１）は界磁電流供給
用のスリップリング、（１りはトルクチューブ（１１に
形成或いは配置されている熱交換器、 （１３１は側部
輻射シールド、 （１４）は真空部である。
上記構成からなる超電導回転電機の回転子Ｃ二おいては
、コイル取付軸（２）（＝配設されている超電導界磁コ
イル（３）を極低温に冷却することにより、電気抵抗を
零の状態とし、励磁損失をなくすことにより、この超電
導界磁コイル（３）（二強力な磁界を発生させ、固定子
（図示せず）（＝交流電力を発生させる。この超電導界
磁コイル（３）を極低温に冷却。
、コイル取付軸（２）（＝配設されている超電導界磁コ
イル（３）を極低温に冷却することにより、電気抵抗を
零の状態とし、励磁損失をなくすことにより、この超電
導界磁コイル（３）（二強力な磁界を発生させ、固定子
（図示せず）（＝交流電力を発生させる。この超電導界
磁コイル（３）を極低温に冷却。
保持するために液体ヘリウムを反駆動側端部軸ｔ９＋の
中央部から導入管（図示せず）を通じ、ヘリウム外筒（
６）、ヘリウム端板（７）により形成される液体ヘリウ
ム容器部に供給する一方１回転子内部を真空部側により
高真空に保つと共（二、極低温の超電導界磁コイル（３
）及びコイル取付軸（２）に回転トルクを伝えるトルク
チューブ（１）を薄肉円筒とし、且つ熱交換器（Ｌりを
設け、このトルクチューブｆｉ＋を通じ極低温部（二侵
入する熱を極力減らす構造が最も一般的である。さらに
、側面からの輻射により侵入する熱を低減するため、側
部輻射シールド（１３）が設けられている。
中央部から導入管（図示せず）を通じ、ヘリウム外筒（
６）、ヘリウム端板（７）により形成される液体ヘリウ
ム容器部に供給する一方１回転子内部を真空部側により
高真空に保つと共（二、極低温の超電導界磁コイル（３
）及びコイル取付軸（２）に回転トルクを伝えるトルク
チューブ（１）を薄肉円筒とし、且つ熱交換器（Ｌりを
設け、このトルクチューブｆｉ＋を通じ極低温部（二侵
入する熱を極力減らす構造が最も一般的である。さらに
、側面からの輻射により侵入する熱を低減するため、側
部輻射シールド（１３）が設けられている。
一方、常温ダンパ（４）及び低温ダンパ（５）は、固定
子からの高調波磁界をシールドし、超電導界磁コイル（
３）を保護すると共に、電力系統のしよう乱による回転
子振動を減衰させる機能を有する一方。
子からの高調波磁界をシールドし、超電導界磁コイル（
３）を保護すると共に、電力系統のしよう乱による回転
子振動を減衰させる機能を有する一方。
常温ダンパ（４）は真空外筒としての機能、低温ダンパ
（５）はヘリウム容器部への輻射シールドとしての機能
を兼ねる方式が一般的である。尚、第１図においては１
回転子内部のヘリウム導入、排出系を構成する配管類及
び回転子に接続されているヘリウム導入、排出装置は省
略している。
（５）はヘリウム容器部への輻射シールドとしての機能
を兼ねる方式が一般的である。尚、第１図においては１
回転子内部のヘリウム導入、排出系を構成する配管類及
び回転子に接続されているヘリウム導入、排出装置は省
略している。
超電導界磁コイル（３）は第２図（二示すように直線部
（３１） 、アーク部（３２） 、コーナ部（３３）を
有する構造となっている。この超電導界磁コイル（３）
が運転中（二動くと摩擦熱によって超電導破壊を起こす
ので、堅固に保持する必要がある。
（３１） 、アーク部（３２） 、コーナ部（３３）を
有する構造となっている。この超電導界磁コイル（３）
が運転中（二動くと摩擦熱によって超電導破壊を起こす
ので、堅固に保持する必要がある。
又、第１図から判るように、超電導界磁コイル（３）は
、ヘリウム外筒（６）、低温ダンパ（５）、常温ダンパ
（４）によって三重１−１１われでいるので１点検・修
理が非常に困難である。特に１回転型機（二おいては、
高い信頼性が要求されるので、超電導界磁コイル（３）
の保持方法は、超電導回転電機の成否の鍵であるといっ
ても過言ではない。
、ヘリウム外筒（６）、低温ダンパ（５）、常温ダンパ
（４）によって三重１−１１われでいるので１点検・修
理が非常に困難である。特に１回転型機（二おいては、
高い信頼性が要求されるので、超電導界磁コイル（３）
の保持方法は、超電導回転電機の成否の鍵であるといっ
ても過言ではない。
従来この種の超電導界磁コイル（３）の保持方法として
は、特開昭５７−１６６８３９号公報（二記載されるも
のがある。この保持方法は第３図に示すようＣ二、超電
導界磁コイル（３）の直線部（３１）はコイル取付軸（
２）に形成されたスロットの直線部に収納されそのスロ
ットに挿入された楔αＱで保持され。
は、特開昭５７−１６６８３９号公報（二記載されるも
のがある。この保持方法は第３図に示すようＣ二、超電
導界磁コイル（３）の直線部（３１）はコイル取付軸（
２）に形成されたスロットの直線部に収納されそのスロ
ットに挿入された楔αＱで保持され。
超電導界磁コイル（３）のアーク部（３２）とコーナ部
（３３）はコイル取付軸（２）に形成された段落ち部に
収納され保持環ａｅと絶縁つめ物←ηで保持されている
。
（３３）はコイル取付軸（２）に形成された段落ち部に
収納され保持環ａｅと絶縁つめ物←ηで保持されている
。
なお、保持環（Ｌ６）の内周側には絶縁カバー四が配設
されている。
されている。
第４図は第１図のＩＹ −ＩＹ線における断面図、即ち
、超電導界磁コイル（３）の直線部（３１）の円周方向
の断面図を示し、第４図において、（２１はコイル取付
軸、（３）は超電導界磁コイル、 （１５）は楔、０鶴
はコイル取付軸（２）の表面に軸方向に形成されたスロ
ット、（Ｌ９はスロット内絶縁、（２■は楔絶縁である
。この構成において、超電導界磁コイル（３）は、Ａ−
Ａ線を取り巻くようＣ二巻口しておシ、従って、Ａ−Ａ
線を極中心として強力な磁界を発生する。楔（１ツは超
電導界磁コイル（３）をスロットα（至）内に堅固に保
持するように打ち込まれている。従って、コイル保持の
信頼性は高い。
、超電導界磁コイル（３）の直線部（３１）の円周方向
の断面図を示し、第４図において、（２１はコイル取付
軸、（３）は超電導界磁コイル、 （１５）は楔、０鶴
はコイル取付軸（２）の表面に軸方向に形成されたスロ
ット、（Ｌ９はスロット内絶縁、（２■は楔絶縁である
。この構成において、超電導界磁コイル（３）は、Ａ−
Ａ線を取り巻くようＣ二巻口しておシ、従って、Ａ−Ａ
線を極中心として強力な磁界を発生する。楔（１ツは超
電導界磁コイル（３）をスロットα（至）内に堅固に保
持するように打ち込まれている。従って、コイル保持の
信頼性は高い。
又、第５図は超電導界磁コイル（３１のアーク部（３２
）の軸方向の断面図を示し、第５図において、（１）は
トルクチューブ、（２）はコイル取付軸、（３）は超電
導界磁コイル、（６）及び（７）はヘリウム外筒及び端
板。
）の軸方向の断面図を示し、第５図において、（１）は
トルクチューブ、（２）はコイル取付軸、（３）は超電
導界磁コイル、（６）及び（７）はヘリウム外筒及び端
板。
αｅは保持環、 （１７）は絶縁つめ物、（２Ｄは絶縁
敷板、（２渇は絶縁カバーである。第３図、第５図にお
いて。
敷板、（２渇は絶縁カバーである。第３図、第５図にお
いて。
超電導界磁コイル（３）のアーク部（３２）とコーナ部
（３３）はコイル取付軸（２）に形成された段落ち部に
収納され、その隙間に絶縁つめ物σηが堅固に打ち込ま
れており、更に、その上から保持環（１６１が焼ばめら
れている。
（３３）はコイル取付軸（２）に形成された段落ち部に
収納され、その隙間に絶縁つめ物σηが堅固に打ち込ま
れており、更に、その上から保持環（１６１が焼ばめら
れている。
しかしながら、超電導界磁コイル（３）のアーク部（３
２）とコーナ部（３３） 、即ち、コイル取付軸（２■
：形成された段落ち部における大きな体積を占める絶縁
つめ物（１７）の熱収縮量はコイル取付軸＋２１や超電
導界磁コイル（３）の熱収縮量に比べ約２倍程度大きく
、常温での製作段階で絶縁つめ物（１７）を堅固に打ち
込んでも極低温に冷却すると、絶縁つめ物αηと超電導
界磁コイル（３）との間に隙間が生じる。絶縁つめ物α
ηは大きな体積を有するのでこの隙間も大きなものとな
り、従って、運転中に振動などの原因で超電導界磁コイ
ル（３）が動き、摩擦熱によって超電導破壊を起こす恐
れがある。又、超電導界磁コイル（３）の遠心力（：対
する保持に保持環（［６）が必要であシ、構造が複雑と
なり点検・修理に多大の労力を要していた。
２）とコーナ部（３３） 、即ち、コイル取付軸（２■
：形成された段落ち部における大きな体積を占める絶縁
つめ物（１７）の熱収縮量はコイル取付軸＋２１や超電
導界磁コイル（３）の熱収縮量に比べ約２倍程度大きく
、常温での製作段階で絶縁つめ物（１７）を堅固に打ち
込んでも極低温に冷却すると、絶縁つめ物αηと超電導
界磁コイル（３）との間に隙間が生じる。絶縁つめ物α
ηは大きな体積を有するのでこの隙間も大きなものとな
り、従って、運転中に振動などの原因で超電導界磁コイ
ル（３）が動き、摩擦熱によって超電導破壊を起こす恐
れがある。又、超電導界磁コイル（３）の遠心力（：対
する保持に保持環（［６）が必要であシ、構造が複雑と
なり点検・修理に多大の労力を要していた。
この発明は上記のような従来のものの欠点に鑑がみてな
されたものであり、コイル取付軸の軸表面に直線部、コ
ーナ部、アーク部を有するスロットを形成し、このスロ
ットに超電導界磁コイルを収納した後、スロットに楔を
挿着することにより、超電導界磁コイルを簡単な構造で
容易に保持することができる超電導回転電機の回転子を
提供するものである。
されたものであり、コイル取付軸の軸表面に直線部、コ
ーナ部、アーク部を有するスロットを形成し、このスロ
ットに超電導界磁コイルを収納した後、スロットに楔を
挿着することにより、超電導界磁コイルを簡単な構造で
容易に保持することができる超電導回転電機の回転子を
提供するものである。
〔発明の２一実施例〕
以下、この発明の一実施例を第６図、′ｓ７図（−基づ
いて説明する。第６図はコイル取付軸端部な示す斜視図
、第７図は第６図■−■線における断面図であり、第６
図、第７図において、（２）はコイル取付軸、（３）は
超電導界磁コイル、 ｃ！３１はコイル取付軸（２１に
形成され、超電導界磁コイル（３）を収納するスロツ、
トであり、直線部、アーク部、コーナ部により構成され
ている。（至）はスロット（２３）に挿着され、超電導
界磁コイル（３）を堅固に保持する楔である。
いて説明する。第６図はコイル取付軸端部な示す斜視図
、第７図は第６図■−■線における断面図であり、第６
図、第７図において、（２）はコイル取付軸、（３）は
超電導界磁コイル、 ｃ！３１はコイル取付軸（２１に
形成され、超電導界磁コイル（３）を収納するスロツ、
トであり、直線部、アーク部、コーナ部により構成され
ている。（至）はスロット（２３）に挿着され、超電導
界磁コイル（３）を堅固に保持する楔である。
以上のような構成により、超電導界磁コイル（３）は、
直線部（３１）とアーク部（３２）を初めにスロット（
２３）中に収納し、その後、コーナ部（３３）をスロッ
ト（２３）中に収納することにより、スロット囚）中に
組込まれる。その後、楔Ｃ２（イ）をスロワ） （２３
）に挿着して。
直線部（３１）とアーク部（３２）を初めにスロット（
２３）中に収納し、その後、コーナ部（３３）をスロッ
ト（２３）中に収納することにより、スロット囚）中に
組込まれる。その後、楔Ｃ２（イ）をスロワ） （２３
）に挿着して。
超電導界磁コイル（３）を堅固に保持するようにしてい
る。従って、超電導界磁コイル（３）のアーク部（３２
）とコーナ部（３３）の周辺の絶縁つめ物（１７）が不
要となるので、絶縁つめ物αカの熱収縮により超電導界
磁コイル（３）周囲に隙間を生じることがなくなり、運
転中に超電導界磁コイル（３）が動くのを阻止でき、摩
擦熱によって超電導破壊を生じることがない。又、超電
導界磁コイル（３）の全体な楔圓で保持するので、保持
環（１６）を省略することができ１点検・修理を多大の
労力を要することなく行える。
る。従って、超電導界磁コイル（３）のアーク部（３２
）とコーナ部（３３）の周辺の絶縁つめ物（１７）が不
要となるので、絶縁つめ物αカの熱収縮により超電導界
磁コイル（３）周囲に隙間を生じることがなくなり、運
転中に超電導界磁コイル（３）が動くのを阻止でき、摩
擦熱によって超電導破壊を生じることがない。又、超電
導界磁コイル（３）の全体な楔圓で保持するので、保持
環（１６）を省略することができ１点検・修理を多大の
労力を要することなく行える。
この発明は以上説明した通シ、コイル取付軸の軸表面に
直線部、コーナ部、アーク部を有するスロットを形成し
、このスロット（二超電導界磁コイルを収納した後、ス
ロットに楔を挿着することにより、超電導界磁コイルを
簡単な構造で容易（二保持することができる信頼性の高
い超電導回転電機の回転子を得ることができる。
直線部、コーナ部、アーク部を有するスロットを形成し
、このスロット（二超電導界磁コイルを収納した後、ス
ロットに楔を挿着することにより、超電導界磁コイルを
簡単な構造で容易（二保持することができる信頼性の高
い超電導回転電機の回転子を得ることができる。
第１図は一般的な超電導回転電機の回転子の全体概念を
示す断面図、第２図は第１図における超電導界磁コイル
の巻線後の状態を示す斜視図、第３図は従来の超電導回
転電機の回転子のコイル取付軸端部な示す斜視図、第４
図は第１図ＩＶ−ＩＶ線における断面図、第５図は従来
の超電導界磁コイルのアーク部を示す断面図、第６図は
この発明の一実施例Ｃ二よる超電導回転電機の回転子の
コイル取付軸端部な示す斜視図、第７図は第６図■−■
線における断面図である。 図において、（２）はコイル取付軸、（３）は超電導界
磁コイル、 （３１）は直線部、 （３２）はアーク部
、 （３３）はコーナ部、いはスロット、 Ｃ２４）は
楔である。 尚０図中同ニ符号は同−又は相当部分を示す。
示す断面図、第２図は第１図における超電導界磁コイル
の巻線後の状態を示す斜視図、第３図は従来の超電導回
転電機の回転子のコイル取付軸端部な示す斜視図、第４
図は第１図ＩＶ−ＩＶ線における断面図、第５図は従来
の超電導界磁コイルのアーク部を示す断面図、第６図は
この発明の一実施例Ｃ二よる超電導回転電機の回転子の
コイル取付軸端部な示す斜視図、第７図は第６図■−■
線における断面図である。 図において、（２）はコイル取付軸、（３）は超電導界
磁コイル、 （３１）は直線部、 （３２）はアーク部
、 （３３）はコーナ部、いはスロット、 Ｃ２４）は
楔である。 尚０図中同ニ符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 超電導界磁コイルが装着されるコイル取付軸を有する超
電導回転電機の回転子において、上記コイル取付軸の軸
表面に直線部、コーナ部、アーク部を有するスロットを
形成し、このスロット中に上記超電導界磁コイルを収納
した後、上記スロットに楔を挿着して上記超電導界磁コ
イルを保持するようにしたことを特徴とする超電導回転
電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59140798A JPS6118346A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 超電導回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59140798A JPS6118346A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6118346A true JPS6118346A (ja) | 1986-01-27 |
Family
ID=15276986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59140798A Pending JPS6118346A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6118346A (ja) |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP59140798A patent/JPS6118346A/ja active Pending
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