JPH01129763A - 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
- JPH01129763A JPH01129763A JP62285810A JP28581087A JPH01129763A JP H01129763 A JPH01129763 A JP H01129763A JP 62285810 A JP62285810 A JP 62285810A JP 28581087 A JP28581087 A JP 28581087A JP H01129763 A JPH01129763 A JP H01129763A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- coil
- groove
- mounting shaft
- superconducting
- 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ＩＩｉ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。
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。
〔従来の技術］
従来、この柿の回転子として例えば実開昭５９−１０３
５８６号に開示された第３図、弗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）の外側および両端部には外、簡（７）および
端＆（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ＯＩが軸受Ｕ旧こ軸支
されて結合されている。反駆動側端部＠叫にはスリップ
リンクｕりか係合していて界磁電流を超電導界磁コイル
（４）に供給する。トルク伝達部（３）には熱交換器ｕ
３、側部輻射シールド（１４１か配設されている。
５８６号に開示された第３図、弗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）の外側および両端部には外、簡（７）および
端＆（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ＯＩが軸受Ｕ旧こ軸支
されて結合されている。反駆動側端部＠叫にはスリップ
リンクｕりか係合していて界磁電流を超電導界磁コイル
（４）に供給する。トルク伝達部（３）には熱交換器ｕ
３、側部輻射シールド（１４１か配設されている。
また、１５１は真空部、ｕ６１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？＆溜め
都である。
軸線に沿う中空部に形成された液体ヘリウムの？＆溜め
都である。
以上の構成でなる回転子においては、コイル取軸（２）
に配設されている超電導界磁コイル（４）を極低温、た
とえば約４２Ｋに冷却することにより電気抵抗が零の状
態とし、励ｂｋＸ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
とえば約４２Ｋに冷却することにより電気抵抗が零の状
態とし、励ｂｋＸ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０Ｑの
中央部から導入管（図示せず）を通じ、外周（７）、端
板（８）により構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ａ５１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Ｑ３
１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、軸方回
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α４が設けられている。
保持するために、液体ヘリウムを反駆動側端部軸０Ｑの
中央部から導入管（図示せず）を通じ、外周（７）、端
板（８）により構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ａ５１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Ｑ３
１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、軸方回
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α４が設けられている。
一方、常温ダンパ（５）および低温ダンパ（６）は、固
定子からの烏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
転子の振動を抑制する機能を有し、また。
定子からの烏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
転子の振動を抑制する機能を有し、また。
常温ダンパ（５）は真空外筒としての機能、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周（７）の内周面に
集まり、超電導界磁コイル（４）の発熱を吸収して、密
度が小さくなることにより、遠心力が減少し、半径方向
穴０η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、超電導界磁コイル（４）の発熱を吸収して、密
度が小さくなることにより、遠心力が減少し、半径方向
穴０η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、磁極部には超電導界磁コイル
か配設されないため、それらを収納する）ための虜がな
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。
か配設されないため、それらを収納する）ための虜がな
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が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、
超電擲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、超電導界磁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、
超電擲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、超電導界磁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電機の回転子は、コイル取付
軸の磁極部に超電導界磁コイルを収納しない、剛性補償
溝を軸方向に配設し、との溝底に冷却媒体の液溜め部か
ら複数個の半径方向穴を設けることにより冷却媒体の流
路としたものである。
軸の磁極部に超電導界磁コイルを収納しない、剛性補償
溝を軸方向に配設し、との溝底に冷却媒体の液溜め部か
ら複数個の半径方向穴を設けることにより冷却媒体の流
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軸方向に設け
た剛性補償溝は、磁極間方向軸まわりの断面２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、磁極部の軸方向
溝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導くことができる。
た剛性補償溝は、磁極間方向軸まわりの断面２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、磁極部の軸方向
溝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導くことができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図、第２図において％ ［９はコイル取付軸（２）の磁
極部に軸方向に設けた剛性補償溝、■はこの剛性補償溝
α９の底とヘリウム液溜め部αｅを結ぶ半径方向穴であ
る。
図、第２図において％ ［９はコイル取付軸（２）の磁
極部に軸方向に設けた剛性補償溝、■はこの剛性補償溝
α９の底とヘリウム液溜め部αｅを結ぶ半径方向穴であ
る。
コイル取付軸（２）の磁極部ＩＩ（至）に、界磁石イル
を収納しない剛性補償溝ゴを軸方向に配設する。この剛
性補償＃ＩｔｔＩＩにより、コイル取付軸（２）の全周
にわたり均等に溝が設けられたことにより、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
性補償溝αｌとヘリウム液溜めｕｌ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ｏ！Ｊ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。この超軍導界磁
コイル（４）の発熱を吸収して液体ヘリウムは密度か小
さくなり、このため遠心力が減少し、半径方向穴（１７
１を通って再びヘリウム液溜めＯｅに戻ってくる。この
ように−剛性補償溝α［有］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、冷却効果が高くなる。
を収納しない剛性補償溝ゴを軸方向に配設する。この剛
性補償＃ＩｔｔＩＩにより、コイル取付軸（２）の全周
にわたり均等に溝が設けられたことにより、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
性補償溝αｌとヘリウム液溜めｕｌ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ｏ！Ｊ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。この超軍導界磁
コイル（４）の発熱を吸収して液体ヘリウムは密度か小
さくなり、このため遠心力が減少し、半径方向穴（１７
１を通って再びヘリウム液溜めＯｅに戻ってくる。この
ように−剛性補償溝α［有］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、冷却効果が高くなる。
なお、上記実施例では剛性補償溝を３個図示したか、剛
性補償溝の断面積の合計がほぼ同一となる範囲で、剛性
補償溝の形状、個数を変えても同様の効果がある。
性補償溝の断面積の合計がほぼ同一となる範囲で、剛性
補償溝の形状、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方向に設けた剛性補
償溝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か防止できる
とともに、剛性補償溝が冷却媒体の流路に利用すること
により、超電婆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。
償溝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か防止できる
とともに、剛性補償溝が冷却媒体の流路に利用すること
により、超電婆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■−■線における断面図、第３図は従来のもの
の縦断面図、ｆｆ３４図は第３図の■−ＩＶ線における
断面図である。 図において、（２）はコイル取付軸、（４）は超電導界
磁コイル、（Ｉｌｌよ剛性補償溝二乃は半径方向穴であ
る。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
第１図の■−■線における断面図、第３図は従来のもの
の縦断面図、ｆｆ３４図は第３図の■−ＩＶ線における
断面図である。 図において、（２）はコイル取付軸、（４）は超電導界
磁コイル、（Ｉｌｌよ剛性補償溝二乃は半径方向穴であ
る。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （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上記コイル
取付軸に軸方向に設けられた剛性補償溝と、この剛性補
償溝を冷却媒体の流路とするために設けられた半径方向
穴を備えたことを特徴とする超電導回転電機の回転子。 - （２）剛性補償溝及び半径方向穴は複数設けられたこと
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の超電
導回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285810A JPH01129763A (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 |
|---|---|---|---|
| JP62285810A JPH01129763A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129763A true JPH01129763A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17696379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285810A Pending JPH01129763A (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) | JPH01129763A (ja) |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62285810A patent/JPH01129763A/ja active Pending
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