Сверхпроводящее магнитное устройство Советский патент 1990 года по МПК H01F6/00 

Изобретение относится к области криогенной электротехники, в частности к крупным сверхпроводящим маг- . нитным системам с большой запасенной энергией.

Цель изобретения - снизкение тру- доемкости изготовления обмотки крупных магнитных систем.

Сверхпроводящее магнитное устройство содержит слоевую обмотку из сверхпроводника, имеющег о по всей длине одинаковую площадь поперечного сечения и состоящего в поперечном сечении из N медных и композиционных проводов, содержащих волокна сверхпроводящего материала, при этом количество композиционных проводов п в поперегчном сечении сверхпроводника выбрано из соотношения IP/I 1 + k ,где I р- рабочий ток магнитной системы; I j - критический ток композиционного провода в магнитном поле в произвольно выбранном сечении сверхпроводника; k - ко- эфг 1ицие11т запаса, изменяющийся от 1. до 2.

, Благодаря вьтолнению сверхпроводника непрерывно секционированным с постоянным общ1м количеством проводов N в каждой секции, выбору количества композиционных проводов в секции по закону распределения магнитного поля в соответствующей сек- ции обмотки магнитного устройства, выполнению в каждой из секций оставшейся части (N-n) проводов медными.

ГО

являющимися непрерывным продолжв нием композиционных проводов, обеспечивается значительная эконог ия дорогостоящего сверхпроводящего ма- териала эа счет более полного использования его токонесущей способности. При этом в любом сечении v сверхпроводник имеет постоянную площадь поперечного сечения, .что поз- воляет снизить трудоемкость изготовления из него обмотки магнитного устройства.

Примером конкретного выполнения является крупное магнитное устройст- во, генерируияцее в отверстии диаметром 400 мм поле индукцией 12 Тл. Слоевая обмотка вьшолнена из сверхпроводника, содержащего в поперечном сечении проводов. Сверхпровод ник представляет собой одноповивную скрутку из N проводов, окруженную медной стабилизирукидей оболочкой, нанесенной гальваническим способом. В интервале магнитных полей от 14 до П Тл сверхпроводник содержит 11 композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего соединения NbjSn с повьшенными токонесущими свойствами, В интервале магнитных полей от П до 8 Тл сверхпроводник содержит от 10 до 8 композиционных проводов, содержащих волокна из сверпроводящего соединения NbgSn,

В интервале магнитных полей от 8 до 6 Тл сверхпроводник содержит от 10 до 7 композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего сплава ниобия с титаном. В интервале магнитных полей от 6 до 4 Тл сверхпроводник содержит от 7 до 5 композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего спла

5 0 5 0

5

0

ва ниобия с титаном. Во всех секция х сверхпроводник содержит дополнительное до 11 количество медных провбдов, имеющих диаметр, равный диаметру композиционных проводов.

Использование предлагаемого сверхпроводника для слоевой намотки оптимизированного магнитного устройства с диаметром отверстия 400 мм обеспечивает экономию около 2 км ниобий- оловянного и 20 км ниобий-титанового композиционных проводов. При этом трудоемкость изготовления обмотки оптимизированного магнитного устройства не превышает трудоемкости изготовления обмотки неоптимизированных магнитных устройств. Формула изобретения

Сверхпроводящее магнитное устройство, содержащее слоевую обмотку из стабилизированного медью сверхпроводника, в поперечном сечении которого количество сверхпроводящего материала соответствует распределению магнитного поля в обмотке, отличающееся тем, что, с цепью снижения трудоемкости изготовления KpynHbix магнитных устройств, сверхпроводник выполнен из N имеющих одинаковое поперечное сечение медных и композиционных, содержащих волокна из сверхпроводящего материала проводов, а количество композиционных проводов П в произвольно выбранном поперечном сечении сверхпроводника в обмотке определено соотношением IP/I к 1 п , где I р - рабочий ток магнитной системы; I ) - критический ток композиционного провода в выбранном поперечном сечении проводника; k - коэффициент запаса, равный 1-2.

Изобретение относится к области технической сверхпроводимости, в частности к крупным магнитным устройствам. Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления обмоток крупных магнитньпс устройств и экономия саерхпроводящего материя- ла. Сверхпроводящее магнитное устройство содержит слоевую обмотку из сверхпроводника, имеющего по всей длине одинаковую площадь поперечного сечения и состоящего из N отдельных медных и композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего материала, при зтом количество композиционных проводов п выбрано из соотношения 1й/1 k п N, где IP - рабочий ток магнитной системы; I - критический ток композиционного провода в магнитном поле в произвольно выбранном сечении сверхпроводника; k - коэффициент запаса, равный 1-2. СЛ