Сверхпроводящий магнит и способ его изготовления Советский патент 1988 года по МПК H01F6/06 

Изобретение относится к электро- , технике и энергетике и может быть использовано при конструировании и производстве магнитов со сверхпроводящими обмотками, преимущественно для поездов на магнитной подушке.

Цель изобретения - повышение КПД

и надежности сверхпроводящего магнита I

На фиг. 1 изображен сверхпроводя-

щий магнит, общий вид; на фиг.2 то же, вариант; на фиг. 3 - то же,

поперечное сечение по фиг. 1; на

фиг, 4 - то же, поперечное сечение

по фиг. 2; на фиг. 5 - исполнение перегородки сверхпроводящего магнита

вариант.

В сверхпроводящем магните преимущественно для поездов на магнитной подушке, содержащем каркас 1, обмот- ку 2 из сверхпроводящего проводника, вьтолненную в виде замкнутого контуг ра, размещенную в отверждаемом материале 3 и выполненную в поперечном сечении прямоугольной формы, каркас 1 вьтолнеи в виде кольцевого короба С-образного поперечного сечения и снабжен внутренней перегородкой 4 с прямоугольным поперечным сечением, края которой, совмещенные с краями короба, выполнены по наружным обра-, зующим короба, и крышкой 5 кольцевой формы, края которой соединены с коробом в зоне его краев, причем полость между перегородкой и кольцевым коро- бом образует объем для 1щркуляции хладагента, преимущественно жидкого гелия, а в полости между перегородкой 4 и крышкой 5 размещена обмотка 2 с отвержцаемым-материалом 3. При этом три стороны прямоугольной в поперечном сечении обмотки 2 прилегают к перегородке 4, а четвертая - к крышке 5 короба. Короб с перегородкой выполнены в виде единого конструктивного элемента и образуют шаблон для намотки обмотки 2. Крышка (фиг. 2) снабжена средством 6 для инжектирования отверждаемого материала 3. Перегородка 4 (фиг. 5) снабжена тремя дополнительными пластинами 7 из электропроводящего материала,.размещенными на внутренних стенках перегородки, причем размер пластин соответствует размеру сторон прямоугольной обмотки 2. Дополнительные пластины выполнены из металла. В способе изготовления сверхпроводящего магнита преимущественно для поездов на магнитной подушке, содержащем операции изготовления каркаса, намотки проводников обмотки и пропитки отверждающим материалом путем введения последнего через средство для инжектирования в полость, заполненную обмоткой, после намотки проводников обмотки на края каркаса, накладывают крышку и герме- тично соединяют преимущественно сваркой края каркаса с краями крьшки, затем места соединения охлаждают до температуры, меньшей температуры, вызывающей растрескивание отверждаемого материала. После пропитки обмотки отверждаемым материалом средство для инжектирования закрывают.

i

Согласно вариантам исполнения по фиг. 2 и 4 обмотка 2 из сверхпроводящего проводника может быть размещена непосредственно у наружной поверхности каркаса 1, причем объем для циркуляции хладагента расположен у внутренней поверхности каркаса по его внутренней образующей. Согласно варианту исполнения по фиг. 2 в объеме для циркуляции хладагента могут быть выполнены ребра жесткости, примыкйю- щие своей торцовой частью к перегородке 4. Здесь же в объеме для циркуляции хладагента на пути прохождения хладагента установлены пластины с отверстиями для прохода хладагента. В варианте исполнения.по фиг. 5 дополнительные пластины 7 служат для лучшей намотки провода обмотки в углах прямоугольного поперечного сечения. Кроме того, улучшается проводимость конструкции обмотки из-за использования металлических пластин с хорошей проводимостью. I .

Способ изготовления сверхпроводящего магнита предусматривает пропитку обмотки отверждающим материалом после операции сварки каркаса с крышкой при температуре, меньшей температуры, вызывающей растрескивание от- верждающего материала. В качестве отверждающего материала может быть использована эпоксидная смола, которую инжектируют через средство 6 для инжектирования отверждаемого материала. Воздух из объема, заполненного обмоткой, выходит через аналогичное средство (не показано). После пропитки обмотку отверждающим материалом средство для инжектирования закрывают.

Формула изобретения

1.Сверхпроводящий магнит npeHNry- щественно для поездов на магнитной подушке, содержащий каркас, обмотку

из сверхпроводящего проводника, выполненную в виде замкнутого контура, размещенную в отверждаемом материале и выполненную в поперечном сечении прямоугольной формы, отличающийся тем, что, с целью повышения КДЦ и надежности сверхпроводящего магнита, каркас вьшолнен в виде коль- .цевого короба С-образного поперечно- го сечения и снабжен внутренней перегородкой с прямоугольным поперечным сечением, края которой, совмещенные с края№1 короба, вьшолнены по наружным образующим короба, и крьшгкой кольце- вой формы, края которой соединены с коробом в зоне его краев, причем полость меяяу перегородкой и кольцевым коробом образует объем для циркуляции хладагента, преимущественно жид- кого гелия, а в полости между nispe- . городкой и крышкой размещена обмотка с отверждаемым материалом, при этом три стороны прямоугольной в поперечном сечении обмотки прилегают к пере- городке, а четвертая - к крьщпсе короба .

2.Магнит по п. ), отличающий с я тем, что короб с перегородкой выполнены в виде единого конструктивного элемента и образуют шаблон для намотки обмотки.

3.Магнит по п. 1, отличающий с я тем, что крьшка. снабжена

средством для и 1жектирования стверж- даемого материала.

4. Магнит по пп. 1-3, отличающийся тем, что перегородка снабжена тремя дополнительными пластинами из электропроводящего материала, размещенными на внутренних стенках перегородки, причем размер пластин соответствует размеру сторон прямоугольной обмотки.

5.Магнит по пп. 1 - 4 о т л и- чающийся тем, что дополни- тельнь е пластины вьтолнены из ме талла.

6.Способ изготовления сверхпроводящего магнита преимущественно для поездов на магнитной.подущке, содержащий операции изготовления каркаса, намотки проводников обмотки и пропитки обмотки отверждающим материалом путем введения последнего через средство для инжектирования в полость, заполненную обмоткой, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьше- ния надежности и КПД, после намотки проводников обмотки на края каркаса накладывают крышку и герметично соединяют преимущественно сваркой края каркаса с краями крышки, затем места соединения охлаждают jjo температуры, меньшей температуры, вызывающей растрескивание отверждаемого материала,

7.Способ по п. 6, отличающийся тем, что после пропитки обмотки отверждающим материалом сред ство для инжектирования закрывают.

Изобретение относится к электротехнике и энергетике и может быть использовано при конструировании и производстве магнитов со сверхпрово-. дящими обмотками. Цель изобретения повьшение КПД и надежности сверхпроводящего магнита. Магнит содержит каркас 1, обмотку 2 из сверхпроводящего проводника, выполненною в виде замкнутого контура, размещенную в отверждающем материале 3. Каркас 1 вьтолнен в виде кольцевого короба - С-образного поперечного сечения и снабжен внутренней перегородкой 4 с прямоугольным поперечным , края которой совмещены с краями короба и вьшолнены по наружным образующим короба, и крышкой 5 кольцевой формы, края которой соединены с коробом в зоне его краев. Полость между перегородкой и кольцевыми коробами образует- объем для циркуляции хладагента, а в полости между перегородкой 4 и крышкой 5 размещена обмотка 2. Способ изготовления сверхпроводящего магнита предусматривает пропитку обмотки отверждающим материалом после операции сварки каркаса с крышкой при температуре меньше температуры, вызывающей растрескивание отверядающего материала. 2 с. и 5 3.п. ф-лы, 5 ил. I СО 00 QD СО Од О

фие.2

/////7 /////////7////

V////t //////////

7

сриг.

фиг.З

(ua5