高鲁棒性高温超导线圈及其励磁方法和系统技术方案

技术编号:39845810 阅读:20 留言:0更新日期:2023-12-29 16:43
本发明专利技术提供了一种高鲁棒性高温超导线圈及其励磁方法和系统,包括超导线圈和超导盘,所述超导线圈与超导盘同轴放置;所述超导盘上安装有加热器和导冷装置;所述加热器包括多个金属加热片,所述加热片贴于超导盘表面,均匀加热超导盘,使超导盘从超导态过渡到正常态;通电后,加热片通过内部电阻发热丝散发出热量,与超导盘直接接触,通过热传导加热超导盘;所述导冷装置为超导线圈的制冷设备

【技术实现步骤摘要】
高鲁棒性高温超导线圈及其励磁方法和系统


[0001]本专利技术涉及高温超导线圈
,具体地,涉及一种高鲁棒性高温超导线圈及其励磁方法和系统


技术介绍

[0002]超导体只有在超导态下才会保持零电阻特性,当超导体的温度

磁场

电流任何一个参数超过其临界值时,超导体都会突然失去超导特性,从超导态转变成有电阻的正常态,这个过程称为失超

超导体在失超过程中会产生大量的热量,过热会对超导体造成不可逆的损伤

由二代高温超导带材绕制的线圈经常用于制作高磁场磁体,蕴含巨大的能量,又由于二代高温超导线圈的失超传播速度比低温超导低两个数量级,所以一旦发生失超,大量的热量会在局部失超区域产生,造成局部热点,损坏高温超导磁体

所以失超保护一直是高温超导体应用中面临的巨大挑战

[0003]高温超导线圈的失超保护的核心技术分为两个方面:失超检测和失超保护

前者为通过技术手段检测到失超的发生,越能在失超的早期检测到失超,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高鲁棒性高温超导线圈,其特征在于,包括超导线圈和超导盘,所述超导线圈与超导盘同轴放置;所述超导盘上安装有加热器和导冷装置;所述加热器包括多个金属加热片,所述加热片贴于超导盘表面,均匀加热超导盘,使超导盘从超导态过渡到正常态;通电后,加热片通过内部电阻发热丝散发出热量,与超导盘直接接触,通过热传导加热超导盘;所述导冷装置为超导线圈的制冷设备
。2.
根据权利要求1所述的高鲁棒性高温超导线圈,其特征在于,在超导线圈快速放电的过程中,超导盘通过磁耦合,利用自身的零电阻特性加快被保护线圈的放电速度;在超导线圈利用卸能电阻进行快速放电时,线圈中电流的衰减导致线圈中心区域的磁场衰减,超导盘与线圈在临界温度下处于零电阻状态;根据电磁感应定律,超导盘感应出与线圈电流方向相同的涡流,从线圈中吸收能量,从而加速线圈的放电进程
。3.
根据权利要求1所述的高鲁棒性高温超导线圈,其特征在于,使用超导空心圆筒代替超导盘
。4.
一种高鲁棒性高温超导线圈的励磁方法,其特征在于,采用权利要求1‑3中任一项所述的高鲁棒性高温超导线圈,包括:步骤1:对整个线圈结构制冷,使线圈的温度降低到预期值;步骤2:在线圈励磁过程中,利用加热器对超导盘进行加热,使整个超导盘处于有电阻符合预设条件的状态;步骤3:待线圈的电流和磁场稳定后,关闭加热器,利用导冷装置使超导盘的温度降低到临界温度以下,从而恢复超导态,进行快速失超保护
。5.
根据权利要求4所述的高鲁棒性高温超...

【专利技术属性】
技术研发人员:王亚伟鲁珍翁昉倞李建威赵跃
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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