JPH04331457A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents

超電導回転電機の回転子

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JPH04331457A
JPH04331457A JP3051155A JP5115591A JPH04331457A JP H04331457 A JPH04331457 A JP H04331457A JP 3051155 A JP3051155 A JP 3051155A JP 5115591 A JP5115591 A JP 5115591A JP H04331457 A JPH04331457 A JP H04331457A
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rotor
helium
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Masao Shibamaru
芝丸 雅夫
Toshiki Hirao
平尾 俊樹
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KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU CENTER
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KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU CENTER
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    • 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

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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、特に回転子における安全弁や気密部品の漏
洩試験を容易に行える駆動側端部軸の構造に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の超電導回転電機の回転子の
構造を示す断面図、図4は図3の要部拡大断面図である
。図において、1は両端を駆動側端部軸2のフランジ部
2aおよび反駆動側端部軸3のフランジ部3aに固定さ
れた中空のトルクチューブ、4はトルクチューブ1の中
央部に形成された中空のコイル取付軸、5はコイル取付
軸4に巻回固定された超電導界磁コイルである。このコ
イル取付軸4の外周部にはヘリウム外筒6が配設され、
コイル取付軸4の両側面部のそれぞれにはヘリウム端板
7が配設され、冷媒の液溜め部である液体ヘリウムの液
溜め部8を形成している。9は両端を駆動側端部軸2の
フランジ部2aおよび反駆動側端部軸3のフランジ部3
aに固着して、トルクチューブ1とコイル取付軸4とを
包囲して配設された常温ダンパ、10はコイル取付軸4
と常温ダンパ9との間に配設された低温ダンパ、11は
駆動側端部軸2および反駆動側端部軸3を軸支する軸受
、12はトルクチューブ1に形成あるいは配置された熱
交換器、13はコイル取付軸4の両側面部の外側のトル
クチューブ1内に設けられた側部輻射シールド、14は
真空部、15はコイル取付軸4の両端に設けられた保持
環である。
【0003】16は反駆動側端部軸3に設けられた界磁
電流供給用のスリップリングであり、このスリップリン
グ16は電流リード(図示せず)により超電導界磁コイ
ル5に電気的に接続されている。17は反駆動側端部軸
3の軸端に取り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3の中心穴内部に設けられ、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8とを連
通する冷媒導入管であるヘリウム導入管、20は反駆動
側端部軸3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と熱交換器12とを連通するヘリウム
排出管、21は液体ヘリウムの液溜め部8と駆動側端部
軸2の端部に設けられた冷媒ガス室であるヘリウムガス
室22とを連通する冷媒ガス放出管であるヘリウムガス
放出管、23はヘリウムガス室22に連通するように取
り付けられた安全弁、24は安全弁23がねじ込まれた
安全弁支持板、25はヘリウムガス放出室、26はメク
ラブタ、27はヘリウムガス放出室25に連通するヘリ
ウムガス放出穴、28はヘリウムガス室22の外周に取
り付けられた複数個の気密性部品、29、30は気密性
を保持するためのOリングである。
【0004】つぎに、従来の超電導回転電機の回転子の
動作について説明する。まづ、冷媒としての液体ヘリウ
ムが、ヘリウム導入・排出装置固定部18、ヘリウム導
入・排出装置回転部17およびヘリウム導入管19を介
して液体ヘリウムの液溜め部8に供給される。超電導界
磁コイル5は、液体ヘリウムの液溜め部8内の液体ヘリ
ウムにより極低温に冷却され、電気抵抗が零の状態とな
る。つぎに、スリップリング16から電流リードを介し
て超電導界磁コイル5に界磁電流を供給し、超電導界磁
コイル5を励磁する。超電導界磁コイル5は、電気抵抗
が零の状態となっているので、励磁損失がなく、強力な
磁界を発生し、固定子(図示せず)に交流電力を発生さ
せる。
【0005】ここで、この超電導界磁コイル5を極低温
に冷却、保持するために、液体ヘリウムの液溜め部8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5とコイル取付軸4と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、液
体ヘリウムの液溜め部8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・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を通
じて極低温部に侵入する熱を極力減らしている。さらに
、側部輻射シールド13が、側面からの輻射により侵入
する熱を低減している。また、常温ダンパ9および低温
ダンパ10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5を保護するとともに、電力系統の擾
乱による回転子振動を減衰させる機能を有し、さらに常
温ダンパ9は真空外筒としての機能、低温ダンパ10は
ヘリウム貯液部8への輻射シールドとしての機能をも兼
ね備えている。
【0006】一方、非常時に、液体ヘリウムの液溜め部
8の内部に発生する多量のヘリウムガスは、ヘリウムガ
ス放出管21を経て、駆動側端部軸2の端部に形成され
たヘリウムガス室22に放出され、さらに安全弁23を
介し、ヘリウムガス放出室25とヘリウムガス放出穴2
7を経由して大気放出され、液体ヘリウムの液溜め部8
の内圧が異常に上昇するのを防止している。また、駆動
側端部軸2の端部に形成されたヘリウムガス室22の外
周面には、例えば計測リード線引き出し用の端子板、点
検用穴、フサギ板等の複数個の気密性部品28が設けら
れて、ヘリウムガス室22の気密を保持している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導回転電機
の回転子は以上のように構成されているので、駆動側端
部軸2に配設された安全弁23、安全弁支持板24およ
び複数個の気密性部品28等の気密部品の漏洩試験を実
施する場合、液体ヘリウムの液溜め部8および液体ヘリ
ウムの液溜め部8に連通する部品の内部を加圧するか、
もしくは真空に引くか、しなければならず、漏洩試験の
対象となる容積が大きいために加圧もしくは真空引きに
多大の時間を要するという課題があった。さらに、漏洩
試験の対象となる領域における気密性の部品数が多いた
めに、漏れの発生する可能性が高く、その都度多大な加
圧もしくは真空引きの時間を要する漏洩試験を何度も行
わなければならないという課題もあった。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、漏
洩試験時の加圧もしくは真空引きに要する時間を短縮で
きるとともに、漏洩試験のやり直し回数を低減できる超
電導回転電機の回転子を得ることを目的とする。
【0008】
【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、駆動側端部軸の冷媒ガス室を形成し
た位置で、駆動側端部軸を軸端側端部軸と反軸端側端部
軸とに分割可能な構造とするとともに、軸端側端部軸に
気密部品を配設したものである。
【0009】
【作用】この発明においては、駆動側端部軸を軸端側端
部軸と反軸端側端部軸とに分割し、軸端側端部軸のみで
気密部品の漏洩試験を実施できるので、漏洩試験の対象
となる容積が小さくなる。また、漏洩試験の対象となる
領域における気密性の部品数が少なくなる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図1はこの発明による超電導回転電機の回転子の一
実施例を示す断面図、図2は図1の要部拡大断面図であ
り、図において図3および図4に示した従来の超電導回
転電機の回転子と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図において、駆動側端部軸2
は、ヘリウムガス室22の位置で分割される反軸端側端
部軸2bと軸端側端部軸2cとからなり、軸端側端部軸
2cをボルト締めにより反軸端側端部軸2bに締着して
構成されている。この軸端側端部軸2cには、安全弁2
3および気密部品28が配設されている。31は反軸端
側端部軸2bと軸端側端部軸2cとの締着部に設けられ
たOリングである。
【0011】つぎに、上記実施例における駆動側端部軸
2に配設された安全弁23、安全弁支持板24および複
数個の気密性部品28等の気密部品の漏洩試験について
説明する。安全弁23、安全弁支持板24および複数個
の気密性部品28を駆動側端部軸2の軸端側端部軸2c
に取り付けた後、軸端側端部軸2cのヘリウムガス室2
2を加圧もしくは真空引きすることにより、安全弁23
、安全弁支持板24および複数個の気密性部品28の漏
洩試験を実施する。その後、反軸端側端部軸2bと軸端
側端部軸2cとの間にOリング31を配置し、両端部軸
2b、2cをボルト締めして締着する。このように、上
記実施例では、漏洩試験の対象となる容積が小さく、加
圧もしくは真空引きする時間が大幅に短縮できる。また
、漏洩試験の対象となる領域における気密性の部品数が
少ないので、漏れの発生する可能性が低く、漏洩試験の
やり直し回数が大幅に低減できる。
【0012】なお、上記実施例では、駆動側端部軸2を
軸方向に反軸端側端部軸2bと軸端側端部軸2cとに分
割して説明したが、反駆動側端部軸3に安全弁23等を
同様に配設し、反駆動側端部軸3を軸方向に2つの端部
軸に分割しても同様の効果が得られる。また、上記実施
例では、Oリング29、30を用いて気密性を保持して
いるが、ガスケットや溶接によって気密性を保持しても
よい。さらに、上記実施例では、安全弁23を安全弁支
持板24にねじ込んで気密固定して説明しているが、安
全弁23と安全弁支持板24とが一体となったものでも
よい。さらにまた、上記実施例では、冷媒として液体ヘ
リウムを用いて説明しているが、この発明はこれに限定
されるものではない。
【0013】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、駆動側
端部軸を分割可能な構造としたので、駆動側端部軸の軸
端側端部軸に取り付けられた気密部品の漏洩試験が短時
間で実施でき、また、漏洩試験のやり直しが少ない超電
導回転電機の回転子が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のよる超電導回転電機の回転子の一実
施例を示す断面図である。
【図2】図1に示すこの発明による超電導回転電機の要
部拡大断面図である。
【図3】従来の超電導回転電機の回転子の一例を示す断
面図である。
【図4】図3に示す従来の超電導回転電機の要部拡大断
面図である。
【符号の説明】
1    トルクチューブ 2    駆動側端部軸 2b  反軸端側端部軸 2c  軸端側端部軸 3    反駆動側端部軸 4    コイル取付軸 5    超電導界磁コイル 8    液体ヘリウムの液溜め部 19  ヘリウム導入管 21  ヘリウムガス放出管 22  ヘリウムガス室 23  安全弁 28  気密部品

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  駆動側端部軸と、前記駆動側端部軸に
    対向して設けられた反駆動側端部軸と、前記駆動側端部
    軸と前記反駆動側端部軸とにそれぞれ固定されたトルク
    チューブと、超電導界磁コイルが巻回され、前記トルク
    チューブ間に連設されたコイル取付軸と、前記コイル取
    付軸に設けられた冷媒の液溜め部と、前記冷媒の液溜め
    部に連通する冷媒導入管と、前記駆動側端部軸に形成さ
    れた冷媒ガス室と、前記冷媒の液溜め部と前記冷媒ガス
    室とを連通する冷媒ガス放出管と、前記冷媒ガス室に連
    通するように配設された気密部品とを備えた超電導回転
    電機の回転子において、前記駆動側端部軸は、前記冷媒
    ガス室を形成した位置で軸端側端部軸と反軸端側端部軸
    とに分割可能に構成され、かつ、前記気密部品が前記軸
    端側端部軸に配設されたことを特徴とする超電導回転電
    機の回転子。
JP3051155A 1991-03-15 1991-03-15 超電導回転電機の回転子 Expired - Fee Related JP2635228B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7285881B2 (en) * 2000-08-16 2007-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Superconducting device comprising a cooling unit for cooling a rotating, superconductive coil
JP2023112554A (ja) * 2022-02-01 2023-08-14 株式会社東芝 超電導回転電機の回転子

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58107062A (ja) * 1981-12-21 1983-06-25 Toshiba Corp 超電導回転子

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JP2023112554A (ja) * 2022-02-01 2023-08-14 株式会社東芝 超電導回転電機の回転子

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