Сверхпроводящее выпрямительное устройство Советский патент 1981 года по МПК H01L39/16 

в отсутствии внешнего магнитного поля. При другом направлении тока критический ток близок к нулю. Это связано с тем, что в одном случае собственное м агнитное поле тока в проводнике в точке с максималь- 5 НОЙ напряженностью внешнего поля на поверхности проводника вычитается из внешнего поля. В другом случае магнитное поле тока и внешнее поле в указанной точке складываются.ю

Недостатком такого сверхпроводяш;его выпрямительного элемента является сложность изготовления, а также то, что относительно небольшие значения индукции магнитотвердых материалов исключают 15 применение в качестве материала выпрямительной обмотки сверхпроводяш,их сплавов и соединений, обладающих .большими значениями критического магнитного поля, т. е. сверхпроводников второго рода, обла- 20 аюших большой токонесуш,ей способностью высоким удельным электросопротивленим в нормальном состоянии. Кроме того, в процессе работы такого элемента невозМОЖ1НО изменение иоляриости выпря)м- 25 ленного тока.

Целью настоящего .изобретения является уирощение твх нологии (Изготовления, уменьшение веса и габаритов, а также обеспечение возможности изменения по- 30 лярности выпрямленного тока.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введена обмотка постоянного малнитлого поля, обмотки устройства выполнены в виде четного числа 3S коаксиальных слоев, в которых проводники выпрямительной обмотки и обмотки постоянного тока чередуются вдоль слоев, а одноименные части обмоток, расположенные в разных слоях, соединены последователь- 40 но, причем части обмоток, расположенные в четных слоях, встречно магнитосвязаны с одноименными частями обмоток в нечетных слоях.

На фиг. 1 схематически изображено 45 сверхпроводящее выпрямительное устройство с двуслойной обмоткой.

Выпрямительная обмотка 1 и обмотка 2 постоянного поля выполнены в два слоя, причем проводники обмоток чередуются 50 йдоль слоев и отделены один от другого изоляционным материалом 3.

Направления токов в проводниках обмоток на фиг. 1 показаны для полупериода выпрямляемого тока, соответствуюш;бго вы- 55 сокой проводимости выпрямительной обмотки (|сверх1проводяацее состояние).

На фиг. 2 изображена электрическая схема сверхпроводящего выпрямительного устройства с двухслойной обмоткой.60

Обмотка постоянного поля 2 создает в объеме, опраииченном слоями, постоя1нное магнитное поле, равное или близкое по величине .к критическому значению ;мапБитного ПОЛЯ материала выпрямительной об- 65

мотки 1. При этом практически все поле сосредоточено между слоями, и в то время как постоянное магнитное поле на внутренних частях проводников обмотки 1 по отношению к объему между слоями обмоток близко или равно по величине критическому, на наружных частях проводников постоянное магнитное поле практически равно нулю. При подаче на обмотку 1 переменного напряжения в один из полупериодов магнитное поле ее, также ограниченное Пространством ,между слоямИ, вычитается из постоянного поля. Действуюш;ее значение магнитного поля на внутренних частях проводников обмотки 1 меньше критического, и она находится в сверхпроводящем состоянии (случай, показанный на фиг. 1). В полупериод с обратной полярностью магнитное поле обмотки 1 складывается с постоянным магнитным полем, создаваемым обмоткой 2. При этом вследствие превышения критического значения магнитного поля м.атериала обмотка 1 находится в нормальном состоянии. Изменение полярности выпрямляемого тока во время работы сверхпроводящего выпрямительного устройства производится изменением направления тока в обмотке 2 постоянного поля на обратное.

Предлагаемое сверхпроводящее выпрямительное устройство позволяет в одном многослойном устройстве, в сверхпроводящем варианте, реализовать .различные выпрямительные схемы, аналогичные схемам на традиционных (выпрямительных элементах, например многофазные мостовые выпрямительные схемы.

Формула изобретения Сверхпроводящее выпрямительное устройство, содержащее сверхпроводящую выпрямительную обмотку, отличающее.с я тем, что, с целью упрощения конструкции, а также обеспечения возможности изменения поляриости вьгПрямляемого тока, в него введена обмотка постоянного магнитного поля, обмотки устройства выполнены ,в виде четиаго числа коакоиалвных слоев, в которых проводники выпрямительной обмотки и обмотки постоянного магнитного ПОЛЯ чередуются вдоль гслоев, а одноименные части обмоток, расположенные в разных слоях, соединены последовательно, причем части обмоток, расположенные в четных слоях, встречно магнитосвязаны с одноименными частями обмоток в нечетных слоях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Игнатов В. Е. Сверхпроводящие преобразователи, выпрямители и выключатели энергетического назначения. Обзор ЭНИН, М., 1974, с. 3-56.

2.Патент ФРГ № 1564639, кл. 21 g 11/03, 1973.

Ф«г. J

фиги