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JP2525066B2 - Superconducting rotating electric machine - Google Patents
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JP2525066B2 - Superconducting rotating electric machine - Google Patents

Superconducting rotating electric machine

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JP2525066B2
JP2525066B2 JP2104545A JP10454590A JP2525066B2 JP 2525066 B2 JP2525066 B2 JP 2525066B2 JP 2104545 A JP2104545 A JP 2104545A JP 10454590 A JP10454590 A JP 10454590A JP 2525066 B2 JP2525066 B2 JP 2525066B2
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覚 大橋
恭臣 八木
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Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超電導回転電機に関するものである。The present invention relates to a superconducting rotating electric machine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、超電導回転電機には電気学会静止器研究会(SA
−85−25)の50MVA超電導回転子(以下、回転子と称す
る)のヘリウム冷却特性や日立評論val66.No.2(1984−
2)の50MVA超電導同期発電機の文献に記されているよ
うに、超電導回転電機には回転時真空漏れやヘリウムの
リークなどに対しての計測装置の設置の例はない。
Traditionally, superconducting rotating electrical machines have been assigned to
-85-25) 50MVA superconducting rotor (hereinafter referred to as rotor) helium cooling characteristics and Hitachi review val66.No.2 (1984-
As described in the literature of 2) 50MVA superconducting synchronous generator, there is no example of installing a measuring device for a vacuum leak during rotation or a leak of helium in a superconducting rotating electric machine.

しかし、超電導発電機が今後実用化され、長期にわた
り信頼性を保持して運転される場合には、液体ヘリウム
の異常蒸発、超電導界磁巻線(以下、界磁巻線と称す
る)のクエンチ等につながる断熱真空層の監視が重要で
ある。
However, when a superconducting generator is put to practical use in the future and is operated with reliability for a long period of time, abnormal evaporation of liquid helium, quenching of the superconducting field winding (hereinafter referred to as field winding), etc. It is important to monitor the adiabatic vacuum layer leading to.

従来の計測装置としては温度計、真空計等の異常検出
用素子を回転子内に設置し、異常検出用素子の信号をス
リップリング等を介して固定子側へ取り出すものであ
る。また、回転子の回転を止めた時、すなわち停止時に
回転子の真空容器に真空計を取り付け、真空度を測定す
る。
As a conventional measuring device, an abnormality detecting element such as a thermometer or a vacuum gauge is installed in the rotor, and a signal of the abnormality detecting element is taken out to the stator side via a slip ring or the like. When the rotation of the rotor is stopped, that is, when the rotor is stopped, a vacuum gauge is attached to the rotor vacuum container to measure the degree of vacuum.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来技術で回転子を停止させ真空度を測定するも
のは、運転中には測定できず、連続監視とはならない。
また、異常検出用素子を取り付けたものでは、素子の存
在する部分の測定のみが行われることになる。更に、回
転子に異常検出用素子を取り付けることで、この素子は
回転による高遠心力に耐え得るものとしなければなら
ず、かつこの異常検出用素子からの信号をスリップリン
グ等を通し取り出さなければならず、計測システムが複
雑となる。このため雑音等により誤動作を起す原因が生
じる問題がある。
In the above-mentioned conventional technique, the rotor is stopped to measure the degree of vacuum cannot be measured during operation, and continuous monitoring cannot be performed.
Further, in the case where the abnormality detecting element is attached, only the portion where the element is present is measured. Furthermore, by attaching an abnormality detecting element to the rotor, this element must be able to withstand high centrifugal force due to rotation, and the signal from this abnormality detecting element must be taken out through a slip ring or the like. However, the measurement system becomes complicated. Therefore, there is a problem that noise or the like causes a malfunction.

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、運転中
に回転子の異常を非接触で固定子側で検出することを可
能とし、更に異常部分の位置によらず素早く検出でき、
常温ダンパの磁性化により回転子の磁気をただちにシー
ルドすることを可能とした超電導回転電機を提供するこ
とを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, it is possible to detect the abnormality of the rotor on the stator side in a non-contact state during operation, and can be detected quickly regardless of the position of the abnormal portion,
It is an object of the present invention to provide a superconducting rotating electric machine capable of immediately shielding the magnetism of a rotor by magnetizing a room temperature damper.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

すなわち本発明は、回転子に設けられている常温ダン
パの少なくとも一部を、断熱真空槽での真空漏れ、ある
いは冷却ヘリウムのリーク時の熱伝導による温度の低下
で非磁性から磁性に変化するようキュリー点を調整した
材料で形成し、かつ固定子に、前記ダンパの非磁性から
磁性に変化する時に生ずる界磁巻線からの磁場の乱れを
検出する磁場検出装置を設けるようになし所期の目的を
達成するようにしたものである。
That is, according to the present invention, at least a part of the room temperature damper provided in the rotor is changed from non-magnetic to magnetic by a temperature decrease due to heat conduction during vacuum leakage in the adiabatic vacuum tank or leakage of cooling helium. It is formed of a material whose Curie point is adjusted, and the stator is provided with a magnetic field detection device for detecting the disturbance of the magnetic field from the field winding that occurs when the damper changes from non-magnetic to magnetic. It is designed to achieve the purpose.

〔作用〕[Action]

上記手段を設けたので、常温ダンパは動作温度が低下
すれば非磁性から磁性に変化するようになって、界磁巻
線による磁場に乱れが生じるが、その磁場の乱れが固定
子に設けた磁場検出装置で検出されるようになる。
Since the above-mentioned means is provided, the room temperature damper changes from non-magnetic to magnetic when the operating temperature is lowered, and the magnetic field due to the field winding is disturbed, but the magnetic field disturbance is provided in the stator. It will be detected by the magnetic field detection device.

このようにして運転中の回転子の異常を非接触で検出
できるが、常温ダンパのすべての部分または大部分を上
述のようなキュリー点を調整した材料で形成すれば、回
転子のすべての部分についての異常が素早く検出できる
ようになる。また、常温ダンパのすべての部分を上述の
ようなキュリー点を調整した材料で形成すれば、異常発
生の際常温ダンパが磁性を持つことになり、固定子、回
転子の高磁場をシールドして、固定子を回転子より独立
させることができ、自動的に系統遮断したのと同じよう
な状況とすることができる。
In this way, the rotor abnormality during operation can be detected in a non-contact manner, but if all or most of the room temperature damper is made of a material with the Curie point adjusted as described above, then all parts of the rotor can be detected. Anomalies about can be detected quickly. Also, if all parts of the room temperature damper are made of the material with the Curie point adjusted as described above, the room temperature damper will have magnetism when an abnormality occurs, shielding the high magnetic field of the stator and rotor. , The stator can be independent of the rotor, and the situation can be the same as when the system is automatically shut down.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第1図には本発明の一実施例が示されている。同図に示
されているように、超電導回転電機は回転子1、空隙電
機子巻線2および固定子鉄心3を有する固定子4を備
え、回転子1は励磁電源により励磁され、かつ液体ヘリ
ウム5によって冷却される界磁巻線6と、この界磁巻線
6の外側に液体ヘリウム容器(図示せず)、第1の断熱
真空層7を介して設けられた輻射シールド8と、この輻
射シールド8の外側に第2の断熱真空層7aを介して設け
られた常温ダンパ9とを有している。このように構成さ
れた超電導回転電機で本実施例は常温ダンパ9を常温ダ
ンパ9の動作温度が低下することにより非磁性から磁性
に変化するようにキュリー点を調整した材料で形成する
と共に、固定子4に磁場検出装置10を設けた。このよう
にすることにより常温ダンパ9は動作温度が低下すれば
非磁性から磁性に変化するようになって、界磁巻線6の
磁場に乱れを生じるが、その磁場の乱れが固定子4に設
けた磁場検出装置10で検出されるようになり、運転中に
回転子1の異常を非接触で固定子側で検出することを可
能とし、更に異常部分の位置によらず素早く検出でき、
常温ダンパ9の磁性化により回転子1の磁気をただちに
シールドすることを可能とした超電導回転電機を得るこ
とができる。
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the superconducting rotating electric machine is provided with a rotor 1, a stator 4 having an air gap armature winding 2 and a stator core 3, the rotor 1 being excited by an exciting power source and liquid helium. 5, a field winding 6 that is cooled, a liquid helium container (not shown) outside the field winding 6, a radiation shield 8 provided via a first adiabatic vacuum layer 7, and this radiation. It has a room temperature damper 9 provided outside the shield 8 via a second adiabatic vacuum layer 7a. In the superconducting rotary electric machine configured as described above, in this embodiment, the room-temperature damper 9 is formed of a material whose Curie point is adjusted so that the room-temperature damper 9 changes from non-magnetic to magnetic when the operating temperature of the room-temperature damper 9 decreases, and is fixed. The child 4 is provided with the magnetic field detection device 10. By doing so, the room temperature damper 9 changes from non-magnetic to magnetic when the operating temperature is lowered, and the magnetic field of the field winding 6 is disturbed. It becomes possible to detect the abnormality of the rotor 1 in the non-contact state on the stator side during operation by the magnetic field detection device 10 provided, and further, it is possible to detect it quickly regardless of the position of the abnormal portion,
By magnetizing the room temperature damper 9, it is possible to obtain a superconducting rotating electric machine that can immediately shield the magnetism of the rotor 1.

すなわち磁場検出装置10を固定子側の空隙電機子巻線
2に設置する。常温ダンパ9は常温ダンパ9の動作温度
が低下することにより非磁性から磁性に変化するように
キュリー点を調整した材料を使用する。界磁巻線6はト
ルクチューブ11及び液体ヘリウム容器内部におかれ、液
体ヘリウム5はトルクチューブ11及び液体ヘリウム容器
の内部に封入されている。
That is, the magnetic field detection device 10 is installed in the air gap armature winding 2 on the stator side. The room temperature damper 9 uses a material whose Curie point is adjusted so that the room temperature damper 9 changes from non-magnetic to magnetic when the operating temperature of the room temperature damper 9 decreases. The field winding 6 is placed inside the torque tube 11 and the liquid helium container, and the liquid helium 5 is enclosed inside the torque tube 11 and the liquid helium container.

通常の状態ではトルクチューブ11や輻射シールド8と
常温ダンパ9との間は第1、第2の断熱真空層7、7aに
より隔てられており、熱的な伝導等は常温ダンパ9とト
ルクチューブ11や輻射シールド8の間では殆んど行われ
ない。
In a normal state, the torque tube 11 or the radiation shield 8 and the room temperature damper 9 are separated by the first and second adiabatic vacuum layers 7 and 7a, and the thermal conduction and the like are performed by the room temperature damper 9 and the torque tube 11. Between the radiation shield 8 and the radiation shield 8 is hardly performed.

このような状態で何等かの原因により第1、第2の断
熱真空層7、7aで真空度の低下すなわち真空漏れを起し
た場合、またはヘリウムのリークが起った場合には、常
温ダンパ9の温度がより低温の輻射シールド8、トルク
チューブ11、ヘリウム等の熱伝導によって低下し、常温
ダンパ9が非磁性から磁性へと変化し、界磁巻線6によ
る磁界を常温ダンパ9が遮蔽し、固定子側に対して磁場
分布の乱れをつくるようになる。この乱れを検出できる
ように組み込んだ磁場検出装置10により、回転子1に非
接触で回転子1の異常状態が検出できるようになる。ま
た、磁場検出装置10で磁場分布の乱れの起りはじめた位
置を検出できるように磁場検出装置10を設定することに
より、回転子1の異常の発生した位置をある程度の範囲
で特定することができる。なお第1図で12はヘリウムト
ランスファーチューブ、13は予想されるヘリウムリーク
部、14は予想される空気リーク部である。
In such a state, when the vacuum degree is lowered in the first and second adiabatic vacuum layers 7 and 7a due to some cause, that is, a vacuum leak occurs or a helium leak occurs, the room temperature damper 9 is used. Temperature decreases due to heat conduction of the lower radiation shield 8, torque tube 11, helium, etc., and the room temperature damper 9 changes from non-magnetic to magnetic, and the room temperature damper 9 shields the magnetic field from the field winding 6. , The magnetic field distribution will be disturbed with respect to the stator side. The magnetic field detection device 10 incorporated so as to detect this turbulence makes it possible to detect an abnormal state of the rotor 1 without contacting the rotor 1. Further, by setting the magnetic field detecting device 10 so that the magnetic field detecting device 10 can detect the position where the disturbance of the magnetic field distribution starts to occur, the position where the abnormality of the rotor 1 has occurred can be specified within a certain range. . In FIG. 1, 12 is a helium transfer tube, 13 is an expected helium leak part, and 14 is an expected air leak part.

この検出状況を次に説明するが、第2図には正常状態
の磁場の分布が示されている。同図(イ)に示されてい
るように界磁巻線による磁力線15の乱れがなく、従って
磁場検出装置10aによって検出される検出波形も同図
(ロ)に示されているように正常で、異常が認められな
い。この第2図の状態でヘリウムリーク、真空漏れが生
じた場合は一例として第3図に示されているようにな
る。すなわち同図(イ)に示されているように、常温ダ
ンパ9の斜線部すなわち磁性を持った部分により界磁巻
線による磁力線15に乱れを生じ、磁場の分布に変化を生
じる。従って磁場検出装置10aで測定される検出波形も
同図(ロ)に示されているように歪が発生したものとな
る。この場合は常温ダンパ9の一部を磁性化するように
した場合であるが、常温ダンパ9全体を磁性化するよう
にした場合は、常温ダンパ9全体の磁性化の影響により
固定子側に界磁巻線による磁力線15がとどかなくなる。
すなわち常温ダンパ9による空隙電機子巻線への磁気の
シールド効果により、回転子は固定子側より磁気的に独
立することができ、系統から遮断されたような状況とな
る。また、この磁場検出装置10aは空隙電機子巻線で兼
用させることも可能である。
This detection situation will be described below. FIG. 2 shows the distribution of the magnetic field in the normal state. As shown in (a) of the figure, there is no disturbance of the magnetic field lines 15 due to the field winding, and therefore the detection waveform detected by the magnetic field detection device 10a is normal as shown in (b) of the figure. , No abnormality is found. When a helium leak or a vacuum leak occurs in the state of FIG. 2, it becomes as shown in FIG. 3 as an example. That is, as shown in FIG. 7A, the shaded portion of the room-temperature damper 9, that is, the portion having magnetism, disturbs the magnetic field lines 15 due to the field winding, and changes the magnetic field distribution. Therefore, the detected waveform measured by the magnetic field detection device 10a also has distortion as shown in FIG. In this case, a part of the room temperature damper 9 is magnetized. However, when the room temperature damper 9 is entirely magnetized, the magnetic field of the entire room temperature damper 9 affects the stator side. The magnetic lines of force 15 due to the magnetic winding disappear.
That is, due to the magnetic shield effect of the room temperature damper 9 on the air gap armature winding, the rotor can be magnetically independent from the stator side, and the system is cut off from the system. The magnetic field detection device 10a can also be used as the air gap armature winding.

このように本実施例によれば、超電導回転電機の運転
中に回転子の真空漏れ、ヘリウムリークの異常が回転子
に非接触で発見できるので、回転している物体、例えば
回転子にスリップリング等を設置せずに連続的に異常が
監視できる。
As described above, according to the present embodiment, since the rotor vacuum leak and the helium leak abnormality can be detected without contacting the rotor during the operation of the superconducting rotating electric machine, the rotating object, for example, the slip ring It is possible to continuously monitor for abnormalities without installing such equipment.

回転子全体を動作温度が低下することにより非磁性か
ら磁性に変化するようなキュリー点を調整した材料で囲
むことができるので、回転子のごく一部で異常が起った
時でも素早く異常が検出でき、信頼性の面ですぐれてい
る。
The entire rotor can be surrounded by a material whose Curie point is adjusted so that it changes from non-magnetic to magnetic when the operating temperature decreases. Detectable and excellent in reliability.

また、異常時に回転子と固定子間の磁場がシールドさ
せられることにより、超電導発電機と系統とが実質的に
遮断され、回転子の異常状態による系統側への影響を最
小とすることができる。
Further, the magnetic field between the rotor and the stator is shielded at the time of abnormality, so that the superconducting generator and the system are substantially cut off, and the influence of the abnormal state of the rotor on the system side can be minimized. .

第4図、第5図および第6図には本発明の他の実施例
が示されている。これらは常温ダンパには通常考え得る
非磁性の材料で作成した常温ダンパ9a、9b、9cを使用す
る。そしてこれらに常温ダンパ9a、9b、9cの軸方向長さ
と同じ長さを持ち、かつその動作温度の低下により非磁
性から磁性に変化するようにキュリー点を調整した材料
16a、16b、16cを夫々配置したものである。すなわち第
4図は常温ダンパ9aの内側の軸方向にキュリー点を調整
した材料16aを設置したものであり、第5図は常温ダン
パ9bの内部の軸方向にキュリー点を調整した材料16bを
設置したものであり、第6図は常温ダンパ9cの外側の軸
方向にキュリー点を調整した材料16cを設置したもので
ある。このようにすることにより、前述の場合と同様な
作用効果を奏することができる。
Another embodiment of the present invention is shown in FIGS. 4, 5 and 6. For these room temperature dampers, room temperature dampers 9a, 9b and 9c made of a non-magnetic material which can be usually considered are used. And these materials have the same length as the axial length of the room temperature dampers 9a, 9b, 9c, and the Curie point is adjusted so that it changes from non-magnetic to magnetic due to the decrease of the operating temperature.
16a, 16b and 16c are arranged respectively. That is, FIG. 4 shows the material 16a with the Curie point adjusted in the axial direction inside the room temperature damper 9a, and FIG. 5 shows the material 16b with the Curie point adjusted in the axial direction inside the room temperature damper 9b. FIG. 6 shows the material 16c having a Curie point adjusted in the axial direction outside the room temperature damper 9c. By doing so, it is possible to obtain the same effects as the above case.

第7図には本発明の他の実施例が示されている。本実
施例は動作温度の低下により非磁性から磁性に変化する
ようにキュリー点を調整した材料16bを、前述の場合と
異なり非磁性の材料で作成した常温ダンパ9dの軸方向長
さより小さく形成した。このような長さのキュリー点を
調整した材料16dを常温ダンパ9dの内部で、かつ軸方向
のほぼ中央部に設置し、これと対向する固定子上に材料
16dと対向するように磁場検出装置10bを設置した。この
ようにすることにより、前述の場合に比べ回転子1のシ
ールド効果はほとんど起らないが、キュリー点を調整し
た材料16dの使用量が少なくてすみ、設置する磁場検出
装置10bも少なくてすむ。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the material 16b whose Curie point is adjusted so as to change from non-magnetic to magnetic due to a decrease in operating temperature is formed to be smaller than the axial length of the room temperature damper 9d made of a non-magnetic material unlike the above-mentioned case. . The material 16d having the Curie point of such a length adjusted is installed inside the room temperature damper 9d and at substantially the center in the axial direction, and the material 16d is placed on the stator facing the material.
The magnetic field detection device 10b was installed so as to face 16d. By doing this, the shield effect of the rotor 1 hardly occurs as compared with the above-mentioned case, but the amount of the material 16d whose Curie point is adjusted is small, and the magnetic field detector 10b to be installed is also small. .

なお、本実施例ではキュリー点を調整した材料16dを
非磁性の常温ダンパ9dの内部で、かつ軸方向のほぼ中央
部に設置したが、これのみに限るものではなく常温ダン
パ9dの内側、外側のいずれでもよく、また軸方向の端部
側であってもよい。
In this embodiment, the material 16d whose Curie point has been adjusted is installed inside the non-magnetic room temperature damper 9d and in the substantially center part in the axial direction, but the present invention is not limited to this, and inside and outside the room temperature damper 9d. It may be any of the above, and may be the end side in the axial direction.

第8図には本発明の更に他の実施例が示されている。
本実施例は前述の場合と同様非磁性の常温ダンパ9eの軸
方向長さより小さい長さを持ち、かつその動作温度の低
下により非磁性から磁性に変化するようにキュリー点を
調整した材料16eを、常温ダンパ9eの内側に複数個配置
した。そしてこの材料16eと対向する固定子上に材料16e
と夫々対向して磁場検出装置10cを設けた。このように
することにより、前述の場合に比べ異常発生時の素早い
反応を求めることができる。
FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention.
In this embodiment, a material 16e having a length smaller than the axial length of the non-magnetic room temperature damper 9e as in the case described above and having a Curie point adjusted so as to change from non-magnetic to magnetic due to a decrease in the operating temperature is used. A plurality of them were placed inside the room temperature damper 9e. Then, place the material 16e on the stator facing the material 16e.
A magnetic field detection device 10c is provided so as to face each other. By doing so, it is possible to obtain a quick reaction when an abnormality occurs as compared with the case described above.

なおキュリー点を調整した材料16eの配置はこれのみ
に限るものではなく、常温ダンパ9eの内部、外側のいず
れであってもよい。
The arrangement of the material 16e having the adjusted Curie point is not limited to this, and may be inside or outside the room temperature damper 9e.

第9図には本発明の他の実施例が示されている。以上
の実施例で述べたように、超電導発電機に組み込んで回
転子の異常を検出した場合、その出力信号を情報として
AVR(自動電圧調整装置)17に入力する。この入力によ
りAVR17よりサイリスタ式励磁装置18への出力信号をサ
イリスタ式励磁装置18の出力制御に用い、回転子内部の
界磁巻線への直流電流の流れを制御し、回転子の異常発
生時に界磁巻線への直流電流の過剰な入力が起きないよ
うにする。これは常温ダンパが磁性化し、界磁巻線の磁
界が固定子側にとどかなくなり、電圧が下りAVR17が電
圧を維持するために界磁電流を強制的に上昇させるのを
保護するために必要となる。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. As described in the above embodiments, when the rotor abnormality is detected by incorporating it into the superconducting generator, the output signal is used as information.
Input to AVR (Automatic Voltage Regulator) 17. With this input, the output signal from the AVR17 to the thyristor type exciter 18 is used to control the output of the thyristor type exciter 18, and the flow of DC current to the field winding inside the rotor is controlled. Avoid excessive input of direct current to the field winding. This is necessary to protect the room temperature damper from becoming magnetized, the magnetic field of the field winding does not reach the stator side, and the voltage drops and the AVR17 is forced to raise the field current in order to maintain the voltage. Become.

このように本実施例によれば素早く異常が検出できる
ことにより、検出した信号をもとに超電導回転電機に関
して設置されているAVR、タービンなどの関連機器に対
して素早い制御が行えるため、各関連機器の保護が瞬時
にできる効果を奏することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to quickly detect an abnormality, and therefore it is possible to perform quick control on related equipment such as the AVR and the turbine installed for the superconducting rotating electric machine based on the detected signal. The effect of instantly protecting can be achieved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述のように本発明は運転中に回転子の異常を非接触
で固定子側で検出することができ、更に異常部分の位置
によらず素早く検出でき、常温ダンパの磁性化により回
転子の磁気をただちにシールドできるようになって、運
転中に回転子の異常を非接触で固定子側で検出すること
を可能とし、更に異常部分の位置によらず素早く検出で
き、常温ダンパの磁性化により回転子の磁気をただちに
シールドすることを可能とした超電導回転電機を得るこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the rotor abnormality can be detected in a non-contact manner on the stator side during operation, and can be detected quickly regardless of the position of the abnormal portion. It becomes possible to immediately shield the rotor during operation, and it is possible to detect the rotor abnormalities on the stator side without contact.In addition, it can be detected quickly regardless of the position of the abnormal portion, and the room temperature damper is magnetized to rotate. It is possible to obtain a superconducting rotating electric machine that can immediately shield the child's magnetism.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の超電導回転電機の一実施例の縦断側面
図、第2図(イ)、(ロ)は磁場分布の乱れのない場合
を示すもので(イ)は磁力線の通過状態を示す説明図、
(ロ)は検出波形図、第3図(イ)、(ロ)は磁場分布
の乱れのある場合を示すもので(イ)は磁力線の通過状
態を示す説明図、(ロ)は検出波形図、第4図から第8
図は本発明の超電導回転電機の夫々異なる実施例を示す
縦断側面図、第9図は本発明の超電導回転電機の更に他
の実施例による超電導発電機のシステム図である。 1……超電導回転子、2……空隙電機子巻線、4……固
定子、5……液体ヘリウム、6……超電導界磁巻線、7
……第1の断熱真空層、7a……第2の断熱真空層、8…
…輻射シールド、9、9a、9b、9c、9d、9e……常温ダン
パ、10、10a、10b、10c……磁場検出装置、16a、16b、1
6c、16d、16e……キュリー点を調整した材料
FIG. 1 is a vertical sectional side view of an embodiment of the superconducting rotating electric machine of the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the case where the magnetic field distribution is not disturbed. Explanatory diagram showing
(B) is a detection waveform diagram, FIG. 3 (a), (b) shows the case where the magnetic field distribution is disturbed, (a) is an explanatory diagram showing the passing state of the magnetic force lines, (b) is a detection waveform diagram , Figures 4 to 8
FIG. 9 is a longitudinal side view showing different embodiments of the superconducting rotary electric machine of the present invention, and FIG. 9 is a system diagram of a superconducting generator according to still another embodiment of the superconducting rotary electric machine of the present invention. 1 ... Superconducting rotor, 2 ... Air gap armature winding, 4 ... Stator, 5 ... Liquid helium, 6 ... Superconducting field winding, 7
...... First adiabatic vacuum layer, 7a ...... Second adiabatic vacuum layer, 8 ...
… Radiation shield, 9, 9a, 9b, 9c, 9d, 9e …… Room temperature damper, 10, 10a, 10b, 10c …… Magnetic field detector, 16a, 16b, 1
6c, 16d, 16e ... Material with adjusted Curie point

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 誉延 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭51−33597(JP,A) 特開 昭58−144569(JP,A) 特開 平2−104888(JP,A) 特開 平2−106184(JP,A) 特開 昭63−99759(JP,A) 特開 昭60−147656(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshinobu Mori 3-1, 1-1 Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (56) References JP-A-51-33597 (JP, A) JP 58-144569 (JP, A) JP 2-104888 (JP, A) JP 2-106184 (JP, A) JP 63-99759 (JP, A) JP 60-147656 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】超電導回転子および空隙電機子巻線を有す
る固定子を備え、 前記超電導回転子は、励磁電流により励磁され、かつ極
低温冷媒によって冷却される超電導界磁巻線と、この超
電導界磁巻線に極低温冷媒容器および第1の断熱真空槽
を介して設けられた輻射シールドと、この輻射シールド
の外側に第2の断熱真空槽を介して設けられた常温ダン
パとを有している超導電回転電機において、 前記常温ダンパの少なくとも一部を、断熱真空槽での真
空漏れ、あるいは冷却ヘリウムのリーク時の熱伝導によ
る温度の低下で非磁性から磁性に変化するようキュリー
点を調整した材料で形成し、かつ 前記固定子に、前記ダンパの非磁性から磁性に変化する
時に生ずる界磁巻線からの磁場の乱れを検出する磁場検
出装置を設けたことを特徴とする超電導回転電機。
1. A superconducting field winding which is provided with a stator having a superconducting rotor and an air gap armature winding, wherein the superconducting rotor is excited by an exciting current and cooled by a cryogenic refrigerant, and the superconducting field winding. The field winding includes a radiation shield provided via a cryogenic refrigerant container and a first adiabatic vacuum tank, and a room temperature damper provided outside the radiation shield via a second adiabatic vacuum tank. In the superconducting rotary electric machine, at least a part of the room temperature damper has a Curie point so as to change from non-magnetic to magnetic by a temperature decrease due to heat conduction during vacuum leakage in adiabatic vacuum tank or leakage of cooling helium. A magnetic field detection device is formed of an adjusted material, and the stator is provided with a magnetic field detection device that detects a disturbance of a magnetic field from a field winding that occurs when the damper changes from non-magnetic to magnetic. Superconducting rotating electrical machine.
【請求項2】前記磁場検出装置が、前記固定子の内側に
複数個設けられるものである請求項1記載の超電導回転
電機。
2. The superconducting rotating electric machine according to claim 1, wherein a plurality of the magnetic field detecting devices are provided inside the stator.
【請求項3】前記磁場検出装置で前記界磁巻線からの磁
場の乱れを検出した場合は、前記界磁巻線を励磁する励
磁電源にインターロックをかけるようにされたものであ
る請求項1記載の超電導回転電機。
3. When the magnetic field detection device detects the disturbance of the magnetic field from the field winding, the excitation power supply for exciting the field winding is interlocked. 1. The superconducting rotating electric machine according to 1.
【請求項4】前記磁場検出装置で前記界磁巻線からの磁
場の乱れを検出した場合は、前記回転子に真空漏れが生
じたと判定されるものである請求項1記載の超電導回転
電機。
4. The superconducting rotating electric machine according to claim 1, wherein when the magnetic field detecting device detects a disturbance of a magnetic field from the field winding, it is determined that a vacuum leak has occurred in the rotor.
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