JPH01129762A - 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
- JPH01129762A JPH01129762A JP62285809A JP28580987A JPH01129762A JP H01129762 A JPH01129762 A JP H01129762A JP 62285809 A JP62285809 A JP 62285809A JP 28580987 A JP28580987 A JP 28580987A JP H01129762 A JPH01129762 A JP H01129762A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slits
- mounting shaft
- coil
- rotor
- shaft
- 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
-
- 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
- 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、超電導回転電機の回転子に関するものであ
り、とりわけ、超電導界磁コイルを備え極低温に保持さ
れるコイル取付軸を有する超電導回転電機の回転子に関
するものである。
り、とりわけ、超電導界磁コイルを備え極低温に保持さ
れるコイル取付軸を有する超電導回転電機の回転子に関
するものである。
従来、この棟の回転子として例えは実開昭５９−１０３
５６８号に開示された１３３図、第４図に示すものがあ
った。図において、トルクチューブ（１）は、コイル取
付軸（２）とトルク伝達部（３）から構成されており、
コイル取付軸（２）の外周部に超電導界磁コイル（４）
が配設されている。トルクチューブ（１）は常温ダンパ
（５）で囲まれ、コイル取付軸（２）と常温ダンパ（５
）の間には低温ダンパ（６）が配設されている。′コイ
ル取付軸（２）の外側右よび両端部には外筒（７）およ
び端板（８）がそれぞれ取付けられている。トルク伝達
部（３）および常温ダンパ（５）の両端部には、駆動側
端部軸（９）および反駆動側端部軸αａが軸受ｔ１１１
に軸支されて結合されている。反駆動側端部軸αｅには
スリップリンク（２）が係合していて界磁電流を超電導
界始コイル（４）に供給する。トルク伝達部（３）には
熱交換器［１謙、側部輻射シールド圓が配設されている
。
５６８号に開示された１３３図、第４図に示すものがあ
った。図において、トルクチューブ（１）は、コイル取
付軸（２）とトルク伝達部（３）から構成されており、
コイル取付軸（２）の外周部に超電導界磁コイル（４）
が配設されている。トルクチューブ（１）は常温ダンパ
（５）で囲まれ、コイル取付軸（２）と常温ダンパ（５
）の間には低温ダンパ（６）が配設されている。′コイ
ル取付軸（２）の外側右よび両端部には外筒（７）およ
び端板（８）がそれぞれ取付けられている。トルク伝達
部（３）および常温ダンパ（５）の両端部には、駆動側
端部軸（９）および反駆動側端部軸αａが軸受ｔ１１１
に軸支されて結合されている。反駆動側端部軸αｅには
スリップリンク（２）が係合していて界磁電流を超電導
界始コイル（４）に供給する。トルク伝達部（３）には
熱交換器［１謙、側部輻射シールド圓が配設されている
。
また、（２）は真空部、叫はコイル取付軸（２）の軸線
に沿う中空部に形成された液体ヘリウムの液溜め部であ
る。
に沿う中空部に形成された液体ヘリウムの液溜め部であ
る。
以上の構成でなる回転子においては、コイル取材軸（２
）に配設されている超電導界磁コイル（４）を極低温、
たとえは約４２Ｋに冷却することにより電気抵抗が零の
状態とし、励磁損失を無くすることにより超電導界磁コ
イル（４）に強力な磁界を発生させ、固定子（図示せず
）に交流電力を励起させる。
）に配設されている超電導界磁コイル（４）を極低温、
たとえは約４２Ｋに冷却することにより電気抵抗が零の
状態とし、励磁損失を無くすることにより超電導界磁コ
イル（４）に強力な磁界を発生させ、固定子（図示せず
）に交流電力を励起させる。
そうして、超電導界磁コイル（４）を冷却して極低温に
保持するために、液体ヘリウムを反駆動側端部軸ＯＧの
中央部がら導入管（図示せず）を通じ、外筒（７）、端
板（８）により形成される液体ヘリウム収容部に供給す
る一方、回転子内部を真空部ｕ５１によって高真空に保
ち、さらにコイル取付軸（２）に回転トルクを伝えるト
ルク伝達部（３）を薄肉円筒とし、かつ、熱交換器α■
を設けたことにより、トルク伝達部（３）を経て極低温
部位に侵入する熱を極力制限している。また、軸方向内
側面から輻射によって侵入する熱を低減するため、側部
輻射シールドα滲か設けられている。
保持するために、液体ヘリウムを反駆動側端部軸ＯＧの
中央部がら導入管（図示せず）を通じ、外筒（７）、端
板（８）により形成される液体ヘリウム収容部に供給す
る一方、回転子内部を真空部ｕ５１によって高真空に保
ち、さらにコイル取付軸（２）に回転トルクを伝えるト
ルク伝達部（３）を薄肉円筒とし、かつ、熱交換器α■
を設けたことにより、トルク伝達部（３）を経て極低温
部位に侵入する熱を極力制限している。また、軸方向内
側面から輻射によって侵入する熱を低減するため、側部
輻射シールドα滲か設けられている。
一万、Ｘ温ダンパ（５）および低温ダンパ（６）は、固
定子からの高調波磁界をシールドして超電導界磁コイル
（４）を保護すると共に、電力系統のじよう乱による回
転すの振動を抑制する機能を有し、また。
定子からの高調波磁界をシールドして超電導界磁コイル
（４）を保護すると共に、電力系統のじよう乱による回
転すの振動を抑制する機能を有し、また。
常温ダンパ（５）は真空外周としての機能、低温ダンパ
（６）はヘリウム収容部への輻射シールドとしての機能
を有している。
（６）はヘリウム収容部への輻射シールドとしての機能
を有している。
運転中、液体ヘリウムは遠心力で外筒（７）の内周面に
集まり、超′Ｆ４ｉ導界磁コイル（４）の発熱を吸収し
て、密度か小さくなることにより、遠心力か減少し、半
径方向穴ａηを通って内径側へ移動し、超電導界磁コイ
ル（４）を極低温に保持する。
集まり、超′Ｆ４ｉ導界磁コイル（４）の発熱を吸収し
て、密度か小さくなることにより、遠心力か減少し、半
径方向穴ａηを通って内径側へ移動し、超電導界磁コイ
ル（４）を極低温に保持する。
なお、第４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およ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。
排出系を構成する配管類およ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。
従来の回転子の構造では、磁極部には超電等界磁コイル
が配設されないため、それらを収納するための溝かなく
、このためコイル取付軸の断面２次モーメントが磁極方
向と、磁極開方向で異なり。
が配設されないため、それらを収納するための溝かなく
、このためコイル取付軸の断面２次モーメントが磁極方
向と、磁極開方向で異なり。
２次的危険速度による軸振動か発生するという問題があ
った。また、液体ヘリウムの外筒の内周部への流動は、
超電導界磁コイル収納溝の底部に設けた半径方向穴から
界磁コイルを通して行なわれるため、流路がせまく流量
が十分でなく、超電導界侮コイルの冷却が不十分となる
などの問題があった。
った。また、液体ヘリウムの外筒の内周部への流動は、
超電導界磁コイル収納溝の底部に設けた半径方向穴から
界磁コイルを通して行なわれるため、流路がせまく流量
が十分でなく、超電導界侮コイルの冷却が不十分となる
などの問題があった。
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、コイル取付軸の断面２次モーメントを均等化
できるとともに、超電導界磁コイルの冷却効果を高める
ことを目的とする。
たもので、コイル取付軸の断面２次モーメントを均等化
できるとともに、超電導界磁コイルの冷却効果を高める
ことを目的とする。
この発明に係る超電導回転１１機の回転子はコイル取付
軸の磁極部に軸直角方向に形成した剛性補償スリットを
軸方向に複数設け、このスリット底に冷却媒体の欣溜め
部がら半径方向穴を設けることにより、冷却媒体流路と
したものである。
軸の磁極部に軸直角方向に形成した剛性補償スリットを
軸方向に複数設け、このスリット底に冷却媒体の欣溜め
部がら半径方向穴を設けることにより、冷却媒体流路と
したものである。
この発明におけるコイル取付軸の磁極部に設けた剛性補
償スリットは、磁極間方向軸まわりの断７ｋ１２次モー
メントを減少させるため、磁極方向と磁極開方向の断面
２次モーメントが均等化される。
償スリットは、磁極間方向軸まわりの断７ｋ１２次モー
メントを減少させるため、磁極方向と磁極開方向の断面
２次モーメントが均等化される。
加えて、磁極部の剛性補償スリットが冷却媒体の流路と
して利用できるため、極低温の冷却媒体を外筒の内周部
に尋くことかできる。
して利用できるため、極低温の冷却媒体を外筒の内周部
に尋くことかできる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
．図２において、α９はコイル取付軸（２）の磁極部に
軸直角方向に形成され、軸方向に複数設けられた剛性補
償スリット、（２）はこの剛性補償スリットα値の底と
ヘリウム液溜め部ｔｔｅを結ぶ半径方向穴である。
．図２において、α９はコイル取付軸（２）の磁極部に
軸直角方向に形成され、軸方向に複数設けられた剛性補
償スリット、（２）はこの剛性補償スリットα値の底と
ヘリウム液溜め部ｔｔｅを結ぶ半径方向穴である。
コイル取付軸（２）の做極部α秒に、軸直角方向に加工
した剛性補償スリット（１９を軸方向に複数設ける。
した剛性補償スリット（１９を軸方向に複数設ける。
この剛性補償スリット（ＩＩにより、断面２次モーメン
トの減少した断面が軸方向にスリットの個数だけ配置さ
れるため、コイル取付軸（２）の磁極方向の重力による
たわみ童は増加し１等価的にコイル取付軸（２）の断面
２次モーメントは均等となる。
トの減少した断面が軸方向にスリットの個数だけ配置さ
れるため、コイル取付軸（２）の磁極方向の重力による
たわみ童は増加し１等価的にコイル取付軸（２）の断面
２次モーメントは均等となる。
また、・剛性補償スリットα印とヘリウム液溜め（ＩＧ
Ｉを結ぶ半径方向穴（至）により、液体ヘリウムは容易
に剛性補償溝内に充満し、外筒（７）の円周に沿って、
円周方向に移動し超電導界磁コイル（４）に導かれる。
Ｉを結ぶ半径方向穴（至）により、液体ヘリウムは容易
に剛性補償溝内に充満し、外筒（７）の円周に沿って、
円周方向に移動し超電導界磁コイル（４）に導かれる。
この超−導界磁コイル（４）の発熱を吸収して液体ヘリ
ウムは密度が小さくなり、このため遠心力が減少し、半
径方向穴ａηを通って再びヘリウム液溜めαｅに戻って
くる。このように、剛性補償溝α９が液体ヘリウムの流
路として利用できるため、超電導界磁コイル（４）には
常に極低温の液体ヘリウムが巡環して連続的に供給され
るためヘリウムの流動特性が良くなり、冷却効果が＾く
なる。
ウムは密度が小さくなり、このため遠心力が減少し、半
径方向穴ａηを通って再びヘリウム液溜めαｅに戻って
くる。このように、剛性補償溝α９が液体ヘリウムの流
路として利用できるため、超電導界磁コイル（４）には
常に極低温の液体ヘリウムが巡環して連続的に供給され
るためヘリウムの流動特性が良くなり、冷却効果が＾く
なる。
なお、上記実施例では剛性補償スリットを７個図示した
が、磁極方向と磁極開方向でコイル取付軸の重力による
たわみ量か同一となる範囲で、剛性補償スリットの深さ
、個数を変えても同様の効果がある。
が、磁極方向と磁極開方向でコイル取付軸の重力による
たわみ量か同一となる範囲で、剛性補償スリットの深さ
、個数を変えても同様の効果がある。
以上のように、この発明によれば軸直角方向に設けた剛
性補償スリットによりコイル取付軸の断面２次モーメン
トか均等化され、２次的危険速度による軸振動の発生が
防止できるとともに、剛性補償スリットが冷却媒体の流
路に利用することにより、起電導界磁コイル部へ十分な
冷却媒体を供給でき超電導界磁コイルの冷却が向上する
効果がある。
性補償スリットによりコイル取付軸の断面２次モーメン
トか均等化され、２次的危険速度による軸振動の発生が
防止できるとともに、剛性補償スリットが冷却媒体の流
路に利用することにより、起電導界磁コイル部へ十分な
冷却媒体を供給でき超電導界磁コイルの冷却が向上する
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による縦断面図、第２図は
第１図のＩｔ−Ｉｔ線における断面図、第３図は従来の
ものの縦断面図、＄４図は第３図の■−■線における断
面図である。 図にセいて、（２）はコイル取付軸、（４）は超電導界
磁コイル、α９は剛性補償スリット、■は半径方向穴で
ある。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
第１図のＩｔ−Ｉｔ線における断面図、第３図は従来の
ものの縦断面図、＄４図は第３図の■−■線における断
面図である。 図にセいて、（２）はコイル取付軸、（４）は超電導界
磁コイル、α９は剛性補償スリット、■は半径方向穴で
ある。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 軸線に沿う中空部に冷却媒体の液溜め部が形成され外周
部に極低温に保持される超電導界磁コイルが配設された
コイル取付軸を有する超電導回転電機の回転子において
、軸の曲げ剛性不均一を補償するために上記コイル取付
軸に軸直角方向に複数個設けた剛性補償スリットと、こ
の剛性補償スリットを冷却媒体の流路とするための半径
方向穴を備えたことを特徴とする超電導回転電機の回転
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285809A JPH01129762A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超電導回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285809A JPH01129762A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129762A true JPH01129762A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17696366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285809A Pending JPH01129762A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129762A (ja) |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62285809A patent/JPH01129762A/ja active Pending
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