高温超导线圈和高温超导线圈的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高温超导线圈和高温超导线圈的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：S1：提供超导线并将所述超导线绕设在绕线架上形成线圈；S2：对所述线圈进行真空浸蜡处理，以使所述线圈的匝与匝之间的间隙内填充石蜡；S3：采用环氧树脂胶对所述线圈进行封装处理。根据本发明专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法，使封装形成的线圈不仅具有较好的导热效果和较高的机械强度，而且避免了低温下环氧树脂胶的收缩对超导线造成局部破坏而引起线圈的性能衰退，性能保持性好，线圈的超导性和强度等性能较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超导电力应用
，具体而言，涉及一种高温超导线圈和高温超导线圈的制作方法。
技术介绍
随着高温超导导线生产技术的进步，高温超导导线已具备工业应用的条件。由于超导体优秀的电学性能，其在强电领域有着广阔的应用前景。应用高温超导制作大功率高温超导电机，能够显著提高电机的功率密度，带来电机体积和重量的减小，在船舶推进领域和风力发电领域具有应用价值。高温超导电机的核心部件是超导线圈磁体，在超导线圈磁体的制作过程中，涉及到超导线圈超导线头的固定和超导线圈的固化处理。超导线圈线头固定的空间非常有限，而超导线的机械性能又非常特殊，固定不当会引起导线的部分损坏。相关技术中的做法是采用胶粘的方式进行固定，该固定方式一方面固定不可靠，另一方面需要扭转线头，会造成导线端部部分区域导线破坏。另外，由于超导线在干绕成线圈后，匝与匝之间难免有空气层，这空气层在超导线圈工作的真空环境中则是真空隔热层，影响超导线圈匝与匝之间的热传导，容易造成局部温升过高，导致线圈部分失超甚至整体破坏。为提高线圈匝与匝之间的传导效果，相关技术中采用的做法是在线圈绕制过程中或绕完后，进行环氧浸渍，使线圈整体被环氧胶固化，以解决匝与匝的问题。但是，由于环氧胶体的收缩率比超导线本体大，在降温到工作温度时，由于较强的黏着力，匝与匝之间的环氧胶体有可能将多层复合的超导线撕裂，造成超导线的局部破坏，从而导致线圈性能衰退或整体破坏。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高温超导线圈的制作方法，采用该制作方法制得的线圈具有较好的导热效果、较高的机械强度、低温下性能保持性好且超导性能较好。本专利技术还提出了一种采用上述高温超导线圈的制作方法的制作的高温超导线圈。根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法，包括以下步骤：S1：提供超导线并将所述超导线绕设在绕线架上形成线圈；S2：对所述线圈进行真空浸蜡处理，以使所述线圈的匝与匝之间的间隙内填充石蜡；S3：采用环氧树脂胶对所述线圈进行封装处理。根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法，使封装形成的线圈不仅具有较好的导热效果和较高的机械强度，而且避免了低温下环氧树脂胶的收缩对超导线造成局部破坏而引起线圈的性能衰退，性能保持性好，线圈的超导性和强度等性能较好。另外，根据本专利技术上述实施例的高温超导线圈的制作方法还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，在所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括：采用环氧树脂胶对所述线圈进行预封装处理并预留浸蜡通道，其中，在所述步骤S2中通过所述浸蜡通道进行真空浸蜡处理且在所述步骤S3中采用环氧树脂胶对所述线圈进行封装处理并封住所述浸蜡通道。根据本专利技术的一些实施例，在所述步骤S2和所述步骤S3之间还包括清除所述线圈外表面上残留的石蜡的步骤。根据本专利技术的一些实施例，在所述步骤S1中，绕线架设在底板上，所述超导线与螺纹连接在所述底板上的偏心固定柱止抵以实现自适应固定。根据本专利技术的一些实施例，所述偏心固定柱与所述超导线之间的摩擦系数的取值范围为0.05-0.95。根据本专利技术的一些实施例，所述底板上设有上下贯通的固定孔，所述偏心固定柱内设有偏心螺纹孔，所述偏心固定柱的至少部分的外周面形成为弧形面，螺纹杆适于穿过所述固定孔伸入所述偏心螺纹孔内，所述偏心固定柱随所述螺纹杆的伸入相对于所述底板可转动且适于止抵在所述线圈的外周面。根据本专利技术的一些实施例，所述偏心固定柱形成为圆柱形。根据本专利技术的一些实施例，所述线圈包括沿所述绕线架的轴向分布的上线圈和下线圈，所述固定孔包括第一固定孔和第二固定孔，所述偏心固定柱包括第一偏心固定柱和第二偏心固定柱，所述螺纹杆包括第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述第一偏心固定柱在所述第一螺纹杆伸入到位后适于止抵在所述下线圈的外周面上以固定所述下线圈，所述第二偏心固定柱在所述第二螺纹杆伸入到位后适于止抵在所述上线圈的外周面上以固定所述上线圈。根据本专利技术的一些实施例，所述第一固定孔、所述第二固定孔、所述第一偏心固定柱、所述第二偏心固定柱、所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆分别为至少一个。根据本专利技术的一些实施例，所述线圈为螺线管线圈。根据本专利技术第二方面实施例的高温超导线圈，采用根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法制作。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法所使用的一个绕线架组件的结构示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的高温超导线圈的制作方法的封装示意图；图4是根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法所使用的另一个绕线架组件的结构示意图；图5是根据本专利技术另一个实施例的高温超导线圈的制作方法的封装示意图。附图标记：第一偏心固定柱101；第二偏心固定柱102；第一螺纹杆103；第二螺纹杆108；下线圈104；上线圈105；绕线架106；底板107；超导线201；超导线间隙石蜡填充区域202、环氧树脂胶封装区域203、封装模具204、偏心固定柱205；螺纹杆206。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。下面结合附图详细描述根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法。其中，用于绕制形成高温超导线圈的超导线可以为铋系超导线或钇系超导线等。参照图1所示，根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法可包括以下步骤：S1：提供超导线并将超导线绕设在绕线架上形成线圈。S2：对线圈进行真空浸蜡处理，以使线圈的匝与匝之间的间隙内填充石蜡。S3：采用环氧树脂胶对线圈进行封装处理。具体而言，在超导线绕成线圈后，采取石蜡填充和环氧固化两步对线圈进行无损固化处理。石蜡填充可利用真空浸渍设备进行，将待填充的线圈放入真空浸渍腔内，加热熔化石蜡为液态，打开液态石蜡容器与真空浸渍腔的连接阀门，让液态石蜡进入真空浸渍腔内，进入待浸蜡的线圈的匝与匝之间的间隙，达到在线圈的匝与匝之间填充石蜡，实现线圈的初步固化并增强匝与匝之间的导热效果。在完成对线圈的匝与匝之间的石蜡填充后，可将线圈放入封装模具内，进行环氧浸渍。由于匝与匝之间已经充满了石蜡，因此，环氧树脂胶主要填充在线圈的外部，在环氧固化的过程中，由于线圈的内部已经预先通过石蜡的填充实现初步固化，因此，线圈不易发生损坏，同时环氧树脂胶不会再进入到线圈的间隙内，封装后的线圈可形成一个结实且密实的整体，结构稳定可靠，并且在低温下具有较高的强度。经过两步无损固化处理的线圈可以形成双层封装结构，不仅整体在低温下有较好的导热效果和较高的机械强度，而且内层的石蜡在低温下不易脱落，可减小超导线的活动空间，有利于保护交流工作下的超导线性能以及抗老化性能，并且外层的环氧树脂胶在低温下的收缩率大于超导线的收缩率，因此会对线圈产生向内的压应力，能够提高线圈的整体强度以及紧实度。根据本专利技术实施例的高温超导线圈的制作方法，通过依次采用真空浸蜡和环氧树脂胶封装对线圈进行无损固化处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温超导线圈的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供超导线并将所述超导线绕设在绕线架上形成线圈；S2：对所述线圈进行真空浸蜡处理，以使所述线圈的匝与匝之间的间隙内填充石蜡；S3：采用环氧树脂胶对所述线圈进行封装处理。

【技术特征摘要】
1.一种高温超导线圈的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供超导线并将所述超导线绕设在绕线架上形成线圈；S2：对所述线圈进行真空浸蜡处理，以使所述线圈的匝与匝之间的间隙内填充石蜡；S3：采用环氧树脂胶对所述线圈进行封装处理。2.根据权利要求1所述的高温超导线圈的制作方法，其特征在于，在所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括：采用环氧树脂胶对所述线圈进行预封装处理并预留浸蜡通道，在所述步骤S2中通过所述浸蜡通道进行真空浸蜡处理且在所述步骤S3中采用环氧树脂胶对所述线圈进行封装处理并封住所述浸蜡通道。3.根据权利要求1所述的高温超导线圈的制作方法，其特征在于，在所述步骤S2和所述步骤S3之间还包括以下步骤：清除所述线圈外表面上残留的石蜡。4.根据权利要求1所述的高温超导线圈的制作方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述绕线架设在底板上，所述超导线与螺纹连接在所述底板上的偏心固定柱止抵以实现自适应固定。5.根据权利要求4所述的高温超导线圈的制作方法，其特征在于，所述偏心固定柱与所述超导线之间的摩擦系数的取值范围为0.05-0.95。6.根据权利要求4所述的高温超导线圈的制作方法，其特征在于，所述底板上设有上下贯通的固定孔，所述偏心固定柱内设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿体明，吴其红，吴明硕，顾晨，冯峰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11