JPS6019645B2 - パンケ−キ形コイル - Google Patents
パンケ−キ形コイルInfo
- Publication number
- JPS6019645B2 JPS6019645B2 JP54152963A JP15296379A JPS6019645B2 JP S6019645 B2 JPS6019645 B2 JP S6019645B2 JP 54152963 A JP54152963 A JP 54152963A JP 15296379 A JP15296379 A JP 15296379A JP S6019645 B2 JPS6019645 B2 JP S6019645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- electrical conductor
- pancake
- thickness
- interlayer insulator
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/06—Insulation of windings
-
- 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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はパンケーキ形コイルに係り、特に核融合装直、
あるいはェネルギ貯蔵装置等に使用される大形のパンケ
ーキ形コイルに関する。
あるいはェネルギ貯蔵装置等に使用される大形のパンケ
ーキ形コイルに関する。
例えば、臨界プラズマ試験装置等の核融合装置に使用さ
れるトロイダル磁場コイルは、トーラス状のプラズマを
安定化するためにプラズマの閉じ込め空間を形成する金
属製真空容器のトーラス方向にほゞ一様な強磁場を発生
させるためのコイルでありパンケーキ形に形成され、こ
のパンケーキ形コイルが真空容器上に等間隔にトーラス
状に複数個配置される。このコイルは真空容器への取り
付けの関係上およびコイル相互間の利用空間を大くする
為、極力薄形にしているが、大きさは主半径が約＄ｍ、
内半径が約１．９ｈと大形である。そして４弧○程度の
強磁場を発生する。このようにパンケーキ形コイルは強
磁場を発生させるので、強い電磁力および加熱冷却に伴
う大きな熱応力が発生する。従ってパンケーキ形コイル
はこれら大きな電磁力、熱応力に耐え得るものでなけれ
ばならない。このような観点に基づいてつくられた従来
のバンケーキ形コイルが第４図に示されている。一般に
パンケーキ形コイル１は、電気導体２をパンケーキ状に
多層に巻回し、その層間に層間絶縁物３を挿入し、この
層間絶縁物３で電気導体２の層間を接着して構成してい
る。
れるトロイダル磁場コイルは、トーラス状のプラズマを
安定化するためにプラズマの閉じ込め空間を形成する金
属製真空容器のトーラス方向にほゞ一様な強磁場を発生
させるためのコイルでありパンケーキ形に形成され、こ
のパンケーキ形コイルが真空容器上に等間隔にトーラス
状に複数個配置される。このコイルは真空容器への取り
付けの関係上およびコイル相互間の利用空間を大くする
為、極力薄形にしているが、大きさは主半径が約＄ｍ、
内半径が約１．９ｈと大形である。そして４弧○程度の
強磁場を発生する。このようにパンケーキ形コイルは強
磁場を発生させるので、強い電磁力および加熱冷却に伴
う大きな熱応力が発生する。従ってパンケーキ形コイル
はこれら大きな電磁力、熱応力に耐え得るものでなけれ
ばならない。このような観点に基づいてつくられた従来
のバンケーキ形コイルが第４図に示されている。一般に
パンケーキ形コイル１は、電気導体２をパンケーキ状に
多層に巻回し、その層間に層間絶縁物３を挿入し、この
層間絶縁物３で電気導体２の層間を接着して構成してい
る。
ところで同図から明らかなように、従来のパンケーキ形
コイルは巻始め、巻終りの巻端まで電気導体２の断面が
巻端以外の通常部と不変であり、かつ層間絶縁物３の厚
さも巻端まで不変である。従って巻端の電気導体４およ
び層間絶縁物５の厚さは通常部と変らない。すなわち巻
端まで同じ厚さの電気導体なり層間絶縁物をそのま）巻
回使用している。そして巻端の導体４には通電端子６が
設けられている。なおこ）で層間絶縁物３には、例えば
ガラス不織布を両面に有するポリアミド紙をェポキシレ
ジンでセミキュァ状にした複合絶縁材料が使用されてい
る。ところでこのような構造のものは、巻端部付近の接
着層（層間絶縁物）の鶏断応力７が第６図に示されてい
るように大きく、巻端から接着が剥離し易くなる嫌いが
あった。
コイルは巻始め、巻終りの巻端まで電気導体２の断面が
巻端以外の通常部と不変であり、かつ層間絶縁物３の厚
さも巻端まで不変である。従って巻端の電気導体４およ
び層間絶縁物５の厚さは通常部と変らない。すなわち巻
端まで同じ厚さの電気導体なり層間絶縁物をそのま）巻
回使用している。そして巻端の導体４には通電端子６が
設けられている。なおこ）で層間絶縁物３には、例えば
ガラス不織布を両面に有するポリアミド紙をェポキシレ
ジンでセミキュァ状にした複合絶縁材料が使用されてい
る。ところでこのような構造のものは、巻端部付近の接
着層（層間絶縁物）の鶏断応力７が第６図に示されてい
るように大きく、巻端から接着が剥離し易くなる嫌いが
あった。
第６図は第４図に示されているような従来のコイルの接
着層の雛断応力について検討したものである。同図で７
はコイルの巻端付近を直線的に引きのばして示したもの
であり、１は１ターン長、ｘは巻端を含む最終１ターン
のターンに沿って測った長さである。なおまた０は導体
の平均引張り応力である。この巻端の鱒断応力の大４・
は、巻端部付近の層間絶縁物の厚さ、及び電気導体の厚
さに関係することが思考され、これらの解明と鱒断応力
の軽減が大きな問題となっていた。本発明は以上の点に
鑑みなされたものであり、従ってその目的とするところ
は、巻端付近の接着層の繋断応力を軽減して、剥離のな
いパンケーキ形コイルを提供するにある。
着層の雛断応力について検討したものである。同図で７
はコイルの巻端付近を直線的に引きのばして示したもの
であり、１は１ターン長、ｘは巻端を含む最終１ターン
のターンに沿って測った長さである。なおまた０は導体
の平均引張り応力である。この巻端の鱒断応力の大４・
は、巻端部付近の層間絶縁物の厚さ、及び電気導体の厚
さに関係することが思考され、これらの解明と鱒断応力
の軽減が大きな問題となっていた。本発明は以上の点に
鑑みなされたものであり、従ってその目的とするところ
は、巻端付近の接着層の繋断応力を軽減して、剥離のな
いパンケーキ形コイルを提供するにある。
すなわち本発明は、巻端の電気導体の断面積を、巻端以
外の電気導体の断面積より小さくすると共に、この巻端
の層間絶縁物の厚さを、巻端以外の層間絶縁物の厚さよ
り大きくして、前記目的を達成するようにしたものであ
る。
外の電気導体の断面積より小さくすると共に、この巻端
の層間絶縁物の厚さを、巻端以外の層間絶縁物の厚さよ
り大きくして、前記目的を達成するようにしたものであ
る。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図にはその−実施例が示されている。なお従来と同
じ部品には同じ符号を付したので説明は省略する。本実
施例では巻端における電気導体４の断面積を小さくし、
その断面積を小さくした巻端部の層間絶縁物５の厚さを
大きくするようにしたものである。そして通電端子６は
断面積を小さくする直前の電気導体２に取り付けるよう
にした。なお巻端の層間絶縁物５は巻端の電気導体４よ
りいずれも長く突出形成しているが、これは巻様の電気
導体４からの放電を防止するためである。このようにす
ることにより者端付近の鱒断応力は軽減されるようにな
るのである。その検討結果を第５図に示した。同図から
明らかなように巻端の灘断応力は、第６図に示す従来の
ものよりずっと小さくなっている。これは下記のような
理由による。第５図でＢ表示の第２層、Ｃ表示の第３層
導体にはそれぞれ〇の引張り応力を受けており、ご＝。
じ部品には同じ符号を付したので説明は省略する。本実
施例では巻端における電気導体４の断面積を小さくし、
その断面積を小さくした巻端部の層間絶縁物５の厚さを
大きくするようにしたものである。そして通電端子６は
断面積を小さくする直前の電気導体２に取り付けるよう
にした。なお巻端の層間絶縁物５は巻端の電気導体４よ
りいずれも長く突出形成しているが、これは巻様の電気
導体４からの放電を防止するためである。このようにす
ることにより者端付近の鱒断応力は軽減されるようにな
るのである。その検討結果を第５図に示した。同図から
明らかなように巻端の灘断応力は、第６図に示す従来の
ものよりずっと小さくなっている。これは下記のような
理由による。第５図でＢ表示の第２層、Ｃ表示の第３層
導体にはそれぞれ〇の引張り応力を受けており、ご＝。
／Ｅ（Ｅ：導体のヤング率）の歪ごを生じている。一方
、巻端部では引張り応力は零であるが、第２層の導体の
歪どを絶縁物を介して図中Ａ表示の第１層導体の巻端部
に伝え、第１層もどなる強制歪を生じさせるように接着
層に馳断応力が働く。ところでこの勇断応力は第２層，
第３層導体の伸びを一定とした場合、強制歪を受ける第
１層の電気導体の厚みが厚い程伸び難い。すなわち伸び
させようとするにはそれだけ薄いものより余計に力が要
る。すなわち灘断応力が大きい。従って灘断応力を下げ
るには導体の厚さを４・さくすればよいわけである。こ
れに対して層間絶縁物は実験式７＝Ｇｙ／ｈ（Ｇ：絶縁
物の剛性率、ｙ：歪み量、ｈ：絶縁物の厚さ）で明らか
にしたように、厚さｈが大きい程簡単に歪む。すなわち
雛断応力７は小さい。従って鱗断応力を下げるにはこの
ように絶縁物の厚さは大きくすればよいわけである。上
述のことから接着層の巻端付近の戦断応力７は、７＝。
、巻端部では引張り応力は零であるが、第２層の導体の
歪どを絶縁物を介して図中Ａ表示の第１層導体の巻端部
に伝え、第１層もどなる強制歪を生じさせるように接着
層に馳断応力が働く。ところでこの勇断応力は第２層，
第３層導体の伸びを一定とした場合、強制歪を受ける第
１層の電気導体の厚みが厚い程伸び難い。すなわち伸び
させようとするにはそれだけ薄いものより余計に力が要
る。すなわち灘断応力が大きい。従って灘断応力を下げ
るには導体の厚さを４・さくすればよいわけである。こ
れに対して層間絶縁物は実験式７＝Ｇｙ／ｈ（Ｇ：絶縁
物の剛性率、ｙ：歪み量、ｈ：絶縁物の厚さ）で明らか
にしたように、厚さｈが大きい程簡単に歪む。すなわち
雛断応力７は小さい。従って鱗断応力を下げるにはこの
ように絶縁物の厚さは大きくすればよいわけである。上
述のことから接着層の巻端付近の戦断応力７は、７＝。
腐鰐満 ．・・（１’で表わされる。
こ）でｋ＝馬胴 ．・・【２１
ひ：導体の平均引張り応力
ｔ：導体厚さ
ｂ：絶縁物厚さ
Ｇ：絶縁物剛性率
Ｅ：導体ヤング率
１：１ターン長
ｘ：巻端を含む最終１ターンのターンに沿って測った長
さで、ｘ＝１は巻端、ｘ＝０は巻端に接着される内側の
ターン部を示 す。
さで、ｘ＝１は巻端、ｘ＝０は巻端に接着される内側の
ターン部を示 す。
第２図には本発明の他の実施例が示されている。
本実施例では、巻端部の電気導体４の内側を削り、先端
部に向うに従い徐々に肉厚が薄くなるよう額斜させ、巻
端部の電気導体４の断面積を巻端以外の電気導体２の断
面積より小さくすると共に、この傾斜している側の電気
導体４と相対向する巻端部の層間絶縁物５の厚さを、先
端部に向うに従い巻端以外の層間絶縁物３の厚さより徐
々に大きくなるよう煩斜をもつて形成している。このよ
うな構成であっても、上述の実施例と同様の作用、効果
を奏する。第３図にはさらにもう一つの実施例が示され
て該図の実施例は、巻端部の電気導体４の内外両側を削
り、先端部に向うに従い徐々に肉厚が薄くなるよう煩斜
させ、巻端部の電気導体４の断面積を巻端以外の電気導
体２の断面積より小さくすると共に、この傾斜している
電気導体内側と，相対向する巻端部の層間絶縁物５の厚
さを、先端部に向うに従い巻端以外の層間絶縁物３の厚
さより徐々に大くなるように懐斜をもつて形成している
。
部に向うに従い徐々に肉厚が薄くなるよう額斜させ、巻
端部の電気導体４の断面積を巻端以外の電気導体２の断
面積より小さくすると共に、この傾斜している側の電気
導体４と相対向する巻端部の層間絶縁物５の厚さを、先
端部に向うに従い巻端以外の層間絶縁物３の厚さより徐
々に大きくなるよう煩斜をもつて形成している。このよ
うな構成であっても、上述の実施例と同様の作用、効果
を奏する。第３図にはさらにもう一つの実施例が示され
て該図の実施例は、巻端部の電気導体４の内外両側を削
り、先端部に向うに従い徐々に肉厚が薄くなるよう煩斜
させ、巻端部の電気導体４の断面積を巻端以外の電気導
体２の断面積より小さくすると共に、この傾斜している
電気導体内側と，相対向する巻端部の層間絶縁物５の厚
さを、先端部に向うに従い巻端以外の層間絶縁物３の厚
さより徐々に大くなるように懐斜をもつて形成している
。
このような構成であっても、その作用、効果は上述した
実施例と全く同様である。このように本実施例によれば
、巻端付近の導体の断面積を減少し、その巻端付近の層
間絶縁物の厚さを厚くするようにしたから、巻端付近の
接着層の鱗断応力を軽減することができ、接着の剥離、
巻きほぐれを防止することができる。
実施例と全く同様である。このように本実施例によれば
、巻端付近の導体の断面積を減少し、その巻端付近の層
間絶縁物の厚さを厚くするようにしたから、巻端付近の
接着層の鱗断応力を軽減することができ、接着の剥離、
巻きほぐれを防止することができる。
また、通電端子は導体の断面積が減少する直前より取り
出すようにしたので、通電に支障のない導体の断面積を
確保することができる。上述のように本発明は、電気導
体の断面積を巻端以外の電気導体の断面積より小さくす
ると共に、この巻端の層間絶縁物の厚さを巻端以外の層
間絶縁物の厚さより大きくしたので、巻端付近の接着層
の鱒断応力が軽減され、剥離のないパンケーキ形コイル
を得ることができる。
出すようにしたので、通電に支障のない導体の断面積を
確保することができる。上述のように本発明は、電気導
体の断面積を巻端以外の電気導体の断面積より小さくす
ると共に、この巻端の層間絶縁物の厚さを巻端以外の層
間絶縁物の厚さより大きくしたので、巻端付近の接着層
の鱒断応力が軽減され、剥離のないパンケーキ形コイル
を得ることができる。
第１図は本発明の−実施例を示すパンケーキ形コイルの
斜視図、第２図は本発明の他の実施例を示すパンケーキ
形コイルの斜視図、第３図は本発明のさらにもう一つの
実施例を示すパンケーキ形コイルの斜視図、第４図は従
来のパンケーキ形コイルの斜視図、第５図は本発明の接
着層の鞠断応力と巻端からの距離との関係を示す特性図
、第６図は従来の接着層の梨断応力と巻端からの距離と
の関係を示す特性図である。 １・・・・・・パンケーキ形コイル、２・・・…電気導
体、３・・・・・・層間絶縁物、４・・・・・・巻端の
電気導体、５・・・・・・巻端眉間絶縁物、６・・・・
・・通電端子。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
斜視図、第２図は本発明の他の実施例を示すパンケーキ
形コイルの斜視図、第３図は本発明のさらにもう一つの
実施例を示すパンケーキ形コイルの斜視図、第４図は従
来のパンケーキ形コイルの斜視図、第５図は本発明の接
着層の鞠断応力と巻端からの距離との関係を示す特性図
、第６図は従来の接着層の梨断応力と巻端からの距離と
の関係を示す特性図である。 １・・・・・・パンケーキ形コイル、２・・・…電気導
体、３・・・・・・層間絶縁物、４・・・・・・巻端の
電気導体、５・・・・・・巻端眉間絶縁物、６・・・・
・・通電端子。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パンケーキ状に多層に巻回された電気導体と、該電
気導体の層間に挿入され、かつ、この層間を接着する層
間絶縁物と、前記電気導体の巻始め、巻終りの巻端近傍
に設けられた通電端子とを備えたパンケーキ形コイルに
おいて、前記巻端の電気導体の断面積を、該巻端以外の
電気導体の断面積より小さくすると共に、この巻端の前
記層間絶縁物の厚さを、前記巻端以外の層間絶縁物の厚
さより大きくしたことを特徴とするパンケーキ形コイル
。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記通電端子を、
前記断面積を小さくする直前の巻端近傍の電気導体に設
けたことを特徴とするパンケーキ形コイル。 ３ パンケーキ状に多層に巻回された電気導体と、該電
気導体の層間に挿入され、かつ、この層間を接着する層
間絶縁物と、前記電気導体の巻始め、巻終りの巻端近傍
に設けられた通電端子とを備えたパンケーキ形コイルに
おいて、前記巻端の電気導体の内側を、この先端部に向
うに従い徐々に肉厚が薄くなるよう傾斜をもつて形成し
て該巻端の電気導体断面積を巻端以外の電気導体断面積
より小さくすると共に、この傾斜している側の電気導体
と相対向する巻端の前記層間絶縁物の厚さを、先端部に
向うに従い巻端以外の層間絶縁物の厚さより徐々に大き
くなるよう傾斜をもつて形成したことを特徴とするパン
ケーキ形コイル。 ４ パンケーキ状に多層に巻回された電気導体と、該電
気導体の層間に挿入され、かつ、この層間を接着する層
間絶縁物と、前記電気導体の巻始め、巻終りの巻端近傍
に設けられた通電端子とを備えたパンケーキ形コイルに
おいて、前記巻端の電気導体の内外両側をこの先端部に
向うに従い徐々に肉厚が薄くなるように傾斜をもつて形
して該巻端の電気導体断面積を巻端以外の電気導体断面
積より小さくすると共に、この傾斜している電気導体内
側と相対向する巻端の前記層間絶縁物の厚さを、先端部
に向うに従い巻端以外の層間絶縁物の厚さより徐々に大
きくなるよう傾斜をもつて形成したことを特徴とするパ
ンケーキ形コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54152963A JPS6019645B2 (ja) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | パンケ−キ形コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54152963A JPS6019645B2 (ja) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | パンケ−キ形コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5676512A JPS5676512A (en) | 1981-06-24 |
| JPS6019645B2 true JPS6019645B2 (ja) | 1985-05-17 |
Family
ID=15551977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54152963A Expired JPS6019645B2 (ja) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | パンケ−キ形コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6019645B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01147014U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-11 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58134405A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-10 | Mitsuharu Uo | コイル装置 |
| JP4697128B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2011-06-08 | 住友電気工業株式会社 | 超電導コイル |
| JP2009049033A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーストラック型超電導コイル |
| CN117457240B (zh) | 2023-12-25 | 2024-03-26 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种磁约束聚变反应堆 |
-
1979
- 1979-11-28 JP JP54152963A patent/JPS6019645B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01147014U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5676512A (en) | 1981-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6019645B2 (ja) | パンケ−キ形コイル | |
| JPS6147087A (ja) | シ−トヒ−タの発熱線 | |
| JPS6151809A (ja) | コイル装置 | |
| JP2002008459A (ja) | 超電導ケーブル | |
| JP2760687B2 (ja) | リッツ線およびその製造方法 | |
| JP4358119B2 (ja) | アモルファス鉄心変圧器 | |
| JPS62274535A (ja) | 偏向ヨ−ク | |
| JP2000090747A (ja) | 平角リッツ線 | |
| US5247271A (en) | Superconducting solenoid coil | |
| JP2895679B2 (ja) | 超電導マグネット | |
| JP3739810B2 (ja) | 超電導コイル | |
| JPS58127305A (ja) | 超電導マグネツト | |
| JP2021039978A (ja) | 高温超電導コイル | |
| JPH03245748A (ja) | 空隙電機子巻線 | |
| JPS638094Y2 (ja) | ||
| JP2883071B1 (ja) | 超電導界磁巻線用導体 | |
| JPH0211777Y2 (ja) | ||
| KR920007517Y1 (ko) | 전자렌지용 고압트랜스 | |
| JPH0142889Y2 (ja) | ||
| JPS61141112A (ja) | 中性点接地リアクトル装置 | |
| GB1137459A (en) | Superconductor magnetic coils | |
| JPS593886A (ja) | カ−トリツジヒ−タ− | |
| JPH0711442Y2 (ja) | 極低温用高電圧リード線 | |
| JPH01251517A (ja) | 超電導撚線およびその製造方法 | |
| JPS59181517A (ja) | 箔巻変圧器 |