JPS6248473B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6248473B2 JPS6248473B2 JP55145939A JP14593980A JPS6248473B2 JP S6248473 B2 JPS6248473 B2 JP S6248473B2 JP 55145939 A JP55145939 A JP 55145939A JP 14593980 A JP14593980 A JP 14593980A JP S6248473 B2 JPS6248473 B2 JP S6248473B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- torque tube
- rotor
- helium
- protrusion
- 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
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 17
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 16
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は超電導回転機の回転子に関するもの
で、特に回転子のトルクチユーブの構造に関する
ものである。
で、特に回転子のトルクチユーブの構造に関する
ものである。
まず従来の超電導回転機の回転子の構造の一例
を説明すると、第１図に示すように、中央部を形
成する巻線取付軸１の両端にトルクチユーブ２が
同軸関係に取付けられ、巻線取付軸１には超電導
界磁巻線３が固定されていて、トルクチユーブ２
が超電導界磁巻線３を保持している。常温ダンパ
４が巻線取付軸１及びトルクチユーブ２を囲繞
し、この常温ダンパ４と巻線取付軸１との間に低
温ダンパ５が配設されている。常温ダンパ４とト
ルクチユーブ２の両端は、これらに取付けられて
いる駆動側端部軸８及び反駆動側端部軸９によつ
てそれぞれ閉鎖され、常温ダンパ４、低温ダンパ
５及びトルクチユーブ２の内部がそれぞれ真空部
１４を形成している。巻線取付軸１のそれぞれ外
周部及び側面部にはヘリウム外筒６及びヘリウム
端板７が取付けられ、巻線取付軸１との間に液体
ヘリウムの液溜め部１５を形成している。駆動側
及び反駆動側端部軸８，９をそれぞれ軸受１０で
支承し、反駆動側端部軸９には界磁電流供給用の
スリツプリング１１を設けている。トルクチユー
ブ２には熱交換器１２が形成又は配置され、トル
クチユーブの内部には側部輻射シールド１３が設
けられている。
を説明すると、第１図に示すように、中央部を形
成する巻線取付軸１の両端にトルクチユーブ２が
同軸関係に取付けられ、巻線取付軸１には超電導
界磁巻線３が固定されていて、トルクチユーブ２
が超電導界磁巻線３を保持している。常温ダンパ
４が巻線取付軸１及びトルクチユーブ２を囲繞
し、この常温ダンパ４と巻線取付軸１との間に低
温ダンパ５が配設されている。常温ダンパ４とト
ルクチユーブ２の両端は、これらに取付けられて
いる駆動側端部軸８及び反駆動側端部軸９によつ
てそれぞれ閉鎖され、常温ダンパ４、低温ダンパ
５及びトルクチユーブ２の内部がそれぞれ真空部
１４を形成している。巻線取付軸１のそれぞれ外
周部及び側面部にはヘリウム外筒６及びヘリウム
端板７が取付けられ、巻線取付軸１との間に液体
ヘリウムの液溜め部１５を形成している。駆動側
及び反駆動側端部軸８，９をそれぞれ軸受１０で
支承し、反駆動側端部軸９には界磁電流供給用の
スリツプリング１１を設けている。トルクチユー
ブ２には熱交換器１２が形成又は配置され、トル
クチユーブの内部には側部輻射シールド１３が設
けられている。
以上のように構成した超電導回転機の回転子に
おいては、巻線取付軸１に配設されている超電導
界磁巻線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、励磁損失を無くすることに
より、この超電導界磁巻線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。
おいては、巻線取付軸１に配設されている超電導
界磁巻線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、励磁損失を無くすることに
より、この超電導界磁巻線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。
超電導界磁巻線３を極低温に冷却し保持するた
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によつて形成されるヘリウム
液溜め部１５に供給する一方、回転子内の真空部
１４を高真空に保つと共に、極低温の超電導界磁
巻線３及び巻線取付軸１に回転力を伝えるトルク
チユーブ２を薄肉円筒とし、かつ熱交換器１２を
設けて、このトルクチユーブ２を通じて極低温部
に入る熱を極力減らすようにするのが最も一般的
である。更に側面から輻射によつて侵入する熱を
低減するために、側部輻射シールド１３を設けて
いる。
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によつて形成されるヘリウム
液溜め部１５に供給する一方、回転子内の真空部
１４を高真空に保つと共に、極低温の超電導界磁
巻線３及び巻線取付軸１に回転力を伝えるトルク
チユーブ２を薄肉円筒とし、かつ熱交換器１２を
設けて、このトルクチユーブ２を通じて極低温部
に入る熱を極力減らすようにするのが最も一般的
である。更に側面から輻射によつて侵入する熱を
低減するために、側部輻射シールド１３を設けて
いる。
一方、常温ダンパ４及び低温ダンパ５は固定子
（図示せず）からの高調波磁界をシールドし、超
電導界磁巻線３を保護すると共に、電力系統から
のじ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はヘリウム収容部への輻射シー
ルドとしての機能を兼ねる方式が一般的である。
（図示せず）からの高調波磁界をシールドし、超
電導界磁巻線３を保護すると共に、電力系統から
のじ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はヘリウム収容部への輻射シー
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図で回転子内部へのヘリウム導入、
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図示するのを省略し
ている。
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図示するのを省略し
ている。
従来の回転子のトルクチユーブ２の構造を更に
詳細に述べると、第２図に示すように、熱交換器
１２を構成するトルクチユーブの部分すなわち熱
交換部２ａと、熱交換器１２と端部軸８，９との
間の常温トルクチユーブ部２ｂと、熱交換器１２
と巻線取付軸１との間の極低温側トルクチユーブ
部２ｃと、熱交換部２ａの外周側に設けられたフ
イン２ｄと、熱交換部２ａの両端で外周側に設け
られ、熱交換器カバー１２ａをトルクチユーブ２
とに結合するための突起部２ｅとを有し、熱交換
器カバー１２ａは溶接等によつて突起部２ｅに結
合されて熱交換器１２の外周を形成している。熱
交換器は冷却用ヘリウムの供給管１６及び排出管
１７を有し、熱交換部２ａを貫通し、矢印で示す
ようにヘリウムを流している。
詳細に述べると、第２図に示すように、熱交換器
１２を構成するトルクチユーブの部分すなわち熱
交換部２ａと、熱交換器１２と端部軸８，９との
間の常温トルクチユーブ部２ｂと、熱交換器１２
と巻線取付軸１との間の極低温側トルクチユーブ
部２ｃと、熱交換部２ａの外周側に設けられたフ
イン２ｄと、熱交換部２ａの両端で外周側に設け
られ、熱交換器カバー１２ａをトルクチユーブ２
とに結合するための突起部２ｅとを有し、熱交換
器カバー１２ａは溶接等によつて突起部２ｅに結
合されて熱交換器１２の外周を形成している。熱
交換器は冷却用ヘリウムの供給管１６及び排出管
１７を有し、熱交換部２ａを貫通し、矢印で示す
ようにヘリウムを流している。
第３図は従来の熱交換器カバー１２ａとトルク
チユーブ２に設けられた突起部２ｅとの結合部を
示す拡大部分断面図で、熱交換器カバー１２ａと
突起部２ｅの外周とは溶接肉盛り２０によつて結
合されている。
チユーブ２に設けられた突起部２ｅとの結合部を
示す拡大部分断面図で、熱交換器カバー１２ａと
突起部２ｅの外周とは溶接肉盛り２０によつて結
合されている。
回転子が高速回転すると、その遠心力により、
熱交換器カバー１２ａは外側に変形しようとする
から、その外周とフイン２ｄの外周との間に隙間
の生ずるおそれがある。隙間は熱交換器の性能低
下を来たすから、隙間の生ずるのを防ぐために、
熱交換器カバー１２ａはフイン２ｄ及び突起部２
ｅに焼ばめされている。
熱交換器カバー１２ａは外側に変形しようとする
から、その外周とフイン２ｄの外周との間に隙間
の生ずるおそれがある。隙間は熱交換器の性能低
下を来たすから、隙間の生ずるのを防ぐために、
熱交換器カバー１２ａはフイン２ｄ及び突起部２
ｅに焼ばめされている。
しかし、以上のように熱交換器カバー１２ａと
突起部２ｅとが焼ばめされていると、熱交換器カ
バー１２ａに引張応力が発生している。それ故こ
の引張応力が発生している箇所で溶接を行うと、
溶接により切欠きを作ることになり、この切欠き
によりクラツクが発達し、熱交換器カバーの大き
な破損につながるおそれがあつた。また破損に至
らなくても、検査によつて発見できない程度の微
小なクラツクが発生し、長期間の使用により、破
損に至るおそれがあつた。
突起部２ｅとが焼ばめされていると、熱交換器カ
バー１２ａに引張応力が発生している。それ故こ
の引張応力が発生している箇所で溶接を行うと、
溶接により切欠きを作ることになり、この切欠き
によりクラツクが発達し、熱交換器カバーの大き
な破損につながるおそれがあつた。また破損に至
らなくても、検査によつて発見できない程度の微
小なクラツクが発生し、長期間の使用により、破
損に至るおそれがあつた。
この発明は、従来のものの以上のような欠点を
解消するためになされたもので、破損の少い、信
頼性の高い超電導回転機の回転子を提供すること
を目的としていて、熱交換器カバー１２ａをトル
クチユーブに設けた突起部には焼ばめせず、熱交
換器カバーの端部と突起部との間に小さな隙間を
設けることを特色としている。
解消するためになされたもので、破損の少い、信
頼性の高い超電導回転機の回転子を提供すること
を目的としていて、熱交換器カバー１２ａをトル
クチユーブに設けた突起部には焼ばめせず、熱交
換器カバーの端部と突起部との間に小さな隙間を
設けることを特色としている。
以下に、図示する実施例に関してこの発明を説
明すると、第４図に示すように、熱交換器カバー
１２ａは突起部２ｅに焼ばめせず、熱交換器カバ
ー１２ａと突起部２ｅとの間に小さな隙間２１が
存在するように、緩く突起部上に嵌めた後、溶接
肉盛り２０によつて結合される。このようにすれ
ば溶接肉盛りによつて熱交換器カバー１２ａにク
ラツクの発生するおそれはない。隙間２１はフイ
ン２ｄの外径より突起部２ｅの外径を小さくする
ことによつて設けてもよく、逆にフイン２ｄの外
径と突起部２ｅの外径とを等しくし、熱交換器カ
バー１２ａの端部の内径を端部以外の部分の内径
より大きく形成することによつて設けても良い。
明すると、第４図に示すように、熱交換器カバー
１２ａは突起部２ｅに焼ばめせず、熱交換器カバ
ー１２ａと突起部２ｅとの間に小さな隙間２１が
存在するように、緩く突起部上に嵌めた後、溶接
肉盛り２０によつて結合される。このようにすれ
ば溶接肉盛りによつて熱交換器カバー１２ａにク
ラツクの発生するおそれはない。隙間２１はフイ
ン２ｄの外径より突起部２ｅの外径を小さくする
ことによつて設けてもよく、逆にフイン２ｄの外
径と突起部２ｅの外径とを等しくし、熱交換器カ
バー１２ａの端部の内径を端部以外の部分の内径
より大きく形成することによつて設けても良い。
以上のように、この発明によれば、熱交換器カ
バーの溶接による破損が防止できるから、構造、
強さに信頼性のある超電導回転機の回転子が得ら
れる。
バーの溶接による破損が防止できるから、構造、
強さに信頼性のある超電導回転機の回転子が得ら
れる。
第１図は従来の超電導回転機の回転子の構造の
１例を示す縦断面図、第２図は従来の回転子のト
ルクチユーブを示す詳細部分断面図、第３図は従
来の回転子の熱交換器カバーとトルクチユーブ突
起部との結合部を示す部分断面図、第４図はこの
発明の回転子の熱交換器カバーとトルクチユーブ
突起部との結合部を示す第３図と同様の断面図で
ある。 １……巻線取付軸、２……トルクチユーブ、３
……超電導界磁巻線、４……常温ダンパ、５……
低温ダンパ、６……ヘリウム外筒、７……ヘリウ
ム端板、８……駆動側端部軸、９……反駆動側端
部軸、１０……軸受、１１……スリツプリング、
１２……熱交換器、１２ａ……熱交換器カバー、
１３……側部輻射シールド、１４……真空部、１
５……ヘリウム液溜め部、１６……供給管、１７
……排出管、２ａ……熱交換部、２ｂ……常温側
トルクチユーブ部、２ｃ……極低温側トルクチユ
ーブ部、２ｄ……フイン、２ｅ……突起部、２０
……溶接肉盛り、２１……隙間。
１例を示す縦断面図、第２図は従来の回転子のト
ルクチユーブを示す詳細部分断面図、第３図は従
来の回転子の熱交換器カバーとトルクチユーブ突
起部との結合部を示す部分断面図、第４図はこの
発明の回転子の熱交換器カバーとトルクチユーブ
突起部との結合部を示す第３図と同様の断面図で
ある。 １……巻線取付軸、２……トルクチユーブ、３
……超電導界磁巻線、４……常温ダンパ、５……
低温ダンパ、６……ヘリウム外筒、７……ヘリウ
ム端板、８……駆動側端部軸、９……反駆動側端
部軸、１０……軸受、１１……スリツプリング、
１２……熱交換器、１２ａ……熱交換器カバー、
１３……側部輻射シールド、１４……真空部、１
５……ヘリウム液溜め部、１６……供給管、１７
……排出管、２ａ……熱交換部、２ｂ……常温側
トルクチユーブ部、２ｃ……極低温側トルクチユ
ーブ部、２ｄ……フイン、２ｅ……突起部、２０
……溶接肉盛り、２１……隙間。
Claims (1)
- １ 超電導界磁巻線を保持し一部に熱交換器を有
するトルクチユーブの外周に形成された複数個の
フインの外側に焼ばめされた円筒状の熱交換器カ
バーと、この熱交換器カバーの端部に対応して前
記トルクチユーブの外周に形成された突起部との
間に、小さな〓間が形成され、この〓間に溶接肉
盛がなされて前記熱交換器カバーと前記突起部と
が結合されることを特徴とする超電導回転機の回
転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55145939A JPS5771262A (en) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | Rotor for superconductive rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55145939A JPS5771262A (en) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | Rotor for superconductive rotary machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5771262A JPS5771262A (en) | 1982-05-04 |
| JPS6248473B2 true JPS6248473B2 (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=15396547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55145939A Granted JPS5771262A (en) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | Rotor for superconductive rotary machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5771262A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152688U (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | ||
| JPH01151866U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-19 | ||
| JPH0483743U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-21 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531807A (en) * | 1976-06-28 | 1978-01-10 | Hitachi Ltd | Cylindrical supporter |
-
1980
- 1980-10-17 JP JP55145939A patent/JPS5771262A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531807A (en) * | 1976-06-28 | 1978-01-10 | Hitachi Ltd | Cylindrical supporter |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152688U (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | ||
| JPH01151866U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-19 | ||
| JPH0483743U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5771262A (en) | 1982-05-04 |
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