JPS61196763A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents

超電導回転電機の回転子

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JPS61196763A
JPS61196763A JP60039575A JP3957585A JPS61196763A JP S61196763 A JPS61196763 A JP S61196763A JP 60039575 A JP60039575 A JP 60039575A JP 3957585 A JP3957585 A JP 3957585A JP S61196763 A JPS61196763 A JP S61196763A
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coil mounting
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Toshiki Hirao
平尾 俊樹
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    • 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
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/20Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil wherein the cooling medium vaporises within the machine casing
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    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
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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。

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の構造に関するもの
である。
〔従来の技術〕
従来この種の回転子として第1図に示すものがあった。
第1図において、(1)はトルクチューブ、(2)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、t4+はトルクチューブ(1)とコイル取付
軸+21を囲繞する常温ダンパ、+5)はこの常温ダン
パ141とコイル取付軸(2)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)の夫
々1外周部及び側面部に取り付けられたヘリウム外筒、
ヘリウム端板、(8)及び+91は夫々駆動側、反駆動
側端部軸、口αはこれらの端部軸181(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、
+121はトルクチューブ(1)に形成或いは配置され
ている熱交換器、叫は側部輻射シールド、(141は真
空部、d5)は液体ヘリウムの液溜め部である。。
上記構成からなる超電導回転機の回転子においては、コ
イル取付軸(2)に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)に強力な磁界を発生させ、固定子(図示せ
ず)に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(9)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、回転子
内部を真空部側により高真空〔ζ保つと共に、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(12を設け、このトルクチューブ(1)
を通じ極低温部に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+131が設けられ
ている。
一方、常温ダンパt41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、常温ダンパ(4
)は真空外筒としての機能、低温ダンパはヘリウム容器
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。なお第1図においては、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、排出装置は省略した。
このような回転子に使用される従来のコイル取付軸とし
ては、例えば特開昭57”18961号公報lζ記載さ
れるものがある。第2図は従来のコイル取付軸(2)の
端部の構造図であり、+161は超電導界磁コイル(3
)を遠心力に抗して保持するための保持リング、(17
)は超電導界磁コイル(3)と保持リング(16)との
間および超電導界磁コイル(3)とコイル取付軸(2)
との間を電気的に絶縁するとともに超電導界磁コイル(
3)を固定するスペーサ、(旧はコイル取付軸(2)の
段落ち部に設けられた半径方向の穴、(191は液体ヘ
リウムが貯えられる間隙を示す。なお、矢印は侵入熱の
流れを示す。
以上の構造においては、前述のようにトルクチューブ(
11を通じて極低温部fζ侵入する熱を熱交換器(12
)を設けて、極力減らすようにしているが、それでもト
ルクチューブ(1)を通じてコイル取付軸(2)へ侵入
する熱が残る。この熱の一部分はスペーサUηの溝(図
示せず)および穴(18)に溜められた液体ヘリウムに
吸収され、残りは穴118)の間を通りコイル取付軸(
2)の中央部へ伝熱される。したがって、超電導界磁コ
イル13)の温度が上昇するおそれがある。
本装置は前述のように、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にして励磁
損失を無くし、この超電導界磁コイル(3)に強力な磁
界を発生させており、界磁コイル(3)の温度が高くな
り、超電導状態が維持できない場合は、この回転機を停
止させなければならない。
この回転機が発電機である場合は、発電ユニット全体の
停止につながる。
従来のコイル取付軸の端部は以上のように構成されてい
るため、超電導界磁コイルの温度が高くなり、超電導破
壊を起こして運転を停止しなければならなくなるという
恐れがある欠点があ−】た。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、コイル取付軸の端部の外表面に円周方向
の溝を設けること(こより、トルクチューブを経て侵入
した熱をうばい去って、界磁コイルの超電導破壊を防ぎ
、安定した運転ができる超電導回転機の回転子を提供す
るものである。
〔発明の実施例〕
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第8図Eζおいて、媚はトルクチューブ(1)との接続
部に近いコイル取付軸(2)の外表面に設けられた溝、
シ1)は溝(201とコイル取付軸(2)の内部の液溜
め部05)とを連通ずる貫通穴である。溝(支))およ
び貫通穴(21)は、液溜め部(19及び間隙t19)
に貯えられた液体ヘリウムが流入する。
以上の構成によれば、トルクチューブ(1)を通−】で
侵入する熱は冷却面積の大きい溝(至)部において、そ
の大半が液体ヘリウムに吸収される。すなわち、溝シロ
)は、熱しゃへいの機能を果たし、侵入熱が超電導界磁
コイル(3)の温度を高める恐れは全くなくなる。
また、貫通穴ul+を設けると、間隙t19+ 、溝t
201 、貫通穴Q1)、液溜め部(15)を通る流路
が形成されるため、液体ヘリウムの流路抵抗が減少し冷
却効果が高まる。
なお、超電導界磁コイル(3)の極間わたり部はコイル
取付軸(2)の片端に設けられることが多い。第4図f
ζ他の実施例として、トルクチューブ(1)♂の接続部
と極間わたり部(22との間に溝(2o)を設ける構成
を示す。この構成によればトルクチューブ(1)からの
熱が極間わたり部剛の超電導線にも加わることはない。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、コイル取付軸の端部の
外表面に円周方向の溝を設けることにより、トルクチュ
ーブからの侵入熱をうばい、超電導界磁コイルの超電導
破壊を防ぎ、安定した運転ができる信頼性の高い超電導
回転電機の回転子が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の超電導回転電機の回転子を示す断面図、
第2図は従来のコイル取付軸端部を示す断面図、第8図
はこの発明の一実施例による超電導回転電機の回転子の
コイル取付軸端部を示す断面図、第4図はこの発明の他
の実施例によるコイル取付軸端部を示す断面図である。 図において、(1)はトルクチューブ、(2)はコイル
取付軸、13)はm電導界磁コイル、@)は溝、taは
貫通穴、@は極間わたり部である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超電導界磁コイルを保持するコイル取付軸、この
    コイル取付軸の両端に設けられて上記コイル取付軸にト
    ルクを伝えるトルクチューブを備えたものにおいて、上
    記コイル取付軸の端部の外表面に円周方向の溝を設けた
    ことを特徴とする超電導回転電機の回転子。
  2. (2)溝とコイル取付軸の内周側と連通する貫通穴を設
    けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の超電
    導回転電機の回転子。
  3. (3)溝は、超電導界磁コイルの極間わたり部とトルク
    チューブ接続部との間に設けられることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項または第2項記載の超電導回転電機
    の回転子。
JP60039575A 1985-02-26 1985-02-26 超電導回転電機の回転子 Granted JPS61196763A (ja)

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DE19863606207 DE3606207A1 (de) 1985-02-26 1986-02-26 Rotor fuer eine supraleitende rotierende elektrische maschine

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Also Published As

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