JPH06133532A - 超電導回転電機の回転子の製造方法 - Google Patents
超電導回転電機の回転子の製造方法Info
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- JPH06133532A JPH06133532A JP4274201A JP27420192A JPH06133532A JP H06133532 A JPH06133532 A JP H06133532A JP 4274201 A JP4274201 A JP 4274201A JP 27420192 A JP27420192 A JP 27420192A JP H06133532 A JPH06133532 A JP H06133532A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、円筒体嵌着後のスロット内部の面
圧低下を抑えることを目的とするものである。 【構成】 超電導界磁コイル２５及びその周囲の絶縁材
２８，２９，３０をスロット１８内に装着した後、ジャ
ッキボルト３３を有する押圧リング３２をコイル取付軸
２の外周部に取り付け、ジャッキボルト３３により絶縁
材２９の上から超電導界磁コイル２５を予備押圧する。
これにより、超電導線２５ａの巻回時に生じた超電導界
磁コイル２５内部の不要な隙間をなくすとともに、超電
導界磁コイル２５に初期クリープを発生させる。
圧低下を抑えることを目的とするものである。 【構成】 超電導界磁コイル２５及びその周囲の絶縁材
２８，２９，３０をスロット１８内に装着した後、ジャ
ッキボルト３３を有する押圧リング３２をコイル取付軸
２の外周部に取り付け、ジャッキボルト３３により絶縁
材２９の上から超電導界磁コイル２５を予備押圧する。
これにより、超電導線２５ａの巻回時に生じた超電導界
磁コイル２５内部の不要な隙間をなくすとともに、超電
導界磁コイル２５に初期クリープを発生させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超電導回転電機の回
転子の製造方法に関し、特に超電導界磁コイルをコイル
取付軸に保持する方法を改良した超電導回転電機の回転
子の製造方法に関するものである。
転子の製造方法に関し、特に超電導界磁コイルをコイル
取付軸に保持する方法を改良した超電導回転電機の回転
子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の超電導回転電機の回転子
として、例えば特開昭６１−１８８４６号公報に開示さ
れた図５に示すものがあった。図５において、１はトル
クチューブ、２はトルクチューブ１に両端を支持された
コイル取付軸、３はコイル取付軸２の外周部に固定され
た超電導界磁コイル、４はトルクチューブ１とコイル取
付軸２とを囲繞している常温ダンパ、５は常温ダンパ４
とコイル取付軸２との間に設けられた低温ダンパであ
る。
として、例えば特開昭６１−１８８４６号公報に開示さ
れた図５に示すものがあった。図５において、１はトル
クチューブ、２はトルクチューブ１に両端を支持された
コイル取付軸、３はコイル取付軸２の外周部に固定され
た超電導界磁コイル、４はトルクチューブ１とコイル取
付軸２とを囲繞している常温ダンパ、５は常温ダンパ４
とコイル取付軸２との間に設けられた低温ダンパであ
る。
【０００３】６はコイル取付軸２の外周部に取り付けら
れたヘリウム外筒、７はコイル取付軸２の軸端部に取り
付けられたヘリウム端板、８，９は駆動側及び反駆動側
の端部軸であり、それぞれ軸受１０に支承されている。
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に設けられている熱交換器、１３は端部輻射
シールド、１４はそれぞれ真空部である。
れたヘリウム外筒、７はコイル取付軸２の軸端部に取り
付けられたヘリウム端板、８，９は駆動側及び反駆動側
の端部軸であり、それぞれ軸受１０に支承されている。
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に設けられている熱交換器、１３は端部輻射
シールド、１４はそれぞれ真空部である。
【０００４】次に、図６は図５のコイル取付軸２の要部
断面図、図７は図５のコイル取付軸２の要部斜視図であ
る。図において、１８はコイル取付軸２の外周部に軸方
向に向けて形成され、超電導界磁コイル３が装着された
スロット、１５はスロット１８の開口部に打ち込まれた
楔である。
断面図、図７は図５のコイル取付軸２の要部斜視図であ
る。図において、１８はコイル取付軸２の外周部に軸方
向に向けて形成され、超電導界磁コイル３が装着された
スロット、１５はスロット１８の開口部に打ち込まれた
楔である。
【０００５】図８は図６のスロット１８の部分を拡大し
て示す断面図である。図において、１９はスロット１８
の側面に沿って配置されたスロット内絶縁スペーサ、２
０はスロット１８内の超電導界磁コイル３と楔１５との
間に配置された上部絶縁スペーサ、２１はスロット１８
内の底部に配置された下部絶縁スペーサ、２２はスロッ
ト１８とコイル取付軸２の軸心内部の液体ヘリウムの液
溜め部（図示せず）とに連通して設けられたヘリウム流
通孔である。
て示す断面図である。図において、１９はスロット１８
の側面に沿って配置されたスロット内絶縁スペーサ、２
０はスロット１８内の超電導界磁コイル３と楔１５との
間に配置された上部絶縁スペーサ、２１はスロット１８
内の底部に配置された下部絶縁スペーサ、２２はスロッ
ト１８とコイル取付軸２の軸心内部の液体ヘリウムの液
溜め部（図示せず）とに連通して設けられたヘリウム流
通孔である。
【０００６】また、このような回転子に使用される超電
導界磁コイル３としては、例えば特開昭５７−１８６９
６０号公報に開示されたものがあり、その構成を図９に
示す。図において、複数の超電導素線を撚り線等により
成形した超電導線３ａは、複数列、複数層巻回されてい
る。これら超電導線３ａの列間には列間絶縁２３が挿入
され、層間には層間絶縁２４が挿入されている。なお、
超電導界磁コイル３を製造する場合、列間絶縁２３及び
層間絶縁２４をそれぞれ挿入しながら、超電導線３ａを
１本持ちで巻回し、巻回後にエポキシ樹脂で処理してモ
ールド状に成形することにより、超電導線３ａの短絡防
止処理を施している。
導界磁コイル３としては、例えば特開昭５７−１８６９
６０号公報に開示されたものがあり、その構成を図９に
示す。図において、複数の超電導素線を撚り線等により
成形した超電導線３ａは、複数列、複数層巻回されてい
る。これら超電導線３ａの列間には列間絶縁２３が挿入
され、層間には層間絶縁２４が挿入されている。なお、
超電導界磁コイル３を製造する場合、列間絶縁２３及び
層間絶縁２４をそれぞれ挿入しながら、超電導線３ａを
１本持ちで巻回し、巻回後にエポキシ樹脂で処理してモ
ールド状に成形することにより、超電導線３ａの短絡防
止処理を施している。
【０００７】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を極低温に冷
却して、電気抵抗を零の状態とすることにより、励磁損
失がなくなり、この超電導界磁コイル３に強力な界磁が
発生して、固定子（図示せず）に交流電力が発生する。
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することにより、励磁損
失がなくなり、この超電導界磁コイル３に強力な界磁が
発生して、固定子（図示せず）に交流電力が発生する。
【０００８】このとき、超電導界磁コイル３を極低温に
冷却、保持するために、反駆動側端部軸９の中央部から
導入管（図示せず）を通じて、ヘリウム外筒６及びヘリ
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
り高真空に保っている。また、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
ューブ１を薄肉円筒とし、かつ熱交換器１２を設け、こ
のトルクチューブ１を通じ極低温部に侵入する熱を極力
減らす構造が用いられている。さらに、軸端部からの輻
射により侵入する熱を低減するため、端部輻射シールド
１３が設けられている。
冷却、保持するために、反駆動側端部軸９の中央部から
導入管（図示せず）を通じて、ヘリウム外筒６及びヘリ
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
り高真空に保っている。また、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
ューブ１を薄肉円筒とし、かつ熱交換器１２を設け、こ
のトルクチューブ１を通じ極低温部に侵入する熱を極力
減らす構造が用いられている。さらに、軸端部からの輻
射により侵入する熱を低減するため、端部輻射シールド
１３が設けられている。
【０００９】一方、常温ダンパ４及び低温ダンパ５は、
固定子からの高周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、電力系統の擾乱による回転子
振動を減衰させる機能を有している。加えて、常温ダン
パ４は真空外筒としての機能を、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
ね備えている。なお、図５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及び回転子に接続
されているヘリウム導入、排出装置は省略している。
固定子からの高周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、電力系統の擾乱による回転子
振動を減衰させる機能を有している。加えて、常温ダン
パ４は真空外筒としての機能を、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
ね備えている。なお、図５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及び回転子に接続
されているヘリウム導入、排出装置は省略している。
【００１０】次に、図６において、超電導界磁コイル３
は、Ａ−Ａ線を取り巻くように巻回されており、従っ
て、Ａ−Ａ線を極中心として強力な磁界を発生する。ま
た、楔１５は超電導界磁コイル３をスロット１８内に堅
固に保持するように打ちこまれている。
は、Ａ−Ａ線を取り巻くように巻回されており、従っ
て、Ａ−Ａ線を極中心として強力な磁界を発生する。ま
た、楔１５は超電導界磁コイル３をスロット１８内に堅
固に保持するように打ちこまれている。
【００１１】さらに、図７及び図８において、スロット
１８は、コイル取付軸２の軸表面に設けられており、軸
方向に沿った直線スロットと、両端部で円周方向に沿っ
たアークスロットと、直線スロットとアークスロットと
の間のコーナースロットとからなっている。従って、楔
１５はそれらスロットに応じた形状とし、スロット１８
内に超電導界磁コイル３を収納した後、スロット１８に
楔１５を挿着して超電導界磁コイル３を堅固に保持して
いる。
１８は、コイル取付軸２の軸表面に設けられており、軸
方向に沿った直線スロットと、両端部で円周方向に沿っ
たアークスロットと、直線スロットとアークスロットと
の間のコーナースロットとからなっている。従って、楔
１５はそれらスロットに応じた形状とし、スロット１８
内に超電導界磁コイル３を収納した後、スロット１８に
楔１５を挿着して超電導界磁コイル３を堅固に保持して
いる。
【００１２】しかし、このような従来の超電導回転電機
の回転子では、楔１５の形状をスロット１８の各部の形
状に合わせる必要があり、特にコイル取付軸２の両端部
に配置された楔１５の形状は複雑な形状となり、その製
作加工並びに打ち込み作業に多大の労力を要する。ま
た、超電導界磁コイル３の冷却は、その外周面からしか
行われない構造となっているため、超電導界磁コイル３
内部の超電導線３ａで発熱した場合、超電導線３ａの熱
は列間絶縁２３、層間絶縁２４、また他の超電導線３ａ
を介して熱伝導を経て超電導界磁コイル３外周のヘリウ
ムで冷却されて除去されることになり、冷却効率が悪
く、超電導線３ａの温度が上昇し、超電導破壊（クエン
チ）を生じることがある。
の回転子では、楔１５の形状をスロット１８の各部の形
状に合わせる必要があり、特にコイル取付軸２の両端部
に配置された楔１５の形状は複雑な形状となり、その製
作加工並びに打ち込み作業に多大の労力を要する。ま
た、超電導界磁コイル３の冷却は、その外周面からしか
行われない構造となっているため、超電導界磁コイル３
内部の超電導線３ａで発熱した場合、超電導線３ａの熱
は列間絶縁２３、層間絶縁２４、また他の超電導線３ａ
を介して熱伝導を経て超電導界磁コイル３外周のヘリウ
ムで冷却されて除去されることになり、冷却効率が悪
く、超電導線３ａの温度が上昇し、超電導破壊（クエン
チ）を生じることがある。
【００１３】これに対して、従来、コイル取付軸の外周
部に焼嵌め等により円筒体を嵌着することにより、超電
導界磁コイルをスロット内に保持し、また超電導界磁コ
イルの超電導線にスパイラル絶縁をスパイラル状に巻回
して、そのスパイラル絶縁間の空隙に冷却路を形成する
構造の超電導回転電機の回転子が提案されている。
部に焼嵌め等により円筒体を嵌着することにより、超電
導界磁コイルをスロット内に保持し、また超電導界磁コ
イルの超電導線にスパイラル絶縁をスパイラル状に巻回
して、そのスパイラル絶縁間の空隙に冷却路を形成する
構造の超電導回転電機の回転子が提案されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような円筒体を
嵌着して超電導界磁コイルの保持を行う従来の超電導回
転電機の回転子においては、超電導線の巻回時に生じた
隙間が超電導界磁コイルの内部に残るとともに、円筒体
嵌着後に超電導界磁コイルに初期クリープが生じるた
め、円筒体嵌着後にスロット内の面圧が低下して、超電
導界磁コイルを堅固に保持できなくなることがあるとい
う問題点があった。また、超電導界磁コイルの超電導特
性の確認を円筒体の嵌着後に行っていたため、万一巻線
作業等による不備で層間短絡等が発生した場合の修復作
業は、円筒体の焼抜き、及び修復後の再焼嵌め等の作業
を伴い、膨大な作業時間を要することになるという問題
点もあった。
嵌着して超電導界磁コイルの保持を行う従来の超電導回
転電機の回転子においては、超電導線の巻回時に生じた
隙間が超電導界磁コイルの内部に残るとともに、円筒体
嵌着後に超電導界磁コイルに初期クリープが生じるた
め、円筒体嵌着後にスロット内の面圧が低下して、超電
導界磁コイルを堅固に保持できなくなることがあるとい
う問題点があった。また、超電導界磁コイルの超電導特
性の確認を円筒体の嵌着後に行っていたため、万一巻線
作業等による不備で層間短絡等が発生した場合の修復作
業は、円筒体の焼抜き、及び修復後の再焼嵌め等の作業
を伴い、膨大な作業時間を要することになるという問題
点もあった。
【００１５】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、円筒体嵌着後
のスロット内部の面圧低下を抑えることができ、これに
より超電導界磁コイルをより確実にスロット内に保持す
ることができ、また円筒体の嵌着前に超電導界磁コイル
の超電導特性の確認を行うことができ、作業効率を向上
させることができる超電導回転電機の回転子の製造方法
を得ることを目的とする。
ることを課題としてなされたものであり、円筒体嵌着後
のスロット内部の面圧低下を抑えることができ、これに
より超電導界磁コイルをより確実にスロット内に保持す
ることができ、また円筒体の嵌着前に超電導界磁コイル
の超電導特性の確認を行うことができ、作業効率を向上
させることができる超電導回転電機の回転子の製造方法
を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る超
電導回転電機の回転子の製造方法は、超電導界磁コイル
及びその周囲の絶縁材をスロット内に装着した後、ジャ
ッキボルトを有する押圧リングをコイル取付軸の外周部
に取り付け、ジャッキボルトにより絶縁材の上から超電
導界磁コイルを予備押圧し、この後押圧リングを取り外
し、コイル取付軸の外周部に円筒体を嵌着するようにし
たものである。
電導回転電機の回転子の製造方法は、超電導界磁コイル
及びその周囲の絶縁材をスロット内に装着した後、ジャ
ッキボルトを有する押圧リングをコイル取付軸の外周部
に取り付け、ジャッキボルトにより絶縁材の上から超電
導界磁コイルを予備押圧し、この後押圧リングを取り外
し、コイル取付軸の外周部に円筒体を嵌着するようにし
たものである。
【００１７】請求項２の発明に係る超電導回転電機の回
転子の製造方法は、極低温状態で脆性破壊しない非磁性
材により押圧リングを構成し、予備押圧状態で超電導界
磁コイルを超電導状態とし、その超電導特性の確認を行
うようにしたものである。
転子の製造方法は、極低温状態で脆性破壊しない非磁性
材により押圧リングを構成し、予備押圧状態で超電導界
磁コイルを超電導状態とし、その超電導特性の確認を行
うようにしたものである。
【００１８】
【作用】請求項１の発明においては、押圧リングを用い
て超電導界磁コイルを予備押圧することにより、超電導
線の巻回時に生じた超電導界磁コイルの不要な内部隙間
をなくすとともに、円筒体の嵌着前に初期クリープを発
生させて、円筒体嵌着後のスロット内の面圧低下を防止
する。
て超電導界磁コイルを予備押圧することにより、超電導
線の巻回時に生じた超電導界磁コイルの不要な内部隙間
をなくすとともに、円筒体の嵌着前に初期クリープを発
生させて、円筒体嵌着後のスロット内の面圧低下を防止
する。
【００１９】請求項２の発明においては、予備押圧によ
りスロット内に適正な面圧を加えた状態で、超電導界磁
コイルを極低温に冷却し、円筒体の嵌着前に超電導特性
の確認を行う。
りスロット内に適正な面圧を加えた状態で、超電導界磁
コイルを極低温に冷却し、円筒体の嵌着前に超電導特性
の確認を行う。
【００２０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１は請求項１の発明の一実施例による超電
導回転電機の回転子の要部横断面図、図２は図１の超電
導線の一部拡大図、図３は図１のIII−III線に沿う矢視
断面図であり、図５ないし図９と同一又は相当部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。
る。 実施例１．図１は請求項１の発明の一実施例による超電
導回転電機の回転子の要部横断面図、図２は図１の超電
導線の一部拡大図、図３は図１のIII−III線に沿う矢視
断面図であり、図５ないし図９と同一又は相当部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】図において、２ａはコイル取付軸２の外周
部に形成された液体ヘリウムの冷却路、２５はスロット
１８内に嵌着された超電導界磁コイルであり、超電導線
２５ａが複数列、複数層巻回されて形成されている。ま
た、超電導界磁コイル２５の超電導線２５ａには、図２
に示すように、スパイラル絶縁２６がスパイラル状に巻
回され、このスパイラル絶縁２６間の空隙に冷却路２７
が形成されている。
部に形成された液体ヘリウムの冷却路、２５はスロット
１８内に嵌着された超電導界磁コイルであり、超電導線
２５ａが複数列、複数層巻回されて形成されている。ま
た、超電導界磁コイル２５の超電導線２５ａには、図２
に示すように、スパイラル絶縁２６がスパイラル状に巻
回され、このスパイラル絶縁２６間の空隙に冷却路２７
が形成されている。
【００２２】２８は超電導界磁コイル２５とスロット１
８の底面との間に装着された下部絶縁材であり、ヘリウ
ム流通孔２２に連通し軸方向に延在する冷却路２８ａ
と、この冷却路２８ａに連通する半径方向の冷却路２８
ｂと、この冷却路２８ｂに連通する周方向の冷却路２８
ｃとが形成されている。また、スパイラル絶縁２６間の
冷却路２７は、これらの冷却路２８ａ，２８ｂ，２８ｃ
を介してヘリウム流通路２２に連通されている。
８の底面との間に装着された下部絶縁材であり、ヘリウ
ム流通孔２２に連通し軸方向に延在する冷却路２８ａ
と、この冷却路２８ａに連通する半径方向の冷却路２８
ｂと、この冷却路２８ｂに連通する周方向の冷却路２８
ｃとが形成されている。また、スパイラル絶縁２６間の
冷却路２７は、これらの冷却路２８ａ，２８ｂ，２８ｃ
を介してヘリウム流通路２２に連通されている。
【００２３】２９はスロット１８内の超電導界磁コイル
の外周側に装着されている上部絶縁材であり、コイル取
付軸２の冷却路２ａに連通する冷却路２９ａと、この冷
却路２９ａに連通する軸方向の冷却路２９ｂと、この冷
却路２９ｂに連通する周方向の冷却路２９ｃとが形成さ
れている。また、スパイラル絶縁２６間の冷却路２７
は、これらの冷却路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを介して冷
却路２ａにも連通されている。
の外周側に装着されている上部絶縁材であり、コイル取
付軸２の冷却路２ａに連通する冷却路２９ａと、この冷
却路２９ａに連通する軸方向の冷却路２９ｂと、この冷
却路２９ｂに連通する周方向の冷却路２９ｃとが形成さ
れている。また、スパイラル絶縁２６間の冷却路２７
は、これらの冷却路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを介して冷
却路２ａにも連通されている。
【００２４】３０は超電導界磁コイル２５とスロット１
８壁面との間に装着されたスロット内絶縁材であり、超
電導界磁コイル２５側に冷却路３０ａが形成されてい
る。３１はコイル取付軸２の外周部に例えば焼嵌めによ
り嵌着された円筒体であり、スロット１８内に装着され
た超電導界磁コイル２５を上部絶縁材２９を介してスロ
ット１８内に堅固に保持している。
８壁面との間に装着されたスロット内絶縁材であり、超
電導界磁コイル２５側に冷却路３０ａが形成されてい
る。３１はコイル取付軸２の外周部に例えば焼嵌めによ
り嵌着された円筒体であり、スロット１８内に装着され
た超電導界磁コイル２５を上部絶縁材２９を介してスロ
ット１８内に堅固に保持している。
【００２５】次に、図４は図１の超電導回転電機の回転
子の製造途中の状態を示す要部横断面図である。図にお
いて、３２は円筒体３１を嵌着する前にコイル取付軸２
の外周部に一時取り付けられた押圧リング、３３は押圧
リングに加工されたねじ穴３２ａを通して上部絶縁材２
９の頂部を予備押圧するジャッキボルト、３４はジャッ
キボルト３３と上部絶縁材２９の頂部との間に置かれた
保護板であり、この保護板３４は、予備押圧時に上部絶
縁材２９を保護すると同時に、ジャッキボルト３３によ
る押圧力を上部絶縁材２９に対して均一に分布させる役
割を果たすものである。なお、２９ｄは上部絶縁材２９
に予め余分に付加されている機械加工代である。
子の製造途中の状態を示す要部横断面図である。図にお
いて、３２は円筒体３１を嵌着する前にコイル取付軸２
の外周部に一時取り付けられた押圧リング、３３は押圧
リングに加工されたねじ穴３２ａを通して上部絶縁材２
９の頂部を予備押圧するジャッキボルト、３４はジャッ
キボルト３３と上部絶縁材２９の頂部との間に置かれた
保護板であり、この保護板３４は、予備押圧時に上部絶
縁材２９を保護すると同時に、ジャッキボルト３３によ
る押圧力を上部絶縁材２９に対して均一に分布させる役
割を果たすものである。なお、２９ｄは上部絶縁材２９
に予め余分に付加されている機械加工代である。
【００２６】次に、製造方法について説明する。まず、
コイル取付軸２のスロット１８の底面に下部絶縁材２８
を装着し、スロット１８の両壁面にスロット内絶縁材３
０を装着する。次いで、超電導線２５ａにスパイラル絶
縁２６を巻回した超電導界磁コイル２５を、スロット１
８内に装着する。そして、超電導界磁コイル２５の外周
側に上部絶縁材２９を配置する。
コイル取付軸２のスロット１８の底面に下部絶縁材２８
を装着し、スロット１８の両壁面にスロット内絶縁材３
０を装着する。次いで、超電導線２５ａにスパイラル絶
縁２６を巻回した超電導界磁コイル２５を、スロット１
８内に装着する。そして、超電導界磁コイル２５の外周
側に上部絶縁材２９を配置する。
【００２７】この後、コイル取付軸２の外周部に押圧リ
ング３２を取り付け、ジャッキボルト３３を用いて、保
護板３４及び上部絶縁材２９を介して超電導界磁コイル
２５を予備押圧する。この予備押圧によって、超電導線
２５ａの巻回時に生じた超電導界磁コイル２５内部の不
要な隙間がなくなる。また、スパイラル絶縁２６の樹脂
の硬化は回転加熱により行われるので、この回転加熱後
に上記と同様に再度予備押圧を行うことによって、超電
導界磁コイル２５に初期クリープが生じる。
ング３２を取り付け、ジャッキボルト３３を用いて、保
護板３４及び上部絶縁材２９を介して超電導界磁コイル
２５を予備押圧する。この予備押圧によって、超電導線
２５ａの巻回時に生じた超電導界磁コイル２５内部の不
要な隙間がなくなる。また、スパイラル絶縁２６の樹脂
の硬化は回転加熱により行われるので、この回転加熱後
に上記と同様に再度予備押圧を行うことによって、超電
導界磁コイル２５に初期クリープが生じる。
【００２８】次に、押圧リング３２、ジャッキボルト３
３、保護板３４、上部絶縁材２９をコイル取付軸２から
取り外す。上部絶縁材２９は、その上部の機械加工代２
９ｄを機械加工により削除し、再度スロット１８に取り
付ける。この機械加工時、上部絶縁材２９は、最終的に
円筒体３１を嵌着する際に超電導界磁コイル２５に適正
な面圧を与えるように、コイル取付軸２の表面からの突
出量を計算して機械加工を行う。その後、円筒体３１を
焼ばめ等によってコイル取付軸２の外周部に嵌着するこ
とにより、超電導界磁コイル２５を上部絶縁材２９を介
してスロット１８内に堅固に保持する。
３、保護板３４、上部絶縁材２９をコイル取付軸２から
取り外す。上部絶縁材２９は、その上部の機械加工代２
９ｄを機械加工により削除し、再度スロット１８に取り
付ける。この機械加工時、上部絶縁材２９は、最終的に
円筒体３１を嵌着する際に超電導界磁コイル２５に適正
な面圧を与えるように、コイル取付軸２の表面からの突
出量を計算して機械加工を行う。その後、円筒体３１を
焼ばめ等によってコイル取付軸２の外周部に嵌着するこ
とにより、超電導界磁コイル２５を上部絶縁材２９を介
してスロット１８内に堅固に保持する。
【００２９】このような超電導回転電機の回転子では、
円筒体３１をコイル取付軸２の外周部に焼嵌め等により
嵌着して、超電導界磁コイル２５を最終的にスロット１
８内に堅固に保持できるので、従来のような形状の複雑
な楔１５を全く使用せずに済み、その製作加工並びに打
ち込み作業が皆無となる。また、従来の楔１５をスロッ
ト１８内に挿着するための機構も不要となる。さらに、
楔１５を省略したことにより、その厚さ寸法分、コイル
取付軸２の外径を小さくすることができる。
円筒体３１をコイル取付軸２の外周部に焼嵌め等により
嵌着して、超電導界磁コイル２５を最終的にスロット１
８内に堅固に保持できるので、従来のような形状の複雑
な楔１５を全く使用せずに済み、その製作加工並びに打
ち込み作業が皆無となる。また、従来の楔１５をスロッ
ト１８内に挿着するための機構も不要となる。さらに、
楔１５を省略したことにより、その厚さ寸法分、コイル
取付軸２の外径を小さくすることができる。
【００３０】一方、超電導界磁コイル２５の超電導線２
５ａの冷却は、次のようにして行われる。即ち、コイル
取付軸２の外周側に形成した冷却路２ａを通じて供給さ
れた液体ヘリウムは、スロット内絶縁材３０によって形
成された半径方向の冷却路３０ａと上部絶縁材２９の冷
却路２９ａとに流入する。冷却路２９ａに流入した液体
ヘリウムは、冷却路２９ｂに流入し、冷却路２９ｃを経
て、超電導線２５ａにスパイラル絶縁２６により形成し
た冷却路２７に流入する。これら冷却路２７，３０ａに
液体ヘリウムが流通することにより、超電導線２５ａが
直接冷却される。超電導線２５ａを冷却した後の液体ヘ
リウムは、冷却路２８ａ，２８ｂ，２８ｃを経て、ヘリ
ウム流通孔２２に流出する。このように、液体ヘリウム
により超電導線２５ａが直接冷却されるので、冷却効率
が著しく向上し、超電導破壊の発生が防止される。
５ａの冷却は、次のようにして行われる。即ち、コイル
取付軸２の外周側に形成した冷却路２ａを通じて供給さ
れた液体ヘリウムは、スロット内絶縁材３０によって形
成された半径方向の冷却路３０ａと上部絶縁材２９の冷
却路２９ａとに流入する。冷却路２９ａに流入した液体
ヘリウムは、冷却路２９ｂに流入し、冷却路２９ｃを経
て、超電導線２５ａにスパイラル絶縁２６により形成し
た冷却路２７に流入する。これら冷却路２７，３０ａに
液体ヘリウムが流通することにより、超電導線２５ａが
直接冷却される。超電導線２５ａを冷却した後の液体ヘ
リウムは、冷却路２８ａ，２８ｂ，２８ｃを経て、ヘリ
ウム流通孔２２に流出する。このように、液体ヘリウム
により超電導線２５ａが直接冷却されるので、冷却効率
が著しく向上し、超電導破壊の発生が防止される。
【００３１】また、上記のような超電導回転電機の回転
子の製造方法では、押圧リング３２を用いた予備押圧を
行っているため、超電導線２５ａの巻回時に生じた超電
導界磁コイル２５の内部の隙間をなくすことができ、か
つ円筒体３１の嵌着前に超電導界磁コイル２５に初期ク
リープを発生させることができ、この結果円筒体３１の
嵌着後のスロット１８内部の面圧低下を最少に抑えるこ
とができる。
子の製造方法では、押圧リング３２を用いた予備押圧を
行っているため、超電導線２５ａの巻回時に生じた超電
導界磁コイル２５の内部の隙間をなくすことができ、か
つ円筒体３１の嵌着前に超電導界磁コイル２５に初期ク
リープを発生させることができ、この結果円筒体３１の
嵌着後のスロット１８内部の面圧低下を最少に抑えるこ
とができる。
【００３２】なお、上記実施例１では上部絶縁材２９、
下部絶縁材２８に形成した冷却路は種々の形状のものと
したが、少なくとも上部絶縁材２９には冷却路２ａと冷
却路２７とを連通する冷却路があればよく、下部絶縁材
２８には冷却路２７とヘリウム流通孔２２とを連通する
冷却路があればよい。
下部絶縁材２８に形成した冷却路は種々の形状のものと
したが、少なくとも上部絶縁材２９には冷却路２ａと冷
却路２７とを連通する冷却路があればよく、下部絶縁材
２８には冷却路２７とヘリウム流通孔２２とを連通する
冷却路があればよい。
【００３３】実施例２．次に、請求項２の発明の一実施
例について説明する。この実施例２では、図４の押圧リ
ング３２を、極低温状態で脆性破壊することのない非磁
性材、例えばステンレス鋼等で製作するものとする。こ
れによって、予備押圧した状態でコイル取付軸２を極低
温に冷却し、超電導界磁コイル２５を超電導状態とする
ことが可能となる。
例について説明する。この実施例２では、図４の押圧リ
ング３２を、極低温状態で脆性破壊することのない非磁
性材、例えばステンレス鋼等で製作するものとする。こ
れによって、予備押圧した状態でコイル取付軸２を極低
温に冷却し、超電導界磁コイル２５を超電導状態とする
ことが可能となる。
【００３４】従って、予備押圧時に超電導界磁コイル２
５に外部から電圧を印加することにより、超電導界磁コ
イル２５に超電導電流を通電することができ、円筒体３
１の嵌着前に超電導界磁コイル２５の超電導特性の把握
が可能となる。即ち、円筒体３１の嵌着前に超電導特性
を確認するという工程を設けることによって、本回転子
の品質を高めることができるとともに、円筒体３１を何
回も着脱する手間を省き、作業効率を高めることができ
る。
５に外部から電圧を印加することにより、超電導界磁コ
イル２５に超電導電流を通電することができ、円筒体３
１の嵌着前に超電導界磁コイル２５の超電導特性の把握
が可能となる。即ち、円筒体３１の嵌着前に超電導特性
を確認するという工程を設けることによって、本回転子
の品質を高めることができるとともに、円筒体３１を何
回も着脱する手間を省き、作業効率を高めることができ
る。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
超電導回転電機の回転子の製造方法は、押圧リングの使
用により、円筒体の嵌着前に予備押圧を行うようにした
ので、円筒体嵌着前に、超電導界磁コイルの内部の不要
な隙間をなくしたり、超電導界磁コイルに初期クリープ
を発生させたりすることができ、この結果、円筒体嵌着
後のスロット内部の面圧低下を最少に抑えることがで
き、超電導界磁コイルをより確実にスロット内に保持す
ることができるとともに、信頼性を向上させることがで
きるなどの効果を奏する。
超電導回転電機の回転子の製造方法は、押圧リングの使
用により、円筒体の嵌着前に予備押圧を行うようにした
ので、円筒体嵌着前に、超電導界磁コイルの内部の不要
な隙間をなくしたり、超電導界磁コイルに初期クリープ
を発生させたりすることができ、この結果、円筒体嵌着
後のスロット内部の面圧低下を最少に抑えることがで
き、超電導界磁コイルをより確実にスロット内に保持す
ることができるとともに、信頼性を向上させることがで
きるなどの効果を奏する。
【００３６】また、請求項２の発明の超電導回転電機の
回転子の製造方法は、極低温状態で脆性破壊しない非磁
性材により押圧リングを構成し、予備押圧状態で超電導
界磁コイルを超電導状態とし、その超電導特性の確認を
行うようにしたので、上記請求項１の発明の効果に加え
て、円筒体の嵌着前に超電導界磁コイルの超電導特性を
確認でき、作業性を向上させることができるという効果
を奏する。
回転子の製造方法は、極低温状態で脆性破壊しない非磁
性材により押圧リングを構成し、予備押圧状態で超電導
界磁コイルを超電導状態とし、その超電導特性の確認を
行うようにしたので、上記請求項１の発明の効果に加え
て、円筒体の嵌着前に超電導界磁コイルの超電導特性を
確認でき、作業性を向上させることができるという効果
を奏する。
【図１】請求項１の発明の一実施例による超電導回転電
機の回転子の要部横断面図である。
機の回転子の要部横断面図である。
【図２】図１の超電導線の一部拡大図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う矢視断面図である。
【図４】図１の超電導回転電機の回転子の製造途中の状
態を示す要部横断面図である。
態を示す要部横断面図である。
【図５】従来の超電導回転電機の回転子の一例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図６】図５のコイル取付軸の要部断面図である。
【図７】図５のコイル取付軸の要部斜視図である。
【図８】図６のスロットの部分を拡大して示す断面図で
ある。
ある。
【図９】従来の回転子の超電導界磁コイルの一例を示す
断面図である。
断面図である。
２ コイル取付軸 １８ スロット ２５ 超電導界磁コイル ２５ａ 超電導線 ２６ スパイラル絶縁 ２８ 下部絶縁材 ２９ 上部絶縁材 ３０ スロット内絶縁材 ３１ 円筒体 ３２ 押圧リング ３３ ジャッキボルト
Claims (2)
- 【請求項１】 スパイラル絶縁が施された超電導線を複
数列、複数層巻回して形成した超電導界磁コイルを、コ
イル取付軸の外周部に形成されたスロット内に装着する
とともに、上記スロット内の上記超電導界磁コイルの周
囲に絶縁材を装着する工程、 ジャッキボルトを有する押圧リングを上記コイル取付軸
の外周部に取り付け、上記ジャッキボルトにより上記絶
縁材の上から上記超電導界磁コイルを予備押圧する工
程、及び上記押圧リングを上記コイル取付軸から取り外
した後、上記コイル取付軸の外周部に円筒体を嵌着し、
上記超電導界磁コイルを上記スロット内に最終的に堅固
に保持する工程を有することを特徴とする超電導回転電
機の回転子の製造方法。 - 【請求項２】 スパイラル絶縁が施された超電導線を複
数列、複数層巻回して形成した超電導界磁コイルを、コ
イル取付軸の外周部に形成されたスロット内に装着する
とともに、上記スロット内の上記超電導界磁コイルの周
囲に絶縁材を装着する工程、 ジャッキボルトを有し極低温状態で脆性破壊しない非磁
性材からなる押圧リングを上記コイル取付軸の外周部に
取り付け、上記ジャッキボルトにより上記絶縁材の上か
ら上記超電導界磁コイルを予備押圧する工程、 上記予備押圧を行った状態で上記超電導界磁コイルを極
低温に冷却して超電導状態とし、上記超電導界磁コイル
の超電導特性の確認を行う工程、及び上記押圧リングを
上記コイル取付軸から取り外した後、上記コイル取付軸
の外周部に円筒体を嵌着し、上記超電導界磁コイルを上
記スロット内に最終的に堅固に保持する工程を有するこ
とを特徴とする超電導回転電機の回転子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274201A JP2779399B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 超電導回転電機の回転子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274201A JP2779399B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 超電導回転電機の回転子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06133532A true JPH06133532A (ja) | 1994-05-13 |
| JP2779399B2 JP2779399B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=17538446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274201A Expired - Fee Related JP2779399B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 超電導回転電機の回転子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2779399B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101463435B1 (ko) * | 2012-03-22 | 2014-11-20 | 두산중공업 주식회사 | 초전도 회전전기기계 |
| US8965467B2 (en) | 2012-02-24 | 2015-02-24 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Superconducting rotating electrical machine and manufacturing method for high temperature superconducting film thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211053A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-08-22 | Chiyoudendou Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転電機の回転子及びその製造方法 |
| JPH02254963A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Chiyoudendou Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転電機の回転子における超電導界磁コイルの挿入成形方法 |
| JPH03284159A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-13 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転電機の回転子の製造方法 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP4274201A patent/JP2779399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211053A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-08-22 | Chiyoudendou Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転電機の回転子及びその製造方法 |
| JPH02254963A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Chiyoudendou Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転電機の回転子における超電導界磁コイルの挿入成形方法 |
| JPH03284159A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-13 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転電機の回転子の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8965467B2 (en) | 2012-02-24 | 2015-02-24 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Superconducting rotating electrical machine and manufacturing method for high temperature superconducting film thereof |
| EP2817871A4 (en) * | 2012-02-24 | 2016-01-13 | Doosan Heavy Ind & Constr | SUPERCONDUCTIVE ELECTRIC LATHE AND MANUFACTURING METHOD FOR HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVE FILM THEREFOR |
| KR101463435B1 (ko) * | 2012-03-22 | 2014-11-20 | 두산중공업 주식회사 | 초전도 회전전기기계 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2779399B2 (ja) | 1998-07-23 |
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