JPH01220805A - 化合物超電導界磁巻線 - Google Patents
化合物超電導界磁巻線Info
- Publication number
- JPH01220805A JPH01220805A JP63046978A JP4697888A JPH01220805A JP H01220805 A JPH01220805 A JP H01220805A JP 63046978 A JP63046978 A JP 63046978A JP 4697888 A JP4697888 A JP 4697888A JP H01220805 A JPH01220805 A JP H01220805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- torque tube
- superconducting
- compound
- compound 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.)
- Granted
Links
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〕
本発明は、化合物超電導線を用いた超電導界磁巻線に関
する。
する。
超電導発電機は、発電効率の向上、機械的寸法の小型化
が期待されて開発が進められている。回転子も固定子も
超電導化した、いわゆる全超電導機が望ましいが、現状
は回転子の界磁巻線のみの超電導化が検討されている。
が期待されて開発が進められている。回転子も固定子も
超電導化した、いわゆる全超電導機が望ましいが、現状
は回転子の界磁巻線のみの超電導化が検討されている。
界磁巻線は極低温円筒トルクチューブ上に超電導コイル
を配置し、高速回転に耐えるように固定して形成される
。従来の界磁巻線はＮｂＴ４合金超電導線を用いて、第
３図に示すように、トルクチューブ（４）にスロット（
５）を形成し、該スロット（５）に超電導巻線（６）を
配し、くさび（７）により固定する例がある。他の例は
、第４図（ａ）、Φ）に示すように、トルクチューブ（
８）上にキーストン状の線材からなる超電導巻線（９）
を配し、その外側をバインダー（３）で締める構造であ
る。−方、より一層の高磁界を発生して効率を向上させ
るため、より臨界磁場の高い化合物超電導線を界磁巻線
に用いることが検討されている。しかしながら、化合物
超電導線は許容歪率が通常０．３％以下のきわめて脆い
ものであるため、界磁巻線の構造は、第２図（ａ）、（
ロ）に示すように、許容全以内の曲率に優れた対のレー
ストラック状超電導巻線（２）を積層してトルクチュー
ブ（１）で支持し、外側をバインダー（３）で締めつけ
たものである。
を配置し、高速回転に耐えるように固定して形成される
。従来の界磁巻線はＮｂＴ４合金超電導線を用いて、第
３図に示すように、トルクチューブ（４）にスロット（
５）を形成し、該スロット（５）に超電導巻線（６）を
配し、くさび（７）により固定する例がある。他の例は
、第４図（ａ）、Φ）に示すように、トルクチューブ（
８）上にキーストン状の線材からなる超電導巻線（９）
を配し、その外側をバインダー（３）で締める構造であ
る。−方、より一層の高磁界を発生して効率を向上させ
るため、より臨界磁場の高い化合物超電導線を界磁巻線
に用いることが検討されている。しかしながら、化合物
超電導線は許容歪率が通常０．３％以下のきわめて脆い
ものであるため、界磁巻線の構造は、第２図（ａ）、（
ロ）に示すように、許容全以内の曲率に優れた対のレー
ストラック状超電導巻線（２）を積層してトルクチュー
ブ（１）で支持し、外側をバインダー（３）で締めつけ
たものである。
一発電機の設計には磁界の均一性が良好であることが不
可欠であり、合金超電導線に適用された第３図および第
４図の構造は、第２図の構造よりも磁場の均一性におい
て優れている。しかしながら、化合物超電導体は許容量
が小さいため、第３図または第４図の構造を採るために
は、化合物形成前の変形可能な材料の複合線を第３図ま
たは第４図に示す構造に予め巻き込み、その後に、必要
な高温で必要な時間加熱することにより、複合線中に化
合物超電導体を形成させる必要があった。しかしながら
、このような方法で界磁巻線を製作すると、巻枠を兼ね
るトルクチューブ材の強度は加熱により低下し、高速回
転に耐えられなくなるという問題があった。従って、化
合物超電導線は、磁界均一性を犠牲にした状態で使用さ
れており、化合物超電導体の高臨界温度や高磁界高電流
密度の優位性を発電機ではほとんど発揮できない状態で
あった０本発明は以上のような点にかんがみてなされた
もので、その目的とするところは、発生磁界が高均一で
ある化合物超電導界磁巻線を提供することにある。
可欠であり、合金超電導線に適用された第３図および第
４図の構造は、第２図の構造よりも磁場の均一性におい
て優れている。しかしながら、化合物超電導体は許容量
が小さいため、第３図または第４図の構造を採るために
は、化合物形成前の変形可能な材料の複合線を第３図ま
たは第４図に示す構造に予め巻き込み、その後に、必要
な高温で必要な時間加熱することにより、複合線中に化
合物超電導体を形成させる必要があった。しかしながら
、このような方法で界磁巻線を製作すると、巻枠を兼ね
るトルクチューブ材の強度は加熱により低下し、高速回
転に耐えられなくなるという問題があった。従って、化
合物超電導線は、磁界均一性を犠牲にした状態で使用さ
れており、化合物超電導体の高臨界温度や高磁界高電流
密度の優位性を発電機ではほとんど発揮できない状態で
あった０本発明は以上のような点にかんがみてなされた
もので、その目的とするところは、発生磁界が高均一で
ある化合物超電導界磁巻線を提供することにある。
（課題を解決するための手段とその作用）上記目的を達
成するために本発明によれば、化合物超電導線より形成
された化合物超電導巻線が、トルクチューブ上に配置さ
れている化合物超電導界磁巻線において、トルクチュー
ブは、その表面に、脱着するリブにより形成されたトル
クチューブの軸方向に平行な溝を有し、化合物超電導巻
線が液溝に配置されていることを特徴とする化合物超電
導界磁巻線が提供される。
成するために本発明によれば、化合物超電導線より形成
された化合物超電導巻線が、トルクチューブ上に配置さ
れている化合物超電導界磁巻線において、トルクチュー
ブは、その表面に、脱着するリブにより形成されたトル
クチューブの軸方向に平行な溝を有し、化合物超電導巻
線が液溝に配置されていることを特徴とする化合物超電
導界磁巻線が提供される。
以上のような構造の化合物超電導界磁巻線は、まず溝の
形状に合わせて予め化合物超電導巻線を成型し、次に、
トルクチューブ上に該化合物超電導巻線を配し、その後
にリブをトルクチューブに取付けて溝を形成し、前記化
合物超電導巻線を固定することにより製作する。従って
、化合物超電導巻線は成型され、加熱処理を施された後
にトルクチューブに装着されるため、化合物超電導線自
体が歪による悪影響を受けない。また、発生磁場を考慮
して、トルクチュ−プ上に形成される溝を設計すること
により、均−度高い磁場を得ることができる。
形状に合わせて予め化合物超電導巻線を成型し、次に、
トルクチューブ上に該化合物超電導巻線を配し、その後
にリブをトルクチューブに取付けて溝を形成し、前記化
合物超電導巻線を固定することにより製作する。従って
、化合物超電導巻線は成型され、加熱処理を施された後
にトルクチューブに装着されるため、化合物超電導線自
体が歪による悪影響を受けない。また、発生磁場を考慮
して、トルクチュ−プ上に形成される溝を設計すること
により、均−度高い磁場を得ることができる。
以下図面に示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図は、本実施例に用いた巻枠部分の断面図であり、
円周上に９０＠間隔で長手方向に突起を有するトルクチ
ューブ（９０）上に、対になったリブ（１１，１２）、
（２１，２２）、・・・・・・（８１，８２）が形成さ
れている。前記リブは精密な機械加工により形成され、
トルクチューブ（９０）には、機械的なボルト締めや、
溶接あるいはバインダーにより取付けられる。このよう
にして形成されたリブ問およびリブとトルクチューブ（
９０）上の突起間の溝は寸法精度よく形成されているａ
ｔ’線は、配置される溝と同型の型中で予め拡散熱処理
され、必要によりエポキシ樹脂含浸が施され、化合物超
電導体を内蔵している。
円周上に９０＠間隔で長手方向に突起を有するトルクチ
ューブ（９０）上に、対になったリブ（１１，１２）、
（２１，２２）、・・・・・・（８１，８２）が形成さ
れている。前記リブは精密な機械加工により形成され、
トルクチューブ（９０）には、機械的なボルト締めや、
溶接あるいはバインダーにより取付けられる。このよう
にして形成されたリブ問およびリブとトルクチューブ（
９０）上の突起間の溝は寸法精度よく形成されているａ
ｔ’線は、配置される溝と同型の型中で予め拡散熱処理
され、必要によりエポキシ樹脂含浸が施され、化合物超
電導体を内蔵している。
このようにして製作された巻線はトルクチューブ（９０
）上に配置されるが、まず、Ｘ方向の突起上に巻線を配
置したのちリブ（４１）、（４２）を固定し、反対側に
も巻線を配置した後、リブ（５１）、（５２）を固定す
る。以下、順次、Ｙ方向に巻線配置とリブの固定を繰り
返し、最後に、リブ（２１）、（２２）およびリブ（７
１）、（７２）を固定後、巻線を配置し、断面クサビ状
のリブ（１１）、（１２）および（８１）、（８２）を
固定して界磁巻線はできあがる。最終的に必要によりさ
らにエポキシ樹脂含浸を施すこともできる。
）上に配置されるが、まず、Ｘ方向の突起上に巻線を配
置したのちリブ（４１）、（４２）を固定し、反対側に
も巻線を配置した後、リブ（５１）、（５２）を固定す
る。以下、順次、Ｙ方向に巻線配置とリブの固定を繰り
返し、最後に、リブ（２１）、（２２）およびリブ（７
１）、（７２）を固定後、巻線を配置し、断面クサビ状
のリブ（１１）、（１２）および（８１）、（８２）を
固定して界磁巻線はできあがる。最終的に必要によりさ
らにエポキシ樹脂含浸を施すこともできる。
本実施例で用いた巻線は、熱処理されていない１ｆｆＩ
Ｉ１１×５ｆｆＩＩｌのＮｂ５Ｓｎ化合物複合線（線材
の外側は２５０−のガラス、で絶縁されている）から成
形された２ターンの巻線であり、この巻線を熱処理して
、トルクチューブ上に配置後、リブをボルトで固定して
界磁巻線を構成し、最終的に全体をエポキシ樹脂によっ
て真空含浸した。この際のトルクチューブの内径は２５
ｍｍ、中径３４閣、外径４５＋ｎｍであり、巻線の最小
曲げ直径は１０ＩＩＩＩｆｉ、直線部の長さは８００ｍ
ａ＋であった。比較のために、同様の熱処理を施したＮ
ｂ、Ｓｎ化合物複合線を、従来の方式により、第３図の
ように巻線し、エポキシ樹脂で含浸した。これらの巻線
について、各種試験を行った結果を第１表に示す。
Ｉ１１×５ｆｆＩＩｌのＮｂ５Ｓｎ化合物複合線（線材
の外側は２５０−のガラス、で絶縁されている）から成
形された２ターンの巻線であり、この巻線を熱処理して
、トルクチューブ上に配置後、リブをボルトで固定して
界磁巻線を構成し、最終的に全体をエポキシ樹脂によっ
て真空含浸した。この際のトルクチューブの内径は２５
ｍｍ、中径３４閣、外径４５＋ｎｍであり、巻線の最小
曲げ直径は１０ＩＩＩＩｆｉ、直線部の長さは８００ｍ
ａ＋であった。比較のために、同様の熱処理を施したＮ
ｂ、Ｓｎ化合物複合線を、従来の方式により、第３図の
ように巻線し、エポキシ樹脂で含浸した。これらの巻線
について、各種試験を行った結果を第１表に示す。
直線部のＩｃの測定は、８０ｏＩＩＩＩＩｌ長の直線部
の中央部５０ｍｍに電圧端子を取付けて行い、曲部のＩ
ｃ測定は、最小曲率半径部であるリブ（１１，１２）の
曲部から直線部への移行点に電圧端子を取付けて行った
ものである。比較例において、曲部は超電導状態を示さ
ず、Ｉｃを零としたが、この部分では化合物超電導体が
曲げにより不連続になっているためと考えられる。
の中央部５０ｍｍに電圧端子を取付けて行い、曲部のＩ
ｃ測定は、最小曲率半径部であるリブ（１１，１２）の
曲部から直線部への移行点に電圧端子を取付けて行った
ものである。比較例において、曲部は超電導状態を示さ
ず、Ｉｃを零としたが、この部分では化合物超電導体が
曲げにより不連続になっているためと考えられる。
磁場の均一性を評価するために、次の比較実験がなされ
た。比較例（Ｃ）として、熱処理されていない、１ ｆ
ｆＩＩＸ ５ ｔｒａのＮ ｂ、Ｓ ｎ化合物複合線を
約２５０μのガラステープで絶縁後、第２図（ｂ）に示
すようなレーストラックコイルを２ターンづつで４セツ
ト用意し、熱処理後各コイルをエポキシ含浸し、第２［
ｆｆ１（ａ）に示すような配置で界磁巻線を仕上げた。
た。比較例（Ｃ）として、熱処理されていない、１ ｆ
ｆＩＩＸ ５ ｔｒａのＮ ｂ、Ｓ ｎ化合物複合線を
約２５０μのガラステープで絶縁後、第２図（ｂ）に示
すようなレーストラックコイルを２ターンづつで４セツ
ト用意し、熱処理後各コイルをエポキシ含浸し、第２［
ｆｆ１（ａ）に示すような配置で界磁巻線を仕上げた。
比較例（Ｃ）は、曲部のＩｃ特性は劣化していないが、
磁場の均一度（本実施例（Ａ）を１とした相対値）にお
いて劣る。
磁場の均一度（本実施例（Ａ）を１とした相対値）にお
いて劣る。
以上説明したように本発明によれば、トルクチューブは
、その表面に、脱着するリブにより形成されたトルクチ
ューブの軸方向に平行な溝を有し、化合物超電導巻線が
液溝に配置されているため、高均一な高磁場が得られ、
トルクチューブの機械強度も維持されるという優れた効
果がある。
、その表面に、脱着するリブにより形成されたトルクチ
ューブの軸方向に平行な溝を有し、化合物超電導巻線が
液溝に配置されているため、高均一な高磁場が得られ、
トルクチューブの機械強度も維持されるという優れた効
果がある。
第１図は本発明の一実施例の壱枠部の断面図、第２図（
ａ）は従来例の化合物超電導界磁巻線の断面図、第２図
（ロ）はそれに用いられる化合物超電導巻線の斜視図、
第３図は従来例の合金超電導界磁巻線の断面図、第４図
（ａ）は他の従来例の合金超電導界磁巻線の断面図、第
４図（ｂ）はその斜視図である。 １．４，８．９０・・・トルクチューブ、 ２．６゜
９・・・超電導巻線、 ３・・・バインダー、 ５・・
・スロット、 ７・・・くさび、 １０・・・スペー
サー、 ■１゜１２．２１．２２．３１．３２．４１．
４２．５１．５２．６１．６２゜７１、７２．８１．８
２・・・リブ。 特許出願人 古河電気工業株式会社（ａ）
（ｂ）第２図
ａ）は従来例の化合物超電導界磁巻線の断面図、第２図
（ロ）はそれに用いられる化合物超電導巻線の斜視図、
第３図は従来例の合金超電導界磁巻線の断面図、第４図
（ａ）は他の従来例の合金超電導界磁巻線の断面図、第
４図（ｂ）はその斜視図である。 １．４，８．９０・・・トルクチューブ、 ２．６゜
９・・・超電導巻線、 ３・・・バインダー、 ５・・
・スロット、 ７・・・くさび、 １０・・・スペー
サー、 ■１゜１２．２１．２２．３１．３２．４１．
４２．５１．５２．６１．６２゜７１、７２．８１．８
２・・・リブ。 特許出願人 古河電気工業株式会社（ａ）
（ｂ）第２図
Claims (1)
- 化合物超電導線より形成された化合物超電導巻線が、
トルクチューブ上に配置されている化合物超電導界磁巻
線において、トルクチューブは、その表面に、脱着する
リブにより形成されたトルクチューブの軸方向に平行な
溝を有し、化合物超電導巻線が該溝に配置されているこ
とを特徴とする化合物超電導界磁巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046978A JP2555132B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 化合物超電導界磁巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046978A JP2555132B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 化合物超電導界磁巻線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220805A true JPH01220805A (ja) | 1989-09-04 |
| JP2555132B2 JP2555132B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=12762325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63046978A Expired - Lifetime JP2555132B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 化合物超電導界磁巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555132B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070889B2 (en) | 1997-06-27 | 2006-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for repairing a photomask, method for inspecting a photomask, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a semiconductor device |
| WO2014020805A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 川崎重工業株式会社 | 磁場発生装置及びこれを備える超電導回転機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5917195B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2016-05-11 | 川崎重工業株式会社 | 超電導回転機の界磁回転子 |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63046978A patent/JP2555132B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070889B2 (en) | 1997-06-27 | 2006-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for repairing a photomask, method for inspecting a photomask, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a semiconductor device |
| US7378201B2 (en) | 1997-06-27 | 2008-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for repairing a photomask, method for inspecting a photomask, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a semiconductor device |
| WO2014020805A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 川崎重工業株式会社 | 磁場発生装置及びこれを備える超電導回転機 |
| JP2014029906A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 磁場発生装置及びこれを備える超電導回転機 |
| US9799434B2 (en) | 2012-07-31 | 2017-10-24 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Magnetic field generating device and superconducting rotary machine comprising magnetic field generating device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2555132B2 (ja) | 1996-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6509819B2 (en) | Rotor assembly including superconducting magnetic coil | |
| US4425521A (en) | Magnetic slot wedge with low average permeability and high mechanical strength | |
| CN101164124B (zh) | 使用超导体的鞍形线圈绕组及其制造方法 | |
| US4427910A (en) | Magnetic slot wedge with low average permeability and high mechanical strength | |
| US4060743A (en) | Superconductive exciter winding for the rotor of a turbogenerator and method of production | |
| US8653712B2 (en) | Superconducting coil and superconducting rotating machine using the same | |
| US3919677A (en) | Support structure for a superconducting magnet | |
| JPH01220805A (ja) | 化合物超電導界磁巻線 | |
| US4339681A (en) | Superconducting field winding for the rotor of an electric machine | |
| JPH10188692A (ja) | 強制冷却型超電導導体、及びその製造方法、並びに強制冷却型超電導コイルの製造方法 | |
| US3366813A (en) | Rotating electrical machine, preferably high power machine | |
| US4859978A (en) | High-voltage windings for shell-form power transformers | |
| JPH06260335A (ja) | 高温超電導マグネット | |
| US12184140B2 (en) | Motor, flat-wire motor winding, coil winding assembly, and winding method | |
| US20250183742A1 (en) | Motor, flat-wire motor winding, coil winding assembly, and winding method | |
| JPS59208811A (ja) | 超電導コイル | |
| JPS6312109A (ja) | 超電導マグネツト | |
| Perin et al. | Design and fabrication of the prototype superconducting tuning quadrupole and octupole correction winding for the LHC project | |
| Ishibashi et al. | Nb 3 Sn dipole magnet by wind and react process | |
| JPS61272903A (ja) | 鞍形超電導界磁巻線 | |
| CA1197544A (en) | Magnetic slot wedge with low average permeability and high mechanical strength | |
| JPS6255393B2 (ja) | ||
| JPS58127305A (ja) | 超電導マグネツト | |
| CA1142567A (en) | Motor stator structure | |
| JPS5857887B2 (ja) | 化合物超電導コイル |