一种无需励磁电源的超导线圈制造技术

本实用新型专利技术提供一种无需励磁电源的超导线圈，包括超导线圈本体和温度控制装置，超导线圈本体由第一超导带材绕制而成，第一超导带材的头部和尾部拉出并焊接在一起，形成第一接头，温度控制装置设置在第一接头或者第一超导带材上，以使第一接头两侧的第一超导带材存在温度差，第一超导带材包括BSCCO带材或者YBCO带材。本实用新型专利技术通过热电效应在超导线圈本体内产生电压，进而使超导线圈本体中产生电流与磁场，实现对超导线圈本体的励磁，无需外部大型电源，结构简单，方便维护，成本低廉。成本低廉。成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种无需励磁电源的超导线圈


[0001]本技术涉及一种无需励磁电源的超导线圈。

技术介绍

[0002]超导材料因其无阻高电流密度的特性可广泛应用于大型电力设备。随着绿色节能环保产业的不断兴起，以及超导带材性能、产量以及稳定性的不断提高，普遍认为即将迎来超导材料的大规模应用。由超导材料绕制而成的超导线圈在励磁后能够运行在无电流源供电的环境中，因此大大降低了整个线圈及其附属结构的体积和重量，同时，超导线圈由于免去了电流引线，因此大大降低了用于超导线圈运行的低温系统的热负荷，因此超导线圈的一个重要应用方向即是提供稳定强磁场。但在现有技术中，要对超导线圈励磁，需要外接大型电源作为励磁电源对超导线圈供电。但大型电源供电方式存在价格昂贵、漏热大、电流不稳定等缺点。

技术实现思路

[0003]本技术提出一种无需励磁电源的超导线圈，通过热电效应在超导线圈本体内产生电压，进而使超导线圈本体中产生电流与磁场，实现对超导线圈本体的励磁，无需外部大型电源，结构简单，方便维护，成本低廉。
[0004]本技术通过以下技术方案实现：
[0005]一种无需励磁电源的超导线圈，包括超导线圈本体和温度控制装置，超导线圈本体由第一超导带材绕制而成，第一超导带材的头部和尾部拉出并焊接在一起，形成第一接头，温度控制装置设置在第一接头或者第一超导带材上，以使第一接头两侧的第一超导带材存在温度差，第一超导带材包括BSCCO带材或者YBCO带材。
[0006]进一步的，还包括至少一对第二超导带材和多个温度控制装置，各对第二超导带材一端相互焊接在一起，形成多个由内向外间隔排列的第二接头，各对第二超导带材另一端由内向外依次堆叠并焊接在一起，最内侧的第二超导带材焊接在超导线圈本体上，以实现第一接头与各第二接头并联，各第二接头两侧的第二超导带材上均设置有温度控制装置。
[0007]进一步的，还包括两第三超导带材，两第三超导带材一端焊接形成第三接头、另一端与最外侧的第二超导带材焊接，第三接头上设置有加热装置，第三接头长度大于第一、第二接头长度以使第三接头阻值远小于第一、第二接头阻值，第一、第二接头长度基本相同。
[0008]进一步的，所述温度控制装置包括绕设在第一接头至少一侧的第一超导带材上的电阻丝、设置在电阻丝与第一超导带材之间的绝缘装置、以及与电阻丝连接以为其供电使其发热的电源。
[0009]进一步的，所述温度控制装置包括一端设置在第一接头一侧的导热条和与导热条另一端连接的冷源或者热源，导热条由高导热材料制成。
[0010]进一步的，所述第一、第二、第三带材的超导面焊接在一起。
[0011]进一步的，所述第一、第二接头长度为3
‑
8cm，所述第二接头长度为10
‑
20cm。
[0012]本技术具有如下有益效果：
[0013]1、本技术将绕制超导线圈本体的第一超导带材的头部和尾部拉出并焊接在一起，形成第一接头，并利用温度控制装置使第一接头两侧的超导带材存在温度差，由于超导材料自身的热电效应，超导线圈本体内产生电压，因第一接头具有一定电阻，进而使超导线圈本体中产生电流与磁场，即实现对超导线圈本体的励磁，无需外部大型电源作为励磁电源为超导线圈本体供电，即避免了价格昂贵、漏热大、电流不稳定等缺点，而且结构简单，方便维护，成本低廉。
[0014]2、设置多个并联的第二接头，形成各第二接头的两第二超导带材均与超导线圈本体形成闭合圈，即使各第二接头产生的励磁电流较小，但多个并联的励磁电流在超导线圈本体中将产生更大的电流，从而产生更强的磁性；在第二接头两侧的第二超导带材上均设置有温度控制装置，能够控制超导线圈本体中电流和磁场的大小和方向。
[0015]3、由两第三超导带材一端焊接形成第三接头，第三接头阻值小于第一、第二接头阻值，在第三接头上设置加热装置，使第三接头成为超导开关，在励磁过程中，加热装置使第三接头处于正常态，从而使两第三超导带材与超导线圈本体形成的闭合圈断开，由第一接头和/第二接头实现励磁，励磁完成后，加热装置使第三接头处于超导态，此时第三接头阻值远小于第一、第二接头阻值，且接近于无阻值，使电流仅在第三超导带材与超导线圈本体形成的闭合圈内流动，维持电流和磁场的稳定。
附图说明
[0016]下面结合附图对本技术做进一步详细说明。
[0017]图1为本技术超导线圈实施例一的结构示意图。
[0018]图1
‑
1为本技术超导线圈实施例一中电阻丝布置的示意图。
[0019]图2为本技术超导线圈实施例三的结构示意图。
[0020]图3为本技术超导线圈实施例四的结构示意图。
[0021]图4为本技术超导线圈实施例五中导热条布置的示意图。
[0022]其中，1、超导线圈本体；2、第一超导带材；3、第一接头；4、第二超导带材；5、第二接头；6、第三超导带材；7、加热装置；8、温度控制装置；81、电阻丝；82、导热条。
具体实施方式
[0023]实施例一：
[0024]如图1和图1
‑
1所示，超导线圈包括超导线圈本体1和温度控制装置8。超导线圈本体1由第一超导带材2绕制而成，更具体的，第一超导带材2是4mm宽的 BSCCO带材，超导线圈本体1是单线双饼线圈。第一超导带材2的头部和尾部拉出并焊接在一起，形成第一接头3，焊接所用焊料为焊锡，第一超导带材2的宽面为超导面，因此将两第一超导带材2的宽面焊接在一起。温度控制装置8包括绕设在第一接头3一侧的第一超导带材2上的电阻丝81、设置在电阻丝81与第一超导带材2之间的绝缘装置、以及与电阻丝81连接以为其供电使其发热的电源。电源为电阻丝81供电，使电阻丝81产生焦耳热，即可使第一接头3两端的第一超导带材2形成温度差，因超导材料的热电效应，在超导线圈本体1中将产生电压，而超导线圈本
体1与第一超导带材2形成的闭合圈中，其他部分均无电阻，仅第一接头3处具有微弱电阻，故该电压可以在超导线圈中生成电流与磁场，完成对超导线圈本体1的励磁。
[0025]绝缘装置可以为涂覆在电阻丝81表面的绝缘层，以避免电阻丝81被短路。电源可以是市电或者其他电源装置。
[0026]实施例二：
[0027]本实施例与实施例一的不同之处在于：
[0028]在第一接头两侧的第一超导带材上均设置有温度控制装置，温度控制装置与实施例一中的温度控制装置相同，可以更为灵活地控制第一接头两侧的第一超导带材的温度差，从而灵活地控制所产生的电流。
[0029]本实施例其他内容与实施例一相同，在此不再赘述。
[0030]实施例三：
[0031]本实施例与实施例二的不同之处在于：
[0032]如图2所示，还包括两对第二超导带材4和四个温度控制装置8，第二超导带材4也为4mm宽的BSCCO带材，各对第二超导带材4一端相互焊接在一起，形成两个由内向外间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无需励磁电源的超导线圈，其特征在于：包括超导线圈本体和温度控制装置，超导线圈本体由第一超导带材绕制而成，第一超导带材的头部和尾部拉出并焊接在一起，形成第一接头，温度控制装置设置在第一接头或者第一超导带材上，以使第一接头两侧的第一超导带材存在温度差，第一超导带材包括BSCCO带材或者YBCO带材。2.根据权利要求1所述的一种无需励磁电源的超导线圈，其特征在于：还包括至少一对第二超导带材和多个温度控制装置，各对第二超导带材一端相互焊接在一起，形成多个由内向外间隔排列的第二接头，各对第二超导带材另一端由内向外依次堆叠并焊接在一起，最内侧的第二超导带材焊接在超导线圈本体上，以实现第一接头与各第二接头并联，各第二接头两侧的第二超导带材上均设置有温度控制装置。3.根据权利要求2所述的一种无需励磁电源的超导线圈，其特征在于：还包括两第三超导带材，两第三超导带材一端焊接形成第三接头、另一端与最外侧的第二超导带材焊接，第三接头上设置有加...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖凌峰，赵凯，高琦，邹圣楠，邓舒同，
申请(专利权)人：泉州装备制造研究所，
类型：新型
国别省市：