[发明专利]超导旋转机的励磁转子

说明书

技术领域

本发明涉及超导旋转机的励磁转子。

背景技术

专利文献1公开了超导旋转机的转子芯。该超导旋转机的转子芯由具有轴方向上贯通的圆环状空间的非磁性材料的大致中空圆筒体构成。转子芯是通过从该转子芯的基端侧向末端侧流动的氦气、和从该转子芯的末端侧向基端侧流动的氦气进行冷却。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2011-041403号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

本发明要解决的问题是在超导旋转机的励磁转子中，提供与以往相比能够更容易且高精度地制造并且能够支持超导线圈上产生的巨大的电磁力的结构。

解决问题的手段：

本发明的第一超导旋转机的励磁转子具备旋转轴、多个线圈箱和多个超导线圈；所述线圈箱在所述旋转轴的中心轴方向上延伸，且具备以在内部形成空间的形式构成的壁，并可装卸地固定于所述旋转轴的周面上；所述超导线圈配置在各个所述线圈箱的所述空间内，并且形成所述超导旋转机的励磁绕组。

本发明的第二超导旋转机的励磁转子具备旋转轴、多个超导线圈、低热收缩构件和线圈保持构件；所述线圈保持构件通过将所述超导线圈夹在所述线圈保持构件和所述旋转轴的周面之间且固定于所述旋转轴的周面上，以此将所述超导线圈保持在所述旋转轴的周面上；所述低热收缩构件设置于所述超导线圈和所述线圈保持构件之间以及所述超导线圈和所述旋转轴的周面之间中的至少任意一侧上，并且平均热线膨胀系数（mean coefficient of linear thermal expansion）小于所述线圈保持构件的平均热线膨胀系数；所述超导线圈形成所述超导旋转机的励磁绕组。

发明效果：

根据本发明的超导旋转机的励磁转子，发挥可以提供与以往相比更容易且高精度地制造的结构的效果。

附图说明

图1是示出根据第一实施形态的第一实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的一个示例的立体图；

图2是示出根据第一实施形态的第一实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的分解图；

图3是示出根据第一实施形态的第一实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的剖视立体图；

图4是示出将第一实施形态的第一实施例中的线圈箱20沿着与中心轴平行且与周面垂直的平面剖切的截面的结构的概略示意图；

图5是示出根据第一实施形态的第一实施例的超导旋转机的励磁转子的制冷剂路径的概略结构的立体图；

图6是示出根据第一实施形态的第二实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的剖视立体图；

图7是示出根据第一实施形态的第二实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的剖视分解图；

图8是示出根据第二实施形态的第三实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的立体图；

图9是示出根据第二实施形态的第三实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的分解图；

图10是示出根据第二实施形态的第三实施例的超导旋转机的励磁转子的概略结构的剖视立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施形态。另外，在以下说明中，“中心轴”、“周面”、“周方向”、“径方向”如没有特别说明，则分别表示旋转轴的中心轴、周面、周方向、径方向。又，为了便于说明，以中心轴方向作为前后方向，将输入输出动力的侧作为前方，将输入输出电力和制冷剂等的侧作为后方。

（第一实施形态）

第一实施形态的第一形态的超导旋转机的励磁转子具备旋转轴、多个线圈箱和多个超导线圈，线圈箱在旋转轴的中心轴方向上延伸，且具备以在内部形成空间的形式构成的壁，并可装卸地固定于旋转轴的周面上，超导线圈配置在各个线圈箱的空间内，并且形成超导旋转机的励磁绕组。

在上述结构中，可以组装容纳有超导线圈的线圈箱，之后，将线圈箱组装在旋转轴上。与将超导线圈直接安装在旋转轴上的结构相比，可以容易且高精度地制造励磁转子。又，可以通过线圈箱支持在超导线圈上产生的巨大的电磁力（环向应力[Hoop Stress]：线圈试图向垂直于轴方向[卷轴方向]的方向扩张的力）。

旋转轴在超导旋转机为电动机的情况下是作为输出轴的轴，在超导旋转机为发电机的情况下是作为输入轴的轴。

线圈箱可以由一个构件构成，也可以由多个构件构成。将线圈箱固定于旋转轴的周面上的方法并不特别限定。固定方法例如可以想到螺栓紧固、螺丝紧固、焊接等。