KR101324234B1 - 초전도 동기 전동기 - Google Patents

Abstract

보다 간단하고 안정적인 구조를 가진 초전도 동기 전동기가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 동기 전동기는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트와 연동하여 회전하도록 상기 회전 샤프트에 장착되는 회전 코어 및 상기 회전 코어의 일단부로부터 길이 방향으로 연장된 갈고리형 자극을 각각 포함하고, 상기 각 갈고리형 자극이 교대로 맞물리도록 체결되는 자성재질의 제1 유도자 및 제2 유도자 및 권선된 초전도 선재로 이루어지며, 상기 제1 유도자 회전 코어의 타단부 및 상기 제2 유도자 회전 코어의 타단부에 각각 인접하게 고정 설치되는 제1 초전도 계자 코일 및 제2 초전도 계자 코일을 포함하되, 상기 제1 초전도 계자 코일 및 상기 제2 초전도 계자 코일은 각각 상기 제1 유도자 및 상기 제2 유도자를 서로 다른 극으로 여자시킨다.

Description

초전도 동기 전동기{Superconducting synchronous machine}

본 발명은 초전도 동기 전동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초전도 선재로 구성된 계자 코일을 포함한 동기 전동기에서 보다 간단한 구조의 여자기(exciter)와 냉각기를 이용하여 동작시킬 수 있는 초전도 동기 전동기에 관한 것이다.

동기 전동기에서 초전도 선재를 권선한 초전도 코일을 이용하는 경우 내부에 철심을 사용하지 않고도 강한 자기장을 발생시킬 수 있어 초전도 선재를 이용하지 않은 동기 전동기보다 더 작은 크기로 동일한 출력을 발생시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 이러한 동기 전동기에서 초전도 코일을 초전도 상태로 유지하기 위해서는, 권선된 초전도 선재가 지속적으로 냉각될 수 있어야 한다. 이를 위하여, 초전도 계좌권선을 이용한 동기 전동기에서는 상기 초전도 코일에 전류를 공급하기 위한 배선장치뿐만 아니라 상기 초전도 코일을 냉각시키기 위한 장치들이 함께 구비되어야 하며, 그 결과 극저온 분야의 기술과 관련하여 특수한 설계 및 제작과정이 수반된다.

상기와 같은 초전도 코일은 일반적으로 직류자장을 발생시키기 때문에 대부분 동기 전동기에서 계자 코일(field winding)로 사용되고, 교류자장을 발생시키기 위한 전기자 코일(armature winding)로는 보통의 구리 코일 등이 사용된다. 이 때, 전기자 코일에 3상 교류전원이 공급되는 동기 전동기에서는 전류 공급 상의 문제 및 구조 상의 문제로 전기자 코일을 고정자(stator)로 배치하게 되어, 종래의 초전도 선재를 이용한 동기 전동기에서는 일반적으로 초전도 계자 코일이 회전자(rotor)의 일부분으로 구성되어왔다.

그러나, 상기와 같은 종래의 초전도 동기 전동기에서는 초전도 계자코일이 회전자의 일부로서 함께 회전하게 되기 때문에 상기 계자코일에 전원을 공급하기 위한 여자기(exciter)의 구조가 복잡해진다. 뿐만 아니라, 회전하는 초전도 선재를 상시적으로 냉각시키기 위하여 구비되는 냉각기의 구조 또한 복잡해져, 제어가 어렵고 잦은 고장이 유발될 수 있다.

대한민국 공개특허 2009-0006254 (2009.01.15. 공개)

본 발명이 해결하려는 과제는 3상 교류전원을 이용하는 동기 전동기에서 동기 전동기가 작동 시에도 초전도 계자 코일(superconducting field winding)이 회전하지 않도록 초전도 계자 코일을 고정자의 일부로 하는 구조의 초전도 동기 전동기를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

상기 언급된 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 동기 전동기는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트와 연동하여 회전하도록 상기 회전 샤프트에 장착되는 회전 코어 및 상기 회전 코어의 일단부로부터 길이 방향으로 연장된 갈고리형 자극을 각각 포함하고, 상기 각 갈고리형 자극이 교대로 맞물리도록 체결되는 자성재질의 제1 유도자 및 제2 유도자 및 권선된 초전도 선재로 이루어지며, 상기 제1 유도자 회전 코어의 타단부 및 상기 제2 유도자 회전 코어의 타단부에 각각 인접하게 고정 설치되는 제1 초전도 계자 코일 및 제2 초전도 계자 코일을 포함하되, 상기 제1 초전도 계자 코일 및 상기 제2 초전도 계자 코일은 각각 상기 제1 유도자 및 상기 제2 유도자를 서로 다른 극으로 여자시킨다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 동기 전동기에 의하면, 작동 시 초전도 선재가 권선된 계자 코일이 회전하지 않기 때문에 상기 초전도 계자 코일에 전류를 공급하기 위한 여자기의 구조와 상기 초전도 계자 코일을 극저온으로 유지하기 위한 냉각기의 구조를 간단하게 할 수 있고, 회전하지 않는 초전도 계자 코일이 유도자의 외측에 위치하기 때문에 여자기로부터의 배선이 용이하다. 또한, 서로 다른 극의 단극(homopolar)을 형성하는 제1 유도자와 제2 유도자의 갈고리 자극을 각각 고정자의 전체 길이만큼 연장시킴으로써 교대로 배치된 서로 다른 단극의 유도자가 전기자 코일과 대향하는 면적을 넓혀, 유도자와 전기자 코일 사이에 사인 그래프 형상의 자기장을 효과적으로 형성할 수 있고, 그에 따라 동기 전동기의 효율을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 동기 전동기의 구조를 나타내는 결합 사시도 및 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 동기 전동기의 개략적인 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 슬롯 홈이 형성된 고정자를 더 포함한 초전도 동기 전동기를 나타내는 정면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 실시예에 따른 초전도 동기 전동기에서 고정자와 유도자 조립체 사이의 공극(air gap)에 발생하는 자기장의 크기를 시뮬레이션하여 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자속링크부재를 더 포함한 초전도 동기 전동기의 개략적인 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 7은 도 6의 실시예에 따른 초전도 동기 전동기를 나타내는 절단 사시도이다.
도 8은 도 6의 실시예에 따른 초전도 동기 전동기에서 제1 유도자, 제2 유도자 및 자속링크부재에 발생하는 자기장의 크기를 시뮬레이션하여 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 동기 전동기의 구성 및 동작을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 초전도 동기 전동기는 회전 샤프트(10), 제1 유도자(200), 제2 유도자(300), 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)을 포함한다.

회전 샤프트(10)는 초전도 동기 전동기의 회전자(rotor)를 회전시키는 축으로서 동작한다. 본 실시예에서는 회전 샤프트(10)와 상기 회전 샤프트(10)에 고정되어 상기 회전 샤프트(10)의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 유도자(200) 및 제2 유도자(300)가 회전자를 구성한다. 상기 회전자를 둘러싸도록 형성되는 고정자(400)(stator)의 자극이 3상 교류 전원에 연결된 전기자 코일에 의해 일정 속도로 회전 시, 회전자는 전동기의 극수와 운전주파수에 대한 동기속도(synchronous speed)로 회전한다.

전술된 바와 같이, 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300)는 본 실시예에 따른 초전도 동기 전동기의 회전자를 구성하는데, 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300)는 각각 회전 코어(210, 310)와 갈고리형 자극(220, 320)을 포함하여 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 코어(210, 310)는 회전 샤프트(10)와 연동하여 회전하도록 회전 샤프트(10)에 장착된다. 일 실시예에 따르면, 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300)가 회전 시 회전 코어(210, 310)가 주변의 다른 부재, 예를 들어 초전도 계자 코일(110, 120) 등과 간섭하지 않도록 원통형 형상을 가질 수 있다.

또한, 갈고리형 자극(220, 320)은 각 회전 코어(210)의 일단부로부터 길이 방향으로 연장되며, 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300)는 제1 유도자(200)의 갈고리형 자극(220)과 제2 유도자(300)의 갈고리형 자극(320)이 교대로 맞물리도록 체결된다. 각 회전 코어(210, 310) 중 갈고리형 자극(220, 320)이 연결되지 않은 타단부 둘레에는 초전도 계자 코일이 구비되는데, 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300)는 각각의 회전 코어(210, 310) 둘레에 구비된 초전도 계자 코일(110, 120)에 의해 서로 다른 극으로 여자된다. 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 유도자(200) 및 제2 유도자(300)의 갈고리형 자극(220, 320)은 각 회전 코어(210, 310)에서 지름 방향으로 돌출되어 길이 방향으로 일정한 단면을 갖고 연장된 세 갈래 포크(fork)(222, 322)로 구성될 수 있다.

제1 유도자(200)의 포크와 제2 유도자의 포크(322)가 서로 교대로 맞물리게 결합될 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 유도자의 포크(222)의 끝단이 제2 유도자(300)의 포크의 시작단과 동일 선상에 놓일 때까지 두 회전 코어(210, 310) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장된 제1 유도자 및 제2 유도자의 포크(222, 322) 각각이 제1 유도자의 회전 코어(210)와 제2 유도자의 회전 코어(210, 310) 사이 공간을 충분히 덮을 수 있으며, 이에 따라 상기 공간 내에서는 제1 유도자의 포크(222)와 제2 유도자의 포크(322) 중 어느 하나만 배치될 수 있다.

상기와 같은 구조를 통해, 상기 공간 내에서는 서로 다른 극으로 여자된 유도자 일부가 회전 샤프트(10)의 원주 방향을 따라서만 교대로 위치하고, 회전 샤프트(10)의 길이 방향에 대해서는 서로 다른 극의 자기장을 생성하지 않는 단극(homopolar)형 유도자 조립체를 효과적으로 구현할 수 있다. 그 결과, 제1 유도자의 포크(222)와 제2 유도자의 포크(322)를 감싸도록 형성되는 고정자(400)와 단일 극성을 가진 유도자가 대향하는 길이 방향의 영역을 넓힘으로써 상기 고정자(400)와의 사이 공극(air gap)에 원주 방향을 따라 그 크기가 주기적으로 변동하는 자기장을 효과적으로 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 동기 전동기의 작동 효율을 높일 수 있다.

초전도 계자 코일(110, 120)은 테이프 형상의 초전도 선재가 코일 형태로 권선되어 형성되며, 일 실시예에 따르면, 초전도 계자 코일(110, 120)은 원형의 환형으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 초전도 동기 전동기는 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)을 포함하며, 도1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1 초전도 계자 코일(110)과 제2 초전도 계자 코일(120)은 각각 제1 유도자 회전 코어(210)의 타단부와 제2 유도자 회전 코어(310)의 타단부 에 인접하게 고정 설치된다.

일 실시예에 따르면, 도1 및 도 2에 도시된 바와 같이 환형의 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)이 동기 전동기 내에 고정 설치될 수 있으며, 각 초전도 계자 코일(110, 120)의 중심을 제1 및 제2 유도자의 회전 코어(210, 310)가 통과하도록 제1 및 제2 유도자(200, 300)가 배치될 수 있다. 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)에는 직류전원이 인가되며, 상기 전원에 의해 초전도 계자 코일(110, 120) 내부를 흐르는 전류는 자기장을 발생시킨다. 각 초전도 계자 코일(110, 120)에서 생성된 자기장은 그 중심을 지나는 제1 및 제2 유도자(200, 300)를 여자시키는데, 이 때 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120) 중 하나는 대응되는 유도자를 N극으로 여자시키고 다른 하나는 대응되는 유도자를 S극으로 여자시킨다.

전술된 바와 같이, 회전 코어(210, 310) 중 타단부는 각 유도자의 갈고리형 자극(220, 320)이 연장되기 시작하는 부분의 반대 부분을 의미한다. 그 결과 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)은 갈고리형 자극(220, 320)이 맞물리도록 체결된 상태의 제1 유도자와 제2 유도자 조립체의 양 끝단에 위치한다.

전술된 바와 같이 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)은 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300)가 결합된 유도자 조립체의 양 끝단에 위치하며, 제1 및 제2 유도자(200, 300)와 함께 회전하지 않는다. 그 결과, 각 초전도 계자 코일이 유도자 결합체의 양 끝단에 위치하는 바 여자기(exciter)로부터의 배선이 용이해지며, 종래와는 달리 초전도 계자 코일을 타원형의 환형이 아닌 원형의 환형으로 형성할 수 있게 함으로써 초전도 선재에 높은 인장력을 가하여 계자 코일을 제조할 수 있게 한다. 또한, 종래의 초전도 동기 전동기에서 초전도 선재로 구성된 계자 코일이 회전자의 일부로서 회전함에 따라 초래되었던 여러 가지 단점들을 해결할 수 있다. 일 예로, 각 초전도 계자 코일에 전원을 공급하는 여자기의 구조가 간단해지며, 각 초전도 계자 코일을 극저온 상태로 유지하는 냉동기의 구조 또한 간단해진다.

일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 초전도 동기 전동기는 극저온 냉매를 수용하며 제1 초전도 계자 코일(110) 및 제2 초전도 계자 코일(120)을 각각 감싸고, 냉동기(21)와 연통된 복수의 냉매조(20)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 전술된 바와 같이 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)이 동기 전동기가 동작 시에도 고정된 상태를 유지하는 바, 냉매가 담기며 각 초전도 계자 코일을 감싸는 간단한 구성의 냉매조(20)만으로도 각 초전도 계자 코일(110, 120)의 초전도성을 유지할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 초전도 동기 전동기는 그 외에도 여자기(40), 내부에 전기자 코일(armature winding)이 형성된 고정자(400), 고정자 요크(stator yoke)(31), 댐퍼(32) 및 하우징(33)을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 동기 전동기가 포함하는 고정자(400)의 구성 및 동작을 도 4 내지 도 5b를 참조하여 설명하도록 한다.

본 실시예에 따르면, 초전도 동기 전동기는 제1 유도자(200) 및 제2 유도자(300)를 감싸도록 형성되며, 전기자 코일에 의해 여자되는 자성재질의 고정자(400)를 더 포함할 수 있으며, 이 때 상기 고정자(400)는 도 4에 도시된 바와 같이 내측면에 길이 방향으로 형성된 복수의 연속된 슬롯 홈(410)을 포함할 수 있다.

고정자(400)는 자성재질로 이루어져 내부에 형성된 전기자 코일에 전류가 흐름으로써 생성되는 자속의 경로가 된다. 상기 전기자 코일에는 3상(3pahse) 교류 전원이 공급될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 고정자(400)는 전체 길이가 제1 유도자의 포크(222) 및 제2 유도자의 포크(322)의 길이보다 같거나 작은 속이 빈 원통형상일 수 있다. 이 경우, 고정자(400)의 길이 방향을 따라 구분된 영역 전체가 제1 유도자의 포크(222) 또는 제2 유도자의 포크(322)와 대향하고, 그에 따라 고정자(400)가 원주 방향을 따라서 교번되는 단극(homopolar)의 강한 자기장을 전달 받아 동기 전동기의 효율이 향상될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 고정자(400)의 내측면에 길이 방향으로 형성된 복수의 슬롯 홈(410)이 원주 방향을 따라 연속되는 경우, 제1 유도자 및 제2 유도자의 조립체에 의해 상기 조립체와 고정자(400) 사이의 공극에 생성되는 자기장은 고정자(400)의 내측면 중 슬롯 홈(410)이 형성되지 않은 부분, 즉 볼록한 부분의 상부에 집중된다. 그 결과, 도 5a에 도시된 바와 같이 고정자(400) 중 단일의 포크와 대향하는 부분 내에서도 슬롯 홈(410)이 형성된 부분 상부의 공극에 형성되는 자기장의 크기와 슬롯 홈(410)이 형성되지 않은 부분 상부의 공극에 형성되는 자기장의 크기 사이에 차이가 발생할 수 있다.

결과적으로, 제1 유도자 및 제2 유도자의 조립체와 고정자(400) 사이의 공극에 형성되는 자기장의 크기는 1차적으로 서로 다른 극의 포크(222, 322)가 원주 방향을 따라 교번됨에 따라 상대적으로 큰 진폭을 갖고 변동하며, 2차적으로 고정자(400)의 내측면에 원주 방향을 따라 연속하여 형성된 슬롯 홈(410)에 의해 공극의 크기(gap distance)가 변화함에 따라 상대적으로 작은 진폭을 갖고 변동한다. 상기와 같은 특징에 의해, 상기 공극에 형성되는 자기장의 크기는 원주 방향을 따라 2단의 사인(sine) 그래프를 나타낼 수 있으며, 상기 그래프는 도 5b에 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 초전도 동기 전동기는 상기와 같이 회전자(회전 샤프트(10)와 제1 및 제2 유도자(200, 300))와 고정자(400) 사이에 그 크기가 계속하여 변동하는 자기장을 형성함으로써, 동기 전동기를 더 효율적으로 작동시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 초전도 동기 전동기의 구성 및 동작을 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.

본 실시예에 따르면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 초전도 동기 전동기는 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300) 간 자속을 전달하는 자성재질의 자속링크부재(500)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 자속링크부재(500)는 제1 및 제2 초전도 계자 코일(110, 120)과 제1 및 제2 유도자(200, 300)를 감싸면서 일측이 제1 유도자(200)와 연결되고 타측이 제2 유도자(300)와 연결되도록 형성될 수 있다.

전술된 실시예에 따른 초전도 동기 전동기에서는, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 초전도 계자 코일(110)로 인해 여자된 제1 유도자(200) 내의 자속과 제2 초전도 계자 코일(120)로 인해 반대 극으로 여자된 제2 유도자(300) 내의 자속의 방향이 서로 반대가 되는데, 상기와 같이 제1 및 제2 유도자(200, 300)를 연결하는 자속링크부재(500)가 구비되면 어느 하나의 유도자에의 자속이 자속링크부재(500)를 통해 다른 유도자로 이동할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 자속링크부재(500)가 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300) 사이에서 자속의 통로 역할을 함으로써 자속을 동기 전동기 내에서 순환시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통한 자속링크부재(500)를 통한 자속 순환 효과는 도 8과 같이 나타날 수 있다.

그 결과, 자속링크부재(500)가 구비되지 않은 경우에 각 유도자의 단절에 의해 발생하였던 자기 저항(reluctance)가 감소되며, 결과적으로 제1 유도자(200)와 제2 유도자(300)의 조립체와 고정자(400) 사이 공극에 발생하는 자기장의 크기를 증가시켜 동기 전동기를 더 효과적으로 작동시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 자속링크부재(500)는 도 7에 도시된 바와 같은 원통형 철심일 수 있다. 이 때, 상기 원통형의 밑면 중 하나는 제1 유도자의 회전 코어(210)와 접하고 다른 하나는 제2 유도자의 회전 코어(310)와 접할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 동기 전동기 내의 공간 활용의 효율성을 위해, 자속링크부재(500)는 제1 유도자 및 제2 유도자의 갈고리형 자극(220, 320)을 감싸도록 형성되는 고정자(400)의 외부에서 고정자(400), 제1 및 제2 유도자(200, 300)를 모두 감싸도록 형성될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 실시예와 마찬가지로, 도 6에 도시된 바와 같이 자속링크부재(500)를 포함한 초전도 동기 전동기는 여자기(40), 내부에 전기자 코일(armature winding)이 형성된 고정자(400), 고정자 요크(stator yoke)(31), 댐퍼(32) 및 하우징(33)을 더 포함할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 회전 샤프트
110: 제1 초전도 계자 코일
120: 제2 초전도 계자 코일
200: 제1 유도자
300: 제2 유도자
210, 310: 회전 코어
220, 320: 갈고리형 자극
222, 322: 포크
400: 고정자
410: 슬롯 홈
500: 자속링크부재

Claims (6)

1. 회전 샤프트;
   상기 회전 샤프트와 연동하여 회전하도록 상기 회전 샤프트에 장착되는 회전 코어 및 상기 회전 코어의 일단부로부터 길이 방향으로 연장된 갈고리형 자극을 각각 포함하고, 상기 각 갈고리형 자극이 교대로 맞물리도록 체결되는 자성재질의 제1 유도자 및 제2 유도자;
   권선된 초전도 선재로 이루어지며, 상기 제1 유도자 회전 코어의 타단부 및 상기 제2 유도자 회전 코어의 타단부에 각각 인접하게 고정 설치되는 제1 초전도 계자 코일 및 제2 초전도 계자 코일; 및
   상기 제1 초전도 계자 코일, 상기 제2 초전도 계자 코일, 상기 제1 유도자 및 상기 제2 유도자를 감싸되, 일측이 상기 제1 유도자와 연결되고 타측이 상기 제2 유도자와 연결되어 상기 제1 유도자와 상기 제2 유도자 간 자속을 전달하는 자성재질의 자속링크부재를 포함하되,
   상기 제1 초전도 계자 코일 및 상기 제2 초전도 계자 코일은 각각 상기 제1 유도자 및 상기 제2 유도자를 서로 다른 극으로 여자시키는 초전도 동기 전동기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 자속링크부재는 밑면 중 하나가 상기 제1 유도자의 회전 코어와 접하고 다른 하나가 상기 제2 유도자의 회전 코어와 접하는 원통형 철심인 초전도 동기 전동기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 유도자 및 상기 제2 유도자의 갈고리형 자극은,
   각 회전 코어에서 지름 방향으로 돌출되어 길이 방향으로 일정한 단면을 갖고 연장된 세 갈래 포크로 구성된 초전도 동기 전동기.
5. 제 1 항에 있어서,
   극저온 냉매를 수용하며 상기 제1 초전도 계자 코일 및 상기 제2 초전도 계자 코일을 각각 감싸고, 냉동기와 연통된 복수의 냉매조를 더 포함하는 초전도 동기 전동기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 유도자의 갈고리형 자극 및 상기 제2 유도자의 갈고리형 자극을 감싸도록 형성되며, 전기자 코일에 의해 여자되는 자성재질의 고정자를 더 포함하고,
   상기 고정자는 내측면에 길이 방향으로 형성된 복수의 연속된 슬롯 홈을 포함하는 초전도 동기 전동기.

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