JPS589567A - 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
- Publication number
- JPS589567A JPS589567A JP56106013A JP10601381A JPS589567A JP S589567 A JPS589567 A JP S589567A JP 56106013 A JP56106013 A JP 56106013A JP 10601381 A JP10601381 A JP 10601381A JP S589567 A JPS589567 A JP S589567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field coil
- superconducting
- superconducting field
- helium
- coil
- 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
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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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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】
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。
である。
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１１）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、（４）はトルクチューブ＋１１とコイル取付
軸（２）を囲続する常温ダンパ、（５）はこの常温ダン
パ（鴫）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（））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）ｌｄ夫々駆動側、反駆動
側端部軸、（１０）はこれらの端部軸ｆ８） ＋９１を
軸支する軸受、Ｑηは界磁電流・供給用のスリップリン
グ、Ｑ２はトルクチューブＴｌ＋に形成或いは配置され
ている熱交換器、（至）は側部幅剤シールド、θカは真
空部、α９は液体ヘリウムの液溜め部である。
ルクチューブ１１）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、（４）はトルクチューブ＋１１とコイル取付
軸（２）を囲続する常温ダンパ、（５）はこの常温ダン
パ（鴫）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（））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）ｌｄ夫々駆動側、反駆動
側端部軸、（１０）はこれらの端部軸ｆ８） ＋９１を
軸支する軸受、Ｑηは界磁電流・供給用のスリップリン
グ、Ｑ２はトルクチューブＴｌ＋に形成或いは配置され
ている熱交換器、（至）は側部幅剤シールド、θカは真
空部、α９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１
３）を極低温に冷却することＫ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シ、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）Ｋ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＠（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Ｑ４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［１１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α葎が設けられてい
る。
イル取付軸（２）に配設されている超電導界磁コイル１
３）を極低温に冷却することＫ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シ、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）Ｋ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＠（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Ｑ４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［１１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α葎が設けられてい
る。
一方、常温ダンパ（４）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０ 本発明は、コイル取付軸上に巻回された超電導界磁コイ
ルの構造に関するもの□である。
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０ 本発明は、コイル取付軸上に巻回された超電導界磁コイ
ルの構造に関するもの□である。
超電導界磁コイルに、例えばＮｂＴｉのような可とり性
を有する線材を用いる場合には、コイル取付軸表面に軸
方向の溝を設けその溝に超電導界磁コイルを巻回するの
が望ましい。
を有する線材を用いる場合には、コイル取付軸表面に軸
方向の溝を設けその溝に超電導界磁コイルを巻回するの
が望ましい。
次に、コイル増付軸表面の溝に超電導界磁コイルが巻回
された構造について、更に詳細に説明するＯ 第２図は、第１図の断面■−■で、図中（２）はコイル
取付軸、α７１はコイル取付軸（２）の表面に軸方向に
設けられた溝、（３）は溝ση内に収められた超電導界
磁コイル、（ト）は溝内絶縁、０呻は超電導界磁コイル
（３）を溝αη内に保持するくさび、（イ）はくさび絶
縁、Ｑ◇は軸に設けられた連通穴、翰はくさび絶縁に設
けられた連通穴である。
された構造について、更に詳細に説明するＯ 第２図は、第１図の断面■−■で、図中（２）はコイル
取付軸、α７１はコイル取付軸（２）の表面に軸方向に
設けられた溝、（３）は溝ση内に収められた超電導界
磁コイル、（ト）は溝内絶縁、０呻は超電導界磁コイル
（３）を溝αη内に保持するくさび、（イ）はくさび絶
縁、Ｑ◇は軸に設けられた連通穴、翰はくさび絶縁に設
けられた連通穴である。
第２図に於いて、超電導界磁コイル（３）は、Ｂ−Ｂ線
を取り巻くように巻回しており、従ってＢ−Ｂ線を極中
心として強力な磁界を発生する。
を取り巻くように巻回しており、従ってＢ−Ｂ線を極中
心として強力な磁界を発生する。
第３図は第２図の溝α４部を外周側より見た図である。
（ホ）はくさび四相互の間に設けられた隙間で、くさび
絶縁−に設けられている連通穴（イ）と同じ位置に配置
されている。
絶縁−に設けられている連通穴（イ）と同じ位置に配置
されている。
超電導回転電機においては、超電導界磁コイル（３）の
極低温冷却をいかにして行なうかという点に重要な技術
問題がある。超電導界磁コイル（３）を超電導状態にす
るためには、超電導遷移温度以下に冷却することが必要
であり、現在ではヘリウム冷却媒体として、絶対温度Ｉ
Ｋないし２０Ｋに保持することが行なわれている。
極低温冷却をいかにして行なうかという点に重要な技術
問題がある。超電導界磁コイル（３）を超電導状態にす
るためには、超電導遷移温度以下に冷却することが必要
であり、現在ではヘリウム冷却媒体として、絶対温度Ｉ
Ｋないし２０Ｋに保持することが行なわれている。
一方、かかる極低温状態においては、超電導界磁コイル
（３）の比熱が極めて小さくなっているため、超電導界
磁コイル（３）内の微少な発熱あるいは超電導界磁コイ
ル（３）への僅かな侵入熱量によって、超電導界磁コイ
ル（３）の温度が上昇し、超電導遷移温度を越える恐れ
が常に存在する。従って、超電導界磁コイル（３）内の
微少な発熱、あるいは超電導界磁コイル（３）への僅か
な侵入熱量をいかに速やかに除去し、もって超電導界磁
コイル（３）の温度上昇をおさえるかが、超電導回転電
機の設計上重要なポイントとなる。
（３）の比熱が極めて小さくなっているため、超電導界
磁コイル（３）内の微少な発熱あるいは超電導界磁コイ
ル（３）への僅かな侵入熱量によって、超電導界磁コイ
ル（３）の温度が上昇し、超電導遷移温度を越える恐れ
が常に存在する。従って、超電導界磁コイル（３）内の
微少な発熱、あるいは超電導界磁コイル（３）への僅か
な侵入熱量をいかに速やかに除去し、もって超電導界磁
コイル（３）の温度上昇をおさえるかが、超電導回転電
機の設計上重要なポイントとなる。
次に従来技術の動作について説明する０超電導界磁コイ
ル（３）内の微少な発熱、あるいは超電導界磁コイル（
３）への僅かな侵入熱が生じると、この熱は、超電導界
磁コイル（３）の周囲に存在しているヘリウムに吸収さ
れる、熱を吸収したヘリウムは膨張し、密度が小さくな
るので、遠心力場の自然対流によシコイル取付軸（２）
に設けられた連通穴（ロ）を通じて軸（２）の内側に出
る。
ル（３）内の微少な発熱、あるいは超電導界磁コイル（
３）への僅かな侵入熱が生じると、この熱は、超電導界
磁コイル（３）の周囲に存在しているヘリウムに吸収さ
れる、熱を吸収したヘリウムは膨張し、密度が小さくな
るので、遠心力場の自然対流によシコイル取付軸（２）
に設けられた連通穴（ロ）を通じて軸（２）の内側に出
る。
一方、超電導界磁コイル（３）回シで生じるヘリウムの
不足はヘリウムがくさび０１相互間の隙間に）、くさび
絶縁−に設けられている連通穴（イ）を通って超電導界
磁コイル（３）の回シに流入することによって補われる
。
不足はヘリウムがくさび０１相互間の隙間に）、くさび
絶縁−に設けられている連通穴（イ）を通って超電導界
磁コイル（３）の回シに流入することによって補われる
。
このようにヘリウムが自然循環することにより超電導界
磁コイル（３）の冷却が行なわれる。
磁コイル（３）の冷却が行なわれる。
従来は上記のように構成されておりくさびａ呻及びくさ
び絶縁（ホ）の部分のヘリウムの通路は第３図で明らか
なように１狭くなっておりこの個所でヘリウムの流通が
制限されていた０ それによシ、超電導界磁コイル（３）の冷却が悪くなっ
ているという大きな問題があり、それによシ超電尋破壊
が発生する危険性が高かった。
び絶縁（ホ）の部分のヘリウムの通路は第３図で明らか
なように１狭くなっておりこの個所でヘリウムの流通が
制限されていた０ それによシ、超電導界磁コイル（３）の冷却が悪くなっ
ているという大きな問題があり、それによシ超電尋破壊
が発生する危険性が高かった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、クサビの側面に溝を設けることに
よりヘリウムの流路を広くシ、超［導界磁コイルの冷却
を高め超電導破壊発生のない超電導回転ｔｆＪの回転子
を提供することを目的とするものである。
めになされたもので、クサビの側面に溝を設けることに
よりヘリウムの流路を広くシ、超［導界磁コイルの冷却
を高め超電導破壊発生のない超電導回転ｔｆＪの回転子
を提供することを目的とするものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明するＯ
ｇ４図において、クヤはくさび顛の側面に設けられた切
欠きであシ両側面に設けられている。
欠きであシ両側面に設けられている。
以上のように、くさび０ｅの側面に切欠き（ハ）を設け
ることによりヘリウム流路は大巾に拡大される。
ることによりヘリウム流路は大巾に拡大される。
上記のように構成されるとの発明の一実施例によｆＬば
、ヘリウムの流れは従来と同じであるが、切欠き（ハ）
を設けたととにより流量が多くなシ超電導界磁コイル（
３）の冷却効果は大中に高められた。
、ヘリウムの流れは従来と同じであるが、切欠き（ハ）
を設けたととにより流量が多くなシ超電導界磁コイル（
３）の冷却効果は大中に高められた。
尚、上記実施例では長方形の切欠きを中央１ケ所に設け
たが、第５図ないし第７図に示すように切欠きは複数個
でもよく、また、切欠き形状は三角形、短形、円弧形で
もよい。
たが、第５図ないし第７図に示すように切欠きは複数個
でもよく、また、切欠き形状は三角形、短形、円弧形で
もよい。
以上のようにこの発明によればくさび相互の相対向する
面に、切欠きを設けることによシ、超電導界磁コイルの
冷却効果を高め、超電導破壊のない安定した運転のでき
る超電導回転電機の回転子が得られる。
面に、切欠きを設けることによシ、超電導界磁コイルの
冷却効果を高め、超電導破壊のない安定した運転のでき
る超電導回転電機の回転子が得られる。
第１図は超電導回転電機回転子全体を示す断面図、第２
図は第１図における線■−Ｈに沿う断面図、第３図は第
２図における溝部を外周側よシ見た従来構造を示す平面
図、第４図はこの発明の一実施例における溝部を外周側
より見た構造を示す平面図、第５図ないし第７図はこの
発明の主要部を構成するくさびのそｈそれ異なる実施例
を示す平面図である。 図において、α呻けくさび、翰はくさび間の隙間、（ハ
）は切欠きである。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野イｉｔ− 第５図 第６図 −３４７−
図は第１図における線■−Ｈに沿う断面図、第３図は第
２図における溝部を外周側よシ見た従来構造を示す平面
図、第４図はこの発明の一実施例における溝部を外周側
より見た構造を示す平面図、第５図ないし第７図はこの
発明の主要部を構成するくさびのそｈそれ異なる実施例
を示す平面図である。 図において、α呻けくさび、翰はくさび間の隙間、（ハ
）は切欠きである。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野イｉｔ− 第５図 第６図 −３４７−
Claims (1)
- コイル取付軸に設けられた溝内に超電導界磁コイルが絶
縁物を介してくさびにより固定されたものにおいて、上
記くさび相互の相対向する面に切欠きを設けたことを特
徴とする超電導回転電機の回転子０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106013A JPS589567A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 超電導回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106013A JPS589567A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589567A true JPS589567A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14422774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56106013A Pending JPS589567A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363578A (ja) * | 1989-08-01 | 1991-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポテンショメータの出力監視装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583439A (en) * | 1978-12-14 | 1980-06-23 | Kraftwerk Union Ag | Rotor cooling device for rotary electric machine having superconductive field winding |
-
1981
- 1981-07-06 JP JP56106013A patent/JPS589567A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583439A (en) * | 1978-12-14 | 1980-06-23 | Kraftwerk Union Ag | Rotor cooling device for rotary electric machine having superconductive field winding |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363578A (ja) * | 1989-08-01 | 1991-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポテンショメータの出力監視装置 |
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