磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机制造方法及图纸

本发明专利技术提供的磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机具备由导体构成，与卷绕超导线材而成的多个或仅一个超导线圈绝缘，并以在超导线圈的卷轴方向上与超导线圈相邻且一侧主表面朝向超导线圈的形式进行配置的未被分割的导体板；和与超导线圈并联连接，使流通至多个或仅一个超导线圈的电流衰减的保护电路；多个超导线圈以使卷轴方向一致的形式层叠，将超导线圈的卷轴方向作为上下方向时，未被分割的导体板在仅一个超导线圈或层叠的多个超导线圈整体的上下分别配置有一片，并且未被分割的导体板在从超导线圈的卷轴方向上观察时覆盖多个或仅一个超导线圈的整个表面。以此在发生失超时，将超导线圈所保持的能量更迅速地排出至超导线圈的外部。

A magnetic field generator and a superconducting rotary machine with the device of the magnetic field

The invention provides a magnetic field generating device and a rotating machine with the superconducting magnetic field generator has formed by conductors, and winding superconducting wire into a plurality or only a superconducting coil insulation, and the scroll in the direction of the superconducting coil and the non divided conductor plate coil adjacent and one side of the main face of the table to configure the superconducting coil form; and superconducting coils connected in parallel to a protection circuit of the circulation or only a superconducting coil current decay; a plurality of superconducting coils to make the scroll direction consistent form stacked, the scroll direction of the superconducting coil as the up and down direction, the conductor plate is not divided in a plurality of superconducting coils only a superconducting coil or stacked on the whole are disposed a conductor plate and is not covered in the segmentation observed from the direction of the superconducting coil on the reel The entire surface of multiple or only one superconducting coil. In this case, the energy kept by the superconducting coil is more rapidly expelled to the outside of the superconducting coil.

【技术实现步骤摘要】
磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机本申请是申请号为201380034561.7（国际申请号为PCT/JP2013/003013）、申请日为2013年5月10日、专利技术名称为“磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机。更具体而言，本专利技术涉及使用超导线圈的磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机。
技术介绍
专利文献1公开超导电路保护装置以及超导磁铁装置。该装置具备小规模的强制失超加热器、在失超(Quench)时通过磁感应回收磁能的感应线圈、和停电检测器，当停电检测器检测到停电时，由于伴随着温度上升而阻力增大，感应线圈失去能量回收效果，而在此之前通过小规模的强制失超加热器使超导线圈强制失超，从而使感应线圈回收磁能。借助于此，保护超导电路免受停电时的失超的影响（摘要）。专利文献2公开高温超导磁体。该磁体特征在于：在具备将卷绕使用高温超导材料的导体而构成的多个线圈单元进行层叠的高温超导线圈的结构中，在上述线圈单元之间插入有设置了加热器的热传导构件（权利要求5）。现有技术文献：专利文献：专利文献1：日本特开2010-272616号公报；专利文献2：日本特开平07-142245号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题：本专利技术的课题是在磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机中，在发生失超时，将超导线圈所保持的能量更迅速地排出至超导线圈的外部。解决问题的手段：本专利技术的磁场发生装置的一个形态具备：卷绕超导线材而成的超导线圈；由导体构成，与所述超导线圈绝缘，并且以在所述超导线圈的卷轴方向上与所述超导线圈相邻、且一侧主表面朝向超导线圈的形式进行配置的未被分割的导体板；和与所述超导线圈并联连接，使流通至所述超导线圈的电流衰减的保护电路。本专利技术的超导旋转机的一个形态是具备上述磁场发生装置的超导旋转机，该超导旋转机具备：旋转轴；固定于所述旋转轴，具备所述超导线圈和所述未被分割的导体板的超导线圈-导体板复合体；所述超导线圈形成所述超导旋转机的励磁绕组，此外具备向所述超导线圈供给电流的电源。专利技术效果：根据本专利技术的磁场发生装置以及具备该磁场发生装置的超导旋转机，发挥能够在失超发生时将超导线圈所保持的能量更迅速地排出至超导线圈的外部的效果。附图说明图1是示出根据第一实施形态的第一实施例的磁场发生装置的概略结构的一个示例的示意图；图2A是示出根据第一实施形态的第一实施例的磁场发生装置的超导线圈的概略结构的一个示例的俯视图；图2B是示出根据第一实施形态的第一实施例的磁场发生装置的导体板的概略结构的一个示例的俯视图；图3是图1的磁场发生装置的等效电路图的一个示例；图4是示出根据第一实施形态的模拟例的磁场发生装置的超导线圈-导体板复合体的概略结构的剖视示意图；图5是根据第一实施形态的模拟例的磁场发生装置的等效电路图；图6是在根据第一实施形态的模拟例的磁场发生装置中，比较了在具备导体板的情况与不具备导体板的情况下的失超时流过超导线圈的电流的时间变化的图表；图7是示出根据第二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图；图8是示出根据第二实施形态的第一实施例的超导旋转机的励磁转子的等效电路图的一个示例；图9是示出根据第二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立体图；图10是示出根据第二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分解图；图11是示出根据第二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12是根据第二实施形态的第二实施例的超导旋转机的等效电路图的一个示例。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施形态。（第一实施形态）第一实施形态的第一形态的磁场发生装置具备：卷绕超导线材而成的超导线圈；由导体构成，与超导线圈绝缘，并且以在超导线圈的卷轴方向上与超导线圈相邻、且一侧主表面朝向超导线圈的形式进行配置的未被分割的导体板；和与超导线圈并联连接，使流通至超导线圈的电流衰减的保护电路。根据上述结构，在发生失超时，可以将超导线圈所保持的能量更加迅速地排出至超导线圈的外部。导体板是指由电阻率低的电导体构成的板。第一实施形态的第二形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态的磁场发生装置，未被分割的导体板在从超导线圈的卷轴方向上观察时覆盖超导线圈的整个表面。根据上述结构，由于超导线圈与导体板的互感应（mutalinduction）十分强大，并且其中一方的电流变化时在另一方上容易产生电动势，因此在发生失超时，可以将超导线圈所保持的能量更加有效地排出至超导线圈的外部。第一实施形态的第三形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态或第二形态的磁场发生装置，在将超导线圈的卷轴方向作为上下方向时，未被分割的导体板在超导线圈的上下分别配置有一片。根据上述结构，在超导线圈的两侧配设有导体板，因此在发生失超时，可以将超导线圈所保持的能量更加有效地排出至超导线圈的外部。第一实施形态的第四形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态至第三形态中任意一个形态的磁场发生装置，具备多个超导线圈；多个超导线圈以使卷轴方向一致的形式层叠；未被分割的导体板在层叠的多个超导线圈中，在各相邻的超导线圈之间分别配置有一片。根据上述结构，在层叠的超导线圈之间配设有导体板，因此在发生失超时，可以将超导线圈所保持的能量更加有效地排出至超导线圈的外部。第一实施形态的第五形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态至第四形态中任意一个形态的磁场发生装置，超导线圈具有赛道形状。根据上述结构，磁场发生装置可较好地适用于具有细长形状的船舶用的超导马达等中。第一实施形态的第六形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态至第五形态中的任意一个形态的磁场发生装置，未被分割的导体板在从超导线圈的卷轴方向观察时，具有与超导线圈的外侧的轮廓相同的形状。根据上述结构，可以容易地将层叠的导体板与超导线圈容纳于线圈壳体等的结构体中。第一实施形态的第七形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态至第六形态中的任意一个形态的磁场发生装置，未被分割的导体板具有在整个表面上无槽的平板状的形状。根据上述结构，在导体板上容易产生涡电流，在发生失超时，可以将超导线圈所保持的能量进一步有效地排出至超导线圈的外部。第一实施形态的第八形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态至第七形态中任意一个形态的磁场发生装置，未被分割的导体板的厚度为超导线圈的卷轴方向的厚度的0.3倍以上。根据上述结构，在导体板上容易产生涡电流，在发生失超时，可以将超导线圈所保持的能量进一步有效地排出至超导线圈的外部。第一实施形态的第九形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态至第八形态中的任意一个形态的磁场发生装置，未被分割的导体板的厚度为3mm以上。根据上述结构，在导体板上容易产生涡电流，在发生失超时，可以将超导线圈所保持的能量进一步有效地排出至超导线圈的外部。第一实施形态的第十形态的磁场发生装置是第一实施形态的第一形态至第九形态中的任意一个形态的磁场发生装置，未被分割的导体板由超导线圈的工作温度下的电阻率为1.0×10－9Ωm以下的材料形成。超导线圈的工作温度是指在超导线圈中流通额定电流而产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁场发生装置，其特征在于，具备：卷绕超导线材而成的多个或仅一个超导线圈；由导体构成，与多个或仅一个所述超导线圈绝缘，并且以在所述超导线圈的卷轴方向上与所述超导线圈相邻且一侧主表面朝向所述超导线圈的形式进行配置的未被分割的导体板；和与多个或仅一个所述超导线圈并联连接，使流通至多个或仅一个所述超导线圈的电流衰减的保护电路；多个所述超导线圈以使卷轴方向一致的形式层叠，将所述超导线圈的卷轴方向作为上下方向时，所述未被分割的导体板在仅一个所述超导线圈或层叠的多个所述超导线圈整体的上下分别配置有一片，并且所述未被分割的导体板在从所述超导线圈的卷轴方向上观察时覆盖多个或仅一个所述超导线圈的整个表面。

【技术特征摘要】
2012.07.31 JP 2012-1692531.一种磁场发生装置，其特征在于，具备：卷绕超导线材而成的多个或仅一个超导线圈；由导体构成，与多个或仅一个所述超导线圈绝缘，并且以在所述超导线圈的卷轴方向上与所述超导线圈相邻且一侧主表面朝向所述超导线圈的形式进行配置的未被分割的导体板；和与多个或仅一个所述超导线圈并联连接，使流通至多个或仅一个所述超导线圈的电流衰减的保护电路；多个所述超导线圈以使卷轴方向一致的形式层叠，将所述超导线圈的卷轴方向作为上下方向时，所述未被分割的导体板在仅一个所述超导线圈或层叠的多个所述超导线圈整体的上下分别配置有一片，并且所述未被分割的导体板在从所述超导线圈的卷轴方向上观察时覆盖多个或仅一个所述超导线圈的整个表面。2.根据权利要求1所述的磁场发生装置，其特征在于，所述未被分割的导体板在所述层叠的所述多个超导线圈中，在各相邻的所述超导线圈之间分别配置有一片。3.根据权利要求1或2所述的磁场发生装置，其特征在于，所述超导线圈具有赛道形状。4.根据权利要求1或2所述的磁场发生装置，其特征在于，所述未被分割的导体板在从所述超导线圈的卷轴方向观察时，具有与所述超导线圈的外侧的轮廓相同的形状。5.根据权利要求1或2所述的磁场发生装置，其特征在于，所述未被分割的导体板具有在整个表面上无槽的平板状的形状。6.根据权利要求1或2所述的磁场发生装置，其特征在于，所述未被分割的导体板的厚度为所述超导线圈的卷轴方向的厚度的0.3倍以上。7.根据权利要求1或2所述的磁场发生装置，其特征在于，所述未被分割的导体板的厚度为3mm以上。8.根据权利要求1或2所述的磁场发生装置，其特征在于，所述未被分割的导体板由所述超导线圈的工作温度下的电阻率为1.0×10－9Ωm以下的材料形成。9.根据权利要求1或2所述的磁场发生装置，其特征在于，所述未被分割的导体板由从剩余电阻比为100以上的无氧铜、纯铝、纯金以及纯银组成的群中选择的至少一种材料形成。10.一种超导旋转机，是具备权利要求1至9中任意一项所述的磁场发生装置的超导旋转机，具备：旋转轴；和固定于所述旋转轴，具备多个或仅一个所述超导线圈和所述未被分割的导体板的超导线圈-导体板复合体；多个或仅一个所述超导线圈构成所述超导旋转机的励磁绕组；还具备向多个或仅一个所述超导线圈供给电流的电源。11.根据权利要求10所述的超导旋转机，其特征在于，所述保护电路设置于静止部，相对于所述电源与多个或仅一个所述超导线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：村濑阳平，梅本胜弥，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP