JPH043567Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は超電導回転電機の回転子ダンパに関
するものである。

〔従来の技術〕

第１図は例えば特開昭57−9253号公報に示され
た従来の超電導回転電機の回転子の断面図であ
り、図において、１はトルクチユーブ、２はトル
クチユーブ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はトルクチユーブ１とコイル取付軸２
を囲続する常温ダンパ、５はこの常温ダンパ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及び７はコイル取付軸２のそれぞれ外周部
及び側面部に取り付けられたヘリウム外筒、ヘリ
ウム端板、８及び９はそれぞれ駆動側、反駆動側
の端部軸、１０はこれらの端部軸８，９を支承す
る軸受、１１は界磁電流供給用のスリツプリン
グ、１２はトルクチユーブ１に成形あるいは配置
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で
ある。

次に動作について説明する。コイル取付軸２に
配設されている超電導界磁コイル３を極低温例え
ば−269℃に冷却することにより電気抵抗を零の
状態とし、励磁損失を無くす事により、この超電
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）に交流電力を発生させる。この超電
導界磁コイル３を極低温に冷却保持するために液
体ヘリウムを反駆動側端部軸９の中央部から導入
管（図示せず）を通じヘリウム外筒６、ヘリウム
端板７により形成される液体ヘリウム容器部に供
給する。一方回転子内部を真空部１４により高真
空に保つと共に極低温の超電導界磁コイル３及び
コイル取付軸２に回転トルクを伝えるトルクチユ
ーブ１を薄肉円筒とし、かつ熱交換器１２により
トルクチユーブ１を通じて侵入する熱を極力減ら
す構造は最も一般的である。

更に側面からの輻射により侵入する熱を低減す
る為、側部輻射シールド１３が設けられている。

また常温ダンパー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を保護すると供に電力系統のじよう乱によ
る回転子振動を減衰させる機能を有する。さらに
常温ダンパ４は真空外筒として機能、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
能を兼ねる方式としている。

なお、本図においては、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。

第２図は、従来から知られている常温ダンパ４
の構造の例である。２１は高導電性金属、たとえ
ば銅、アルミニウムの円筒であり、電力系統のじ
よう乱による回転子の動揺を減衰させる機能を有
している。しかしこれは強度、ヤング率が低いた
め、高強度、高弾性係数を有した非磁性金属円筒
２２，２３によつて高導電性円筒２１を補強して
いる。円筒２２は遠心力による円筒２１の変形を
防止し、円筒２３は電力系統の故障時や発電機の
突発的短絡事故の際に円筒２１に作用する内側方
向の電極圧縮力による円筒２１の変形を防止す
る。

以上のような従来の三層構造の常温ダンパ４の
製造は第３図に示すような工程が用いられてい
る。

第３図に示すように、高強度、高弾性を有した
非磁性金属板２３ａの上に、高導電性金属板２１
ａ、高強度、高弾性の非磁性金属板２２ａを順に
爆発圧着加工して行き、三層の複合材２５を形成
する。

次にこの複合材２５をプレス曲げにより判割の
円筒２コ４ａ，４ｂを形成し、これら２コを溶接
により接続して、常温ダンパ４を製作する。

以上のような工程により形成された常温ダンパ
４には次のような欠点がある。

すなわち、曲げ加工、溶接のままでは常温ダン
パ４の真円度、円筒度が確保されず、切削加工が
必要となり、補強用の非磁性金属円筒２２，２３
の肉厚が円周上、不均一となり、補強用の非磁性
金属円筒２２，２３の強度的アンバランスや回転
子振動の原因となる重量のアンバラスが生じる。

さらに、平板を曲げて、溶接するので、高導電
性金属の電気伝導性が周方向に不均一となりダン
パ性能に著しく悪影響を与える。

また、従来のものは、２度の爆発圧着、曲げ加
工、溶接、切削加工と著しく工程が多く、経済的
でないと言つた欠点もあつた。

〔考案の概要〕

この考案は上記のような欠点を除去するために
なされたものである。

すなわち、銅またはアルミニウムを主要成分と
し、軸方向に複数個配置された高導電性の第１，
第２の短尺円筒をオーバーラツプして配置し、第
１の短尺円筒の内側、第２の短尺円筒の外側に非
磁性金属の補強円筒を配置し、これら第１，第２
の短尺円筒、補強円筒を焼バメにより一体構造と
することにより、強度および振動のアンバランス
がなくなり、周方向に一様な電気伝導度を有しか
つ製作コストの安価な超電導回転電機の回転子ダ
ンパを提供するものである。

〔考案の実施例〕

以下にこの考案の一実施例を図について説明す
る。

第４図及び第５図において、２２および２３は
高強度、高弾性係数を有した非磁性金属の補強円
筒、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅは
高導電性金属、例えば銅またはアルミニウムを主
要成分とし、軸方向に複数個配置される第１の短
尺円筒、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは第１
の短尺円筒２６ａ〜２６ｅにオーバラツプして配
置され、高導電性金属、例えば銅またはアルミニ
ウムを主要成分とし、軸方向に複数個配置される
第２の短尺円筒であり、第２の短尺円筒２７ａ〜
２７ｄの外側に補強円筒２２が、第１の短尺円筒
２６ａ〜２６ｅの内側に補強円筒２３がそれぞれ
配置されこれら第１，第２の短尺円筒２６ａ〜２
６ｅ、２７ａ〜２７ｄ、補強円筒２２，２３を焼
バメにより一体構造とすることにより常温ダンパ
４１が構成される。

次に常温ダンパ４１の製造について説明する。
第４図および第５図に示すように、切削または押
し出し加工等により精度よく円筒加工した補強円
筒２３の外側にリングミル、押し出し加工、また
は切削等で精度よく円筒形状に加工した高導電性
の金属第１の短尺円筒２６ａ〜２６ｅを焼バメす
る。次に第１の短尺円筒２６ａ〜２６ｅ間に軸方
向の導電性を確保するため、これらの外側に第５
図に示すように、高導電性の第２の短尺円筒２７
ａ〜２７ｄを第１の短尺円筒２６ａ〜２６ｅに対
してオーバーラツプするように焼バメする。この
時、第２の短尺円筒２７ａ〜２７ｄの内周側、第
１の短尺円筒２６ａ〜２６ｅの外周側に導電性の
良い銀、スズなどのメツキをほどこすことにより
接触抵抗を低減し導電性をさらに改善できる。

さらに第２の短尺円筒２７ａ〜２７ｄの外側に
切削または押し出し加工等により精度よく加工さ
れた補強円筒２２を焼バメすることにより堅固な
常温ダンパ４１が構成できる。

また第４図、第５図において第１の短尺円筒２
６ａ〜２６ｅが５個、第２の短尺円筒２７ａ〜２
７ｄが４個の場合を示したが、これらの数は任意
に選択しても同様の効果がある。

以上のように、常温ダンパ４１の製作は従来の
ものに比べて工程が短縮され、製作コストが安価
になると共に、アンバランスがなくなり、周方向
の導電性の不均一もなくなる。

上記実施例では常温ダンパについて説明したが
同様の製造方法を低温ダンパに実施しても同様の
効果を奏する。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、補強円筒や
短尺円筒が精度よく製作でき、強度および振動の
アンバランスがなくなり、周方向に一様な電気伝
導を有し、かつ製作コストを安価にできる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を適用する超電導発電機の回
転子の構造を示す断面図、第２図は従来の常温ダ
ンパを示す断面図、第３図は従来の常温ダンパの
製造過程を示す説明図、第４図はこの考案の一実
施例による常温ダンパの製造過程を示す斜視図、
第５図は第４図−線における断面図である。 図において、２２，２３は補強円筒、２６ａ〜
２６ｅは第１の短尺円筒、２７ａ〜２７ｄは第２
の短尺円筒、４１は常温ダンパである。尚、図中
同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超電導巻線を回転子磁極に有する超電導回転電
   機において、銅またはアルミニウムを主要成分と
   し、軸方向に複数個配置される第１の短尺円筒
   と、この第１の短尺円筒にオーバラツプして配置
   され、銅またはアルミニウムを主要成分とし、軸
   方向に複数個配置される第２の短尺円筒と、上記
   第１の短尺円筒の内側、上記第２の短尺円筒の外
   側にそれぞれ配置される非磁性金属の補強円筒を
   備え、これら第１，第２の短尺円筒、補強円筒を
   焼バメにより一体構造としたことを特徴とする超
   電導回転電機の回転子ダンパ。