JPS6258868A - 超電導回転子およびその製造方法 - Google Patents

超電導回転子およびその製造方法

Info

Publication number
JPS6258868A
JPS6258868A JP19379285A JP19379285A JPS6258868A JP S6258868 A JPS6258868 A JP S6258868A JP 19379285 A JP19379285 A JP 19379285A JP 19379285 A JP19379285 A JP 19379285A JP S6258868 A JPS6258868 A JP S6258868A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow
bonding layer
cylinder
superconducting rotor
alloy
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.)
Pending
Application number
JP19379285A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoji Tsubota
基司 坪田
Toshiaki Murakami
俊明 村上
Hideo Kashiwatani
柏谷 英夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19379285A priority Critical patent/JPS6258868A/ja
Publication of JPS6258868A publication Critical patent/JPS6258868A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば超電導タービン発電機の超電導回転子
などに用いられる多層円筒構造によって形成される常温
ダンバーンールドにより超電4巻)線が覆われる超電導
回転子に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来の超電導回転子1:おいては、電機子巻線側から加
わる負荷の変動、逆相電流、高相波等による変動磁束を
遮へいし、さらに超電導界磁巻線に変動磁界が加わるの
を防ぐと共に変動°磁界により各部に発生するうず電流
損を抑制し、また回転子の機械的振動の制動のために常
温ダンパーシールドと低温ダンパーシールドの2つの電
磁ダンパーシールドが超電導界磁巻線の周囲に設置され
ている。
ここで第5図を参照して従来の超電導回転子について説
明する。1は中空円筒状の常温ダンパーシールドであり
、この常温ダンパーシールドlは銅、アルミニウム又は
これらの合金である高導電性材料からなる中空円筒で形
成される高導電性金属層2と、この高導電性金属層2の
外周側及び内筒側に非磁性の高強度材料からなる中空外
周及び中空内筒で形成される高強度金属層3i、3bと
によりなる3層構造となっている。なおこの高強度材料
は浴比処理9侍効硬化処理等の熱処理により強度を上げ
ることが可能な時効硬化合金が用いられている。°また
この常温ダンパーシールド1の内径側には真空断熱層4
及び輻射熱シールド5が形成され、さらにこれらの内径
側には極低温冷媒容器6が配置され、またこの極低温冷
媒容器6の内部には内部ローター7が収納設置されてい
る。さらにこの内部ローター7にはスロット8が形成さ
れ、このスロット8には超電導巻線が収められている。
なお一般に輻射熱シールド5は低温ダンパーシールドを
兼ねている。
前記常温ダンパーシールド1は回転子の最外径に位置す
るため、強大な遠心力が働き、また晟導竜性金属層2に
は強大な電磁力が働くため、機械的強度の比較的弱い高
導電性金属層2を補強するため(二上記のように高強度
金属層3m、3bと一体化した多層構造を採っている。
この高強度金属層3a、3bとしてはステンレス鋼、イ
ンコネル、チタン合金等が用いられており、高導電性金
属7112を挾み込むよう;二構成している。この様な
多層構造円筒の製造方法としては一般に、焼きはめ、爆
着等が考えられる1、焼きばめは最も簡便な方法である
が、一般の焼きはめによってこの多層構造な゛形成した
場合、各層間は機械的な接合となり、このため第6図に
示すように微視的には各層間に隙間lOが多数存在して
いた。このため超電導回転子を高速で回転させた場合に
ずれが発生する可能性があり、特に回転子の温度が上昇
した場合にはずれが発生し易くなるという欠点があった
。また焼きはめでは各層間が機械的な接合になっている
ため、中空円筒;二割れが発生した場合、割れ発生によ
る締付力の緩和に伴い、眉間のずれ及び全体のバランス
の崩壊が急激に起こる可能性もあった。
また爆着によって多層構造を形成した場合、各層間は隙
間もなく金属的な接合となるので遠心力に基ずくずれは
起らない。しかしm着によって長大な多層円筒物を製造
することは技術的に困難であり、未だ実用化されていな
い1.また爆着時に大きな変形を5けるという欠点があ
り長大な多層円筒物の製造(二は不適である。
〔発明の目的〕
本発明は以上のような従来の超電導回転子の欠点を解決
するため(=なされたものであり、常温ダンパーシール
ドの各層を金属的に接合し、各層のずれの発生を防止で
きる超電導回転子及びその製造方法を提供することを目
的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために本発明は高導電性材料よりな
る中空円筒の内筒側及び外周側に高強度材料よりなる中
空内筒及び中空外筒を嵌合して常温ダンパーシールドを
形成し、この常温ダンパーシールドにより超電導巻線を
覆う超電導回転子において、前記中空内筒、中空円筒及
び中空外筒の夫々の間に接合層を設け、これらを焼きば
めして常温ダンパーシールドを形成したことを特徴とす
る超電導回転子を第1の要旨とする。
第2の発明においては、高強度材料よりなる中空内筒の
外周側にろう材よりなる第1の接合層を形成し、この第
1の接合層を介して前記中空内筒の外周側に前記ろう材
の融点以上の所定温度で高”尋電性材料よりなる中空円
筒を焼きばめをして結合し、その後この中空円筒の外周
側にろう材より一、なる第2の接合層を形成し、この第
2の接合層を介して前記中空円筒の外周側に前記ろう材
の融点以上の所定温度で高強度材料よりなる中空外筒な
焼きばめして常温ダンパーシールドを形成したことを特
徴とする超電導回転子の製造方法を要旨とするものであ
る。
図を参照して説明する。第1図において、1は常温ダン
パーシールドであり、この常温ダンパーシールド1は、
外周側より順に高強度金属層3a。
接合層9a 、高導電性金属層2.接合層9b 、高強
度金属層3bよりなる多層構造でありこれらの層は夫々
焼はめによって形成される。この接合層9a、9bには
銀ろう等のろう材が用いられている。
またこの接合層9a、9bは夫々焼はめ時に浴融して、
内径側の高強度金属層3bと高導電性金属層2、及び外
径側の高強度金属層3aと高導電性金属層2とを夫々金
属的に接合する1、なおこの接合層9a、9bの材質及
び形成方法は高導電性金属層2及び高強度金属第3a、
3bの材質との関係から任意に選択するとよい。例えば
高強度金属層にはN1基時効硬化温合金(インコネル7
18.インコネルX750等)、Fe基時効硬化温合金
(入STM−人286等)、Ti合金(Ti−5A−6
−4V )等が有効である。
また高導電性金属層には、純銅またはCu−Cr合金が
有効であり、使用応力が大きな場合はCu−ρ、−7−
、A秦小柿田シ;女親φ七1次に上記常温ダンパーシー
ルドの製造方法について説明する1、その一実施例とし
て常温ダンツク−シールド1の各層において高導電性金
属層2をCu−Cr合金、高強度金属層3a、3bをオ
ーステナイト鋼(人、9TM−人286 ) 、接合層
をAg−Pbはんだとした場合について第3図を参照し
て説明する。
あらかじめ950C〜1100 Gで溶体化処理し。
700 ′C〜goo rで時効硬化処理を施した高強
度金属3bであるAsTM−人286合金の中空内筒1
3bの外周に0.5〜1.0 IIm厚のAg−Pbは
んだ薄板19bを第3図(、)に示すよう(二巻き付は
点溶接で固定する。
その後450 r 〜500 Gに加熱したCu−Cr
合金の中空円筒12を第311(b)E示すように入g
−Pbはんだ薄板を巻き付けた中空内筒13bに焼きば
める。
この時、Ag−Pbはんだ薄板19bが焼きばめ時の熱
で溶融する。その後、第3図(c)に示すように中空円
筒12の外周に0゜5〜1.01厚のAg−Pbはんだ
薄板19mを巻き付は点溶接で固定する。次に溶体化処
理1時効硬化処理をすでに施したN286合金の中空外
筒13aを450 t:’ 〜500 Cで第3図(d
)lニー示すよ5に入g −Pbはんだ薄板19aを巻
き付けた中空円筒12に焼きばめる。この詩人g −p
bはんだ薄板19aが溶融し、中空円筒12及び中空外
筒13aと金属的に結合され、常温ダンパーシールド1
が形成される。
以上のよ5に、高導電性金属層2と高強度金属層3a、
3bとの夫々の間に接合層9a、Ti)bを形成し、一
体化したので第2図に示すように接合層9m。
9bが隙間を5めるよプに形成され、これらの層は金属
的に結合される。このため超電導回転子を高速で回転さ
せた場合、第4図に示すよ)に各11間のト)ルク差に
基ずくずれに対する抗高力を高めると共に局部的な温度
差に基ずくずれに対する抵抗力も高められ、高速長時間
運転に調けるずれの発生の可能性を低くすることができ
る。
また常温ダンパーシールド1のいずれかの層に割れが生
じた場合、接合層9 m + 9 bの存在#春嘲によ
り従来のようこ急激に層間にずれを生じたり、急激にバ
ランスを崩すという現象を緩和できる。
さらにCu −Cr合金の中空円筒12を入286合金
の中空内筒13b l:焼きばめと同時にAg −pb
はんだ薄を 板19ヲ溶融することができ、さらにAg −pbはん
だ薄板を介して450C〜500 Cで焼きばめするの
で、この時この温度でCu −Cr合金の中空円筒12
の時効硬化処理を同時に行なうことができ、作業時間を
短縮することができる。
また上記一実施例は何ら特殊な装置を便用′fることな
〈従来の焼きはめ設備をそのまま利用して行な5ことが
できる。
上記実施例においては中空円筒12にCu −cr金合
金用いたがより高強度にするためにCu −Cr −Z
【合金を用いても上記と同様な作用・効果が得られる。
また接合層にAg −Pbはんだを用いたがAg−pb
はんだに限定されることなくAg −Cdはんだ、Sn
−pbはんだを1更用することもできる。
次(二個の実施例について説明する。
溶体化処理前のASTM−A286合金の中空内筒13
bの外周E O,5〜1.OSml厚の人g−Pbはん
だ薄板19bを第3図(、)に示すよプに巻き付は点溶
接で固定する。その後900 C〜1100 Cに加熱
した純銅の中空円筒玲を第3図(b)に示すようにムg
 −pbはんだ薄板19bを巻きつけた中空内筒13b
に鳩きばめる。この焼きはめ時の熱でAg −pbはん
だが溶融する。その後第3図(c)に示すように中空円
筒nの外周にAg −Pbはんだ薄板19aを巻き付は
点溶接で固定する。次に溶体化処理前の入STM−人2
86合金の中空外周13aを第3図(d)に示すよ5に
900C−1100CでAg −pbはんだ薄板19a
を巻き付けた中空円筒臣に焼きばめる。この時Ag −
pbはんた薄板19!が溶融し、中空円筒12及び中空
外筒13aと金属的に結合し、常温ダンパーシールド1
が形成される。その後常温ダンパ−シールド1全体を6
50C〜800Cにして中空内筒13b、中空外周13
mの時効処理を行)。
以上の方法によって製造することによっても前記一実施
例と同様な作用・効果が得られる。なお前記一実施例(
二にいては焼きばめ時にCu −Cr合金の中空円筒1
2の時効硬化処理を行っていたがこの実施例においては
人STM−人286合金の中空内l 13b及び中空外
筒13aの溶体化処理を焼きばめ時に行な)ことができ
る。
さらに他の実施例について説明する。前記一実施例;二
おける中空内筒13b及び中空外筒13暑を溶体化処理
をすでに施したASTM−人286合金とし、中空円筒
J2を純銅とし、接合層をAgろ5とし、焼きはめ時の
温度を650C〜800Cにし同様な方法によって製造
すること鑑=よっても前記一実施例と同様な作用効果が
得られる。なおこの実施例においては焼きはめ時に中空
内筒13b、中空外筒13aの時効硬化処理を行な5こ
とができる1、 次にさらに他の実施例について説明する。
上記で説明した3つの一実施例に二にいて、中空内筒1
3b及び中空外筒13aに入f3’l’M−人286合
金を用いていたがNi基時効硬化戯合金(例えばインコ
ネル718.インコネルX750等)−jたはT!金合
金例えばTi−6人2−4v等)を用いることによって
も前記実施例と同様な作用効果を得ることができる。
また、接合層を中空内筒13b及び中空円筒12のそれ
ぞれ外周に形成する方法として上記実施例においてはろ
う材の薄板19b 、 19aを巻き付けているが、ろ
う材を溶射することによって接合層を形成してもよい。
さらに中空内r:413b及び中空外周13aをNiメ
ッキした熱処理可能な合金とすることにより接合層との
ぬれ性を向上させることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば接合層を高導電性金属層と高強度金g4
mとの間に形成し、焼きばめ時の熱により接合層を溶融
し、各層間を結合したので、各層間が金属的に結合され
各層のずれを防止することができ信頼性の高い超電導回
転子を提供することができる。
またろ5材の解融、各層間の金属的結合を焼きはめ時に
行ない接合層を形成するので、従来の焼きばめ設備が使
用でき、特殊な設備を用いることなく容易に製作するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による超電導回転子に、P6
ける常温ダンパーシールドを示す断面図、第2図は第1
図におけるA部の拡大図、第3図は第1図(:示す常温
ダンパーシールドの製造工程を示す説明図、第4図は常
温ダンパーシールドの性能を示すトルク−変位線図、第
5図は従来の超電導回転子を示す断面図、第6図は第5
肉におけるB部拡大図である。 1・・・常温ダンパーシールド 2・・・高導電性金属
層3a、3b・・・高強度金属層 9a、9b・・・接
合層12・・・中空円筒 13a・・・中空外筒13b
・・・中空円WJ19a 、 19b・・・はんだ薄板
代理人 弁諷士  則 近 憲 佑 同  三俣弘文 第  1  図 第2図 トルク → 第4図

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超電導巻線と、この超電導巻線の外周を覆うよう
    にして配置された常温ダンパーシールドとを有し、前記
    常温ダンパーシールドは、高導電性材料よりなる中空円
    筒と、この中空円筒の内外周側に夫々嵌合された高強度
    材料よりなる中空内筒及び中空外筒とにより形成された
    超電導回転子において、前記中空内筒、中空円筒及び中
    空外筒の夫々の間に第1の接合層及び第2の接合層を設
    けるとともに、前記中空内筒、中空円筒、中空外筒第1
    の接合層及び第2の接合層を焼ばめして常温ダンパーを
    形成したことを特徴とする超電導回転子。
  2. (2)高強度材料よりなる中空内筒の外周側にろう材よ
    りなる第1の接合層を形成し、この第1の接合層を介し
    て前記中空内筒の外周側に前記ろう材の融点以上の所定
    温度で高導電性材料よりなる中空円筒を焼きばめをして
    結合し、その後この中空円筒の外周側にろう材よりなる
    第2の接合層を形成し、この第2の接合層を介して前記
    中空円筒の外周側に前記ろう材の融点以上の所定温度で
    高強度材料よりなる中空外筒を焼きばめして常温ダンパ
    ーシールドを形成したことを特徴とする超電導回転子の
    製造方法。
  3. (3)前記中空内筒及び中空外筒はニッケルメッキを施
    した高強度材料よりなることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項に記載の超電導回転子の製造方法。
  4. (4)前記高強度材料が溶体化処理及び時効硬化処理を
    施した時効硬化温合金であり、前記高導電性材料がCu
    −Cr合金またはCu−Cr−Zr合金であり、前記接
    合層がAg−PbまたはAg−CdまたはSn−Pbの
    ろう材により形成されるとともに前記所定温度が400
    〜500℃であることを特徴とする特許請求の範囲第2
    項または第3項に記載の超電導回転子の製造方法。
  5. (5)前記高強度材料が時効硬化型合金であり、前記高
    導電性材料がCuであり、前記接合層がニッケルろうま
    たは銀ろうにより形成されるとともに前記所定温度が9
    00〜1100℃であることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項または第3項に記載の超電導回転子の製造方法
  6. (6)前記高強度材料が溶体化処理を施した時効硬化合
    金であり、前記高導電性材料がCuであり、前記接合層
    が銀ろうにより形成されるとともに前記所定温度が65
    0〜800℃であることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項または第3項に記載の超電導回転子の製造方法。
  7. (7)前記時効硬化合金はASTM−A286合金、イ
    ンコネル718、インコネルX750またはTi−6A
    l−4V合金のいずれかであることを特徴とする特許請
    求の範囲第4項乃至第6項に記載の超電導回転子の製造
    方法。
  8. (8)前記第1及び第2の接合層は薄板状のろう材を中
    空内筒の外周及び中空円筒の外周に巻付して形成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項乃至第7項に記載
    の超電導回転子の製造方法。
  9. (9)前記第1及び第2の接合層はろう材を中空内筒の
    外周及び中空円筒の外周に溶射して形成したことを特徴
    とする特許請求の範囲第2項乃至第7項に記載の超電導
    回転子の製造方法。
JP19379285A 1985-09-04 1985-09-04 超電導回転子およびその製造方法 Pending JPS6258868A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19379285A JPS6258868A (ja) 1985-09-04 1985-09-04 超電導回転子およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19379285A JPS6258868A (ja) 1985-09-04 1985-09-04 超電導回転子およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6258868A true JPS6258868A (ja) 1987-03-14

Family

ID=16313861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19379285A Pending JPS6258868A (ja) 1985-09-04 1985-09-04 超電導回転子およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6258868A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6169353B1 (en) 1999-09-28 2001-01-02 Reliance Electric Technologies, Llc Method for manufacturing a rotor having superconducting coils
US6262442B1 (en) * 1999-04-30 2001-07-17 Dmitri G. Kravtchenko Zener diode and RC network combination semiconductor device for use in integrated circuits

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262442B1 (en) * 1999-04-30 2001-07-17 Dmitri G. Kravtchenko Zener diode and RC network combination semiconductor device for use in integrated circuits
US6169353B1 (en) 1999-09-28 2001-01-02 Reliance Electric Technologies, Llc Method for manufacturing a rotor having superconducting coils

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0297098A (ja) 超電導磁気シールド体
US6081052A (en) Rotor for rotating machine, process for producing the same, and magnet unit
US3813764A (en) Method of producing laminated pancake type superconductive magnets
CA1092206A (en) Superconducting composite conductor and method of manufacturing same
US4049475A (en) SECo5 -Permanent magnet joined to at least one iron mass and method of fabricating such a permanent magnet
US3514850A (en) Electrical conductors
US5082164A (en) Method of forming superconducting joint between superconducting tapes
CN114446537A (zh) 一种高电流密度铠装超导带材结构及其制备方法
JP2020025014A (ja) 高温超電導コイル及び超電導磁石装置
JP3240211B2 (ja) 銅−アルミニウム異種金属継手材
JP6078522B2 (ja) 超電導線材及びこれを使用した超電導コイル
JPS60727B2 (ja) アルミ安定化複合超電導線の製造方法
JP2013243002A (ja) 酸化物超電導線材の接続構造体及び接続方法
JPH065342A (ja) 超電導線の接合方法
JP2017117772A (ja) 酸化物超電導線材の製造方法及び超電導コイルの製造方法
JPS627671B2 (ja)
JPH01302799A (ja) 超電導磁気シールド体
JP6923099B1 (ja) 異種金属接合体およびその製造方法
JPS6381709A (ja) 超電導体
JP2002367449A (ja) 超電導クラッド板およびその製造方法
JP3166339B2 (ja) 難着氷雪電線用発熱合金線
JP2013187103A (ja) 酸化物超電導線材およびその製造方法
JPS6267157A (ja) 高低抗マトリツクス複合超電導体の製造方法
JPH06163248A (ja) 超電導ハイブリッドマグネット
JPS60205016A (ja) 複合摺動部材の製造方法