JPS6362081B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6362081B2 JPS6362081B2 JP57152512A JP15251282A JPS6362081B2 JP S6362081 B2 JPS6362081 B2 JP S6362081B2 JP 57152512 A JP57152512 A JP 57152512A JP 15251282 A JP15251282 A JP 15251282A JP S6362081 B2 JPS6362081 B2 JP S6362081B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal case
- stress
- conductor
- stepped portion
- coil
- 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
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 17
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 14
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
- H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
-
- 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)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気巻線に係り、特に核融合装置のポ
ロイダル磁場コイルなどのように少ないスペース
で強い変化磁場を発生させる高効率電気巻線の補
強構造に関する。
ロイダル磁場コイルなどのように少ないスペース
で強い変化磁場を発生させる高効率電気巻線の補
強構造に関する。
第１図に示す様に、電気巻線１には自己の発生
する磁場により半径を拡大しようとする電磁力２
が発生する。この電磁力２に対して、電流の小さ
い電気巻線では、コイル全ターンをガラスロービ
ング３等で縛りつけ、ワニスで固めることによ
り、強度を保持している。なお第１図において、
４は絶縁物５が施こされた導体で、これを複数タ
ーン巻回することにより電気巻線１が構成されて
いる。６は段落部、７は口出部である。
する磁場により半径を拡大しようとする電磁力２
が発生する。この電磁力２に対して、電流の小さ
い電気巻線では、コイル全ターンをガラスロービ
ング３等で縛りつけ、ワニスで固めることによ
り、強度を保持している。なお第１図において、
４は絶縁物５が施こされた導体で、これを複数タ
ーン巻回することにより電気巻線１が構成されて
いる。６は段落部、７は口出部である。
しかし、大電流を流し、大きな電磁力を発生さ
せる電気巻線では、上記の補強構造では信頼性に
乏しいため、各種の補強構造が提案されている。
この例を第２図、第３図に示す。
せる電気巻線では、上記の補強構造では信頼性に
乏しいため、各種の補強構造が提案されている。
この例を第２図、第３図に示す。
第２図の例は、ガラスロービンの代にり金属ケ
ース８を用いてコイル全ターンを囲み、これらを
一体化して補強したもので、第１図に比べて信頼
性を向上させることができる。
ース８を用いてコイル全ターンを囲み、これらを
一体化して補強したもので、第１図に比べて信頼
性を向上させることができる。
また、第３図の例は、隣接するターンにおける
段落部６、口出部７の近傍の導体５に互に対向す
る凸部９を設け、これらの間に絶縁キー１０を介
在させて層間のずれ止めを行なつたもので、より
一層信頼性を向上させることができる。なお、１
１は層間に施こされた詰物である。
段落部６、口出部７の近傍の導体５に互に対向す
る凸部９を設け、これらの間に絶縁キー１０を介
在させて層間のずれ止めを行なつたもので、より
一層信頼性を向上させることができる。なお、１
１は層間に施こされた詰物である。
ここで、変化磁場を発生させる電気巻線につい
て考えると、上記した第２図、第３図の補強構造
では、コイルの作る変化磁場によつて金属ケース
でできる一周のループに渦電流が流れ、この渦電
流により変化磁場がシールドされてしまうため、
変化磁場を発生させる電気巻線には、第２図、第
３図の補強構造は適用できない。
て考えると、上記した第２図、第３図の補強構造
では、コイルの作る変化磁場によつて金属ケース
でできる一周のループに渦電流が流れ、この渦電
流により変化磁場がシールドされてしまうため、
変化磁場を発生させる電気巻線には、第２図、第
３図の補強構造は適用できない。
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その
目的は、変化磁場を発生させる電気巻線にも適用
可能な信頼性の高い補強構造を備えた電気巻線を
提供することにある。
目的は、変化磁場を発生させる電気巻線にも適用
可能な信頼性の高い補強構造を備えた電気巻線を
提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、段落部近
傍のみに金属ケースを設けて補強し、かつ金属ケ
ースによつて一周のループが形成されないように
したことを特徴とする。
傍のみに金属ケースを設けて補強し、かつ金属ケ
ースによつて一周のループが形成されないように
したことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第４図および第５図
について説明する。この実施例では、段差のある
部分に電磁力が伝わつて面外曲モーメントを発生
させる段落部６近傍のみに金属ケース８が設けら
れている。この金属ケース８は、第５図に示すよ
うに、２つの半割ケース８ａ，８ｂをコイルの両
側からかぶせて溶接することにより構成されてお
り、コイルの面外曲げに対して非常に高い剛性を
持つている。また、全周の一部のみに金属ケース
８が設けられているにすぎないので、従来の様に
金属ケースの一周に渦電流が流れて変化磁場をシ
ールドすることもない。なお、図中１２は溶接部
を示す。
について説明する。この実施例では、段差のある
部分に電磁力が伝わつて面外曲モーメントを発生
させる段落部６近傍のみに金属ケース８が設けら
れている。この金属ケース８は、第５図に示すよ
うに、２つの半割ケース８ａ，８ｂをコイルの両
側からかぶせて溶接することにより構成されてお
り、コイルの面外曲げに対して非常に高い剛性を
持つている。また、全周の一部のみに金属ケース
８が設けられているにすぎないので、従来の様に
金属ケースの一周に渦電流が流れて変化磁場をシ
ールドすることもない。なお、図中１２は溶接部
を示す。
次に本実施例の作用効果について説明する。
ここで、第２図、第３図において金属ケースの
ない場合の導体応力を検討する。いま、１ターン
の単位長さ当りの電磁力をｆとすると、導体に引
張荷重として働く力はfR（Ｒ：コイル半径）とな
り、導体応力は σh＝fR／wt ………(1) ｗ：コイル幅 ｔ：コイル厚み となる。通常の部分においては上記応力のみであ
るが、導体凸部９および段落部６には、この応力
σhの他に、面外曲応力が発生する。凸部９に発生
するこの面外曲応力は凸部９の高さをｈとする
と、 Ｍ＝fR（ｈ＋ｔ）／４ ………(2) の曲モーメントＭが発生し、面外曲応力は σb＝Ｍ／Ａ＝fR（ｈ＋ｔ）／４×wt2／６＝1.5（ｈ＋
ｔ）／ｔ・σh ………(3) となり、ｈ＝ｔとすると、(1)式で示す応力σhの約
３倍の面外曲応力σbが発生する。段落部６にも、
同様にして、引張力に段差があることにより、凸
部９と同等以上の面外曲応力が発生する。したが
つて、金属ケースのない場合には、凹部９および
段落部６のみが高い応力となり、この部分でコイ
ル全体の性能が決定されることとなる。逆に考え
ると、この段落部６近傍のみを補強すれば、導体
の応力が全周でほぼ均等となり、全体の性能は向
上することとなる。
ない場合の導体応力を検討する。いま、１ターン
の単位長さ当りの電磁力をｆとすると、導体に引
張荷重として働く力はfR（Ｒ：コイル半径）とな
り、導体応力は σh＝fR／wt ………(1) ｗ：コイル幅 ｔ：コイル厚み となる。通常の部分においては上記応力のみであ
るが、導体凸部９および段落部６には、この応力
σhの他に、面外曲応力が発生する。凸部９に発生
するこの面外曲応力は凸部９の高さをｈとする
と、 Ｍ＝fR（ｈ＋ｔ）／４ ………(2) の曲モーメントＭが発生し、面外曲応力は σb＝Ｍ／Ａ＝fR（ｈ＋ｔ）／４×wt2／６＝1.5（ｈ＋
ｔ）／ｔ・σh ………(3) となり、ｈ＝ｔとすると、(1)式で示す応力σhの約
３倍の面外曲応力σbが発生する。段落部６にも、
同様にして、引張力に段差があることにより、凸
部９と同等以上の面外曲応力が発生する。したが
つて、金属ケースのない場合には、凹部９および
段落部６のみが高い応力となり、この部分でコイ
ル全体の性能が決定されることとなる。逆に考え
ると、この段落部６近傍のみを補強すれば、導体
の応力が全周でほぼ均等となり、全体の性能は向
上することとなる。
この実施例により段落部６近傍のみに設けられ
た金属ケース８は、面外曲げに対して、導体４よ
り非常に高い曲げ剛性を持つているため、上記凸
部９および段落部６に発生する面外曲モーメント
を抑え、導体曲応力を減少させるに有効である。
したがつて、段落部６近傍の導体応力を減少し、
ほぼ(1)式のフープ応力のみとなる。また、通常の
部分の導体には金属ケースは存在しないが、(1)式
のフープ応力のみであるので、全周でほぼ均等な
応力となり、全体の性能が向上する。
た金属ケース８は、面外曲げに対して、導体４よ
り非常に高い曲げ剛性を持つているため、上記凸
部９および段落部６に発生する面外曲モーメント
を抑え、導体曲応力を減少させるに有効である。
したがつて、段落部６近傍の導体応力を減少し、
ほぼ(1)式のフープ応力のみとなる。また、通常の
部分の導体には金属ケースは存在しないが、(1)式
のフープ応力のみであるので、全周でほぼ均等な
応力となり、全体の性能が向上する。
なお、金属ケース８の作り方としては、第６図
に示すように、半割ケース８ａ，８ｂがボルト１
３により締付けて一体化する方法等を採用するこ
ともできる。
に示すように、半割ケース８ａ，８ｂがボルト１
３により締付けて一体化する方法等を採用するこ
ともできる。
以上説明したように、本発明によれば、段落部
近傍のみに金属ケースを設けてこの部分の面外曲
モーメントを抑え、導体の応力をフープ応力のみ
としたので、大電流、大電磁力に耐え得るととも
に、１周に渦電流が流れて変化磁場をシールドす
ることもなく、変化磁場を発生させる電気巻線へ
の適用も可能となる。
近傍のみに金属ケースを設けてこの部分の面外曲
モーメントを抑え、導体の応力をフープ応力のみ
としたので、大電流、大電磁力に耐え得るととも
に、１周に渦電流が流れて変化磁場をシールドす
ることもなく、変化磁場を発生させる電気巻線へ
の適用も可能となる。
第１図〜第３図は従来の電気巻線の各例を示す
斜視図、要部破断斜視図、要部断面図、第４図は
本発明の一実施例を示す電気巻線の要部断面図、
第５図は第４図のＡ−Ａ断面図、第６図は金属ケ
ースの他例を示す第５図と同様な断面図である。 ４……導体、６……段落部、８……金属ケー
ス、８ａ，８ｂ……半割ケース、１２……溶接
部、１３……ボルト。
斜視図、要部破断斜視図、要部断面図、第４図は
本発明の一実施例を示す電気巻線の要部断面図、
第５図は第４図のＡ−Ａ断面図、第６図は金属ケ
ースの他例を示す第５図と同様な断面図である。 ４……導体、６……段落部、８……金属ケー
ス、８ａ，８ｂ……半割ケース、１２……溶接
部、１３……ボルト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 段落部を有する複数のターンからなる変化磁
場を発生させるための電気巻線において、前記段
落部近傍のみを金属ケースで囲んで補強したこと
を特徴とする電気巻線。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記金属ケ
ースは２つの半割ケースを溶接することによつて
構成されていることを特徴とする電気巻線。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記金属ケ
ースは２つの半割ケースをボルト締めすることに
より構成されていることを特徴とする電気巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152512A JPS5943504A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 電気巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152512A JPS5943504A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 電気巻線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943504A JPS5943504A (ja) | 1984-03-10 |
| JPS6362081B2 true JPS6362081B2 (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=15542068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57152512A Granted JPS5943504A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 電気巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943504A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4841269A (en) * | 1988-12-01 | 1989-06-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Coil device |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP57152512A patent/JPS5943504A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943504A (ja) | 1984-03-10 |
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