JPH04105548A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents
超電導回転電機の回転子Info
- Publication number
- JPH04105548A JPH04105548A JP2219943A JP21994390A JPH04105548A JP H04105548 A JPH04105548 A JP H04105548A JP 2219943 A JP2219943 A JP 2219943A JP 21994390 A JP21994390 A JP 21994390A JP H04105548 A JPH04105548 A JP H04105548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- thin plates
- flexible support
- rotor
- cylinder
- 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
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Classifications
-
- 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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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。
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］
（産業上の利用分野）
本発明は、超電導回転電機の回転子（以下、超電導回転
子と称す）に関するものである。
子と称す）に関するものである。
（従来の技術）
従来の超電導回転子について、第１１図および第１２図
を参照して説明する。第１１図は超電導回転子の概略構
成を示す断面図であり、１は超電導回転子の外筒である
。この外筒１は蓋板２，３により両端を気密に閉塞され
ており、蓋板２，３の外側には超電導回転子の回転軸を
形成する継ぎシャフト４．５がその中心軸を外筒１の中
心軸と一致させて接続されている。
を参照して説明する。第１１図は超電導回転子の概略構
成を示す断面図であり、１は超電導回転子の外筒である
。この外筒１は蓋板２，３により両端を気密に閉塞され
ており、蓋板２，３の外側には超電導回転子の回転軸を
形成する継ぎシャフト４．５がその中心軸を外筒１の中
心軸と一致させて接続されている。
一方、上記外筒１の内側には内筒６が同芯状に設けられ
ている。この内筒６には超電導界磁巻線７が保持されて
おり、液体ヘリウム等の冷媒によって極低温に冷却され
ている。また、上記内筒６の一端は蓋板２を介して継ぎ
シャフト４に接続され、他端はフレキシブルサポート８
に接続されている。
ている。この内筒６には超電導界磁巻線７が保持されて
おり、液体ヘリウム等の冷媒によって極低温に冷却され
ている。また、上記内筒６の一端は蓋板２を介して継ぎ
シャフト４に接続され、他端はフレキシブルサポート８
に接続されている。
上記フレキシブルサポート８は内筒６を軸方向には弾性
的に半径方向には剛に支持するものであり、第１２図に
示すように円周方向に等間隔で配設された複数の板状ス
ポーク９を備えている。これらのスポーク９は半径方向
に対して梁り構造となっており、液体ヘリウム等の冷媒
により内筒６が軸方向に熱収縮するとたわみが生ずるよ
うになっている。
的に半径方向には剛に支持するものであり、第１２図に
示すように円周方向に等間隔で配設された複数の板状ス
ポーク９を備えている。これらのスポーク９は半径方向
に対して梁り構造となっており、液体ヘリウム等の冷媒
により内筒６が軸方向に熱収縮するとたわみが生ずるよ
うになっている。
したがって、上記のように構成される超電導回転子は超
電導界磁巻線７を極低温に冷却する過程で生ずる内筒６
の熱変形をフレキシブルサポート８により吸収する構造
となっている。
電導界磁巻線７を極低温に冷却する過程で生ずる内筒６
の熱変形をフレキシブルサポート８により吸収する構造
となっている。
（発明か解決しようとする課題）
ところで、上述したフレキシブルサポート８は円形の金
属板を切削加工して形成されることから製作上の困難さ
がある。また、超電導回転子の組立ての際にフレキシブ
ルサポート８と内筒６とのボルト締結は両者の間に十分
な距離を確保できないため、内筒６の内部から作業を行
わなければならず、組立時における作業性を損なってい
る。さらに、フレキシブルサポート８と外筒１および継
ぎシャフト３は通しボルトで締結する三重締結構造とな
るため、シール性能の確保やアライメントの調整などが
極めて行い難いという問題がある。
属板を切削加工して形成されることから製作上の困難さ
がある。また、超電導回転子の組立ての際にフレキシブ
ルサポート８と内筒６とのボルト締結は両者の間に十分
な距離を確保できないため、内筒６の内部から作業を行
わなければならず、組立時における作業性を損なってい
る。さらに、フレキシブルサポート８と外筒１および継
ぎシャフト３は通しボルトで締結する三重締結構造とな
るため、シール性能の確保やアライメントの調整などが
極めて行い難いという問題がある。
また、上述したフレキシブルサポート８は超電導回転子
の容量拡大を図るうえでも障害がある。
の容量拡大を図るうえでも障害がある。
すなわち、容量の拡大による回転子の大型化に伴い内筒
６は重量および熱変形が増大するが、内筒６の荷重増加
に耐えるためにはフレキシブルサポート８のスポーク９
の板厚を厚くしなければならない。しかし、スポーク９
の板厚を厚くすると、軸方向のたわみ量が少なくなり、
内筒６の軸方向の伸縮を吸収することかできなくなる。
６は重量および熱変形が増大するが、内筒６の荷重増加
に耐えるためにはフレキシブルサポート８のスポーク９
の板厚を厚くしなければならない。しかし、スポーク９
の板厚を厚くすると、軸方向のたわみ量が少なくなり、
内筒６の軸方向の伸縮を吸収することかできなくなる。
このため、従来技術ではフレキシブルサポート８の適用
範囲に限界があり、比較的容量の小さいものに限られて
いた。
範囲に限界があり、比較的容量の小さいものに限られて
いた。
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、容
量が増大しても内筒の軸方向の熱変形を吸収でき、かつ
組立時の作業が容易な超電導回転子を提供することを目
的とする。
量が増大しても内筒の軸方向の熱変形を吸収でき、かつ
組立時の作業が容易な超電導回転子を提供することを目
的とする。
［発明の構成］
（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、両端を閉塞された
外筒と、この外筒の両端に接続された継ぎシャフトと、
上記外筒の内側に設けられ一端を上記継ぎシャフトに接
続された内筒と、この内筒に保持された超電導界磁巻線
と、上記内筒の他端と上記外筒の端部との間に設けられ
た複数の薄板と、これら薄板間および上記内筒の他端と
薄板並びに上記外筒の端部と薄板との間に設けられ上記
内筒の円周方向に薄板を挟んで交互に配設された複数の
スペーサとを具備したものである。
外筒と、この外筒の両端に接続された継ぎシャフトと、
上記外筒の内側に設けられ一端を上記継ぎシャフトに接
続された内筒と、この内筒に保持された超電導界磁巻線
と、上記内筒の他端と上記外筒の端部との間に設けられ
た複数の薄板と、これら薄板間および上記内筒の他端と
薄板並びに上記外筒の端部と薄板との間に設けられ上記
内筒の円周方向に薄板を挟んで交互に配設された複数の
スペーサとを具備したものである。
（作 用）
本発明では、内筒が軸方向に熱変形するとスペーサを介
して薄板に張力若しくは圧縮力が作用し、この張力若し
くは圧縮力により薄板が内筒の軸方向に曲げ変形するの
で、内筒の軸方向の熱変形を吸収することができる。ま
た、内筒の荷重はスペーサおよび薄板に半径方向のせん
断力として作用するが、いずれの部材においても十分な
せん断面積が確保されるので、回転子の半径方向の荷重
に対して大きいな剛性を保持することができる。さらに
、外筒の端部と薄板との間に設けられたスペーサは外筒
の端部に直接接続されているので、外筒の端部における
３重締結構造が省略され、組立時における作業性を大幅
に改善することができる。
して薄板に張力若しくは圧縮力が作用し、この張力若し
くは圧縮力により薄板が内筒の軸方向に曲げ変形するの
で、内筒の軸方向の熱変形を吸収することができる。ま
た、内筒の荷重はスペーサおよび薄板に半径方向のせん
断力として作用するが、いずれの部材においても十分な
せん断面積が確保されるので、回転子の半径方向の荷重
に対して大きいな剛性を保持することができる。さらに
、外筒の端部と薄板との間に設けられたスペーサは外筒
の端部に直接接続されているので、外筒の端部における
３重締結構造が省略され、組立時における作業性を大幅
に改善することができる。
（実施例）
第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示すもので、第
１図は超電導回転子の部分断面図である。
１図は超電導回転子の部分断面図である。
同図において、１は外筒、３は蓋板、５は継ぎシャフト
、６は内筒であり、これらは第１１図に示したものと同
一のものである。また、１０はフレキシブルサポートで
あり、このフレキシブルサポート１０は内筒６と蓋板３
との間に等間隔で設けられた複数の薄板１１ａ、ｌｌｂ
、ｌｌｃ。
、６は内筒であり、これらは第１１図に示したものと同
一のものである。また、１０はフレキシブルサポートで
あり、このフレキシブルサポート１０は内筒６と蓋板３
との間に等間隔で設けられた複数の薄板１１ａ、ｌｌｂ
、ｌｌｃ。
１１ｄと、これら薄板１１ａ〜１１ｄ問および上記内筒
６と薄板１１ａ並びに上記蓋板３と薄板１１ｄとの間に
設けられた複数のスペーサ１２ａ。
６と薄板１１ａ並びに上記蓋板３と薄板１１ｄとの間に
設けられた複数のスペーサ１２ａ。
１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅとから構成されている
。
。
上記薄板１１ａ〜ｌｌｄは内筒６の軸方向の熱変形を吸
収するためのもので、第２図に示すようにリング状に形
成されている。また、上記スペーサ１２ａ〜１２ｅは内
筒６の軸方向の熱変形を薄板１１ａ〜ｌｌｄに伝えるた
めのもので、スベサ１２ａ １２ｅは内筒６および蓋
板３に接続されている。なお、上記スペーサ１２ａ〜１
２ｅは薄板１１ａ〜ｌｌｄに半径方向の曲げモーメント
を作用させるために、第２図乃至第４図に示すように隣
り合う２つのスペーサ（例えば１２ａと１２ｂ）か重な
り合わないように内筒６の円周方向に交互に配設されて
いる。
収するためのもので、第２図に示すようにリング状に形
成されている。また、上記スペーサ１２ａ〜１２ｅは内
筒６の軸方向の熱変形を薄板１１ａ〜ｌｌｄに伝えるた
めのもので、スベサ１２ａ １２ｅは内筒６および蓋
板３に接続されている。なお、上記スペーサ１２ａ〜１
２ｅは薄板１１ａ〜ｌｌｄに半径方向の曲げモーメント
を作用させるために、第２図乃至第４図に示すように隣
り合う２つのスペーサ（例えば１２ａと１２ｂ）か重な
り合わないように内筒６の円周方向に交互に配設されて
いる。
第５図〜第７図はフレキシブルサポート１０の作用を示
すもので、第５図はフレキシブルサポート１０に外力が
作用しない場合、第６図はフレキシブルサポート１０に
張力Ｆ□が作用した場合、第７図はフレキシブルサポー
ト１０に圧縮力ＦＰが作用した場合をそれぞれ示したも
のである。
すもので、第５図はフレキシブルサポート１０に外力が
作用しない場合、第６図はフレキシブルサポート１０に
張力Ｆ□が作用した場合、第７図はフレキシブルサポー
ト１０に圧縮力ＦＰが作用した場合をそれぞれ示したも
のである。
上記のような構成において、超電導界磁巻線（図示せず
）を極低温に冷却すると内筒６が軸方向に収縮し、第６
図に示すようにフレキシブルサポート１０に張力Ｆ。が
作用する。この張力ＦＴはスペーサ１２ａと１２ｂおよ
び１２ｄと１２ｅの半径方向における間隔をＳとした場
合、Ｆ□×ｓの曲げモーメントとして薄板１１ａ。
）を極低温に冷却すると内筒６が軸方向に収縮し、第６
図に示すようにフレキシブルサポート１０に張力Ｆ。が
作用する。この張力ＦＴはスペーサ１２ａと１２ｂおよ
び１２ｄと１２ｅの半径方向における間隔をＳとした場
合、Ｆ□×ｓの曲げモーメントとして薄板１１ａ。
１１ｄに作用する。これにより薄板１１ａ。
１１ｄは張力ＦＴによる曲げモーメントによって内筒６
の軸方向にたわみ、薄板１１ｂ、ｌｌｃについても同様
の理由でたわみが生ずるので、内筒６の熱収縮をフレキ
シブルサポート１０によって吸収することかできる。な
お、フレキシブルサポート１０に圧縮力ＦＰが作用した
場合には、薄板１１ａ〜ｌｌｄは第７図に示すように変
形し、薄板１１ａとｌｌｄの間隔が狭まる。
の軸方向にたわみ、薄板１１ｂ、ｌｌｃについても同様
の理由でたわみが生ずるので、内筒６の熱収縮をフレキ
シブルサポート１０によって吸収することかできる。な
お、フレキシブルサポート１０に圧縮力ＦＰが作用した
場合には、薄板１１ａ〜ｌｌｄは第７図に示すように変
形し、薄板１１ａとｌｌｄの間隔が狭まる。
また、上記のような構成によると、内筒６の荷重は半径
方向のせん断力として薄板１１ａ〜１１ｄおよびスペー
サ１２ａ〜１２ｅに作用するが、いずれの部材も半径方
向にせん断面積を大きくとることか可能なため、十分な
剛性を確保することができる。さらに、スペーサ１２ｅ
は外筒１に直接接続されているので、外筒１、フレキシ
ブルサポート１０および継ぎシャフト５の３重締結構造
が省略され、組立時における作業性を大幅に改善するこ
ともできる。
方向のせん断力として薄板１１ａ〜１１ｄおよびスペー
サ１２ａ〜１２ｅに作用するが、いずれの部材も半径方
向にせん断面積を大きくとることか可能なため、十分な
剛性を確保することができる。さらに、スペーサ１２ｅ
は外筒１に直接接続されているので、外筒１、フレキシ
ブルサポート１０および継ぎシャフト５の３重締結構造
が省略され、組立時における作業性を大幅に改善するこ
ともできる。
したかって、回転子の容量が増大しても内筒６の軸方向
の熱変形を吸収することができ、しかも組立時の作業が
容易な超電導回転子を得ることが可能となる。
の熱変形を吸収することができ、しかも組立時の作業が
容易な超電導回転子を得ることが可能となる。
なお、上記実施例ではスペーサ１２ａ〜１２ｅを回転子
の半径方向に放射状に設けたが、第８図および第９図に
示すようにスペーサ１２ａ〜１２ｅを回転子の半径方向
に傾斜させてもよい。
の半径方向に放射状に設けたが、第８図および第９図に
示すようにスペーサ１２ａ〜１２ｅを回転子の半径方向
に傾斜させてもよい。
このような構成にすれば、第１実施例のフレキシブルサ
ポート１０に比べねじり剛性を高めることができる。
ポート１０に比べねじり剛性を高めることができる。
また、回転子の容量が比較的小さい場合には第１０図に
示すように、フレキシブルサポート１０の薄板を単板構
成としてもよい。
示すように、フレキシブルサポート１０の薄板を単板構
成としてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、容量が増大しても
内筒の軸方向の熱変形を吸収でき、かつ組立て時の作業
が容易な超電導回転子を提供できる。
内筒の軸方向の熱変形を吸収でき、かつ組立て時の作業
が容易な超電導回転子を提供できる。
第１図〜第７図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
超電導回転子の部分断面図、第２図はフレキシブルサポ
ートの斜視図、第３図はフレキシブルサポートの正面図
、第４図はフレキシブルサポートの背面図、第５図〜第
７図はフレキシブルサポートの作用説明図、第８図は本
発明の第２実施例を示すフレキシブルサポートの斜視図
、第９図はその正面図、第１０図は本発明の第３実施例
を示す超電導回転子の部分断面図、第１１図は超電導回
転子の概略断面図、第１２図は従来のフレキシブルサポ
ートの斜視図である。 １・・・外筒、４，５・継ぎシャフト、６・・・内筒、
７・・・超電導界磁巻線、１０・・・フレキシブルサポ
ート、１１ ａ 〜１１ ｄ−・・薄板、１２ ａ 〜
１２ ｄ −スペーサ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ６−−−−内箭 １０−−−−’７Ｌ’（シブル寸本−ト１１ａ 〜１１
ｄ−−−−算ＴＫ １２ａ〜１２ｅ−−−一ス■−サ 第１ 図 第 第 図 図 第 １゜ 図
超電導回転子の部分断面図、第２図はフレキシブルサポ
ートの斜視図、第３図はフレキシブルサポートの正面図
、第４図はフレキシブルサポートの背面図、第５図〜第
７図はフレキシブルサポートの作用説明図、第８図は本
発明の第２実施例を示すフレキシブルサポートの斜視図
、第９図はその正面図、第１０図は本発明の第３実施例
を示す超電導回転子の部分断面図、第１１図は超電導回
転子の概略断面図、第１２図は従来のフレキシブルサポ
ートの斜視図である。 １・・・外筒、４，５・継ぎシャフト、６・・・内筒、
７・・・超電導界磁巻線、１０・・・フレキシブルサポ
ート、１１ ａ 〜１１ ｄ−・・薄板、１２ ａ 〜
１２ ｄ −スペーサ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ６−−−−内箭 １０−−−−’７Ｌ’（シブル寸本−ト１１ａ 〜１１
ｄ−−−−算ＴＫ １２ａ〜１２ｅ−−−一ス■−サ 第１ 図 第 第 図 図 第 １゜ 図
Claims (1)
- 両端を閉塞された外筒と、この外筒の両端に接続された
継ぎシャフトと、上記外筒の内側に設けられ一端を上記
継ぎシャフトに接続された内筒と、この内筒に保持され
た超電導界磁巻線と、上記内筒の他端と上記外筒の端部
との間に設けられた複数の薄板と、これら薄板間および
上記内筒の他端と薄板並びに上記外筒の端部と薄板との
間に設けられ上記内筒の円周方向に薄板を挟んで交互に
配設された複数のスペーサとを具備したことを特徴とす
る超電導回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2219943A JPH04105548A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 超電導回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2219943A JPH04105548A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04105548A true JPH04105548A (ja) | 1992-04-07 |
Family
ID=16743463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2219943A Pending JPH04105548A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04105548A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020091529A (ko) * | 2001-05-31 | 2002-12-06 | 대한민국(관리부서:산업자원부 기술표준원장) | 회전자속형 초전도 전원장치 |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP2219943A patent/JPH04105548A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020091529A (ko) * | 2001-05-31 | 2002-12-06 | 대한민국(관리부서:산업자원부 기술표준원장) | 회전자속형 초전도 전원장치 |
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