(57)【要約】【課題】各超電導コイルに流れる交流電流の位相、大きさを自在に調整して、コイル間に均一な交流電流を流すことができる超電導コイル装置、誘導子型同期機、及び変圧装置を提供すること。【解決手段】超電導部材が巻回され、かつ並列に配された複数の超電導コイルを有する電機子コイルと、超電導コイルに交流電流を通電させ、又は、超電導コイルから交流電流が通電する電線部材１７を複数有する交流電気配線１８と、交流電気配線１８の途中に配された電流調整器２０とを備え、電流調整器２０が、電機子コイルから遠位側にて電線部材１７がともに巻回されて形成された第一巻線部２３の各々が直列に接続された第一巻線部群２５と、電機子コイルに対して近位側にて第一巻線部群２５と直列に接続され、電線部材１７の各々が第一巻線部２３と逆方向に巻回されて形成された第二巻線部２６の各々が、第一巻線部２３の各々の近傍に順次配された第二巻線部群２７とを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導部材が巻回され、かつ並列に配された複数の超電導コイルを有する超電導コイル群と、
前記超電導コイルに交流電流を通電させ、又は、前記超電導コイルから交流電流が通電する電線部材を複数有する電線部材群と、
前記電線部材群の途中に配された電流調整器と、
を備えていることを特徴とする超電導コイル装置。
【請求項２】
前記電流調整器が、
前記超電導コイル群から遠位側にて前記電線部材がともに巻回されて形成された第一巻線部の各々が直列に接続された第一巻線部群と、
前記超電導コイル群に対して近位側にて前記第一巻線部群と直列に接続され、前記電線部材の各々が前記第一巻線部と逆方向に巻回されて形成された第二巻線部の各々が、前記第一巻線部の各々の近傍に順次配された第二巻線部群と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の超電導コイル装置。
【請求項３】
前記第一巻線部における前記電線部材の巻き数と交流電流の大きさとの積が、前記第二巻線部における前記電線部材の巻き数と交流電流の大きさとの積と同一であることを特徴とする請求項２に記載の超電導コイル装置。
【請求項４】
前記電流調整器が、強磁性を有し、第一側脚部及び第二側脚部と、これら側脚部の端部をそれぞれ結合する連結部とを有するコア部を複数備え、
前記コア部の前記第一側脚部に前記第一巻線部が配され、
前記コア部の前記第二側脚部に前記第二巻線部が配されていることを特徴とする請求項２に記載の超電導コイル装置。
【請求項５】
前記コア部は、複数の薄板部材が積層されて構成されていることを特徴とする請求項４に記載の超電導コイル装置。
【請求項６】
前記超電導コイルを貫通する柱状磁性体を備えていることを特徴とする請求項２から５の何れか一つに記載の超電導コイル装置。
【請求項７】
前記超電導コイルは、前記超電導部材がダブルパンケーキ巻き、シングルパンケーキ巻き、或いはレーストラック巻き、又はこれらが直列接続されていることを特徴とする請求項２から５の何れか一つに記載の超電導コイル装置。
【請求項８】
前記電線部材が、超電導材からなることを特徴とする請求項２から７の何れか一つに記載の超電導コイル装置。
【請求項９】
前記電流調整器が、インバータ装置を有する交流電源装置と、誘導子型同期機又は変圧装置と、の間に配されていることを特徴とする請求項１から８に記載の超電導コイル装置。
【請求項１０】
請求項２から８の何れか一つに記載の超電導コイル装置を備えていることを特徴とする誘導子型同期機。
【請求項１１】
請求項２から８の何れか一つに記載の超電導コイル装置を備えていることを特徴とする変圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導コイル装置及びこれを備えて電機子の極性変化と回転軸の回転とが同期して回転する誘導子型同期機、並びに、超電導コイル装置における交流電圧を変更する変圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導部材が巻回されてなる超電導コイルに通電した場合、超電導コイルに生じる磁場の磁束線が超電導コイル自身を貫通する。そのため、特にビスマス系の超電導部材を使用した場合、磁束密度が大きくなるにつれて流れる電流量が減少してしまい、電流が流れにくくなる。そこで、ビスマス系の超電導部材が極低温度（液体ヘリウム温度）で金属系材料よりも遙かに高い臨界磁界を有することから、超電導コイル全体を液体ネオンや液体ヘリウムによって極低温度に冷却したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような超電導コイル装置は、磁束密度が大きくなっても超電導コイルの温度を好適に維持して電流量を維持することができる。
【０００３】
このような超電導コイルを複数隣接させて並列に配し、各超電導コイルに又は超電導コイルから交流電流を流した場合、偏流が発生して各コイルに流れる電流の大きさや位相に差又はズレが生じる。この際には、超電導コイル間で出力又は発電量に差が生じるため、所望の性能が得られなくなる。そこで、このような偏流を抑制するために、超電導部材の様々な巻き方が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００-３２３３２１号公報
【特許文献２】特開平１０-３０８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の超電導コイル装置では、超電導コイルの相互インダクタンスの影響によって未だ偏流が生じてしまい、各コイルに均一の電流を流すことが十分にできない。また、超電導コイル自身を流れる交流電流のため、コイルに磁束線が鎖交して超電導コイルが発熱してしまい、超電導コイルの交流電流が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、各超電導コイルに流れる交流電流の位相、大きさを自在に調整して、コイル間に均一な交流電流を流すことができる超電導コイル装置、誘導子型同期機、及び変圧装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の解決手段として、超電導部材が巻回され、かつ並列に配された複数の超電導コイルを有する超電導コイル群と、前記超電導コイルに交流電流を通電させ、又は、前記超電導コイルから交流電流が通電する電線部材を複数有する電線部材群と、前記電線部材群の途中に配された電流調整器と、を備えていることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【０００７】
また、本発明に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記電流調整器が、前記超電導コイル群から遠位側にて前記電線部材がともに巻回されて形成された第一巻線部の各々が直列に接続された第一巻線部群と、前記超電導コイル群に対して近位側にて前記第一巻線部群と直列に接続され、前記電線部材の各々が前記第一巻線部と逆方向に巻回されて形成された第二巻線部の各々が、前記第一巻線部の各々の近傍に順次配された第二巻線部群と、を備えていることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【０００８】
この発明は、第一巻線部及び第二巻線部における電線部材の巻き数を調整することによって、第一巻線部と第二巻線部とに生じる磁束を打ち消し合うように、第一巻線部及び第二巻線部を流れる電流の大きさをそれぞれ異ならせることができる。この際、第二巻線部側の磁束が変動しても、変動を打ち消す方向の電流を第二巻線部に発生させることができ、磁束の変動を抑えることができる。
【０００９】
また、本発明に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記第一巻線部における前記電線部材の巻き数と交流電流の大きさとの積が、前記第二巻線部における前記電線部材の巻き数と交流電流の大きさとの積と同一であることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【００１０】
この発明は、第一巻線部と第二巻線部とに発生する磁束の大きさを同じにすることができ、相互に打ち消すことができる。従って、第一巻線部と第二巻線部との間の磁束が変動した場合、より好適に変動を打ち消す方向の電流を第二巻線部に発生させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る第４の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記電流調整器が、強磁性を有し、第一側脚部及び第二側脚部と、これら側脚部の端部をそれぞれ結合する連結部とを有するコア部を複数備え、前記コア部の前記第一側脚部に前記第一巻線部が配され、前記コア部の前記第二側脚部に前記第二巻線部が配されていることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【００１２】
この発明は、第一巻線部の磁束を第一側脚部に収束させ、かつ、第二巻線部の磁束を第二側脚部に収束させることができ、電流調整器における出力の損失を好適に抑えることができる。そして、連結部を介してコア部内に交流電流を流すことができる。
【００１３】
また、本発明に係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記コア部は、複数の薄板部材が積層されて構成されていることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
この発明は、コア部内に発生する渦電流を各層間で打ち消すことができ、より安定した磁束を発生させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る第６の解決手段として、上記第２から第５の何れか一つの解決手段において、前記超電導コイルを貫通する柱状磁性体を備えていることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【００１５】
この発明は、超電導コイルから発生する磁束を柱状磁性体に流すことができ、超電導コイルと鎖交する磁束を減らすことができる。従って、超電導コイルの発熱を抑えて、交流電流の大きさを好適に維持することができる。
【００１６】
また、本発明に係る第７の解決手段として、上記第２から第５の何れか一つの解決手段において、前記超電導コイルは、前記超電導部材がダブルパンケーキ巻き又はシングルパンケーキ巻きされていることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【００１７】
この発明は、超電導部材の巻き数を超電導コイル毎に調節することができ、各コイルを流れる交流電流をより好適に均一化することができる。
【００１８】
また、本発明に係る第８の解決手段として、上記第２から第７の何れか一つの解決手段において、前記電線部材が、超電導材からなることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【００１９】
また、本発明に係る第９の解決手段として、上記第１から第８の何れか一つの解決手段において、前記電流調整器が、インバータ装置を有する交流電源装置と、誘導子型同期機又は変圧装置と、の間に配されていることを特徴とする超電導コイル装置を採用する。
【００２０】
また、本発明に係る第１０の解決手段として、上記第２から第８の何れか一つの解決手段に係る超電導コイル装置を備えていることを特徴とする誘導子型同期機を採用する。
【００２１】
また、本発明に係る第１１の解決手段として、上記第２から第８の何れか一つの解決手段に係る超電導コイル装置を備えていることを特徴とする変圧装置を採用する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、並列に配された複数の超電導コイルの各々を流れる交流電流の大きさを均一にし、かつ、位相を揃えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の一実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
本発明に係る超電導電動機（誘導子型同期機）１は、超電導コイル装置２を備えて中心部に回転軸３を有するアキシャルギャップ構造の超電導電動機であって、磁性体からなるヨーク５と、ヨーク５から回転軸３の軸方向に突出して設けられ、径方向にＮ極及びＳ極を形成する界磁コイル６とを有して、回転軸３方向に互いに対向するように左右対称に配された一対の界磁側固定子７Ａ，７Ｂと、界磁コイル６によって形成されるＮ極に対向するように配されて磁化されるＮ極誘導子８と、界磁コイル６によって形成されるＳ極に対向するように配されて磁化されるＳ極誘導子１０と、を有して、回転軸３方向に互いに対向するように左右対称に配された一対の回転子１１Ａ，１１Ｂと、回転軸３を回転自在、かつ、貫通可能に支持し、超電導コイル装置２が配された一対の回転子１１Ａ，１１Ｂに挟まれた電機子側固定子１２とを備えている。
【００２４】
超電導コイル装置２は、内周面１３ａ及び外周面１３ｂを有する円筒状の電機子用断熱冷媒容器（コイル容器）１３と、ビスマス系、イットリウム系といった超電導部材が巻回された超電導コイル１５を例えば１８個有し、これらの超電導コイル１５が並列に配されて電機子用断熱冷媒容器１３に収納されて冷却される電機子コイル（超電導コイル群）１６と、各超電導コイル１５に交流電流を通電させる１８本の電線部材１７を有する交流電気配線（電線部材群）１８と、交流電気配線１８の途中に配された電流調整器２０と、電機子用断熱冷媒容器１３の内周面１３ａと嵌合された円柱状の柱状磁性体２１と、を備えている。各超電導コイル装置２は、柱状磁性体２１の両端面２１ａ，２１ｂが、Ｎ極誘導子８及びＳ極誘導子１０と対向するように、回転軸３を中心とする電機子側固定子１２の同一円周上に所定の間隔を設けて埋設されている。
【００２５】
超電導コイル１５は、超電導部材が渦巻き状に巻回された第一パンケーキ部１５Ａと、第一パンケーキ部１５Ａに対面して配され、第一パンケーキ部１５Ａと逆方向に巻回された第二パンケーキ部１５Ｂとを備えてダブルパンケーキ巻きに構成されている。各超電導コイル１５は、発生する磁場の大きさに合わせて、両端に配されたコイルとそれ以外のコイルとで超電導部材の異なる巻き数となっている。なお、超電導コイルは、シングルパンケーキ巻き、或いはレーストラック巻き、又はこれらが直列接続に構成されていても構わない。
【００２６】
電流調整器２０は、電機子コイル１６から遠位側となる交流電源２２側にて電線部材１７がともに巻回されて形成された第一巻線部２３の各々が直列に接続された第一巻線部群２５と、電機子コイル１６に対して近位側にて第一巻線部群２５と直列に接続され、電線部材１７の各々が第一巻線部２３と逆方向に巻回されて形成された第二巻線部２６の各々が、第一巻線部２３の各々の近傍に順次配された第二巻線部群２７と、強磁性を有し、第一側脚部２８Ａ及び第二側脚部２８Ｂと、これら側脚部２８Ａ，２８Ｂの端部をそれぞれ結合する二つの連結部２８Ｃと、を有して複数配されたコア部２８と、を備えている。
【００２７】
第一巻線部２３における電線部材１７は、例えば一回巻きとされ、第二巻線部２６における電線部材１７は、例えば超電導コイルの数と同一の１８回巻きとなっている。なお、電線部材１７の巻き数は、第一巻線部２３における電線部材１７の巻き数と交流電流の大きさとの積が、第二巻線部２６における電線部材１７の巻き数と交流電流の大きさとの積と同一になるようなものであれば、上記巻き数に限定されない。
【００２８】
コア部２８の第一側脚部２８Ａには第一巻線部２３が配され、コア部２８の第二側脚部２８Ｂには第二巻線部２６が配されている。
コア部２８は、複数の薄板部材２８ａが積層されて構成されている。
【００２９】
柱状磁性体２１は、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の高透磁性材料からなる図示しない柱状片が、一つの板状片の周囲に配置されて組み合わされることによって構成されている。柱状磁性体２１の両端面２１ａ，２１ｂとなる周縁部は、柱状磁性体２１の外径よりも大きい外径を有している。
【００３０】
ヨーク５は、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性体からなり、回転軸３方向に所定の厚さを有する円盤状に形成されている。ヨーク５の中心部には、回転軸３が貫通可能な径の貫通孔５ａが設けられている。ヨーク５の互いに対向する内側の面には、回転軸３を中心として環状に形成された界磁用断熱冷媒容器３５が、それぞれ回転軸３方向に突出して設けられている。界磁用断熱冷媒容器３５内には、液体窒素が充填されており、界磁コイル６が内部に収納されている。
【００３１】
界磁コイル６は、ビスマス系、イットリウム系といった超電導材から構成されており、回転軸３回りに巻回されるようにして界磁用断熱冷媒容器３５内に収納されている。このため、界磁コイル６を励磁した際には、外周側と内周側との径方向に分かれて磁極が発生する。
【００３２】
一対の回転子１１Ａ，１１Ｂは、ＦＲＰやステンレス等の非磁性体からなり、中心部に設けられた嵌合孔３０ａにて回転軸３を固定支持する回転子本体３０をそれぞれ備えている。
ヨーク５と対向する回転子本体３０の外側の面には、界磁コイル６が係合される係合溝１１ａが、回転軸３を中心として環状に形成されている。そして、係合溝１１ａを囲むように設けられてＮ極誘導子８又はＳ極誘導子１０を内部に収納する収納凹部１１ｂ，１１ｃが、周方向に複数形成されている。
【００３３】
Ｎ極誘導子８には、図７に示すように、界磁用断熱冷媒容器３５と径方向外方又は内方から対向可能に曲面状に形成された一端面８ａと、柱状磁性体２１と対向した際に、回転子本体３０の周方向に長く、径方向に短い楕円板状又は略円板状に形成された他端面８ｂとが設けられている。Ｎ極誘導子８は、図８及び図９に示すように、回転子本体３０の中心に対して点対称となる位置に回転軸３方向に貫通して複数配されている。この際、Ｎ極誘導子８の一端面８ａは、界磁コイル６のＮ極発生位置に対向配置され、かつ、他端面８ｂは、電機子コイル１５に対向配置されている。
【００３４】
Ｓ極誘導子１０には、図１０に示すように、界磁用断熱冷媒容器３５と径方向外方又は内方から対向可能に曲面状に形成された一端面１０ａと、柱状磁性体２１と対向した際に、回転子本体３０の周方向に長く、径方向に短い楕円板状又は略円板状に形成された他端面１０ｂとが設けられている。Ｓ極誘導子１０は、図８及び図９に示すように、回転子本体３０の中心に対して点対称となる位置、かつ、Ｎ極誘導子８とは所定の位相差を有する位置に回転軸３方向に貫通してＮ極誘導子８と同数配されている。この際、Ｓ極誘導子１０の一端面１０ａは、界磁コイル６のＳ極発生位置に対向配置され、かつ、他端面１０ｂは、電機子コイル１５に対向配置されている。Ｎ極誘導子８及びＳ極誘導子１０は、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性体から構成されている。
【００３５】
電機子側固定子１２は、ＦＲＰやステンレス等の非磁性体からなる固定子本体３１を備えている。固定子本体３１の中心部には、回転軸３が貫通する貫通孔３１ａが配されている。固定子本体３１には、所定の間隔を設けて同一円周上に複数の超電導コイル装置２が複数埋設されている。
【００３６】
界磁コイル６には、直流電気配線３２を介して直流電源３３が接続されている。また、界磁用断熱冷媒容器３５及び電機子用断熱冷媒容器１３には、冷却配管３６を介して液体窒素を冷媒とする冷却器３７が接続されている。この冷却器３７は、液体窒素を冷却し、循環させるための不図示の駆動電源と接続されている。
【００３７】
次に、本実施形態に係る超電導コイル装置２及びこれを備える超電導電動機１の作用について説明する。
まず、冷却器３７を駆動して、冷却配管３６を介して界磁用断熱冷媒容器３５及び電機子用断熱冷媒容器１３に液体窒素を供給する。そして、界磁用断熱冷媒容器３５及び電機子用断熱冷媒容器１３内に配された界磁コイル６及び電機子コイル１５をそれぞれ冷却して超電導状態とする。
【００３８】
次に、直流電源３３から直流電流を界磁コイル６にそれぞれ給電する。このとき、直流電流の向きに応じて、界磁側固定子７Ａには、例えば、界磁コイル６の径方向外側にＮ極及び径方向内側にＳ極がそれぞれ形成される。これによって、Ｎ極誘導子８の電機子側固定子１２と対向する他端面８ｂにＮ極が導出される。一方、Ｓ極誘導子１０の電機子側固定子１２と対向する他端面１０ｂにＳ極が導出される。界磁側固定子７Ｂについても直流電流の向きに応じて同様の磁極が形成され、Ｎ極誘導子８及びＳ極誘導子１０のそれぞれの他端面８ｂ，１０ｂにそれぞれＮ極、Ｓ極が導出される。
【００３９】
この状態で、交流電源２２から三相交流を電機子コイル１５に給電する。
このとき、三相間の位相差によって、電機子コイル１５には回転軸３まわりに回転する回転磁界が発生する。そして、磁束線が柱状磁性体２１を軸方向に通過して、柱状磁性体２１の両端面２１ａ，２１ｂには互いに異なる磁極が交流周期に合わせて交互に現れる。この回転磁界がＮ極誘導子８及びＳ極誘導子１０のそれぞれの他端面８ｂ，１０ｂとの間で吸引・反発を繰り返して、一対の回転子１１Ａ，１１Ｂ間で同一方向の回転軸線回りの回転力を発生させ、回転軸３が回転する。
【００４０】
ここで、第一巻線部２３は、１８本の電線部材１７が１回巻回されてなり、第二巻線部２６は、そのうちの何れか１本が１８回巻回されている。また、電線部材１７の巻き方向は第一巻線部２３と第二巻線部２６とでは互いに異なる方向となる。従って、第一巻線部２３に生じる磁束と第二巻線部２６に生じる磁束とは、大きさが同一、向きが逆方向となり、コア部２８内で打ち消される。
【００４１】
また、超電導コイル１５に発生する磁場の大きさに応じて、両端部の超電導コイル１５とそれ以外の中央部の超電導コイル１５とでは超電導部材の巻き数が異なっているので、両端部の超電導コイル１５とそれ以外の中央部の超電導コイル１５とでは発生する磁束の大きさが異なる。しかし、負荷によっては、超電導コイル１５に発生する磁束のバランスが崩れて電機子コイル１６に偏流が発生する場合がある。
【００４２】
この際、電流調整器２０の第二巻線部２６に流れる電流が増減する。例えば、第二巻線部２６を流れる電流が増加した場合、第二巻線部２６に生じる磁束も増加する。このとき、第一巻線部２３に生じた磁束との差を打ち消す方向に電流が流れて、第一巻線部２３の磁束を増加させる一方、第二巻線部２６の磁束を減少させて、再び磁束を打ち消し合う。
【００４３】
従って、コア部２８毎に磁束を打ち消し合う好適な巻き数と電流とを調整することによって、電機子コイル１６内では、超電導コイル１５間の磁束の差が解消されて、均一な電流が流れる状態となる。こうして、電機子コイル１６内の超電導コイル１５間の出力が均一となる。
【００４４】
この超電導コイル装置２及び超電導電動機１によれば、電流調整器２０の第一巻線部２３及び第二巻線部２６における電線部材１７の巻き数を調整することによって、第一巻線部２３と第二巻線部２６とに生じる磁束を打ち消し合うように、第一巻線部２３及び第二巻線部２６を流れる電流の大きさをそれぞれ変動させることができる。この際、第二巻線部２６側の磁束が変動しても、変動を打ち消す方向の電流を第二巻線部２６に発生させることができ、磁束の変動を抑えることができる。従って、並列に配された複数の超電導コイル１５の各々を流れる交流電流の大きさを均一にし、かつ、位相を揃えることができる。
【００４５】
また、超電導コイル装置２が柱状磁性体２１を備えているので、電機子コイル１５自身を通過する磁束線を柱状磁性体２１にも通過させて、電機子コイル１５自身を通過する磁束線を少なくすることができる。このため、従来のように、電機子コイル１５を液体ネオンや液体ヘリウム等でなく液体窒素の温度で冷却しても、電機子コイル１５に十分な電流を流すことができる。しかもこのときの最大磁束密度は、柱状磁性体２１の最大磁束密度で制約されるが、柱状磁性体２１が冷却されていないので、磁束密度を維持することができる。
【００４６】
この際、柱状磁性体２１からはみ出した一部の磁束線が、超電導コイル１５の超電導部材を鎖交することを完全には抑えられない。そのため、超電導コイル１５の温度が上昇して流れる電流の大きさが減少する場合もある。このときには、超電導コイル１５の巻き数を減らして鎖交する超電導部材を減らせばよい。一方、電流調整器２０の第二巻線部２６の巻き数を削減して交流電流の大きさを増加させることにより、巻き数減による出力低下を抑えて超電導コイル１５の出力を維持させることができる。
【００４７】
また、第一巻線部２３における電線部材１７の巻き数と交流電流の大きさとの積が、第二巻線部２６における電線部材１７の巻き数と交流電流の大きさとの積と同一なので、第一巻線部２３と第二巻線部２６とに発生する磁束の大きさを同じにすることができ、相互に打ち消すことができる。従って、第一巻線部２３と第二巻線部２６との間の磁束が変動した場合、より好適に変動を打ち消す方向の電流を第二巻線部２６に発生させることができる。
【００４８】
さらに、電流調整器２０のコア部２８の第一側脚部２８Ａに第一巻線部２３が配され、コア部２８の第二側脚部２８Ｂに第二巻線部２６が配されている。従って、第一巻線部２３の磁束を第一側脚部２８Ａに収束させ、かつ、第二巻線部２６の磁束を第二側脚部２８Ｂに収束させることができ、電流調整器２０における出力の損失を好適に抑えることができる。そして、連結部２８Ｃを介してコア部２８内に交流電流を流すことができる。
【００４９】
また、コア部２８は、複数の薄板部材２８ａが積層されて構成されているので、コア部２８内に発生する渦電流を各層間で打ち消すことができ、より安定した磁束を発生させることができる。
【００５０】
さらに、超電導コイル１５を貫通する柱状磁性体２１を備えているので、超電導コイル１５から発生する磁束を柱状磁性体２１に流すことができ、超電導コイル１５と鎖交する磁束線を減らすことができる。従って、超電導コイル１５の発熱を抑えて、交流電流の大きさを好適に維持することができる。
【００５１】
また、超電導コイル１５が、超電導部材がダブルパンケーキ巻きとされているので、超電導部材の巻き数を超電導コイル１５毎に調節することができ、各コイルを流れる交流電流をより好適に均一化することができる。
【００５２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、誘導子型同期機を超電導電動機としているが、回転軸３を回転することにより発電させる発電機として使用しても構わない。この場合、交流電源２２の代わりに図示しない変圧装置等が配される。
【００５３】
この際、上述した超電導コイル装置２を備えた変圧装置を配しても構わない。この場合、変圧装置における偏流が好適に抑えられる。
【００５４】
また、電線部材は、常電導材に限らず、ビスマス系、イットリウム系といった超電導材からなるものとしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る超電導コイル装置及び超電導電動機の内部構造を示す断面概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る超電導電動機の電機子コイルを示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る超電導コイル装置の電流調整器を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る超電導コイル装置の電流調整器におけるコア部を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る超電導電動機の電流調整器の作用を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る超電導電動機の回転子本体を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る超電導電動機のＮ極誘導子を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る超電導電動機のＮ極誘導子及びＳ極誘導子の配置状態を示す構成斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る超電導電動機のＮ極誘導子及びＳ極誘導子の配置状態を示す構成斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る超電導電動機のＳ極誘導子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  超電導電動機（誘導子型同期機）、２  超電導コイル装置、１５  電機子コイル（超電導コイル）、１６  電機子コイル（超電導コイル群）、１７  電線部材、１８  交流電気配線（電線部材群）、２０  電流調整器、２３  第一巻線部、２５  第一巻線部群、２６  第二巻線部、２７  第二巻線部群、２８  コア部、２８Ａ  第一側脚部、２８Ｂ  第二側脚部、２８Ｃ  連結部、２８ａ  薄板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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