JPS61272902A - 超電導巻線 - Google Patents
超電導巻線Info
- Publication number
- JPS61272902A JPS61272902A JP11415885A JP11415885A JPS61272902A JP S61272902 A JPS61272902 A JP S61272902A JP 11415885 A JP11415885 A JP 11415885A JP 11415885 A JP11415885 A JP 11415885A JP S61272902 A JPS61272902 A JP S61272902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- superconducting
- impregnated
- windings
- paraffin
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
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。
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〕
本発明は超電導発電機に使用する超電導界磁巻線ｂＬ係
り、特に、フィラー混入パラフィンを含浸した巻線の表
面全体にエポキシ樹脂を含浸硬化した超電導破壊の極め
て少ない超電導界磁巻線に関する。
り、特に、フィラー混入パラフィンを含浸した巻線の表
面全体にエポキシ樹脂を含浸硬化した超電導破壊の極め
て少ない超電導界磁巻線に関する。
第３図には超電導発電機に組込まれた超電導回転子の従
来例が示されている。超電導回転子は主］トして円筒状
ドルクチ°−１１・超電導界磁巻線−１，′ 一２Ａ、２Ｂ、ヘリウム容器３．ダンパ４および回転軸
５Ａ、５Ｂ等から構成され、これら回転軸５Ａ、５Ｂ等
は軸受６Ａ、６Ｂにより夫々支承されている。そして１
反駆動側軸端には液体ヘリウム導入ロア、ガスヘリウム
排出口８が設けられており、液体ヘリウム導入ロアより
供給される液体ヘリウム９により超電導界磁巻線２Ａ、
２Ｂは冷却されて約４．２°にの極低温状態に維持され
る。
来例が示されている。超電導回転子は主］トして円筒状
ドルクチ°−１１・超電導界磁巻線−１，′ 一２Ａ、２Ｂ、ヘリウム容器３．ダンパ４および回転軸
５Ａ、５Ｂ等から構成され、これら回転軸５Ａ、５Ｂ等
は軸受６Ａ、６Ｂにより夫々支承されている。そして１
反駆動側軸端には液体ヘリウム導入ロア、ガスヘリウム
排出口８が設けられており、液体ヘリウム導入ロアより
供給される液体ヘリウム９により超電導界磁巻線２Ａ、
２Ｂは冷却されて約４．２°にの極低温状態に維持され
る。
この超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂの励磁は電流リードＩＯ
Ａ、ＩＯＢ、スリップリング１１Ａ。
Ａ、ＩＯＢ、スリップリング１１Ａ。
１１Ｂを介して直流電源１２から電流が供給されて行な
われる。なお、１３は固定子巻線、１４は固定子鉄心、
１５はフレームである。
われる。なお、１３は固定子巻線、１４は固定子鉄心、
１５はフレームである。
超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂは第４図および第５図に示さ
れているように、円筒状トルクチューブｌの外周側に設
けられた鞍形の溝に挿入され、その挿入された超電導界
磁巻線２Ａ、２Ｂの外周上にはバインド線１６が巻付け
られ、このバインド線１６の外周上には同心円のＦＲＰ
層が設けられ。
れているように、円筒状トルクチューブｌの外周側に設
けられた鞍形の溝に挿入され、その挿入された超電導界
磁巻線２Ａ、２Ｂの外周上にはバインド線１６が巻付け
られ、このバインド線１６の外周上には同心円のＦＲＰ
層が設けられ。
ルクチューブ１の内周側に充填されている液体ヘリウム
９が遠心力で超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂの方へ押しやら
れ、超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂの内周側に設けられたク
ーリングチャンネル１８を流れて行なわれる。
９が遠心力で超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂの方へ押しやら
れ、超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂの内周側に設けられたク
ーリングチャンネル１８を流れて行なわれる。
超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂは、第６図に示すように、超
電導線が鞍形に巻回されており、巻線全体にエポキシ樹
脂が含浸されている。超電導線１９間に含浸されたエポ
キシ樹脂２０は加熱硬化時の収縮により歪が発生して歪
応力として残る。
電導線が鞍形に巻回されており、巻線全体にエポキシ樹
脂が含浸されている。超電導線１９間に含浸されたエポ
キシ樹脂２０は加熱硬化時の収縮により歪が発生して歪
応力として残る。
この超電導界磁巻線２Ａ、２Ｂを回転子に取付け。
液体ヘリウムで冷却して回転励磁を行うと、超電導界磁
巻線には熱収縮応力、電磁応力及び遠心応力が加わり、
含浸樹脂２０の歪は局部的に、開放されてクラック２１
を発生することがある。エポキシ樹脂は分子間の結合力
が大きいためクランク発生エネルギも大きく、クラック
発生時には超電導巻線をクエンチさせるのに十分な熱を
発生する。
巻線には熱収縮応力、電磁応力及び遠心応力が加わり、
含浸樹脂２０の歪は局部的に、開放されてクラック２１
を発生することがある。エポキシ樹脂は分子間の結合力
が大きいためクランク発生エネルギも大きく、クラック
発生時には超電導巻線をクエンチさせるのに十分な熱を
発生する。
超電導界磁巻線の含浸樹脂にクラック２１が発生すると
、この時発生した熱は超電導線１９に伝導し１局部的に
温度上昇してクエンチを起こす、超電導巻線にパラフィ
ンを含浸するとクエンチ電流が増大するという実験例が
電気学会技術報告（■部）第９４号に示されている。パ
ラフィンは分子間の結合力が小さいために１巻線−を極
低温に冷却しただけでクラックが多数発生するが、巻線
を静止状態で使用する場合は電磁力が加わってもクラッ
クの入ったパラフィンは巻線導体の動きを抑えるので巻
線をクエンチに至らしめなし）、巻線に電磁力が加わっ
て含浸パラフィンにクラックが発生した場合でも、パラ
フィンのクラック発生エネルギは小さく、クラック発生
熱も小さいので巻線はクランク発生熱が原因でクエンチ
を起こさない。しかし、超電導発電機機に使用する超電
導界磁巻線のように、回転子に取付けて使用するもので
は、パラフィンは回転子回転中に飛散してしまい、巻線
導体の動きを封じる ことはできなくなる。このため、摩擦熱の発生。
、この時発生した熱は超電導線１９に伝導し１局部的に
温度上昇してクエンチを起こす、超電導巻線にパラフィ
ンを含浸するとクエンチ電流が増大するという実験例が
電気学会技術報告（■部）第９４号に示されている。パ
ラフィンは分子間の結合力が小さいために１巻線−を極
低温に冷却しただけでクラックが多数発生するが、巻線
を静止状態で使用する場合は電磁力が加わってもクラッ
クの入ったパラフィンは巻線導体の動きを抑えるので巻
線をクエンチに至らしめなし）、巻線に電磁力が加わっ
て含浸パラフィンにクラックが発生した場合でも、パラ
フィンのクラック発生エネルギは小さく、クラック発生
熱も小さいので巻線はクランク発生熱が原因でクエンチ
を起こさない。しかし、超電導発電機機に使用する超電
導界磁巻線のように、回転子に取付けて使用するもので
は、パラフィンは回転子回転中に飛散してしまい、巻線
導体の動きを封じる ことはできなくなる。このため、摩擦熱の発生。
二、あるいは、超電導線に磁束変化が生じてうず電流積
を発生し、この発生熱が超電導線を局部的に温度上昇さ
せて超電導界磁巻線をクエンチさせてしまう。
を発生し、この発生熱が超電導線を局部的に温度上昇さ
せて超電導界磁巻線をクエンチさせてしまう。
本部発明は１局部的温度上昇の低減を可能とした超電導
界磁巻線を提供することを目的とする。
界磁巻線を提供することを目的とする。
（発明の概要〕
本発明は超電導線が巻回された超電導界磁巻線において
１巻線全体にシリカ、アルミナ等のフィラーを混入した
パラフィンを含浸し、その巻線を包み込むように、外周
全面にエポキシ樹脂を含浸してモールドすることを特徴
としたものであり。
１巻線全体にシリカ、アルミナ等のフィラーを混入した
パラフィンを含浸し、その巻線を包み込むように、外周
全面にエポキシ樹脂を含浸してモールドすることを特徴
としたものであり。
これによって、クラック発生熱の低減及ｑパラフィンの
飛散をなく６１巻線の局部温度上昇を低減してクエンチ
電流の増大を図ることができる。
飛散をなく６１巻線の局部温度上昇を低減してクエンチ
電流の増大を図ることができる。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図及び第２図に本発明の一実施例を示す０本実施例で
は安定化銅の中に超電導フィラメントが多数埋込まれた
超電導線１９を鞍形状に複数列及び複数段階巻回して鞍
形超電導界磁巻線を形成し、これにフィラーを混入した
パラフィン２２を巻線全体に含浸し、さらに、この巻線
の外周全面を覆うように常温硬化型のエポキシ樹脂を含
浸してモールドした。パラフィンに混入したフィラーは
、シリカ、アルミナ、ガラス粉、炭酸カルシウム、酸化
チタン、酸化マグネシウム、タルク及びカルシウムメタ
シリケートの少なくとも１種で、混入量はパラフィン盲
部に対してそれぞれのケースにつき容積比で二盲部とし
た。これらのフィラーは熱収縮率が４〜９Ｘ１０”／”
Ｃであり。
１図及び第２図に本発明の一実施例を示す０本実施例で
は安定化銅の中に超電導フィラメントが多数埋込まれた
超電導線１９を鞍形状に複数列及び複数段階巻回して鞍
形超電導界磁巻線を形成し、これにフィラーを混入した
パラフィン２２を巻線全体に含浸し、さらに、この巻線
の外周全面を覆うように常温硬化型のエポキシ樹脂を含
浸してモールドした。パラフィンに混入したフィラーは
、シリカ、アルミナ、ガラス粉、炭酸カルシウム、酸化
チタン、酸化マグネシウム、タルク及びカルシウムメタ
シリケートの少なくとも１種で、混入量はパラフィン盲
部に対してそれぞれのケースにつき容積比で二盲部とし
た。これらのフィラーは熱収縮率が４〜９Ｘ１０”／”
Ｃであり。
パラフィンの熱収縮率１〜ＸＩＯ’／’Ｃであり、パラ
フィンの熱収縮率１〜５Ｘ１０−’／”Ｃに比べて二桁
程度小さいので、パラフィンにフィラ−を混入すること
により、巻線の熱収縮は小さくなり、クラックの発生は
大幅に少なくなる。パラフィンに混入するフィラーの量
を多くしてもひずみ開放エネルギは小さいので、クラッ
ク発生熱も小さく巻線の局部温度上昇を低減することが
できる。また、フィラーはヤング率が７３００〜１１６
００ｋｇ／■２と大きく、パラフィンに混入するフィラ
ーの量を多くすることにより１巻線のヤング率も大きく
することができ、巻線に電磁力及び遠心力が加わった場
合でも超電導線１９の動きをなくすことができる。さら
に、このフィラー混入パラフィンを含浸した超電導界磁
巻線の外周全面にはエポキシ樹脂を含浸して巻線全体を
覆っているので１巻線に含浸したフィラー混入パラフィ
ンが巻線回転中い飛散することがなく、超電導線の動き
を封じることができる。これによって超電導線の動きに
よる摩擦熱及び磁束変化に伴ううず電流積が低減される
ので、巻線の局部温度上昇も低減され、クエンチの極め
て少ない超電導界磁巻線が得られる。第７図に本発明例
と従来例の巻線電流密度を比較して示す０本実施例によ
ると、前述の理由により、クエンチ電流は従来例よりも
増大し１巻線電流密度を大幅に増大することができる。
フィンの熱収縮率１〜５Ｘ１０−’／”Ｃに比べて二桁
程度小さいので、パラフィンにフィラ−を混入すること
により、巻線の熱収縮は小さくなり、クラックの発生は
大幅に少なくなる。パラフィンに混入するフィラーの量
を多くしてもひずみ開放エネルギは小さいので、クラッ
ク発生熱も小さく巻線の局部温度上昇を低減することが
できる。また、フィラーはヤング率が７３００〜１１６
００ｋｇ／■２と大きく、パラフィンに混入するフィラ
ーの量を多くすることにより１巻線のヤング率も大きく
することができ、巻線に電磁力及び遠心力が加わった場
合でも超電導線１９の動きをなくすことができる。さら
に、このフィラー混入パラフィンを含浸した超電導界磁
巻線の外周全面にはエポキシ樹脂を含浸して巻線全体を
覆っているので１巻線に含浸したフィラー混入パラフィ
ンが巻線回転中い飛散することがなく、超電導線の動き
を封じることができる。これによって超電導線の動きに
よる摩擦熱及び磁束変化に伴ううず電流積が低減される
ので、巻線の局部温度上昇も低減され、クエンチの極め
て少ない超電導界磁巻線が得られる。第７図に本発明例
と従来例の巻線電流密度を比較して示す０本実施例によ
ると、前述の理由により、クエンチ電流は従来例よりも
増大し１巻線電流密度を大幅に増大することができる。
なお１本実施例では鞍形の超電導界磁巻線で行なったが
、ソレノイド状の巻線でも同様の効果が得られる。
、ソレノイド状の巻線でも同様の効果が得られる。
本発明によれば局部的温度上昇は低減することができる
。
。
第１図は本発明の一実施例の超電導界磁巻線の斜視図、
第２図は第１図のｎ−ｎ矢視断面図、第３図は従来の超
電導界磁巻線による超電導発電機の縦断側面図、第４図
は第３図のＭ枠部の射視図。 第５図は第４図の■−■矢視断面図、第６図は従来の超
電導界磁巻線の斜視図、第７図は第６図の■−■矢視断
面図、第８図は本発明例と従来例の特性比較図である。 ２Ａ、２Ｂ・・・超電導巻線、１９・・・超電導線、２
０・・・エポキシ樹脂、２２・・・フィラー混入パラフ
ィン。 第 １ 図 ２Ａ、ＺＢ 第２ 図 ｑ 第３図 １１！４昭 第５図 第ｂ 図 寮７昭
第２図は第１図のｎ−ｎ矢視断面図、第３図は従来の超
電導界磁巻線による超電導発電機の縦断側面図、第４図
は第３図のＭ枠部の射視図。 第５図は第４図の■−■矢視断面図、第６図は従来の超
電導界磁巻線の斜視図、第７図は第６図の■−■矢視断
面図、第８図は本発明例と従来例の特性比較図である。 ２Ａ、２Ｂ・・・超電導巻線、１９・・・超電導線、２
０・・・エポキシ樹脂、２２・・・フィラー混入パラフ
ィン。 第 １ 図 ２Ａ、ＺＢ 第２ 図 ｑ 第３図 １１！４昭 第５図 第ｂ 図 寮７昭
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、超電導線を鞍形状又はソレノイド状に複数列および
複数段巻線回した超電導巻線において、前記超電導巻線
の全体にフィラーを混入したパラフィンを含浸し、前記
、巻線の外周全面にエポキシ樹脂を含浸した樹脂層を設
けることを特徴とする超電導巻線。 ２、特許請求の範囲第１項において、 パラフィンに混入する前記フィラーはシリカ、アルミナ
、ガラス粉、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化マグネ
シウム、タルク及びカルシウムメタシリケートの少なく
とも一種であることを特徴とする超電導巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11415885A JPS61272902A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 超電導巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11415885A JPS61272902A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 超電導巻線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272902A true JPS61272902A (ja) | 1986-12-03 |
Family
ID=14630604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11415885A Pending JPS61272902A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 超電導巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61272902A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0488275A2 (en) * | 1990-11-30 | 1992-06-03 | Hitachi, Ltd. | Resin-impregnated superconducting magnet coil and process for it production |
| JP2007080940A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | 超電導コイル装置 |
| JP2013247291A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Chubu Electric Power Co Inc | 超電導コイル装置 |
| US11424060B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-08-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Superconducting coil and superconducting device |
-
1985
- 1985-05-29 JP JP11415885A patent/JPS61272902A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0488275A2 (en) * | 1990-11-30 | 1992-06-03 | Hitachi, Ltd. | Resin-impregnated superconducting magnet coil and process for it production |
| JP2007080940A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | 超電導コイル装置 |
| JP2013247291A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Chubu Electric Power Co Inc | 超電導コイル装置 |
| US11424060B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-08-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Superconducting coil and superconducting device |
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