JPH04105546A

JPH04105546A - 超電導回転子

Info

Publication number: JPH04105546A
Application number: JP2219941A
Authority: JP
Inventors: Motoyoshi Inukai; 犬飼　元好
Original assignee: Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai
Current assignee: Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1992-04-07

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、超電導発電機などの超電導回転電機に用いら
れる超電導回転子に関するものである。

（従来の技術）近年、超電導導体を回転子の界磁巻線とした利用した、
いわゆる超電導回転電機が開発されている。この種の回
転電機の回転子（以下、超電導回転子という）は第３図
に示すように、コイル取付は軸１と、このコイル取付は
軸１の両端にトルクチューブ２を介して接続された回転
軸３．４と、上記コイル取付は軸１の外周に同心円状に
配設された輻射シールド５および常温ダンパ６とから形
成され、コイル取付は軸１の表面には第４図にボすよう
に複数のスロット７かコイル取付は軸１の円周方向に所
定間隔で設けられている。これらのスロット７は鞍形に
形成されており、各スロット７内には超電導導体８か収
納されている。この超電導導体８はスロット７の形状に
沿って巻線されており、回転子の界磁巻線を形成してい
る。

また、上記コイル取付は軸１の中心部には中空状のヘリ
ウム貯蔵部９が形成されている。このヘリウム貯蔵部９
の周囲には第４図に示すように、スロット７と連通した
ヘリウム流路１０が形成されており、上記超電導導体８
はヘリウム貯蔵部９に貯蔵された液体ヘリウムにより極
低温に冷却されるようになっている。

ところで、上記のように構成される超電導回転子は、ス
ロット７内に収納された超電導導体８かわずかでも動く
と摩擦熱が発生し、超電導状態から常電導状態へ転移（
クエンチ）することが知られている。従って、超電導導
体８の動き（ワイヤムーブメント）を制し、常電導状態
へのクエンチを防ぐことは、超電導機器の安定性向上に
とって極めて重要である。また、超電導導体８は大電流
が流れかつ高磁界にさらされるため、強大な電磁力が作
用し、しかも高速回転基で用いられるため、大きな遠心
力も作用する。よって、上述した電磁力と遠心力に耐え
られるように超電導導体８をスロット７内に強固に固定
する必要がある。

そこで、従来では第５図若しくは第６図に示すように、
超電導導体８の周囲に４つの絶縁スペーサ１１，１２．
１３．１４を配置し、これらのスペーサ１１〜１４で超
電導導体８をスロ・ント７内に固定していた。なお、図
中１５は超電導導体８の上部に位置する絶縁スペーサ１
１をスロット７の底部に押え付けるための楔である。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のような構造によると、絶縁スペーサ１
１〜１４の接合面が直線状となるため、超電導導体８と
コイル取付は軸１との電気絶縁距離を確保するには、肉
厚の厚いスペーサを用いる必要がある。しかしながら、
スペーサの肉厚を厚くした場合にはスロット７の寸法上
の制約により断面積の小さな超電導導体８を用いなれば
ならす、その結果として超電導導体８に大電流を通電す
ることができなくなるという問題かあった。

また、この問題を解決する手段として、第７図若しくは
第８図に示すように絶縁スペーサ１１〜１４の形状をそ
の接合面がＬ字状となるように凸形またはＬ字形とした
ものが特開昭６３２２８９６３号公報で提案されている
か、このようなスペーサは製作に手間かかかり、コスト
の上昇を招くという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
超電導導体をスロット内に固定する絶縁スペーサの形状
を凸形やＬ字形にすることなく超電導導体とコイル取付
は軸との電気絶縁距離を十分に確保することができ、超
電導導体に大電流を通電することのできる超電導回転子
を提供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために本発明は、コイル取付は軸に
形成されたスロット内に超電導導体を収納して界磁巻線
を形成し、上記超電導導体の周囲に４つの絶縁スペーサ
を配置して超電導導体をスロット内に固定した超電導回
転子において、上記絶縁スペーサの接合面をＴ字状に形
成する補助スペーサを上記スロット内に設けたものであ
る。

（作　用）本発明では、補助スペーサにより絶縁スペーサの接合面
がＴ字状となるので、超電導導体とコイル取付は軸との
電気絶縁距離を大きくすることができる。したがって、
絶縁スペーサの形状を凸形やＬ字形にしなくても超電導
導体とコイル取付は軸との電気絶縁距離を十分に確保す
ることができ、超電導導体に大電流を通電することがで
きる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。なお、第３図乃至第６図に示したものと同一部分には
同一符号を付し、その部分の説明は省略する。

第１図は本発明の第１実施例を示す図であり、スロット
７内に収納された超電導導体８は周囲を４つの絶縁スペ
ーサ１１〜１４て囲まれている。

これらの絶縁スペーサ１１〜１４は板状をなし、超電導
導体８の側部に位置する絶縁スペーサ１３゜１４とスロ
ット７との間には絶縁材からなる補助スペーサ１６．１
７が配置されている。

上記のように超電導導体８の側部に位置する絶縁スペー
サ１３．１４とスロット７との間に補助スペーサ１６．
１７を配置すると、絶縁スペーサ１１〜１４の接合面が
Ｔ字状となるので、超電導導体８とコイル取付は軸１と
の電気絶縁距離を大きくすることができる。したがって
、絶縁スペーサ１１〜１４の形状を凸形やＬ字形にしな
くても超電導導体８とコイル取付は軸１との電気絶縁距
離を十分に確保することができ、超電導導体８に大電流
を通電することができる。

なお、上記実施例では超電導導体８の側部に位置する絶
縁スペーサ１３．１４とスロット７との間に補助スペー
サ１６．１７を配置したが、第２図に示すように超電導
導体８の上部と下部に位置する絶縁スペーサ１１．１２
をスロット７の深さ方向から挟むように補助スペーサ１
８．１９を配置しても同様の効果が得られる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、コイル取付は軸に形成さ
れたスロット内に超電導導体を収納して界磁巻線を形成
し、上記超電導導体の周囲に４つの絶縁スペーサを配置
して超電導導体をスロット内に固定した超電導回転子に
おいて、上記絶縁スペーサの接合面をＴ字状に形成する
補助スペーサを上記スロット内に設けたものである。し
たがって、絶縁スペーサの接合面が補助スペーサにより
Ｔ字状となり、超電導導体とコイル取付は軸との電気絶
縁距離か大きくなるので、絶縁スペーサの形状を凸形や
Ｌ字形にしなくても超電導導体とコイル取付は軸との電
気絶縁距離を十分に確保することができ、超電導導体に
大電流を通電することのできる超電導回転子を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すコイル取付は軸の部
分断面図、第２図は本発明の第２実施例を示すコイル取
付は軸の部分断面図、第３図乃至第８図は従来技術を説
明するための図で、第３図は超電導回転子の概略断面図
、第４図はコイル取付は軸の部分断面図、第５図乃至第
８図はコイル取付は軸のスロット内に収納された超電導
導体の固定構造を示す断面図である。１・・・コイル取付は軸、２・・・トルクチューブ、３
゜４・・・回転軸、５・・・輻射シールド、６・・常温
ダンパ、７・・・スロット、８・・・超電導導体、１１
〜１４・・・絶縁スペーサ、１６〜１９・・・補助スペ
ーサ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦ＷＩｆｌｌ　　区１３１１＆ｌｔ、’ｍ第２区第５区第６区￥ｉＪ７区Ｋｓ１ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

コイル取付け軸に形成されたスロット内に超電導導体を
収納して界磁巻線を形成し、上記超電導導体の周囲に４
つの絶縁スペーサを配置して超電導導体をスロット内に
固定した超電導回転子において、上記絶縁スペーサの接
合面をＴ字状に形成する補助スペーサを上記スロット内
に設けたことを特徴とする超電導回転子。