JPH03284162A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents

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。

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し、さらに詳
しくいうと、反駆動側端部軸の中心穴内に配管されたヘ
リウム導入、排出系の配管に伸縮要素が設けられている
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］ 第２図は従来の超電導回転電機の回転子全体の概略を示
す断面図であり、例えば実公昭５７−５７４８８号公報
に示されているように、回転子の胴部内に配管の伸縮要
素を設けられている。図において、（１）はトルクチュ
ーブ、（２）はトルクチューブ（１）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（
１）とコイル取付軸（２）を囲繞する常温ダンパ、（５
）は常温ダンパ（４）とコイル取付軸（２）の間に配設
されている低温ダンパ、（６）および（７）はコイル取
付軸（２）のそれぞれ外周部と側面部に取付けられたヘ
リウム外筒とヘリウム端板、（８）および（９）はそれ
ぞれ駆動側と反駆動側端部軸、（１０）はこれらの端部
軸（８）（９）を軸支する軸受、（１１）は界磁電流供
給用のスリップリング、（１２）はトルクチューブ（１
）に形成あるいは配置されている熱交換器、（１３）は
側部輻射シールド、（１４）は真空部、（１５）は液体
ヘリウムの液溜め部、（１６）はコイル取付軸（２）の
両端に設けられた保持環、（１７）は反駆動側端部軸り
９）の軸端に取付けられたヘリウム導入、排出装置回転
部、（１８）はヘリウム導入、排出装置固定部、（１９
）は反駆動側端部軸（９）の中心穴内部に設けられたヘ
リウム導入。

排出装置回転部（１７）と液体ヘリウムの液溜め部（１
５）を連通ずるヘリウム導入管、（２０）は反駆動側端
部軸（９）の中心穴内部に設けられたヘリウム導入、排
出装置回転部（１７）とトルクチューブ（１）に形成、
配置されている熱交換器（１２）を連通ずるヘリウム排
出管、（２１）はトルクチューブ（１）の内部のヘリウ
ム導入管（１９）およびヘリウム排出管（２０）の中途
に取付けられた配管の伸縮要素である。

上記の構成により、コイル取付軸、（２）に配設されて
いる超電導界磁コイル（３）を極低温に冷却して電気抵
抗を零の状態とし、励磁損失をなくすことにより超電導
界磁コイル（３）に強力な磁界を発生させ、固定子（図
示せず）に交流電力を得る。

この超電導界磁コイル（３）を極低温に冷却、保持する
なめに、ヘリウム導入、排出装置固定部（１８）および
ヘリウム導入、排出装置回転部（１７）、ヘリウム導入
管（１９）を介してヘリウム外筒（６）、へりつム端板
（７）により形成される液体ヘリウム容器部に液体ヘリ
ウムを供給する。

一方、回転子内部を真空部（１４）により高真空に保つ
とともに、極低温の超電導界磁コイル（３）およびコイ
ル取付軸（２）に回転トルクを伝えるトルクチューブ（
１）を薄肉円筒とし、かつ、熱交換器（１２）を設けて
、液体ヘリウムの液溜め部（１５）から熱交換器（１２
）、ヘリウム排出管（２０）を経てヘリウム導入、排出
装置回転部（１７）およびヘリウム導入７排出装置固定
部（１８）を介して低温の気体ヘリウムを流すことによ
り、トルクチューブ（１）を極低温に保っている。

以上のように、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ず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（１３）が設けられている。

なお、ヘリウム導入管（１９）とヘリウム排出管（２０
）は極低温となるのでトルクチューブ（１）内部におい
て各配管に伸縮要素（２１）を設けることにより、常温
部との熱伸び差を吸収し、熱応力による配管の破損を防
止している。

また、常温ダンパ（４）および低温ダンパ（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）を保護するとともに、電力系統のしよう乱による
回転子振動を減衰させる機能を有するに加え、常温ダン
パ（４）は真空外筒としての機能、低温ダンパ（５）は
ヘリウム容器部への輻射シールドとしての機能をそれぞ
れ兼ねている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のような従来の超電導回転電機の回転子では、配管
の伸縮要素が反駆動側端部軸の内部に配置されているの
で、遠心力や熱伸縮により、万一配管の伸縮要素が劣化
、損傷し、点検や取替えが必要になった場合、反駆動側
端部軸全体を分解する必要があり、分解１組立に多大な
時間を費すという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、配管の伸縮要素の点検や取替えのために必要な
分解箇所を少なくし、分解１組立を短時間で行うことが
できる超電導回転電機の回転子を得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超電導回転電機の回転子は、配管の伸縮
要素を反駆動側端部軸の軸端部に設けるとともに、伸縮
要素を設けた箇所の反駆動側端部軸を軸方向に分解可能
にしたものである。

［作　用］ この発明においては、配管の伸縮要素を反駆動側端部軸
の軸端部に設置し、伸縮要素を設けた箇所の反駆動側端
部軸を軸方向に分解可能にしたことにより、反駆動側端
部軸の軸端部の一部を取外して伸縮要素の点検、取替え
を行う。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示し、図において、反駆
動側端部軸（９）は反軸端側の端部軸（９ａ）と軸端側
の端部軸（９ｂ）とに分割されており、端部軸（９ｂ）
はボルト締め等により端部軸（９ａ）に締結されている
。端部軸（９ｂ）の中心穴内部には、配管の伸縮要素（
２１ａ）　、例えばベローズが配管（１９）　（２０）
に設けられている。

その他、第２図におけると同一符号は同一または相当部
分であり、説明を省略する。

以上の構成により、配管の伸縮要素（２１ａ）の点検、
取替えが必要になった場合、反駆動側端部軸（９）の軸
端側端部軸（９ｂ）を反軸端側端部軸（９ａ）から取外
すことによって、配管の伸縮要素（２１ａ）の点検、取
替えを容易に行うことがてきる。

なお、」１記実施例では反駆動側端部軸を軸方向に分割
するものを示したが、反駆動側端部軸と分割可能なヘリ
ウム導入、排出装置回転部（１７）の中心穴内部に配管
の伸縮要素（２↑ａ）を設けてもよい。

さらに、上記実施例では反駆動側端部軸に適用したもの
を示したが、駆動側端部軸に適用した場合でも同様の効
果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、配管の伸縮要素を反
駆動側端部軸の軸端部に設け、がっ、伸縮要素を設けた
箇所の反駆動側端部軸を軸方向に分割可能にしたので、
配管の伸縮要素の点検、取替えが容易になり、短時間で
分解０組立が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２図は従来
の超電導回転電機の回転子の縦断面図である。 （２）・・コイル取付軸、（３）・・超電導界磁コイル
、（９）　　　・反駆動側端部軸、（９ａ）・　反軸端
側端部軸、（９ｂ）・・軸端側端部軸、（１９）・・ヘ
リウム導入管、（２０）・・ヘリウム排出管、（２１，
ａ）配管の伸縮要素。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超電導界磁コイルが装着されたコイル取付軸と同軸にあ
   る反駆動側端部軸の中心穴内部に設けられてヘリウム導
   入、排出系をなし、軸方向に伸縮可能な配管を備えた超
   電導回転電機の回転子において、前記配管の伸縮要素を
   前記反駆動側端部軸の軸端部に設け、かつ、前記伸縮要
   素を設けた箇所の前記反駆動側端部軸を軸方向に分割可
   能にしたことを特徴とする超電導回転電機の回転子。