Сверхпроводящая обмотка Советский патент 1986 года по МПК H01F6/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области прикладной сверхпроводимости, и может быть использовано при создании крупных сверхпроводящих магнитных систем для получения магнитных полей пг-едельньгх для данного материала обмотки.

Цель изобретения - расширение области применения сверхпроводящих обмоток путем повышения рабочей плотности токаНа фиг.1 изображен соленоид с витками, образованными спирально сое диненными,пластинами в виде разрезанных колец или полуколец} на фиг.2 - процесс сборки такого соленоида, при котором соседние кольца соединяются внакладку, образуя плоскую спираль - геликоид; на фиг.З - пластина в виде разрезанного кольца, состоящего из продольно расположенны сверхпроводящих комбинированных проводов , соединенных между собой с помощью электропроводного материалаJ на фиг.4 - пластина в виде кольца сплошными стрелками указано направление транспортного тока, пунктирными - диамагнитного тока).

Сверхпроводящая обмотка 1 содержи плоские витки, образованные но соединенными пластинами 2, напри|мер, в виде полуколец или разрезанных колец. Пластины соединяются между собой внакладку, образуя спираль с плоскими витками - геликоид 3 (фиг.2). Каждая плас гина состоит из продольно расположенных сверхпроводя щяк композитных проводов 4, соединенных между собой с помощью электропроводного материала 5, например оЛова (фиг.3).

Сверхпроводящая обмотка работает следующим образом.

При вводе тока транспортный ток течет без сопротивления вдоль пластины на сверхпроводящей части композитного провода. Диамагнитные токи, которые наводятся в пластинах,быстро затухают, замыкаясь в поперечном направлении через сопротивление электропроводного материала и стабилизирующую матрицу композитного привода. Благодаря этому повышается устойчивость к скачкам потока, что позволяет повысить общую плотность тока при заданном магнитном поле.

j

5

Проявление эффекта повышения рабочей плотности тока особенно существенно в магнитных системах, витки которых выполнены в виде пластин.

В таких конструкциях наибольшее магнитное поле создается на внутренней поверхности пластины, критическая плотность тока сверхпроводника обратно пропорциональна величине магнитного поля. В связи с этим исключение диамагнитных токов на внутренней поверхности пластины позволяет повысить рабочую плотность тока магнитной системы и обеспечить тем самым предельные значения магнитного поля для данного материала обмотки.

Использование электропроводного материала для соединения прово дов диктуется также необходимоетьк наиболее просто и надежно обеспечить механическую, прочность, монолитность пластины. Лобов такое соединение, например пайка, диффузионная сварка, гальваническое сращивание, обеспечивает существенно более простое,надежное и прочное соединение, чем изоляционные материалы, например клей.

Кроме того, электропроводный материал, например сплав или металл, имеет модули Юнга и температурные коэффициенты линейного расширения, гораздо более близкие к такояын композитного проводника, чем изолирующие материалы.

Замена фольги, из которой обычно выполняются пластины обмотки, на сверхпроводящий провод делает конструкцию магнитной системы реальной и доступной для изготовления незави-ч симо от размеров устройства. Доступ- ность изготовления механически прочной обмотки в сочетании с приемлемой для практики рабочей плотностью тока обеспечивает возможность широкого использования такой конструкции взамен существующих.

Обмотки крупных сверхпроводящих систем представляют собой, в основном, конструкции галетного типа со сложными бандажами и низкой рабочей плотностью тока. В особенности это относ ится к обмоткам некруглой формы, например к рейстрекам. 5 в рейстреке на прямом участке принципиально нельзя намотать провод на каркас с натягом. Поэтому при- ходится прибегать к весьма сложным

0

5

0

5

0

3.12298274

слособам бандажирования и замоноли- применяться хрупкие провода небольшой чивания.длины из материалов с перспективными

Предлагаемая конструкция эту зада-; характеристиками, такие как , чу решает. Кроме того, в ней MorvT Nb,Ge, .

Фиг.1

Фиг.З

ФигЛ

Редактор Л. Гратилло Заказ 2455/52

Составитель И. Якимец

Техред И.Попович Корректор И. Муска

Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Проиэводгтненно-полнграфическое предприятие, г. .Ужгород, ул. Проектная,4