JPS62107668A - 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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- JPS62107668A JPS62107668A JP60247359A JP24735985A JPS62107668A JP S62107668 A JPS62107668 A JP S62107668A JP 60247359 A JP60247359 A JP 60247359A JP 24735985 A JP24735985 A JP 24735985A JP S62107668 A JPS62107668 A JP S62107668A
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- Japan
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- field coil
- coil
- superconducting
- superconducting field
- filler
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- 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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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は超電導回転電機に関し、特に超電導界磁コイ
ルの保持方式に関するものである。
ルの保持方式に関するものである。
第５図は例えば特開５７−１６１’１８８８号公報に示
さｎｊご従来の超電導回転電機の構造を示す断面図であ
ろう 第５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）ハコイル取付軸（２）に固定さｎ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
Ｍ （２）を囲繞する常温グンパ、（５）はこの常温グ
ンパ（４）とコイル取付軸（２）の間に配設さｎている
低温ゲンパ、（６）及び（７）はコイル取付軸（２）の
夫々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（９）は夫々駆動側、反駆動
側端部軸、ａｉはこれらの端部軸ｆ８１ （９１を軸支
する軸受、０１）は界磁電流供給用のスリップリング、
＠はトルクチューブ（１）に形成或いは配置さ１ている
熱交換器、ｑ３は側部輻射シールド、０４）は真空部、
ａ９は液体ヘリウムの液溜め部である。
さｎｊご従来の超電導回転電機の構造を示す断面図であ
ろう 第５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）ハコイル取付軸（２）に固定さｎ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
Ｍ （２）を囲繞する常温グンパ、（５）はこの常温グ
ンパ（４）とコイル取付軸（２）の間に配設さｎている
低温ゲンパ、（６）及び（７）はコイル取付軸（２）の
夫々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（９）は夫々駆動側、反駆動
側端部軸、ａｉはこれらの端部軸ｆ８１ （９１を軸支
する軸受、０１）は界磁電流供給用のスリップリング、
＠はトルクチューブ（１）に形成或いは配置さ１ている
熱交換器、ｑ３は側部輻射シールド、０４）は真空部、
ａ９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口電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きせ、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ｎる液体ヘリウム容器部にｉｔ給する一方、回転
子内部を真空部０局により高真空に保つと共に、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（２）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０が設けられてい
るニ 一方、常温ダンパ（４）及び低温ダンパ（５）は、固定
子からの昼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、常温グンパ（４
）は真空外筒としての機能、低温グンパはヘリウム容器
部への輻射ミ、−ルドとしての機能を兼ねる方式が一般
的である。なお第５図１こおいては、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。
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きせ、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ｎる液体ヘリウム容器部にｉｔ給する一方、回転
子内部を真空部０局により高真空に保つと共に、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（２）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０が設けられてい
るニ 一方、常温ダンパ（４）及び低温ダンパ（５）は、固定
子からの昼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、常温グンパ（４
）は真空外筒としての機能、低温グンパはヘリウム容器
部への輻射ミ、−ルドとしての機能を兼ねる方式が一般
的である。なお第５図１こおいては、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。
次に、コイル取付軸表面の溝に超電導界磁コイルが巻回
さｎた構造について、更に詳細に説明する。第６図は第
５図における線Ｖｌ−ＶＴに沿う断面図で、（２）はコ
イル取付軸、α→はコイル取付軸（２）の表面に軸方向
に設けられたスロット、（３）はスロットＧＯ内に収め
られた超電導界磁コイル、αηはスロット内絶縁物、ａ
ｙｔｒは超電導界磁コイル（３）をスロットＱＩ内に保
持するくさび、ＱｌＩは上部ツメモノである。第７図は
溝内の構成の詳細を示すものである。
さｎた構造について、更に詳細に説明する。第６図は第
５図における線Ｖｌ−ＶＴに沿う断面図で、（２）はコ
イル取付軸、α→はコイル取付軸（２）の表面に軸方向
に設けられたスロット、（３）はスロットＧＯ内に収め
られた超電導界磁コイル、αηはスロット内絶縁物、ａ
ｙｔｒは超電導界磁コイル（３）をスロットＱＩ内に保
持するくさび、ＱｌＩは上部ツメモノである。第７図は
溝内の構成の詳細を示すものである。
第７図において、（１）は２枚のサイＶツメモノで、例
えばガラスエポキシ積層板等である。サイドツメモノ翰
を２枚挿入しているのは界磁コイル（３）の破損防止と
作業性の問題からで、界磁コイル（３）側の絶縁板−１
枚があらかじめ挿入されており、そノ後、スロット内絶
縁物Ｑ１）側のサイドツメモノ翰１枚が打ち込まれる５
通常２枚のサイドツメモノ勾はくさび状に形成さ１打ち
込みにより超電導界磁コイル（３）に圧縮力を与えるよ
うにする。
えばガラスエポキシ積層板等である。サイドツメモノ翰
を２枚挿入しているのは界磁コイル（３）の破損防止と
作業性の問題からで、界磁コイル（３）側の絶縁板−１
枚があらかじめ挿入されており、そノ後、スロット内絶
縁物Ｑ１）側のサイドツメモノ翰１枚が打ち込まれる５
通常２枚のサイドツメモノ勾はくさび状に形成さ１打ち
込みにより超電導界磁コイル（３）に圧縮力を与えるよ
うにする。
次にこのように構成さｎたスロット（至）内の超電導界
磁コイル（３）の円周方向の変形に対する保持について
説明する。
磁コイル（３）の円周方向の変形に対する保持について
説明する。
第６図（こ於て、超電導界磁コイル＋３）は線Ａ−Ａを
取り巻くように巻回しており、従って線Ａ−Ａを極中心
として強力な磁界を発生する。ところで超電導界磁コイ
ル（３）には回転による遠心力の外に強力な電磁力が働
らく、もし、界磁コイル（３）が堅固に固定されてなく
電磁力（ζより移動すると、その摩擦熱により界磁コイ
ル（３）の温度が高くなり超電導破壊を起こす危険性が
高くなる。超電導破壊を起こすと、回転電機の運転を停
止することになり、界磁コイルの固定は極めて大きな問
題である。
取り巻くように巻回しており、従って線Ａ−Ａを極中心
として強力な磁界を発生する。ところで超電導界磁コイ
ル（３）には回転による遠心力の外に強力な電磁力が働
らく、もし、界磁コイル（３）が堅固に固定されてなく
電磁力（ζより移動すると、その摩擦熱により界磁コイ
ル（３）の温度が高くなり超電導破壊を起こす危険性が
高くなる。超電導破壊を起こすと、回転電機の運転を停
止することになり、界磁コイルの固定は極めて大きな問
題である。
従来の保持方式では界磁コイル（３）とスロ７）内絶縁
物ａηの間に少なくとも２枚の絶縁板を強固に挿入する
ことにより、電磁力による移動を防出している。
物ａηの間に少なくとも２枚の絶縁板を強固に挿入する
ことにより、電磁力による移動を防出している。
従来の保持方式は以上のように構成されているので、巻
回後の超電導界磁コイル（３）の各段間での厚さの不ぞ
ろいがあった場合、一部の段の超電導界磁コイル（３）
は円周方向に堅固に保持されるが、一部の超電導界磁コ
イル（３）は堅固に保持できず、従って電磁力で超電導
界磁コイル（３）が移動し、超電導破壊を生じる可能性
を有する問題があったこの発明は上記のような問題点を
解消するためになされたものであり、超電導界研コイル
の円周方向に対する保持を堅固にすることにより、電磁
力による超電導界磁コイルの移動を防ぎ、摩擦熱による
温度上昇にもとづく超電導破壊の発生を防止することを
目的とする。
回後の超電導界磁コイル（３）の各段間での厚さの不ぞ
ろいがあった場合、一部の段の超電導界磁コイル（３）
は円周方向に堅固に保持されるが、一部の超電導界磁コ
イル（３）は堅固に保持できず、従って電磁力で超電導
界磁コイル（３）が移動し、超電導破壊を生じる可能性
を有する問題があったこの発明は上記のような問題点を
解消するためになされたものであり、超電導界研コイル
の円周方向に対する保持を堅固にすることにより、電磁
力による超電導界磁コイルの移動を防ぎ、摩擦熱による
温度上昇にもとづく超電導破壊の発生を防止することを
目的とする。
この発明に係る超電導回転電機の回転子は、超電導界磁
コイルとスロット内絶縁物の間のサイドツメモノを超電
導界磁コイルの各段毎に分割し、かつ上記サイドツメモ
ノを超電導界磁コイルの長手方向に分割して設置したも
のであり、サイドツメモノの長手方向の間に充填物を挿
着したものである。
コイルとスロット内絶縁物の間のサイドツメモノを超電
導界磁コイルの各段毎に分割し、かつ上記サイドツメモ
ノを超電導界磁コイルの長手方向に分割して設置したも
のであり、サイドツメモノの長手方向の間に充填物を挿
着したものである。
この発明におけろ超電導回転電機の回転子では、超電導
界磁コイルの各段毎の巻回時にサイドツメモノを強固に
打込み、かつサイドツメモノの長手方向の間隙に充填物
を挿着することにより超電導界磁コイルの円周方向の保
持がなさ１ろ。
界磁コイルの各段毎の巻回時にサイドツメモノを強固に
打込み、かつサイドツメモノの長手方向の間隙に充填物
を挿着することにより超電導界磁コイルの円周方向の保
持がなさ１ろ。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（２）、（３）、α７１〜０１はト述した
従来装置の構成と同様である。Ｑカは超電導界磁コイル
（３）の段毎に設置されるサイドツメモノであり、長手
方向に分割されている５＠はサイドツメモノ？υの間に
挿着さＩた充填物であり、例えばシミ５ンを含浸したフ
ェルト等により構成され、組立時には矛軟性を有し時間
の経過とともに固化（７、超電導界磁コイル（３）の円
周方向の保持部材としての機能を発生する。超電導界磁
コイル（３）は専用の巻線機（図示せず）で第２図の如
く巻回される。、０ηは超電導界磁コイル（３）の段で
ある。
図において、（２）、（３）、α７１〜０１はト述した
従来装置の構成と同様である。Ｑカは超電導界磁コイル
（３）の段毎に設置されるサイドツメモノであり、長手
方向に分割されている５＠はサイドツメモノ？υの間に
挿着さＩた充填物であり、例えばシミ５ンを含浸したフ
ェルト等により構成され、組立時には矛軟性を有し時間
の経過とともに固化（７、超電導界磁コイル（３）の円
周方向の保持部材としての機能を発生する。超電導界磁
コイル（３）は専用の巻線機（図示せず）で第２図の如
く巻回される。、０ηは超電導界磁コイル（３）の段で
ある。
次に超電導界磁コイル（３）の組立について、第３図に
より説明する。専用の巻線機で巻回された、超電導界磁
コイル（３）は、片側の辺をコイル取付軸（２）の表面
に加工されたスロワ） （１６ａ）内に納め、各段毎に
他の辺を相対するスロット（１６ｂ）内へ配設する。超
電導界磁コイル（３）の各段毎のスロワ）内設置後、夫
々にサイドツメモノにηを打込み、サイドツメモノ（財
）の長手方向の間に充填物翰を挿着して埋める。
より説明する。専用の巻線機で巻回された、超電導界磁
コイル（３）は、片側の辺をコイル取付軸（２）の表面
に加工されたスロワ） （１６ａ）内に納め、各段毎に
他の辺を相対するスロット（１６ｂ）内へ配設する。超
電導界磁コイル（３）の各段毎のスロワ）内設置後、夫
々にサイドツメモノにηを打込み、サイドツメモノ（財
）の長手方向の間に充填物翰を挿着して埋める。
サイドツメモノ（ハ）による超電導界磁：ｌ イｒ’ｖ
（３’） （７）短絡をさけるため、サイドツメモノ
２１）の材質には絶縁材を用いることが望ましい。
（３’） （７）短絡をさけるため、サイドツメモノ
２１）の材質には絶縁材を用いることが望ましい。
第４図はサイドツメモノクリと充填物働を超電導界磁コ
イル（３）の長手方向に沿って配置した状況を示すもの
である。
イル（３）の長手方向に沿って配置した状況を示すもの
である。
以上のように、この発明によればサイドツメモノを超電
導界磁コイルの各段毎に分割し、かつ上記サイドツメモ
ノを超電導界磁コイルの長手方向に分割して、設置し、
サイドツメモノの長手方向の間隙に充填物を挿着するこ
とにより、超電導界磁コイルを円周方向に保持するよう
に構成したので、超電導界磁コイルの各段間の厚さの不
ぞろいの影響をうけることなく、超電導界磁コイルの円
周方向に対する堅固な保持が可能となり、電磁力による
超電導界磁コイルの移動を防止でき、摩擦熱による温度
上昇にもとずく超電導破壊を防止できる効果がある。
導界磁コイルの各段毎に分割し、かつ上記サイドツメモ
ノを超電導界磁コイルの長手方向に分割して、設置し、
サイドツメモノの長手方向の間隙に充填物を挿着するこ
とにより、超電導界磁コイルを円周方向に保持するよう
に構成したので、超電導界磁コイルの各段間の厚さの不
ぞろいの影響をうけることなく、超電導界磁コイルの円
周方向に対する堅固な保持が可能となり、電磁力による
超電導界磁コイルの移動を防止でき、摩擦熱による温度
上昇にもとずく超電導破壊を防止できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による超電導回転電機の回
転子のスロット内断面図、第２図は巻回後の超電導界磁
コイルを示す斜視図、第３図はこの発明に係る超電導界
磁コイルのスロット内への配役状況を示す図、第４図は
この発明に係るサイドツメモノと充填物の構成を示す斜
視図、第５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６図は第５図Ｖｌ −ＶＩ線にお
ける超電導界磁コイルの巻線後の状態を示す斜視図、第
７図は従来の超電導回転電機の回転子のスロット内断面
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、Ｃ３］）は超電導界磁コイルの段、αＧはス
ロット、（２）はサイドツメモノ、＠は充填物である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
転子のスロット内断面図、第２図は巻回後の超電導界磁
コイルを示す斜視図、第３図はこの発明に係る超電導界
磁コイルのスロット内への配役状況を示す図、第４図は
この発明に係るサイドツメモノと充填物の構成を示す斜
視図、第５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６図は第５図Ｖｌ −ＶＩ線にお
ける超電導界磁コイルの巻線後の状態を示す斜視図、第
７図は従来の超電導回転電機の回転子のスロット内断面
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、Ｃ３］）は超電導界磁コイルの段、αＧはス
ロット、（２）はサイドツメモノ、＠は充填物である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）軸表面にスロットが形成されたコイル取付軸と、
このコイル取付軸のスロット中に収納される超電導界磁
コイルと、上記超電導界磁コイルの円周方向の変形を防
止するサイドツメモノを有する回転子において、上記サ
イドツメモノを超電導界磁コイルの各段毎に分割し、か
つ上記サイドツメモノを超電導界磁コイルの、長手方向
に分割し、長手方向のサイドツメモノの間に充填物を挿
着したことを特徴とする超電導回転電機の回転子。 - （２）サイドツメモノは絶縁板で構成されたことを特徴
とする特許請求範囲第１項記載の超電導回転電機の回転
子。 - （３）充填物はレジンを含浸したフェルトよりなること
を特徴とする特許請求範囲第１項又は第２項記載の超電
導回転電機の回転子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247359A JPS62107668A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 超電導回転電機の回転子 |
| DE19863636296 DE3636296A1 (de) | 1985-11-05 | 1986-10-24 | Rotor fuer eine supraleitende rotierende elektrische maschine |
| FR868615350A FR2589643B1 (fr) | 1985-11-05 | 1986-11-04 | Rotor pour une machine electrique rotative supraconductrice |
| US07/094,089 US4774429A (en) | 1985-11-05 | 1987-09-04 | Rotor for a superconducting rotating electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247359A JPS62107668A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62107668A true JPS62107668A (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=17162245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60247359A Pending JPS62107668A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62107668A (ja) |
-
1985
- 1985-11-05 JP JP60247359A patent/JPS62107668A/ja active Pending
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