磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)的制造方法
【專利摘要】磁場發(fā)生裝置（1）具備：卷繞超導(dǎo)線材而成的超導(dǎo)線圈（31）；由導(dǎo)體構(gòu)成，與超導(dǎo)線圈絕緣，并且以在超導(dǎo)線圈的卷軸方向上與超導(dǎo)線圈相鄰、且一側(cè)主表面朝向超導(dǎo)線圈的形式進(jìn)行配置的未被分割導(dǎo)體板（32）；和與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，使流通至超導(dǎo)線圈的電流衰減的保護(hù)電路（4）。
【專利說明】磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)。更具體而言，本發(fā)明涉及使用超導(dǎo)線圈的磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I公開超導(dǎo)電路保護(hù)裝置以及超導(dǎo)磁鐵裝置。該裝置具備小規(guī)模的強(qiáng)制失超加熱器、在失超(Quench)時(shí)通過磁感應(yīng)回收磁能的感應(yīng)線圈、和停電檢測器，當(dāng)停電檢測器檢測到停電時(shí)，由于伴隨著溫度上升而阻力增大，感應(yīng)線圈失去能量回收效果，而在此之前通過小規(guī)模的強(qiáng)制失超加熱器使超導(dǎo)線圈強(qiáng)制失超，從而使感應(yīng)線圈回收磁能。借助于此，保護(hù)超導(dǎo)電路免受停電時(shí)的失超的影響(摘要)。
[0003]專利文獻(xiàn)2公開高溫超導(dǎo)磁體。該磁體特征在于:在具備將卷繞使用高溫超導(dǎo)材料的導(dǎo)體而構(gòu)成的多個(gè)線圈單元進(jìn)行層疊的高溫超導(dǎo)線圈的結(jié)構(gòu)中，在上述線圈單元之間插入有設(shè)置了加熱器的熱傳導(dǎo)構(gòu)件(權(quán)利要求5)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-272616號公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本特開平07-142245號公報(bào)。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明要解決的問題:
本發(fā)明的課題是在磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)中，在發(fā)生失超時(shí)，將超導(dǎo)線圈所保持的能量更迅速地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0006]解決問題的手段:
本發(fā)明的磁場發(fā)生裝置的一個(gè)形態(tài)具備:卷繞超導(dǎo)線材而成的超導(dǎo)線圈；由導(dǎo)體構(gòu)成，與所述超導(dǎo)線圈絕緣，并且以在所述超導(dǎo)線圈的卷軸方向上與所述超導(dǎo)線圈相鄰、且一側(cè)主表面朝向超導(dǎo)線圈的形式進(jìn)行配置的未被分割的導(dǎo)體板；和與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，使流通至所述超導(dǎo)線圈的電流衰減的保護(hù)電路。
[0007]本發(fā)明的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的一個(gè)形態(tài)是具備上述磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，該超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)具備:旋轉(zhuǎn)軸；固定于所述旋轉(zhuǎn)軸，具備所述超導(dǎo)線圈和所述未被分割的導(dǎo)體板的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體；所述超導(dǎo)線圈形成所述超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁繞組，此外具備向所述超導(dǎo)線圈供給電流的電源。
[0008]發(fā)明效果:
根據(jù)本發(fā)明的磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，發(fā)揮能夠在失超發(fā)生時(shí)將超導(dǎo)線圈所保持的能量更迅速地排出至超導(dǎo)線圈的外部的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的示意圖；
圖2A是示出根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)線圈的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的俯視圖；
圖2B是示出根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置的導(dǎo)體板的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的俯視圖；
圖3是圖1的磁場發(fā)生裝置的等效電路圖的一個(gè)示例；
圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的模擬例的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體的概略結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；
圖5是根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的模擬例的磁場發(fā)生裝置的等效電路圖；
圖6是在根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的模擬例的磁場發(fā)生裝置中，比較了在具備導(dǎo)體板的情況與不具備導(dǎo)體板的情況下的失超時(shí)流過超導(dǎo)線圈的電流的時(shí)間變化的圖表；
圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的首丨J視圖;
圖8是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的等效電路圖的一個(gè)示例；
圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的立體圖；
圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的分解圖；
圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的剖視立體圖；
圖12是根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的等效電路圖的一個(gè)示例。

【具體實(shí)施方式】
[0010]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
[0011](第一實(shí)施形態(tài))
第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)的磁場發(fā)生裝置具備:卷繞超導(dǎo)線材而成的超導(dǎo)線圈；由導(dǎo)體構(gòu)成，與超導(dǎo)線圈絕緣，并且以在超導(dǎo)線圈的卷軸方向上與超導(dǎo)線圈相鄰、且一側(cè)主表面朝向超導(dǎo)線圈的形式進(jìn)行配置的未被分割的導(dǎo)體板；和與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，使流通至超導(dǎo)線圈的電流衰減的保護(hù)電路。
[0012]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量更加迅速地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0013]導(dǎo)體板是指由電阻率低的電導(dǎo)體構(gòu)成的板。
[0014]第一實(shí)施形態(tài)的第二形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板在從超導(dǎo)線圈的卷軸方向上觀察時(shí)覆蓋超導(dǎo)線圈的整個(gè)表面。
[0015]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于超導(dǎo)線圈與導(dǎo)體板的互感應(yīng)(mutal induct1n)十分強(qiáng)大,并且其中一方的電流變化時(shí)在另一方上容易產(chǎn)生電動(dòng)勢，因此在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量更加有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0016]第一實(shí)施形態(tài)的第三形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)或第二形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，在將超導(dǎo)線圈的卷軸方向作為上下方向時(shí)，未被分割的導(dǎo)體板在超導(dǎo)線圈的上下分別配置有一片。
[0017]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在超導(dǎo)線圈的兩側(cè)配設(shè)有導(dǎo)體板，因此在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量更加有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0018]第一實(shí)施形態(tài)的第四形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第三形態(tài)中任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，具備多個(gè)超導(dǎo)線圈；多個(gè)超導(dǎo)線圈以使卷軸方向一致的形式層疊；未被分割的導(dǎo)體板在層疊的多個(gè)超導(dǎo)線圈中，在各相鄰的超導(dǎo)線圈之間分別配置有一片。
[0019]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在層疊的超導(dǎo)線圈之間配設(shè)有導(dǎo)體板，因此在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量更加有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0020]第一實(shí)施形態(tài)的第五形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第四形態(tài)中任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，超導(dǎo)線圈具有賽道形狀。
[0021]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，磁場發(fā)生裝置可較好地適用于具有細(xì)長形狀的船舶用的超導(dǎo)馬達(dá)由寸T O
[0022]第一實(shí)施形態(tài)的第六形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第五形態(tài)中的任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板在從超導(dǎo)線圈的卷軸方向觀察時(shí)，具有與超導(dǎo)線圈的外側(cè)的輪廓相同的形狀。
[0023]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以容易地將層疊的導(dǎo)體板與超導(dǎo)線圈容納于線圈殼體等的結(jié)構(gòu)體中。
[0024]第一實(shí)施形態(tài)的第七形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第六形態(tài)中的任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板具有在整個(gè)表面上無槽的平板狀的形狀。
[0025]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體板上容易產(chǎn)生渦電流，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量進(jìn)一步有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0026]第一實(shí)施形態(tài)的第八形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第七形態(tài)中任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板的厚度為超導(dǎo)線圈的卷軸方向的厚度的0.3倍以上。
[0027]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體板上容易產(chǎn)生渦電流，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量進(jìn)一步有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0028]第一實(shí)施形態(tài)的第九形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第八形態(tài)中的任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板的厚度為3_以上。
[0029]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體板上容易產(chǎn)生渦電流，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量進(jìn)一步有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0030]第一實(shí)施形態(tài)的第十形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第九形態(tài)中的任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板由超導(dǎo)線圈的工作溫度下的電阻率為1.0X10—9 Ωπι以下的材料形成。
[0031]超導(dǎo)線圈的工作溫度是指在超導(dǎo)線圈中流通額定電流而產(chǎn)生規(guī)定的磁場的情況下的超導(dǎo)線圈的溫度，是超導(dǎo)線圈能夠維持超導(dǎo)狀態(tài)的溫度。
[0032]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體板上容易產(chǎn)生渦電流，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量進(jìn)一步有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0033]第一實(shí)施形態(tài)的第i^一形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第十形態(tài)中任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板由從剩余電阻比為100以上的無氧銅、純鋁、純金以及純銀組成的群中選擇的至少一種材料形成。
[0034]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體板上容易產(chǎn)生渦電流，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量進(jìn)一步有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0035]第一實(shí)施形態(tài)的第十二形態(tài)的磁場發(fā)生裝置是第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第十一形態(tài)中任意一個(gè)形態(tài)的磁場發(fā)生裝置，未被分割的導(dǎo)體板由從具有99.95%以上的純度的無氧銅以及具有99.95%以上的純度的純鋁組成的群中選擇的至少一種材料形成。
[0036]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體板上容易產(chǎn)生渦電流，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量進(jìn)一步有效地排出至超導(dǎo)線圈的外部。
[0037]在以下實(shí)施例中，說明了從磁場發(fā)生裝置的外部向磁場發(fā)生裝置連續(xù)供給電壓和電流的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用并不從磁場發(fā)生裝置的外部連續(xù)地供給電壓和電流，而勵(lì)磁繞組以所謂的永久電流模式進(jìn)行使用的結(jié)構(gòu)。
[0038][第一實(shí)施例]
圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的示意圖。
[0039]第一實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置I具備超導(dǎo)線圈31、未被分割的導(dǎo)體板32和保護(hù)電路4。
[0040]超導(dǎo)線圈31是卷繞超導(dǎo)線材而成的線圈。超導(dǎo)線材例如由鉍系超導(dǎo)線材或釔系超導(dǎo)線材等構(gòu)成。超導(dǎo)線圈31通過未圖示的冷卻機(jī)構(gòu)冷卻。作為冷卻用制冷劑，可使用液體氮、液體氦、低溫氦氣等。超導(dǎo)線圈31例如通過使制冷劑流路中流通的制冷劑冷卻至30K(開爾文)左右，以此成為超導(dǎo)狀態(tài)。
[0041]未被分割的導(dǎo)體板32由導(dǎo)體構(gòu)成，與超導(dǎo)線圈31絕緣，并且以在超導(dǎo)線圈31的卷軸方向上與超導(dǎo)線圈31相鄰、且一側(cè)主表面朝向超導(dǎo)線圈31的形式進(jìn)行配置。在圖1所示的示例中，未被分割的導(dǎo)體板32在將超導(dǎo)線圈31的卷軸方向作為上下方向時(shí)，在超導(dǎo)線圈31的上下分別配置一片。
[0042]在圖1所示的示例中，在將超導(dǎo)線圈31的卷軸方向作為上下方向時(shí)，導(dǎo)體板32在超導(dǎo)線圈31的上下的至少一側(cè)上僅分別配置一片。在圖1所示的示例中，在超導(dǎo)線圈31的上側(cè)僅配置一片且在超導(dǎo)線圈31的下側(cè)僅配置一片。另外，導(dǎo)體板32也可以在超導(dǎo)線圈31的上側(cè)僅配置一片，而在超導(dǎo)線圈31下側(cè)不進(jìn)行配置。導(dǎo)體板32也可以在超導(dǎo)線圈31的下側(cè)僅配置一片，而在超導(dǎo)線圈31的上側(cè)不進(jìn)行配置。
[0043]在失超發(fā)生時(shí)，只要能夠得到可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量更加迅速地排出至超導(dǎo)線圈的外部的這樣的效果即可，導(dǎo)體板32也可以在超導(dǎo)線圈31的上下的一側(cè)上配置有多個(gè)。例如，也可以是多片導(dǎo)體板32在超導(dǎo)線圈31的卷軸方向上以相互接觸的形式層疊?；蛘撸部梢允菍?dǎo)體板32在從超導(dǎo)線圈31的卷軸方向觀察時(shí)處于被分割狀態(tài)。
[0044]圖2A是示出根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)線圈的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的俯視圖。圖2B是示出根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置的導(dǎo)體板的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的俯視圖。
[0045]在圖2中，未被分割的導(dǎo)體板32在從超導(dǎo)線圈31的卷軸方向觀察時(shí)覆蓋超導(dǎo)線圈31的全表面。在圖2中，未被分割的導(dǎo)體板32在從超導(dǎo)線圈31的卷軸方向觀察時(shí)具有與超導(dǎo)線圈31的外側(cè)的輪廓相同的形狀。即，在圖2中，超導(dǎo)線圈31的寬度W1與導(dǎo)體板
32的寬度W2相等(W1=W2),超導(dǎo)線圈31的深度D1與導(dǎo)體板32的深度D2相等(D1=D2X
[0046]導(dǎo)體板32的形狀不特別限定。例如可以是圓盤形狀、中空的圓圈(donuts)形狀或者板狀的形狀，也可以是線圈。只要在失超時(shí)在超導(dǎo)線圈31所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化的情況下，能通過感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生電流就可以是任意的形狀。在圖2所示的示例中，超導(dǎo)線圈31具有賽道形狀。
[0047]在本實(shí)施例中，未被分割的導(dǎo)體板32具有在整個(gè)表面上無槽的平板狀的形狀。如本實(shí)施例那樣在未被分割的導(dǎo)體板32為賽道形狀的情況下，也可以是在與短方向交叉的方向上未切有槽的結(jié)構(gòu)。通過上述結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體板32中產(chǎn)生的渦電流流通的路徑的寬度不會(huì)變窄，因此可以有效地產(chǎn)生渦電流。
[0048]在本實(shí)施例中，構(gòu)成導(dǎo)體板32的材料例如可以是在超導(dǎo)線圈的工作溫度下的電阻率為1.0X10 —9ΩΠ1以下的材料。構(gòu)成導(dǎo)體板32的材料例如也可以是由銅、鋁、金以及銀組成的群中選擇的至少一種材料且剩余電阻比為100以上的材料。構(gòu)成導(dǎo)體板32的材料例如也可以是具有99.95%以上的純度的銅以及具有99.95%以上的純度的鋁組成的群中選擇的至少一種材料。通過使用電阻較低的材料構(gòu)成導(dǎo)體板32，以此可以有效地產(chǎn)生渦電流。
[0049]在本實(shí)施例中，未被分割的導(dǎo)體板32的厚度為超導(dǎo)線圈31的卷軸方向的厚度的0.3倍以上。在本實(shí)施例中，未被分割的導(dǎo)體板32的厚度為3mm以上。具體而言，可以將超導(dǎo)線圈31的厚度形成為10_，將導(dǎo)體板32的厚度形成為3_。通過使導(dǎo)體板32具有充分的厚度，以此可以有效地廣生潤電流。
[0050]保護(hù)電路4與超導(dǎo)線圈31并聯(lián)連接，使流通至超導(dǎo)線圈31中的電流衰減。保護(hù)電路4也可以具備電阻器。保護(hù)電路4也可以具備將串聯(lián)連接的一個(gè)以上的二極管以使超導(dǎo)線圈的電流向回流的方向通電的極性進(jìn)行配置的二極管電路。保護(hù)電路4也可以具備將兩組的串聯(lián)連接的一個(gè)以上的二極管以使極性相反的形式相互并聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路。保護(hù)電路4也可以具備串聯(lián)連接的二極管和電阻器。保護(hù)電路4也可以具備將兩組的串聯(lián)連接的一個(gè)以上的二極管以使極性相反的形式相互并聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路、和與該二極管電路串聯(lián)連接的電阻器。
[0051]圖3是圖1的磁場發(fā)生裝置的等效電路圖的一個(gè)示例。以下，參照圖3說明本實(shí)施例的磁場發(fā)生裝置的動(dòng)作。磁場發(fā)生裝置I與恒流電源2連接而工作。另外，在圖3中，將在圖1中配置的兩片導(dǎo)體板32作為一體簡化后圖示。
[0052]在磁場發(fā)生裝置開始工作時(shí)，超導(dǎo)線圈31通過冷卻機(jī)構(gòu)(未圖示)冷卻。在超導(dǎo)線圈31達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)，恒流電源2與磁場發(fā)生裝置I的連接開關(guān)(未圖示)接通，電流供給至超導(dǎo)線圈31，產(chǎn)生磁場。電流的大小例如可以是200A (安培)左右。
[0053]如上所述實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)，而產(chǎn)生磁場的狀態(tài)下，存在在超導(dǎo)線圈31的一部分上發(fā)生失超(常導(dǎo)轉(zhuǎn)移)的情況。在發(fā)生失超時(shí)，通過失超檢測器(未圖示)檢測失超，將恒流電源2從磁場發(fā)生裝置I上斷開。在超導(dǎo)線圈31以永久電流模式使用的情況下，以使電流在保護(hù)電路4中流通的形式切換開關(guān)(未圖示)。
[0054]通過恒流電源2的斷開和開關(guān)的切換等，磁場發(fā)生裝置I的內(nèi)部的電流流過由超導(dǎo)線圈31和保護(hù)電路4形成的電路。保護(hù)電路4在圖3所示的示例中，具備一個(gè)二極管5和一個(gè)電阻器6。磁場發(fā)生裝置I的內(nèi)部電流主要被電阻器6消耗，從而急速減少。因該電流的急速減少而超導(dǎo)線圈31所產(chǎn)生的磁場的大小也急速變化。
[0055]受到上述磁場的急速變化的影響，而在導(dǎo)體板32上產(chǎn)生渦電流。即，導(dǎo)體板32發(fā)揮作為受到超導(dǎo)線圈31所產(chǎn)生的磁場的變化的影響而產(chǎn)生感應(yīng)電流的感應(yīng)線圈7的功能。而且，渦電流、即感應(yīng)電流在導(dǎo)體板32的內(nèi)部，通過導(dǎo)體板32自身的電阻產(chǎn)生焦耳熱并同時(shí)被消耗。即，導(dǎo)體板32發(fā)揮作為消耗感應(yīng)電流的電阻器8的功能。
[0056]通過如上述過程，蓄積在磁場發(fā)生裝置I的內(nèi)部的能量瞬間從包括超導(dǎo)線圈31和保護(hù)電路4的電路向?qū)w板32移動(dòng)。因此，在發(fā)生失超時(shí)，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量更加迅速地排出至超導(dǎo)線圈的外部。其結(jié)果是，可以有效地抑制超導(dǎo)線圈的破損等。
[0057]另外，也可以考慮通過由焦耳熱引起的導(dǎo)體板32的發(fā)熱對導(dǎo)體板32進(jìn)行加熱，以此均勻地加熱超導(dǎo)線圈31。在得到上述作用的情況下，可以進(jìn)一步有效地抑制因超導(dǎo)線圈31的局部失超而導(dǎo)致的破損等。以往，為了加熱超導(dǎo)線圈31，而需要電熱加熱器等附加的加熱裝置(專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2等)。如果使用本實(shí)施例的導(dǎo)體板32，則可以通過由渦電流產(chǎn)生的焦耳熱使導(dǎo)體板32自發(fā)熱，因此不需要上述附加的加熱裝置。即，導(dǎo)體板32也可以不具備電熱加熱器。
[0058][模擬例]
以下，說明關(guān)于通過導(dǎo)體板達(dá)到的電流減少效果使用模擬例進(jìn)行研究后的結(jié)果。
[0059]圖4是示出與第一實(shí)施形態(tài)的模擬例相關(guān)的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體的概略結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。圖5是與第一實(shí)施形態(tài)的模擬例相關(guān)的磁場發(fā)生裝置的等效電路圖。對于圖5和圖3所共用的要素，標(biāo)以相同的符號以及名稱并省略詳細(xì)說明。
[0060]在本次模擬中，將總共4片(四片線圈的整體的感應(yīng)系數(shù)=14[H])的超導(dǎo)線圈31(寬度1800mm、深度300mm、厚度1mm)以使卷軸方向一致的形式層疊而串聯(lián)連接,并且將總共5片的導(dǎo)體板32 (寬度1800mm、深度300mm、厚度4mm、電阻率=2.22X 10 — 10 Ωm[=30K的無氧銅的電阻率])在層疊的多個(gè)超導(dǎo)線圈31中，在各自相鄰的超導(dǎo)線圈31之間分別配置一片，并且在兩端的超導(dǎo)線圈31的外側(cè)分別配置一片，而將這樣的結(jié)構(gòu)作為超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30。保護(hù)電路形成為電阻器33為1.5Ω，二極管34為將15個(gè)二極管(整流用硅二極管、順向電壓0.7V)串聯(lián)連接且使其極性統(tǒng)一為圖5所示的方向的電路。將超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30與保護(hù)電路串聯(lián)連接，作為“具有導(dǎo)體板”的裝置模型；
在上述裝置模型中，不改變超導(dǎo)線圈的位置關(guān)系而僅將導(dǎo)體板全部去除的結(jié)構(gòu)作為“無導(dǎo)體板”的裝置模型。
[0061]作為解析條件，假設(shè)超導(dǎo)狀態(tài)下的電流為100A，溫度為30K，在O秒的時(shí)刻電源被切斷。在模擬程序中使用了 infolytica公司制造的Magnet 64bit vers1n7.1。
[0062]圖6是在與第一實(shí)施形態(tài)的模擬例相關(guān)的磁場發(fā)生裝置中，比較了在具備導(dǎo)體板的情況與不具備導(dǎo)體板的情況下的失超時(shí)流過超導(dǎo)線圈的電流的時(shí)間變化的圖表。
[0063]如圖6所示，可知在“無導(dǎo)體板”的情況下，隨著時(shí)間而電流緩慢地減少，相對于此，在“具有導(dǎo)體板”的情況下，在失超發(fā)生時(shí)(時(shí)刻=0秒)，電流瞬間減少為70A左右，之后緩慢減少。即，可知通過設(shè)置導(dǎo)體板，在失超發(fā)生時(shí)根據(jù)使最大電流值瞬間減少的效果，而有效地減少失超部位的發(fā)熱，可以將超導(dǎo)線圈所保持的能量(電流能量)更迅速地排出至超導(dǎo)線圈的外部(導(dǎo)體板)。
[0064](第二實(shí)施形態(tài))
第二實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是具備第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第12形態(tài)中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，具備:旋轉(zhuǎn)軸；和固定于旋轉(zhuǎn)軸，具備超導(dǎo)線圈和未被分割的導(dǎo)體板的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體；超導(dǎo)線圈構(gòu)成超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁繞組；還具備向超導(dǎo)線圈供給電流的電源。
[0065]第二實(shí)施形態(tài)的第二形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是第二實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，保護(hù)電路設(shè)置于靜止部，相對于電源與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈。
[0066]第二實(shí)施形態(tài)的第三形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是第二實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，保護(hù)電路設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸，相對于電源與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈。
[0067]第二實(shí)施形態(tài)的第四形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是第二實(shí)施形態(tài)的第三形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，保護(hù)電路具備:與超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的各勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈的多個(gè)極保護(hù)電路；和與勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端以與串聯(lián)路徑并聯(lián)的形式連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的內(nèi)部保護(hù)電路。
[0068]第二實(shí)施形態(tài)的第五形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是第二實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，保護(hù)電路具備:設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸，相對于電源與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)超導(dǎo)線圈的第一保護(hù)電路；設(shè)置于靜止部，相對于電源與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)超導(dǎo)線圈的第二保護(hù)電路。
[0069]第二實(shí)施形態(tài)的第六形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是第二實(shí)施形態(tài)的第五形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，第一保護(hù)電路具備:與超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的各勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈的多個(gè)極保護(hù)電路；和與勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端以與串聯(lián)路徑并聯(lián)的形式連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的內(nèi)部保護(hù)電路。
[0070]第二實(shí)施形態(tài)的第七形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是具備第一實(shí)施形態(tài)的第一形態(tài)至第十二形態(tài)中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，具備:旋轉(zhuǎn)軸；和固定于旋轉(zhuǎn)軸，具備超導(dǎo)線圈和未被分割的導(dǎo)體板的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體；超導(dǎo)線圈構(gòu)成超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁繞組，還具備:供電件；和設(shè)置于靜止部，通過供電件向超導(dǎo)線圈供給電流的電源；保護(hù)電路具備:設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸，相對于電源與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)超導(dǎo)線圈的第一保護(hù)電路；和設(shè)置于靜止部，相對于電源與超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)超導(dǎo)線圈的第二保護(hù)電路。
[0071]在上述結(jié)構(gòu)中，不僅可以在失超發(fā)生時(shí)保護(hù)超導(dǎo)線圈，還可以在供電件發(fā)生不正常的情況時(shí)保護(hù)超導(dǎo)線圈。
[0072]第二實(shí)施形態(tài)的第八形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)是第二實(shí)施形態(tài)的第七形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，第一保護(hù)電路具備:與超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的各勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈的多個(gè)極保護(hù)電路；和與勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端以與串聯(lián)路徑并聯(lián)的形式連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的內(nèi)部保護(hù)電路。
[0073]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，即使在超導(dǎo)勵(lì)磁極周邊發(fā)生斷線時(shí)，也可以保護(hù)超導(dǎo)線圈。
[0074]本實(shí)施形態(tài)的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)例如包括超導(dǎo)馬達(dá)以及超導(dǎo)發(fā)電機(jī)。
[0075]在以下各實(shí)施例的說明中，“中心軸”、“周面”、“周方向”、“徑方向”在無特別說明的范圍內(nèi)，分別指旋轉(zhuǎn)軸的中心軸、周面、周方向、徑方向。又，為了便于說明，將中心軸方向作為前后方向，將輸入輸出動(dòng)力的一側(cè)作為前方，輸入輸出電力和制冷劑等的一側(cè)作為后方。
[0076]在以下各實(shí)施例的說明中，講述勵(lì)磁轉(zhuǎn)子。勵(lì)磁轉(zhuǎn)子容納于未圖示的定子電樞的內(nèi)部而進(jìn)行工作。對于定子電樞，可以利用公知的結(jié)構(gòu)，因此省略說明。
[0077]在以下各實(shí)施例的說明中，對于能夠采用共通的結(jié)構(gòu)的要素，標(biāo)以相同的符號以及名稱，并且僅在一個(gè)實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)說明，在其他實(shí)施例中適當(dāng)省略詳細(xì)的說明。
[0078][第一實(shí)施例]
圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8是根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的等效電路圖的一個(gè)示例。
[0079]電源3具有向磁場磁極的超導(dǎo)線圈31供給電力的功能，例如可以是靜止部中配備的直流電源或交流電源、旋轉(zhuǎn)部中配備的直流勵(lì)磁器或無刷勵(lì)磁器等。
[0080]供電件9是將來自于電源的電力作為電流供給至磁場磁極的超導(dǎo)線圈的單元。作為供電件9，例如可以使用滑環(huán)以及非接觸供電單元等。
[0081]常溫阻尼器(damper) 14例如可以由SUS316不銹鋼和無氧銅的復(fù)合構(gòu)件構(gòu)成。常溫阻尼器14與旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度構(gòu)件16的前后端部(未圖示)氣密連接。由于冷卻超導(dǎo)線圈31，因此在超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的運(yùn)行時(shí)，使常溫減震器14的內(nèi)側(cè)為真空(極低壓狀態(tài))。
[0082]真空絕熱層15是形成于常溫阻尼器14與旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度構(gòu)件16之間以及旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度構(gòu)件16的內(nèi)部的真空區(qū)域。
[0083]旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度構(gòu)件16例如可以由SUS316不銹鋼、或鎳基合金、或纖維增強(qiáng)塑料構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度構(gòu)件16在其內(nèi)部保持四個(gè)超導(dǎo)線圈31。
[0084]傳導(dǎo)冷卻構(gòu)件17是可通過熱電傳導(dǎo)冷卻方式冷卻超導(dǎo)線圈的構(gòu)件。
[0085]冷卻機(jī)構(gòu)18是使用來冷卻超導(dǎo)線圈31的制冷劑流通的機(jī)構(gòu)。
[0086]極保護(hù)電路37設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸10 (勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部)，并且與超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的各勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈31并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈31。極保護(hù)電路37也可以具備電阻器。極保護(hù)電路37也可以具備將一個(gè)以上的二極管向超導(dǎo)線圈的電流回流的方向?qū)R極性后串聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路。極保護(hù)電路37也可以具備將兩組的一個(gè)以上對齊極性后串聯(lián)連接而成的二極管電路以使其極性相反的形式相互并聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路。極保護(hù)電路37也可以具備將一個(gè)以上的二極管向超導(dǎo)線圈的電流回流的方向?qū)R極性后串聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路、和與該二極管電路串聯(lián)連接的電阻器。極保護(hù)電路37也可以具備將兩組的一個(gè)以上對齊極性后串聯(lián)連接而成的二極管電路以使其極性相反的形式相互并聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路、和與該二極管電路串聯(lián)連接的電阻器。
[0087]內(nèi)部保護(hù)電路38設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸10 (勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部)，并且與勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈31全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端以與串聯(lián)路徑并聯(lián)的形式連接，而保護(hù)超導(dǎo)線圈31。串聯(lián)路徑是在勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈31全部串聯(lián)連接的情況下，將全部的超導(dǎo)線圈31串聯(lián)連接的路徑。內(nèi)部保護(hù)電路38具體而言例如可以設(shè)置于在中心軸方向上貫通旋轉(zhuǎn)軸10的圓筒狀空間的內(nèi)部。內(nèi)部保護(hù)電路38也可以具備電阻器。內(nèi)部保護(hù)電路38也可以具備將一個(gè)以上的二極管向超導(dǎo)線圈的電流回流的方向?qū)R極性后串聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路。內(nèi)部保護(hù)電路38也可以具備將一個(gè)以上的二極管向超導(dǎo)線圈的電流回流的方向?qū)R極性后串聯(lián)連接而構(gòu)成的二極管電路、和與該二極管電路串聯(lián)連接的電阻器。
[0088]外部保護(hù)電路39設(shè)置于靜止部(不與勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100 —起旋轉(zhuǎn)，被固定的部分)，相對于電源3與超導(dǎo)線圈31并聯(lián)連接，保護(hù)超導(dǎo)線圈31。外部保護(hù)電路39也可以具備電阻器。外部保護(hù)電路39也可以具備將一個(gè)以上的二極管向超導(dǎo)線圈的電流回流的方向?qū)R極性后串聯(lián)連接而成的二極管電路。外部保護(hù)電路39也可以具備:將一個(gè)以上的二極管向超導(dǎo)線圈的電流回流的方向?qū)R極性后串聯(lián)連接而成的二極管電路；和與該二極管電路串聯(lián)連接的電阻器。
[0089]根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子具備極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路和外部保護(hù)電路。該勵(lì)磁轉(zhuǎn)子也可以僅具備極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路和外部保護(hù)電路中的任意一個(gè)。該勵(lì)磁轉(zhuǎn)子也可以僅具備極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路和外部保護(hù)電路中的任意兩個(gè)。
[0090]所述二極管在極性的順向具備電壓閾值，在施加有該閾值以下的電壓的情況下，通電量變得微小。根據(jù)該特性，通過使各保護(hù)電路形成為該二極管電路的結(jié)構(gòu)，以此在為了勵(lì)磁極的勵(lì)磁以及減磁而使電流在OA至最大工作電流之間升降的通常勵(lì)磁減磁時(shí)，可以減少向極保護(hù)電路的通電以及通電引起的發(fā)熱。另一方面，在失超檢出時(shí)等的需要緊急消磁的情況下，將相較于二極管的順向電壓閾值足夠大的電壓施加于保護(hù)電路，因此電流從超導(dǎo)線圈流入保護(hù)電路，可以更迅速吸收并消耗超導(dǎo)線圈所保持的能量。
[0091 ] 對于內(nèi)部保護(hù)電路或外部保護(hù)電路，在具備將一個(gè)以上的二極管向超導(dǎo)線圈的電流回流的方向?qū)R極性后串聯(lián)連接而成的二極管電路的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子中，可以在使電流從OA上升至最大工作電流的通常勵(lì)磁時(shí)阻止向內(nèi)部保護(hù)電路或外部保護(hù)電路的通電，并且可以抑制內(nèi)部保護(hù)電路或外部保護(hù)電路中的通電以及因通電引起的發(fā)熱。
[0092]在極保護(hù)電路的該二極管電路中，在以與超導(dǎo)線圈的通電方向同向的極性進(jìn)行配置的情況下，如果在超導(dǎo)線圈的附近發(fā)生失超以及斷線等的電阻值增大的現(xiàn)象，則引起電流從超導(dǎo)線圈轉(zhuǎn)移至極保護(hù)電路的轉(zhuǎn)流，從而可以避免在失超處以及斷線處消耗掉所有的超導(dǎo)線圈的能量。
[0093]在具備極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路以及外部保護(hù)電路中的至少任意一個(gè)的該勵(lì)磁轉(zhuǎn)子中，通過導(dǎo)體板和極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路以及外部保護(hù)電路中的至少任意一個(gè)吸收并消耗超導(dǎo)線圈的能量，以此可以保護(hù)超導(dǎo)線圈，通過導(dǎo)體板減輕極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路以及外部保護(hù)電路的負(fù)擔(dān)，從而可以實(shí)現(xiàn)極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路以及外部保護(hù)電路的小型化以及低成本化。
[0094]在具備極保護(hù)電路以及內(nèi)部保護(hù)電路中的至少任意一個(gè)的該勵(lì)磁轉(zhuǎn)子中，即使在電流供給單元發(fā)生不正常情況時(shí)也可通過導(dǎo)體板和極保護(hù)電路以及內(nèi)部保護(hù)電路中的至少任意一個(gè)吸收并消耗超導(dǎo)線圈的能量，以此可以保護(hù)超導(dǎo)線圈，通過導(dǎo)體板減輕極保護(hù)電路以及內(nèi)部保護(hù)電路的負(fù)擔(dān)，從而可以實(shí)現(xiàn)極保護(hù)電路以及內(nèi)部保護(hù)電路的小型化以及低成本化。
[0095]在具備極保護(hù)電路以及內(nèi)部保護(hù)電路中的至少任意一個(gè)和外部保護(hù)電路的該勵(lì)磁轉(zhuǎn)子中，可以通過導(dǎo)體板、極保護(hù)電路以及內(nèi)部保護(hù)電路中的至少任意一個(gè)和外部保護(hù)電路分散并吸收消耗超導(dǎo)線圈的能量，從而減輕極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路以及外部保護(hù)電路的負(fù)擔(dān)，以此可以實(shí)現(xiàn)極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路以及外部保護(hù)電路的小型化以及低成本化?？梢酝ㄟ^極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路以及外部保護(hù)電路分散并吸收消耗超導(dǎo)線圈的能量，通過減輕各電路的負(fù)擔(dān)，可以實(shí)現(xiàn)各電路的小型化。又，在上述電路結(jié)構(gòu)中，容易進(jìn)行在超導(dǎo)線圈的對地(earth)耐電壓以下盡可能縮短電流衰減時(shí)間的保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。
[0096][第二實(shí)施例]
圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的分解圖。圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的剖視立體圖。
[0097]第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100具備旋轉(zhuǎn)軸10、多個(gè)線圈殼體20和多個(gè)超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30 ;線圈殼體20具備形成為在旋轉(zhuǎn)軸10的中心軸方向上延伸且內(nèi)部形成空間的結(jié)構(gòu)的壁，可拆裝地固定于旋轉(zhuǎn)軸10的周表面；超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30配置在各個(gè)線圈殼體20的空間內(nèi)，構(gòu)成超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁繞組。
[0098]各個(gè)線圈殼體20具備用于在內(nèi)部流通冷卻超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30的制冷劑的制冷劑流路23。制冷劑流路23形成于壁中的與旋轉(zhuǎn)軸10對置的部位(在最靠近旋轉(zhuǎn)軸10的一側(cè)上在中心軸方向以及周方向上展開的壁)的內(nèi)部。
[0099]勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100具備低熱收縮構(gòu)件35，低熱收縮構(gòu)件35配置在線圈殼體20的內(nèi)表面與容納于線圈殼體20的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30之間，平均熱線膨脹系數(shù)小于線圈殼體的平均熱線膨脹系數(shù)。也可以是低熱收縮構(gòu)件35的平均熱線膨脹系數(shù)比線圈殼體的平均熱線膨脹系數(shù)以及超導(dǎo)線圈的平均熱線膨脹系數(shù)都小。
[0100]在旋轉(zhuǎn)軸10的周面上以與線圈殼體20分別對應(yīng)的形式形成有多個(gè)凹部11，凹部11以與對應(yīng)的線圈殼體20對置的形式形成，且具有在旋轉(zhuǎn)軸10的中心軸方向上延伸的側(cè)表面12，在各個(gè)線圈殼體20上形成有凸部24，凸部24在中心軸方向上延伸，向旋轉(zhuǎn)軸10突出，與凹部11的在中心軸方向上延伸的側(cè)表面12抵接而嵌合。
[0101]設(shè)置有多個(gè)楔形構(gòu)件40，在將旋轉(zhuǎn)軸的周方向上相鄰的兩個(gè)線圈殼體20作為線圈殼體對時(shí)，楔形構(gòu)件40分別在中心軸方向上延伸，且對于各線圈殼體對配置于構(gòu)成該線圈殼體對的兩個(gè)線圈殼體20之間，與該兩個(gè)線圈殼體20分別抵接。
[0102]在各個(gè)線圈殼體20與周面之間形成有在中心軸方向上以及旋轉(zhuǎn)軸的周方向上展開的間隙70。
[0103]在各個(gè)間隙70的內(nèi)部配設(shè)有極保護(hù)電路37。另外，在間隙70內(nèi)，可以容納極保護(hù)電路37的全部，也可以僅容納極保護(hù)電路37的一部分，例如僅容納電阻器。
[0104]本實(shí)施例的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30可以形成為與例如在第一實(shí)施形態(tài)的模擬例中參照圖4說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。因此，省略詳細(xì)說明。關(guān)于超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30，可以應(yīng)用在第一實(shí)施形態(tài)中說明的各變形例。
[0105]以下，進(jìn)一步詳細(xì)說明根據(jù)第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100。本實(shí)施例的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100是六極型。第一實(shí)施形態(tài)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子優(yōu)選的是多極型，不限于六極型，例如可以是四極型、八極型等。
[0106]如圖9、圖10所示，旋轉(zhuǎn)軸10具有形成有在中心軸方向上貫通的圓筒狀空間的中空的大致六角柱形狀。旋轉(zhuǎn)軸10例如由非磁性材料且具有優(yōu)異的低溫特性的SUS316不銹鋼形成。在旋轉(zhuǎn)軸10的周面(側(cè)表面、側(cè)周面)上以在中心軸方向上延伸的形式形成有規(guī)定深度的凹部12。在凹部12上形成有多個(gè)用于將線圈殼體20固定于旋轉(zhuǎn)軸10的螺紋孔。
[0107]如圖9、圖10所示，線圈殼體20具備箱部21和蓋部22。在箱部21以及蓋部22上形成有用于容納超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30的凹部。該凹部內(nèi)容納夾在兩個(gè)低熱收縮構(gòu)件35之間的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30。在本實(shí)施例中，線圈殼體20的數(shù)量以及超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30的數(shù)量均為六個(gè)。線圈殼體20例如由SUS316不銹鋼形成。在箱部21以及蓋部22上形成有多個(gè)用于使將線圈殼體20固定于旋轉(zhuǎn)軸10的螺絲貫通的孔。在箱部21的凹部內(nèi)載置超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30和低熱收縮構(gòu)件35，通過蓋部22蓋上，以此在線圈殼體20的內(nèi)部容納超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30和低熱收縮構(gòu)件35。之后，使螺栓等貫通設(shè)置于箱部21以及蓋部22的孔，該螺栓等與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸10的凹部12的螺紋孔螺紋結(jié)合，以此線圈殼體20可拆裝地固定于旋轉(zhuǎn)軸10。
[0108]線圈殼體20具備形成為內(nèi)部形成空間的結(jié)構(gòu)的壁。在壁中的與旋轉(zhuǎn)軸10對置的部位的內(nèi)部，以在中心軸方向上將壁直線貫通的形式形成有制冷劑流路23。壁的厚度例如可以是15_以上30mm以下。
[0109]如圖10所示，低熱收縮構(gòu)件35配置在旋轉(zhuǎn)軸10的徑方向上與超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30對置的壁、即上下壁與超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30之間。換而言之，低熱收縮構(gòu)件35配置在與旋轉(zhuǎn)軸10的周面平行的兩個(gè)壁的每個(gè)壁與超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30之間。也可以在線圈的軸方向(旋轉(zhuǎn)軸10的徑向)上與超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30對置的壁與超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30之間配置低熱收縮構(gòu)件35。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以使超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30的溫度分布進(jìn)一步均一化。低熱收縮構(gòu)件35可以例如使用碳鋼、鎳鋼等構(gòu)成。以在運(yùn)行時(shí)冷卻了超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30的情況下，超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30受到足夠的接觸面壓而保持在線圈殼體20的內(nèi)部的形式，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定低熱收縮構(gòu)件35的形狀以及材質(zhì)。
[0110]如圖9、圖10所示，制冷劑配管50在線圈殼體20的前后的端部，通過接頭等與制冷劑流路23連接。液體氮、液體氦、低溫氦氣等的制冷劑通過制冷劑配管50供給至制冷劑流路23。制冷劑配管50例如由SUS316不銹鋼形成。
[0111]制冷劑流路23例如可以通過如下方法形成:將線圈殼體20的長度方向作為前后方向，通過鉆機(jī)等形成從前端或后端中任意一側(cè)的壁延伸至相反側(cè)的端部的直線狀的流路，并且以與該流路的端部連接的形式從側(cè)表面通過鉆機(jī)等形成折返用流路，最后通過焊接等密封側(cè)表面附近的多余的流路。
[0112]根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，通過在制冷劑配管50以及制冷劑流路23中流通的制冷劑，可以有效地冷卻六個(gè)線圈殼體20以及容納于其內(nèi)部的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30。另外，上述制冷劑配管50以及制冷劑流路23的具體結(jié)構(gòu)只是一個(gè)示例，可根據(jù)制冷劑的種類、旋轉(zhuǎn)軸10以及線圈殼體20的材料、大小等適當(dāng)變更結(jié)構(gòu)是不言而喻的。
[0113]如圖11所示，間隙70形成于凹部11與凸部24之間。更具體而言，形成于凹部11的底面與凸部24的上表面之間。間隙70例如可以通過使凹部11的底面以及凸部24的上表面形成為平面狀結(jié)構(gòu)，并且使凹部11的深度(側(cè)表面12的高度)大于凸部24的高度(側(cè)表面26的高度)，以此形成。間隙70的高度(厚度)優(yōu)選的是足夠容納極保護(hù)電路37且充分抑制從旋轉(zhuǎn)軸10向線圈殼體20的傳熱的大小,具體而言例如優(yōu)選的是3mm以上1mm以下。在這里所說的高度(厚度)是指旋轉(zhuǎn)軸10的徑向的高度(厚度)。
[0114]旋轉(zhuǎn)軸10接收來自于外部的軸承等的傳熱，因此不容易被冷卻。通過設(shè)置有間隙70，以此相對高溫的旋轉(zhuǎn)軸10與相對低溫的線圈殼體20之間被絕熱，從而可以更有效地冷卻容納于線圈殼體20的內(nèi)部的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30。
[0115]如圖10所示，超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30具備如圖2所例示的所謂賽道(racetruck)型的超導(dǎo)線圈。在賽道型的線圈中，尤其在直線部分上通電時(shí)產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力增大，線圈機(jī)械破壞的危險(xiǎn)性增高。在本實(shí)施例中，通過線圈殼體20的壁，使與環(huán)向應(yīng)力對抗的抗力施加于超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30，因此可以顯著地減少上述破壞的危險(xiǎn)性。超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30例如可以由鉍系超導(dǎo)線材或釔系超導(dǎo)線材等構(gòu)成。超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30例如通過在制冷劑流路23中流通的制冷劑冷卻至30K左右，從而變成超導(dǎo)狀態(tài)。
[0116]超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30例如分別具備四個(gè)超導(dǎo)線圈，在構(gòu)成六個(gè)勵(lì)磁極的六個(gè)超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30中包含的24個(gè)超導(dǎo)線圈通過在設(shè)置于線圈殼體20的壁上的孔(未圖示)內(nèi)穿通的配線(未圖示)全部串聯(lián)連接。24個(gè)超導(dǎo)線圈所構(gòu)成的電流路徑的兩端通過經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸10的內(nèi)部的配線(未圖示)以及供電件9 (參照圖12)導(dǎo)出至旋轉(zhuǎn)機(jī)的外部，并與電源3 (參照圖12)連接。在配線上通電時(shí)，六個(gè)超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體30在周方向上交替地勵(lì)磁為N極和S極。
[0117]在楔形構(gòu)件40上形成有多個(gè)用于使將楔形構(gòu)件40固定于旋轉(zhuǎn)軸10的螺絲貫通的孔。線圈殼體20與楔形構(gòu)件40分別使用螺栓等的螺絲固定于旋轉(zhuǎn)軸10。在進(jìn)行上述固定時(shí)，線圈殼體20的側(cè)表面與楔形構(gòu)件40的側(cè)表面實(shí)現(xiàn)面抵接。兩個(gè)側(cè)表面可以整個(gè)面抵接，也可以僅一部分抵接。
[0118]圖12是根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的等效電路圖的一個(gè)示例。在圖12中，為了簡化，而將設(shè)置于各勵(lì)磁極的四個(gè)超導(dǎo)線圈作為單一的超導(dǎo)線圈31進(jìn)行圖示。將設(shè)置于各勵(lì)磁極的五片導(dǎo)體板作為單一的導(dǎo)體板32進(jìn)行圖示。對于圖12和圖3中共通的要素，標(biāo)以相同的符號以及名稱并省略詳細(xì)說明。
[0119]如圖12所示，根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)具備設(shè)置于六個(gè)勵(lì)磁極的每個(gè)上的超導(dǎo)線圈31、六個(gè)極保護(hù)電路、內(nèi)部保護(hù)電路38、和外部保護(hù)電路39 (第二保護(hù)電路)。
[0120]在圖12所示的示例中由極保護(hù)電路37與內(nèi)部保護(hù)電路38構(gòu)成第一保護(hù)電路。也可以省略極保護(hù)電路37與內(nèi)部保護(hù)電路38中任意一個(gè)。電源3也可以是恒流電源。
[0121]極保護(hù)電路37設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸10 (勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部)，對于超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的每個(gè)，均與勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈31并聯(lián)連接，保護(hù)超導(dǎo)線圈31。
[0122]內(nèi)部保護(hù)電路38設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸10 (勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部)，并且與勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈31全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端以與串聯(lián)路徑并聯(lián)的形式連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈31。內(nèi)部保護(hù)電路38在串聯(lián)路徑與供電件9之間與串聯(lián)路徑并聯(lián)連接。串聯(lián)路徑是在勵(lì)磁極所具備的超導(dǎo)線圈31全部串聯(lián)連接的情況下，將超導(dǎo)線圈31全部串聯(lián)連接的路徑。內(nèi)部保護(hù)電路38具體而言例如可以設(shè)置于在中心軸方向上貫通旋轉(zhuǎn)軸10的圓筒狀空間的內(nèi)部。
[0123]外部保護(hù)電路39設(shè)置于靜止部(不與勵(lì)磁轉(zhuǎn)子100 —起旋轉(zhuǎn)，被固定的部分)，相對于電源3與超導(dǎo)線圈31并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈31。
[0124]第一保護(hù)電路在圖12所示的示例中由極保護(hù)電路37和內(nèi)部保護(hù)電路38構(gòu)成。第一保護(hù)電路設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸10，相對于電源3與超導(dǎo)線圈31并聯(lián)連接，從而保護(hù)超導(dǎo)線圈31。
[0125]在上述結(jié)構(gòu)中，作為保護(hù)超導(dǎo)線圈31的機(jī)構(gòu)，存在這樣四個(gè)的導(dǎo)體板32、極保護(hù)電路37、內(nèi)部保護(hù)電路38和外部保護(hù)電路39。通過具備作為線圈保護(hù)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)體板32，以此減少極保護(hù)電路37、內(nèi)部保護(hù)電路38和外部保護(hù)電路39的負(fù)擔(dān)，從而容易進(jìn)行超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的設(shè)計(jì)。
[0126]通過具備設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部的第一保護(hù)電路、和設(shè)置于靜止部的第二保護(hù)電路，以此不僅在失超發(fā)生時(shí)還可在供電件上發(fā)生不正常情況時(shí)保護(hù)超導(dǎo)線圈。
[0127]此外，在具備極保護(hù)電路37的結(jié)構(gòu)中，在超導(dǎo)勵(lì)磁極周邊發(fā)生斷線時(shí)也可以保護(hù)超導(dǎo)線圈。
[0128]由上述說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員明了本發(fā)明的較多的改良和其他實(shí)施形態(tài)等。因此，上述說明只是例示解釋，是以向本領(lǐng)域技術(shù)人員教導(dǎo)實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)選的形態(tài)為目的提供。在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，可以實(shí)質(zhì)上變更其結(jié)構(gòu)和/或功能的具體內(nèi)容。
[0129]工業(yè)應(yīng)用性:
本發(fā)明的磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)作為在失超發(fā)生時(shí)能夠?qū)⒊瑢?dǎo)線圈所保持的能量更迅速地排出至超導(dǎo)線圈的外部的磁場發(fā)生裝置以及具備該磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)有用。
[0130]符號說明:
1磁場發(fā)生裝置；
2恒流電源；
3電源；
4保護(hù)電路；
5二極管；
6電阻器；
7感應(yīng)線圈；
8電阻器；
9供電件；
10旋轉(zhuǎn)軸；
11凹部；
12側(cè)表面；
14常溫減震器；
15真空斷熱層；
16旋轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度構(gòu)件；
17傳導(dǎo)冷卻構(gòu)件；
18冷卻機(jī)構(gòu)；
20線圈殼體；
21箱部；
22蓋部；23制冷劑流路；
24凸部；
26側(cè)表面；
30超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體；
31超導(dǎo)線圈；
32導(dǎo)體板；
33電阻器；
34二極管；
35低收縮構(gòu)件；
37極保護(hù)電路；
38內(nèi)部保護(hù)電路；
39外部保護(hù)電路；
40楔形構(gòu)件；
50制冷劑配管；
70空隙；
100勵(lì)磁轉(zhuǎn)子。
【權(quán)利要求】
1.一種磁場發(fā)生裝置，具備: 卷繞超導(dǎo)線材而成的超導(dǎo)線圈； 由導(dǎo)體構(gòu)成，與所述超導(dǎo)線圈絕緣，并且以在所述超導(dǎo)線圈的卷軸方向上與所述超導(dǎo)線圈相鄰且一側(cè)主表面朝向超導(dǎo)線圈的形式進(jìn)行配置的未被分割導(dǎo)體板；和 與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，使流通至所述超導(dǎo)線圈的電流衰減的保護(hù)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述未被分割的導(dǎo)體板在從所述超導(dǎo)線圈的卷軸方向上觀察時(shí)覆蓋所述超導(dǎo)線圈的整個(gè)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，在將所述超導(dǎo)線圈的卷軸方向作為上下方向時(shí)，所述未被分割的導(dǎo)體板在所述超導(dǎo)線圈的上下分別配置有一片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于， 具備多個(gè)所述超導(dǎo)線圈； 所述多個(gè)超導(dǎo)線圈以使卷軸方向一致的形式層疊； 所述未被分割的導(dǎo)體板在所述層疊的所述多個(gè)超導(dǎo)線圈中，在各相鄰的所述超導(dǎo)線圈之間分別配置有一片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述超導(dǎo)線圈具有賽道形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述未被分割的導(dǎo)體板在從所述超導(dǎo)線圈的卷軸方向觀察時(shí)，具有與所述超導(dǎo)線圈的外側(cè)的輪廓相同的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述未被分割的導(dǎo)體板具有在整個(gè)表面上無槽的平板狀的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述未被分割的導(dǎo)體板的厚度為所述超導(dǎo)線圈的卷軸方向的厚度的0.3倍以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述未被分割的導(dǎo)體板的厚度為3mm以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述未被分割的導(dǎo)體板由所述超導(dǎo)線圈的工作溫度下的電阻率為1.0X10—9ΩΠ1以下的材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置，其特征在于，所述未被分割的導(dǎo)體板由從剩余電阻比為100以上的無氧銅、純鋁、純金以及純銀組成的群中選擇的至少一種材料形成。
12.—種超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)， 是具備權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，具備: 旋轉(zhuǎn)軸；和 固定于所述旋轉(zhuǎn)軸，具備所述超導(dǎo)線圈和所述未被分割的導(dǎo)體板的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體； 所述超導(dǎo)線圈構(gòu)成所述超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁繞組； 還具備向所述超導(dǎo)線圈供給電流的電源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述保護(hù)電路設(shè)置于靜止部，相對于所述電源與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述保護(hù)電路設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸，相對于所述電源與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述保護(hù)電路具備: 與所述超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的各勵(lì)磁極所具備的所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的多個(gè)極保護(hù)電路；和 在與所述勵(lì)磁極所具備的所述超導(dǎo)線圈全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端，與所述串聯(lián)路徑并聯(lián)連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的內(nèi)部保護(hù)電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述保護(hù)電路具備: 設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸，相對于所述電源與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的第一保護(hù)電路；和 設(shè)置于靜止部，相對于所述電源與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的第二保護(hù)電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于， 所述第一保護(hù)電路具備: 與所述超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的各勵(lì)磁極所具備的所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的多個(gè)極保護(hù)電路；和 在與所述勵(lì)磁極所具備的所述超導(dǎo)線圈全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端，與所述串聯(lián)路徑并聯(lián)連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的內(nèi)部保護(hù)電路。
18.—種超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，是具備權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的磁場發(fā)生裝置的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，具備: 旋轉(zhuǎn)軸；和 固定于所述旋轉(zhuǎn)軸，具備所述超導(dǎo)線圈和所述未被分割的導(dǎo)體板的超導(dǎo)線圈-導(dǎo)體板復(fù)合體； 所述超導(dǎo)線圈構(gòu)成所述超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的勵(lì)磁繞組； 還具備: 供電件；和 設(shè)置于靜止部，通過所述供電件向所述超導(dǎo)線圈供給電流的電源； 所述保護(hù)電路具備: 設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸，相對于所述電源與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的第一保護(hù)電路；和 設(shè)置于所述靜止部，相對于所述電源與所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的第二保護(hù)電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述第一保護(hù)電路具備: 與所述超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)的多個(gè)勵(lì)磁極的各勵(lì)磁極所具備的所述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的多個(gè)極保護(hù)電路；和 與所述勵(lì)磁極所具備的所述超導(dǎo)線圈全部串聯(lián)連接而成的串聯(lián)路徑的兩端以與所述串聯(lián)路徑并聯(lián)的形式連接，從而保護(hù)所述超導(dǎo)線圈的內(nèi)部保護(hù)電路。
【文檔編號】H01F6/02GK104395973SQ201380034561
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】村瀨陽平, 梅本勝彌 申請人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社