JPH0260456A - 超伝導回転電機 - Google Patents
超伝導回転電機Info
- Publication number
- JPH0260456A JPH0260456A JP63210736A JP21073688A JPH0260456A JP H0260456 A JPH0260456 A JP H0260456A JP 63210736 A JP63210736 A JP 63210736A JP 21073688 A JP21073688 A JP 21073688A JP H0260456 A JPH0260456 A JP H0260456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- refrigerant
- superconducting
- balance ring
- superconducting rotating
- 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〕
本発明は、回転子が超伝導線を用いて構成されていで、
その超伝導線が冷却される超伝導回転電機に関するもの
で、さらに詳細に述べるならば、当該超伝導回転電機の
回転子としての中空軸端部に構成される冷却用冷媒の供
給排出用液体カップリング構造に関するものである。
その超伝導線が冷却される超伝導回転電機に関するもの
で、さらに詳細に述べるならば、当該超伝導回転電機の
回転子としての中空軸端部に構成される冷却用冷媒の供
給排出用液体カップリング構造に関するものである。
従来から超伝導回転電機の回転子には、その軸端から、
冷却用の冷媒を供給し、かつ冷却を終った冷媒を導出す
る通称液体トランスファーカップリング（以Ｆ、単に液
体カップリングという）が設けられる。従来、この液体
カップリングについては、アイ・イー・イー・１〜ラン
ザクジヨン、オン マグネチツクス エム ニー ジー
１９．ナンバー３．（１９８３年）第５２９頁から第５
３２頁（ＩＥ３Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、 Ｍ
ＡＧ］９．Ｎｎ３（１９８３）ＰＰ。
冷却用の冷媒を供給し、かつ冷却を終った冷媒を導出す
る通称液体トランスファーカップリング（以Ｆ、単に液
体カップリングという）が設けられる。従来、この液体
カップリングについては、アイ・イー・イー・１〜ラン
ザクジヨン、オン マグネチツクス エム ニー ジー
１９．ナンバー３．（１９８３年）第５２９頁から第５
３２頁（ＩＥ３Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、 Ｍ
ＡＧ］９．Ｎｎ３（１９８３）ＰＰ。
５２９〜５３２）に、具体的な事例が紹介されている。
ところで、この種超伝導回転電機の冷却用冷媒の供給排
出手段、通称液体カップリングが構成される中空軸端部
は、軸振れを極力押える必要がある。第７図（ａ）〜（
ｄ）に従っで、その理由を説明する。
出手段、通称液体カップリングが構成される中空軸端部
は、軸振れを極力押える必要がある。第７図（ａ）〜（
ｄ）に従っで、その理由を説明する。
回転子１は、その両端を軸受２によって支持され、１分
間に３０００回転程度の回転運動をおこなうが、その際
、回転子１の周方向に質量の偏りがあると、それにとも
なっで、（ｂ）、（Ｃ）のような偏心回転が生ずる。通
常は、この偏心回転を防止するため、製作時にバランス
調整がおこなわれる。
間に３０００回転程度の回転運動をおこなうが、その際
、回転子１の周方向に質量の偏りがあると、それにとも
なっで、（ｂ）、（Ｃ）のような偏心回転が生ずる。通
常は、この偏心回転を防止するため、製作時にバランス
調整がおこなわれる。
ところで、冷媒を前記回転子１の中空内部に供給する方
法は、回転子１の一方の軸端１ａからおこなわれるが、
その構成は、前述の従来の技術でも明らかな通り、軸端
１ａの回転中心に穿けた穴から冷媒供給用の管を挿入し
、その管を通しで、おこなわれる。この時、前記穴と、
管のスキ間は、できる限り、狭くする方が、供給冷媒の
漏れを少なくするために有効である。しかし、現実には
、前述した軸の振れにより、回転している軸端１ａと、
固定している冷媒供給用の管１０が、触れ合うことがな
い様にそのスキ間を、大きく構成せざるを得ないもので
あった。
法は、回転子１の一方の軸端１ａからおこなわれるが、
その構成は、前述の従来の技術でも明らかな通り、軸端
１ａの回転中心に穿けた穴から冷媒供給用の管を挿入し
、その管を通しで、おこなわれる。この時、前記穴と、
管のスキ間は、できる限り、狭くする方が、供給冷媒の
漏れを少なくするために有効である。しかし、現実には
、前述した軸の振れにより、回転している軸端１ａと、
固定している冷媒供給用の管１０が、触れ合うことがな
い様にそのスキ間を、大きく構成せざるを得ないもので
あった。
また、同図（ｄ）は、回転子１の偏りを調整しても、軸
受２から軸端１ａまでの距離が大きくなると、その距離
に比例して軸端１ａの偏心回転が発生する形を図示した
ものである。
受２から軸端１ａまでの距離が大きくなると、その距離
に比例して軸端１ａの偏心回転が発生する形を図示した
ものである。
本発明は、このような軸端部における偏心回転を防止す
ることを目的としている。
ることを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の超伝導回転電機に
おいては、中空軸の軸方向端部で、冷媒を供給する供給
管が挿入されている側に、当該中空軸のバランスを保ち
得る質量を有するバランスリングを取り付けたものであ
る。
おいては、中空軸の軸方向端部で、冷媒を供給する供給
管が挿入されている側に、当該中空軸のバランスを保ち
得る質量を有するバランスリングを取り付けたものであ
る。
また、上記バランスリングを取付ける手段としで、スポ
ークを用いて取付けたものである。
ークを用いて取付けたものである。
また、」−記バランスリングの形を筒状に成し、当該筒
状のバランスリングを底辺部中心で、取付けるようにし
たものである。
状のバランスリングを底辺部中心で、取付けるようにし
たものである。
さらに、バランスリングの外周を覆うカバーの内面と、
前記バランスリングの外周面が、相互に磁気的に作用し
合うように磁気カップリング機構を組込んで構成したも
のである。
前記バランスリングの外周面が、相互に磁気的に作用し
合うように磁気カップリング機構を組込んで構成したも
のである。
〔作用〕
前述のように構成されたバランスリングを有する超伝導
回転電機は、冷媒を供給する軸端部における慣性モーメ
ントが大きくなるため、偏心回転を小さくする効果を発
揮できる。
回転電機は、冷媒を供給する軸端部における慣性モーメ
ントが大きくなるため、偏心回転を小さくする効果を発
揮できる。
以下、本発明の実施例を第１図〜第６図に従って説明す
る。
る。
第１図は、超伝導回転電機の回転子１を略図化して表現
したものである。回転子］は、その両端を軸受２で支持
され、回転する。
したものである。回転子］は、その両端を軸受２で支持
され、回転する。
この回転子１は、内部が、中空になっていで、軸の一方
の軸端１ａの回転中心から、冷媒が供給されるようにな
っている。１０は冷媒の供給管、２０は回転子１内で、
冷却を終った冷媒を導出する管、３０は、後述する本発
明の液体カップリングである。
の軸端１ａの回転中心から、冷媒が供給されるようにな
っている。１０は冷媒の供給管、２０は回転子１内で、
冷却を終った冷媒を導出する管、３０は、後述する本発
明の液体カップリングである。
なお、３は、励磁用の電力を供給するスリップリング、
４は、熱絶縁フランジである。
４は、熱絶縁フランジである。
本発明のバランスリング５０は、前述の液体カップリン
グ３０内に構成される。
グ３０内に構成される。
第２図は、本発明の一実施例である。軸端１ａは、その
内部が二重管構造になっていで、最内径］ｂには、冷媒
の供給管１０が、回転子１の中心部分近傍まで挿入され
ている。供給管１ｏは、液体カップリングの外形を構成
するカバー３５に片持ち梁の原理で支持固着１１されて
おり、回転しない。軸端１ａが、回転することは云うま
でもない。軸端１ａは、供給管１０の挿入される六１ｂ
の外径部に、さらに独立しで、回転子１の中心部分近傍
から、冷却の終った冷媒を導出する径路１ｃが構成され
、その径部１ｃは、カバー３５の内径部で、バッキング
３２に仕切られた室３１に放出され、リサイクルのため
の導管２０に導かれる。
内部が二重管構造になっていで、最内径］ｂには、冷媒
の供給管１０が、回転子１の中心部分近傍まで挿入され
ている。供給管１ｏは、液体カップリングの外形を構成
するカバー３５に片持ち梁の原理で支持固着１１されて
おり、回転しない。軸端１ａが、回転することは云うま
でもない。軸端１ａは、供給管１０の挿入される六１ｂ
の外径部に、さらに独立しで、回転子１の中心部分近傍
から、冷却の終った冷媒を導出する径路１ｃが構成され
、その径部１ｃは、カバー３５の内径部で、バッキング
３２に仕切られた室３１に放出され、リサイクルのため
の導管２０に導かれる。
矢印は、冷媒の径路を示している。
本発明は、上記の構成においで、軸端１ ａにバランス
リング５０を設けたものである。
リング５０を設けたものである。
このバランスリング５０は、細い上に二重管構造と云う
薄肉で、かつ、回転子中心から比較的遠方になるように
構成される軸端１ａの慣性モーメントに作用し得る質量
を持っている。バランスリング５０の構成は以下に説明
するような構造が考えられる。
薄肉で、かつ、回転子中心から比較的遠方になるように
構成される軸端１ａの慣性モーメントに作用し得る質量
を持っている。バランスリング５０の構成は以下に説明
するような構造が考えられる。
第４図は、軸端」ａに円板状のバランスリング５０をそ
の軸端と一体に切削加工、又は溶接により構成したもの
である。この様な構成は、バランスリング５ｏの回転バ
ランスを調整する作業が、不要になる可能性があるとと
もに、もつとも−船釣な構成手段である。第５図は、質
量のあるリング部５１を、スポーク５２等の長さの調整
機能を持った連結具で軸端１ａに固着したものである。
の軸端と一体に切削加工、又は溶接により構成したもの
である。この様な構成は、バランスリング５ｏの回転バ
ランスを調整する作業が、不要になる可能性があるとと
もに、もつとも−船釣な構成手段である。第５図は、質
量のあるリング部５１を、スポーク５２等の長さの調整
機能を持った連結具で軸端１ａに固着したものである。
この様な構成は、バランスリングのバランス調整を、ス
ポーク５２の長さ調整で達成することが出来る。
ポーク５２の長さ調整で達成することが出来る。
第６図は、バランスリング５０を筒状の構成にし、その
筒の底辺部中心で軸端１ａに固着したものである。この
様な構成は、第５図と同様だが慣性モーメン１〜を大き
くすることができる。又、冷却を終った冷媒ガスを導出
する機構を構成する時、供給と、同じ軸方向からの導出
管２０の取付けが可能になり、冷媒の供給、導出を矢印
で示したように当該筒状形を利用して構成することが可
能で、バッキング３２の構成や、液体カップリング３０
の構成が容易になる可能性もある。
筒の底辺部中心で軸端１ａに固着したものである。この
様な構成は、第５図と同様だが慣性モーメン１〜を大き
くすることができる。又、冷却を終った冷媒ガスを導出
する機構を構成する時、供給と、同じ軸方向からの導出
管２０の取付けが可能になり、冷媒の供給、導出を矢印
で示したように当該筒状形を利用して構成することが可
能で、バッキング３２の構成や、液体カップリング３０
の構成が容易になる可能性もある。
最後に、第３図の実施例を説明する。
第３図は、バランスリングの質量を増大させる手段とし
て磁気カップリング機構を組み込んだものである。すな
わち、バランスリング５０の外周部５３と、その外周部
５３に対抗する液体カップリング３０のカバー３５の内
径部３３に磁気的に反発、または吸引し合う磁気的な非
接触の磁気゛カップリング機構を組み込むことにより、
バランスリング５０の慣性モーメントを大きくすること
が出来るものである。
て磁気カップリング機構を組み込んだものである。すな
わち、バランスリング５０の外周部５３と、その外周部
５３に対抗する液体カップリング３０のカバー３５の内
径部３３に磁気的に反発、または吸引し合う磁気的な非
接触の磁気゛カップリング機構を組み込むことにより、
バランスリング５０の慣性モーメントを大きくすること
が出来るものである。
以上説明した本発明のバランスリングを有する超伝導回
転電機の回転子によれば、冷却用冷媒を供給する軸端の
偏心回転を小さくできるので、冷媒供給管と、軸との外
径、内径差を、小さく設定できる。
転電機の回転子によれば、冷却用冷媒を供給する軸端の
偏心回転を小さくできるので、冷媒供給管と、軸との外
径、内径差を、小さく設定できる。
これにより、供給冷媒の逆流漏洩が少なくなり冷却効率
を高めることが可能になるものである。
を高めることが可能になるものである。
さらに、偏心回転幅が小さくなるため、冷媒供給管と回
転子軸内径との接触を起さないため、当該、冷媒供給管
を細くすることが、可能で、その面からも、構造」二の
簡易化が出来るものである。
転子軸内径との接触を起さないため、当該、冷媒供給管
を細くすることが、可能で、その面からも、構造」二の
簡易化が出来るものである。
第１図は、本発明のバランスリングを有する回転子の外
形を示した図、第２図〜第６図は、本発明の液体カップ
リング部と、バランスリングの実施例図、第７図は、従
来の回転子における偏心回転の生ずる原理を説明するた
めの図である。 １・・超伝導回転電機の回転子、２・軸受、１０・・冷
媒供給管、２０・冷媒導出部、３０ 液体カップリング
、５０・バランスリング。
形を示した図、第２図〜第６図は、本発明の液体カップ
リング部と、バランスリングの実施例図、第７図は、従
来の回転子における偏心回転の生ずる原理を説明するた
めの図である。 １・・超伝導回転電機の回転子、２・軸受、１０・・冷
媒供給管、２０・冷媒導出部、３０ 液体カップリング
、５０・バランスリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電機子巻線を有する固定子と、該固定子内で軸を有
して回転することのできる超伝導線を巻回した回転子と
、該回転子の軸端部分に形成され回転子内部に冷媒を供
給して前記超伝導巻線を冷却した後、当該冷媒を回転子
外部に排出する液体カップリングと、を有する超伝導回
転電機において、 前記回転子の軸端部分で、前記液体カップリングを有し
ている側にバランスリングが取付けられていることを特
徴とする超伝導回転電機。 ２、超伝導回転電機の中空軸の内部にその軸方向端部か
ら冷媒を供給し、当該冷媒によつて前記中空軸に巻回さ
れた超伝導導線を冷却し、冷却の終つた冷媒を、前記中
空軸の軸方向端部から排出することの出来る液体カップ
リングを有する超伝導回転電機において、 前記液体カップリングを有する前記中空軸の軸方向端部
に、バランスリングを設けたことを特徴とする超伝導回
転電機。 ３、バランスリングが、スポークを用いて中空軸の軸方
向端部に固着されている請求項１または２記載の超伝導
回転電機。 ４、バランスリングが、筒状を成し、当該筒状形の軸線
を合わせた構成で中空軸の軸方向端部に固着されている
請求項１または２記載の超伝導回転電機。 ５、バランスリングの外周部と、当該バランスリングを
覆う液体カップリングのカバーの、互いに対抗する面部
分に相互に磁気的に作用し合う非接触の磁気カップリン
グ機構を組み込んだ請求項１〜４記載の超伝導回転電機
。 ６、電機子巻線を有する固定子と、該固定子内で軸を有
して回転することのできる超伝導線を巻回した回転子と
、該回転子の軸端部分に回転子内部に冷媒を供給して前
記超伝導巻線を冷却した後、当該冷媒を回転子外部に排
出することの出来る冷媒給排手段と、を有する超伝導回
転電機において、 前記回転子の軸端部分で、前記冷媒給排手段を有してい
る側にバランスリングが取付けられていることを特徴と
する超伝導回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210736A JPH0260456A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 超伝導回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210736A JPH0260456A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 超伝導回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260456A true JPH0260456A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16594258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63210736A Pending JPH0260456A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 超伝導回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0260456A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017212811A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | ファナック株式会社 | バランス構造を有する電動機及び該電動機を備える工作機械 |
| JP2017229201A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | ファナック株式会社 | バランス構造を有する端子箱付き電動機及び該電動機を備える工作機械 |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63210736A patent/JPH0260456A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017212811A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | ファナック株式会社 | バランス構造を有する電動機及び該電動機を備える工作機械 |
| US10333375B2 (en) | 2016-05-25 | 2019-06-25 | Fanuc Corporation | Electric motor having balance structure and machine tool equipped with the electric motor |
| JP2017229201A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | ファナック株式会社 | バランス構造を有する端子箱付き電動機及び該電動機を備える工作機械 |
| US10224791B2 (en) | 2016-06-24 | 2019-03-05 | Fanuc Corporation | Electric motor and machine tool equipped with the electric motor |
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