Top > Search of International Patents > SUPERCONDUCTIVE ROTOR, SUPERCONDUCTIVE ROTATING MACHINE, AND SUPERCONDUCTIVE ROTATING-MACHINE SYSTEM

SUPERCONDUCTIVE ROTOR, SUPERCONDUCTIVE ROTATING MACHINE, AND SUPERCONDUCTIVE ROTATING-MACHINE SYSTEM

Foreign code F120006764
File No. 1962
Posted date Jun 14, 2012
Country WIPO
International application number 2008JP073733
International publication number WO 2009/116219
Date of international filing Dec 26, 2008
Date of international publication Sep 24, 2009
Priority data
  • P2008-069521 (Mar 18, 2008) JP
Title SUPERCONDUCTIVE ROTOR, SUPERCONDUCTIVE ROTATING MACHINE, AND SUPERCONDUCTIVE ROTATING-MACHINE SYSTEM
Abstract Disclosed are a superconductive rotor, a superconductive rotating machine and a superconductive rotating-machine system, which have the constitution of an induction machine and which can rotate inductively and synchronously. These rotor, machine and system are excellent in heat release, stable even in an excessive load and easy for capturing a magnetic flux for the synchronous rotations. The superconductive rotor (7) comprises a superconductive cage winding (73) made of superconductive wire lines of a plurality of superconductive wires coated with a highly conductive metal, normally conductive cage windings (74) made of a normally conductive material, a cylindrical rotor iron core (71) having a plurality of slots (72) for accommodating the individual rotor bars (73a and 74a) of the two cage windings (73 and 74), and a rotor shaft (75) disposed coaxially with the rotor iron core (71). When the superconductive cage winding (73) is in the non-superconductive state, the superconductive rotor (7) is rotated mainly by the induced torque which is generated in the normally conductive cage windings (74) by the rotating magnetic field. When the superconductive cage winding (73) is in the superconductive state, on the other hand, the superconductive rotor (7) is rotated mainly by the synchronized torque which is generated as a result that the superconductive cage winding (73) traps the magnetic flux of the rotating magnetic field.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】回転磁界を発生させる固定子内に配置されて回転する超電導回転子であって、複数の超電導線を高導電性金属で被覆した単数または複数本の超電導線材からなるロータバーおよびエンドリングによって形成された超電導かご形巻線と、常電導材からなるロータバーおよびエンドリングによって形成された常電導かご形巻線と、前記両かご形巻線の前記各ロータバーを収容する複数のスロットを備えた円柱状の回転子鉄心と、前記回転子鉄心に同軸に設けられた回転子軸と、を含んでいて、前記超電導かご形巻線が非超電導状態であるとき、前記回転磁界に起因して前記常電導かご形巻線に生じる誘導トルク主動で回転する一方、前記超電導かご形巻線が超電導状態であるとき、前記超電導かご形巻線が前記回転磁界の磁束を捕捉することで生じる同期トルク主動で回転するようになっていることを特徴とする超電導回転子。

【請求項2】前記超電導線は、NbTiもしくはNb3Snに代表される金属系低温超電導体、イットリウム系もしくはビスマス系に代表される酸化物系高温超電導体、あるいは二ホウ化マグネシウム超電導体からなっており、前記高導電性金属は、銀、銅、金、アルミニウムもしくはそれらの合金であることを特徴とする請求項1に記載の超電導回転子。

【請求項3】前記常電導かご形巻線は、前記超電導かご形巻線における前記高導電性金属を所定厚さ以上にすることによって形成されていて、前記超電導かご形巻線と一体的になっていることを特徴とする請求項1または2に記載の超電導回転子。

【請求項4】前記超電導かご形巻線と前記常電導かご形巻線とは別体になっており、さらに、前記超電導かご形巻線は、前記常電導かご形巻線よりもかごが大きく、前記各ロータバーが前記常電導かご形巻線の各ロータバーよりも外側に位置していることを特徴とする請求項1または2に記載の超電導回転子。

【請求項5】前記超電導かご形巻線と前記常電導かご形巻線とは別体になっており、さらに、前記常電導かご形巻線は、前記超電導かご形巻線よりもかごが大きく、前記各ロータバーが前記超電導かご形巻線の各ロータバーよりも外側に位置していることを特徴とする請求項1または2に記載の超電導回転子。

【請求項6】前記超電導かご形巻線の前記ロータバーの数と、前記常電導かご形巻線の前記ロータバーの数と、前記回転子鉄心の前記スロットの数とは同数であり、各スロット内に前記超電導かご形巻線の前記ロータバーと前記常電導かご形巻線の前記ロータバーとが1本ずつ収容されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の超電導回転子。

【請求項7】回転磁界を発生させる固定子巻線を備えた固定子内に、請求項1~6のいずれか1項に記載の超電導回転子が配置されてなることを特徴とする超電導回転機。

【請求項8】前記固定子巻線は超電導材からなっており、当該超電導材の臨界温度は、前記超電導かご形巻線を形成する前記超電導線材の臨界温度以上になっていることを特徴とする請求項7に記載の超電導回転機。

【請求項9】請求項7に記載の超電導回転機と、前記超電導回転機を超電導状態になるまで冷却し得る冷却装置と、前記超電導回転機を制御する制御装置と、を含んでいて、前記制御装置は、前記超電導回転機が前記誘導トルク主動で回転している場合に使用すべき第1の制御パターンと、前記超電導回転機が前記同期トルク主動で回転している場合に使用すべき第2の制御パターンと、を有しており、前記固定子巻線内を流れる電流の値が、前記超電導かご形巻線が超電導状態になったことに起因して低下したとき、前記第2の制御パターンを用いて前記超電導回転機を制御し、そうでないとき、前記第1の制御パターンを用いて前記超電導回転機を制御するようになっていることを特徴とする超電導回転機システム。

【請求項10】前記制御装置は、始動時において前記超電導かご形巻線が前記回転磁界の磁束を捕捉してない状態で超電導状態になっている場合、前記超電導かご形巻線に流れる電流が臨界電流を越えるように、前記固定子巻線への印加電圧および/または当該印加電圧の周波数を変化させ、前記超電導かご形巻線を磁束フロー状態にし、前記超電導かご形巻線に前記回転磁界の磁束を鎖交させるようになっていることを特徴とする請求項9に記載の超電導回転機システム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Kyoto University
  • Inventor
  • NAKAMURA, Taketsune
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM(UTILITY MODEL),DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
Please contact us by e-mail or facsimile if you have any interests on this patent. Thanks.

PAGE TOP

close
close
close
close
close
close