CN100413110C - 超导磁铁装置 - Google Patents

Abstract

一种超导磁铁装置，其中在向持久电流模式转换时通过防止或限制热侵入磁铁而降低外部冷冻机的致冷负荷，并可以实现快速转换操作。在超导磁铁装置(1)中，在向持久电流模式转换中，布置在低温域中的热超导开关(41)和布置在中间温度域中的机械开关(42)接通。由于机械开关(42)布置在中间温度域中，即使通过驱动机构(60)生成热负荷，也不需要将机械开关再冷却到极低的温度。换言之，由于生成在机械开关(42)接触点处的热量和来自驱动机构(60)的热侵入都不作用于低温域，而是作用于中间温度域，所以外部冷冻机可以容易地吸收热负荷，由此冷冻机容量可以减小。

Description

超导磁铁装置

技术领域

本发明涉及一种超导磁铁装置，可在激励之后通过开关的转换将自身切换到持久电流模式。

背景技术

随着超导金属丝性能方面的众多改进和利用这种金属丝的线圈制作工艺方面的众多进展，以及诸如隔热容器和冷冻机等相关装置方面的各种技术研发，已经创制了多种类型的超导磁铁和采用这些磁铁的应用设备。其中，有一种类型是工作在持久电流模式之中。用于磁共振成像系统(MRI)和用于磁悬浮列车(Maglev)的超导磁铁装置是这种类型的业已投入使用的一些实例。这些超导磁铁装置从外部激励电源供应电流给被冷却到极低温度的线圈。在生成了所需的磁场时，线圈的绕线起点和各端部由超导开关予以分流，而这就使装置运行在持久电流模式之中，其中电流在没有电源的情况下继续流进线圈。图5表明这些传统超导磁铁装置中的激励电路。

如图5所示，超导开关140连接于传统超导磁铁装置101中的超导线圈110的绕线起点部分和绕线终点部分各端上，而超导线圈110安放在超导磁铁装置101内部的极低温度区域(大约4.2K)。具有低导热系数的标准导电电流引线132也连接于此超导线圈110的每一端。伸向超导磁铁装置101外表面的此标准导电电流引线132的另一端连接于常温域(大约300K)之中的外部激励电源151。

通常，一种热超导开关，当处于接通时其电阻为零并具有简单结构，其一直主要用作前述的超导开关140。不过，一种机械超导开关、以及一种包括如图5所示并联的热超导开关141和机械超导开关142的超导开关是一直被提出的(例如，见专利文件1和非专利文件1)。

[专利文件1]

未经审查的日本专利公开No.6-350148

[非专利文件1]

“超导性研究与开发手册(Handbook of Research and Development ofSuperconductivity)”，国际超导性技术中心(International SuperconductivityTechnology Center)，奥姆莎(Ohmsha)有限公司出版(1991)，第160-163页。

不过，传统的各种超导磁铁装置当每一超导开关被采用在激励电路中时具有以下一些问题。

在单独采用热超导开关的情况下，缺点是：要花时间在接通(ON)状态(超导状态)与断开状态(常导状态)之间冷却或加热。换句话说，要花时间从接通状态改变到断开状态以及相反，由于这利用了热现象。尤其是在利用具有高超导临界温度的超导线圈以及为超导开关采用具有高超导临界温度的材料以便将超导状态保持在持久电流模式下的情况下，要花较长的时间从接通状态改变到断开状态以及相反，由于接通状态与断开状态之间的温差较大和热容量较大。后果是，在超导磁铁装置被切换到持久电流模式的激励期间，电流引线的激发时间变得较长而焦耳热增加，从而导致的问题是，用于冷却超导磁铁装置内部的外部冷冻机的负荷增大。

在单独采用机械超导开关的情况下，有可能即时将其接通和断开，但在接通状态下难以充分地降低接触电阻，所以接触电阻会导致一些问题，诸如当开关连接于超导线圈时的电流衰减和热量生成。其次，缺点在于，来自可将触片驱入接触或非接触状态的驱动机构的相当大的侵入热量会增大超导线圈的热负荷。

如图5所示，在并联热超导开关和机械超导开关的情况下，与单独采用机械超导开关的情况中一样，同样的缺点是，来自驱动触片的驱动机构的侵入热量增大了超导线圈的热负荷。同样存在的问题是，机械超导开关的接触电阻导致热量生成，直至热超导开关在被接通时已经完成切换为止。

发明内容

鉴于以上各种问题，本发明的一个目的是提供一种超导磁铁装置，能够防止或控制在切换转换时热侵入装置的内部，从而减小外部冷冻机的冷却负荷，并且能够快速的转换操作。

为了达到以上目的，本发明提供一种超导磁铁装置，包括：真空容器，该真空容器包括其中形成低温域并容放超导线圈的内罐，覆盖内罐并在其中形成温度高于低温域的中间温度域的隔热屏，以及装有隔热屏以便使隔热屏隔开环境空气并形成温度高于中间温度域的常温域的外罐；电流引线，该电流引线的一端连接于超导线圈，而另一端连接于导线，该导线引向设置在真空容器外面的外部激励电源；开关，其接通和断开以便分流或断开超导线圈的两端；以及开关装置，其接通或断开该开关。

“低温域”指的是一种所谓的极低温域，具有几乎与超导线圈的冷却温度相同的温度；“常温域”指的是一种具有几乎与室温相同温度的温度域；而“中间温度域”指的是这样一种温度域，具有的温度高于低温域的温度而低于超导电流引线的临界温度。

“隔热屏”指的是一种屏蔽，称作辐照屏蔽或放射屏蔽或隔热屏。

“低温域”，如上所述，是被冷却到极低温度的区域，并有若干冷却系统，诸如一种是，其中像液氮这样的冷却介质从外部冷冻机供向内罐的内部，而另一种是，其中冷却是由来自外部冷冻机的热传导所造成的。类似地，关于“中间温度域”，有若干冷却系统，诸如一种用于通过从外部冷冻机供给像液氮这样的冷却介质进行冷却，而另一种用于通过来自外部冷冻机的热传导进行冷却。

通过在开关被断开的情况下经由电流引线从外部激励电源向超导线圈供给电流而使超导装置切换到持久电流模式，从而导致超导线圈生成必需的磁场，而后通过接通开关而分流超导线圈的两端。

具体地说，电流引线包括：第一电流引线，在一端处连接于低温域中的超导线圈的一端；以及第二电流引线，其一端连接于中间温度域中的第一电流引线的另一端并在另一端连接于常温域中的导线，至少第一电流引线包括在中间温度域中成为超导状态的超导电流引线。

另外，开关包括：热超导开关，其连接于超导线圈的两端以分流在低温域中的超导线圈；以及机械开关，其平行于热超导开关而连接于第一电流引线的两端并能够分流中间温度域中的超导线圈。换句话说，当设置在低温域中的热控开关(超导开关)包括被切换到持久电流模式的超导开关时，设置在中间温度域中的机械开关可以是超导开关或是常导开关。

机械开关经由设置在中间温度域中并由开关装置驱动的驱动机构予以接通和断开。

“热超导开关”一词指的是这样一种开关，即，当由加热装置(诸如加热器)加热时过渡到常导状态而导致的电阻使之断开；而“机械开关”指的是一种由机械机构使之接通的开关。

根据以上的结构，当开关被接通而切换到在受激状态下的持久电流模式时，要花一定量的时间来完成切换过程，由于热超导开关利用了热现象，但外部电源的输出电流可以通过机械开关的即时切换而立即被减弱(切断)。后果是，由于电流引线的电流载送时间缩短和热量生成减少，所以可以减小冷却电流引线的冷冻机的负荷。

在采用以上结构的情况下，由于机械开关安放在中间温度域中，所以即使经由驱动机构生成热负荷，也不必将机械开关冷却到极低温度。简单地说，生成在机械开关的触点处的热量和经由驱动机构的热侵入都不供向低温域，而是供向中间温度域，以致外部冷冻机可以容易地吸收热负荷。结果，冷冻机的容量相比于将机械开关安放在低温域中的传统情况来说是可以减小的。

当前述第二电流引线是由常导材料制成的常导电流引线时，超导磁铁装置可以以低于第二电流引线是由超导材料制成时的成本予以生产。不过，一部分或全部第二电流引线可以是由超导材料制成的超导电流引线。

另外，机械开关不必由超导材料制成，由于经由机械开关的热负荷在某种程度上是被允许的。

因此，如果由常导材料制成的常导开关构成以上的机械开关，则可以以较低成本生产超导磁铁装置。

此外，如以上提及，即使不及超导材料昂贵的常导材料构成第二电流引线和机械开关时，在不应用上文提及的有效利用了中间温度域的装置的情况下，外部冷冻机的负荷不能在保持作为超导磁铁装置的固有功能的同时被减小。

在热超导开关达到给定的超导状态并且向持久电流模式的过渡完成时，机械开关可以由驱动机构以及热超导开关保持接通。

在以上的结构中，如果某种热扰动施用于持久电流模式中的热超导开关以导致向常导状态的暂时转移，则超导线圈可以保持激励状态，由于电流经由机械开关造成了迂回。简单地说，机械开关将不由热扰动使之断开，而是当热扰动被除去时热超导开关返回到超导状态。因此，可以实现稳定的电流载送以便返回持久电流模式。

在热超导开关的电流载送可以相对于热扰动完全被稳定下来而向常导状态的过渡是不可能的情况下，在开始切换到持久电流模式时前述开关装置接通机械开关和热超导开关，并当热超导开关达到给定超导状态时断开机械开关。

由于以上结构，在驱动机构继续施加驱动力以便保持机械开关接通而驱动机构产生能量损失(即，热量)的情况下，驱动机构通过断开机械开关而停止生成热量，并且冷却这些开关和机构所安放的中间温度域的外部冷冻机的负荷可以更加减小。

进而，以上驱动机构可以是这样一种机构，它利用通过与超导线圈生成的磁场相互作用而生成电磁力的常导螺线管，并通过依靠电磁力闭合或断开机械开关的触片而接通和断开机械开关。该机构的示例作为下文所述的实施例予以说明。

根据以上结构，通过有效地利用超导线圈生成的磁场和借助简单的结构，可以切换机械开关。

或者，驱动机构可以是这样一种机构，它采用压电器件，并通过借助激发或解除激发该压电器件来闭合或断开机械开关的触片而接通和断开机械开关。

具体地说，驱动机构可以设计得借助压电器件(诸如压电陶瓷)的伸展/收缩动作来前后移动，此器件回应于施加的电压而伸展并被做得按照激发控制而伸展/收缩，以及借此闭合或断开机械开关。

以上压电器件较少受到磁场的影响，所以超导磁铁装置中的磁场分布并不限制压电器件的配置。另外，即使当磁场由于例如改变超导线圈的磁动势而被改变时，也可以可靠地驱动机械开关。

或者，驱动机构可以是一种包括利用压电陶瓷的超声马达的滑动机构。

当停止供电时，以上超声马达停止，同时保持此时的状态。因而，当停止供电而机械开关处于接通时，机械开关被保持在接通状态下。根据上述结构，当机械开关应当被保持在接通状态下以防止热超导开关过渡至常导状态时，由于不需要为保持接通状态而继续供电，这就提供了一种节电特性。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的超导磁铁装置的示意性构成的说明图；

图2是示出根据该第一实施例的超导磁铁装置的电气构成的说明图；

图3是示出一驱动机构的示意性构成的说明图，此机构组成第一实施例的超导磁铁装置；

图4是示出一驱动机构的示意性构成的说明图，此机构组成第二实施例的超导磁铁装置；以及

图5是示出一种传统的超导磁铁装置的电气构成及其各种问题的说明图。

具体实施方式

现在将参照附图说明本发明的优选实施例以进一步阐明用于实现本发明的模式。

[第一实施例]

该实施例说明一种根据本发明的Maglev的超导磁铁装置。图1是示出超导磁铁装置的示意性构成的说明图(剖面视图)。图2是示出超导磁铁装置的示意性电气构成的说明图。

如图1所示，该实施例的超导磁铁装置1包括：真空容器20，在真空容器20内部容放超导线圈10；以及电流引线30，其安放在真空容器20中，用于从外部激励电源51供给电流给超导线圈10。

真空容器20包括：内罐21，其中形成低温域并安放超导线圈10；隔热屏22，其覆盖内罐21，在其中形成温度高于低温域的中间温度域；以及外罐23，隔热屏22容纳其中从而隔开环境空气并形成高温域，其温度高于中间温度域。

在该实施例中，由于NbTi超导合金丝用作超导线圈10，上述的“低温域”被设定为大约5K或更低。在采用一种临界电流的温度依赖性不同于NbTi的超导金属丝(例如Nb₃Sn超导金属丝)的情况下，上述的“低温域”可以设定为大约15K或更低；而在应用Bi-系统超导金属丝的情况下，它可以设定为大约60K或更低。此外，如稍后所述，如果该实施例采用临界温度为大约90K的Y-系统超导金属丝的高温超导电流引线作为部分电流引线30，则“中间温度域”被设定为大约80K或更低。“常温域”是具有大约300K温度的温度域，这与外罐的温度、即室温是一样的。

内罐21充满液氦，以便将超导线圈10冷却至极低温度(大约4.2K)，而液氦可以相应地从外部冷冻机(未示出)供应。从外部冷冻机供应的液氮将隔热屏22冷却至中等温度(大约80K)。因此，这可以减少从形成常温域(大约300K)的外罐23到形成低温域的内罐21的辐射热(热侵入)。

电流引线30的一端连接于超导线圈10，而另一端连接于导线55，该导线引向设置在真空容器20外面的外部激励电源51。这一电流引线30由第一电流引线31和第二电流引线32组成，其中第一电流引线是高温超导电流引线，该高温超导电流引线由在中间温度域处变成超导的前述Y-系统超导金属丝构成；第二电流引线是常导电流引线，该常导电流引线由诸如铜和黄铜的常导金属构成。

第一电流引线31在一端处连接于低温域之中超导线圈10的一端。另一方面，第二电流引线32在一端处连接于中间温度域之中第一电流引线31的另一端并在另一端处连接于真空容器外面的导线55。因此，第一电流引线31具有一热梯度，从靠近内罐21的大致极低温度(大约4.2K)到靠近隔热屏22的大致中等温度(大约80K)。过渡到超导状态是在大约80K或更低的温度下达到的。此外，第二电流引线32具有一热梯度，从靠近隔热屏22的大致中等温度(大约80K)到靠近外罐23的大致常温(大约300K)。

连接于超导线圈10的两端并将其分流的热超导开关41设置在低温域中，而平行于热超导开关41而连接于第一电流引线31的两端并能够分流超导线圈10的机械开关42设置在中间温度域中。

当加热装置，诸如加热器，停止加热热超导开关41时，热超导开关41受到冷却，并在零电阻的情况下过渡至超导状态，并因而完全接通。另一方面，设置在中间温度域中的驱动机构60使机械开关42接通和断开。设置在超导磁铁装置1外面的未示出的控制单元(开关装置)控制通向加热装置(诸如前述加热器)的电流，并控制向驱动机构60供应的驱动电流。

图3示出驱动机构60的示意性结构。驱动机构60包括短路元件61，该短路元件沿着从真空容器20的壳体(未示出)伸出的底座部分中的导引件71设置并设置得以致它可以在趋向或离开第一电流引线31的方向上被前后移动。短路元件61包括：在导引件71的导引下滑动的主体件62；细长的支承件63，该支承件设置得从第一电流引线31一侧上的主体件62的表面中间伸向第一电流引线31；以及连接于支承件63的端部的板状接触件64。常导螺线管65设置在主体件62的内部而螺旋弹簧67的一端经由连接件66连接于接触件64的外缘。螺旋弹簧67以另一端固定于底座件，该螺旋弹簧在与第一电流引线31相反的方向上偏压于接触件64。另一方面，相应各个接触按钮31a、31a从一对第一电流引线31的相应各端伸向驱动机构60的一侧。

因此，当超导线圈因激励而生成磁场，以及外部驱动电源52向常导螺线管65供给电流时，常导螺线管65通过与由超导线圈10生成的磁场相互作用而生成磁力。这种磁力克服螺旋弹簧67的偏压力而将主体件62推向第一电流引线31。此后，接触件64接触两个接触按钮31a、31a并相应地分流超导线圈10。在此情况下，当外部驱动电源52停止供给电流时，前述的磁力消失而主体件62向回移动，而后超导线圈10从短路状态中被解脱出来。

根据上述本实施例的超导磁铁装置，在向持久电流模式过渡中，热超导开关41和机械开关42被断开，而后外部激励电源51经由第二电流引线32和第一电流引线31向超导线圈10供给电流。在围绕超导线圈10生成所需的磁场之后，这些开关都被接通，而超导线圈10的两端被短路。

在此情况下，虽然利用热现象的热超导开关41要求一定量的时间以完成切换，但机械开关可以立即予以接通或断开，然后外部激励电源51的输出电流可以被切断或是被减弱。这就导致两条电流引线的激发时间减少。因而，各引线中的热量生成减少了，而后使它们冷却的外部冷冻机的负荷降低了。

如果热超导开关41由于热扰动而暂时过渡到持久电流模式中的常导状态，则超导线圈10可以在机械开关42处于接通时保持激励状态而电流旁通至机械开关42。换句话说，由于机械开关42因热扰动之故而未被断开，而当热扰动被除去时热超导开关41返回到超导状态，所以可以实现稳定的激发而返回到持久电流模式。

在该实施例的超导磁铁装置中，由于机械开关42设置在中间温度域中，所以即使经由驱动机构60生成了热负荷，也不必将机械开关42冷却到极低温度。换句话说，在机械开关42触点处的热量生成以及来自驱动机构60的热侵入都不加入低温域而是加入中间温度域，以及外部冷冻机可以容易地吸收热负荷。因此，冷冻机容量小于以传统方式将机械开关42设置在低温域之中的情况下的容量。

此外，由于超导线圈10和机械开关42经由第一电流引线31连接起来，第一电流引线31在中间温度下过渡到超导状态，所以如果机械开关42在切换到持久电流模式期间被接通，则可防止或限制来自超导线圈10的电流衰减，并且可顺利完成到持久电流模式的切换。

再次，在该实施例中，其中机械开关42设置在中间温度域中，热负荷可以被允许高于将其设置在低温域中的情况下的热负荷，如上所述。因此，如上所述，机械开关42可以由廉价的常导材料制成。同样，第二电流引线32可以由廉价的常导材料制成。

结果，超导磁铁装置可以以较低的价格生产出来，同时保持其最初的功能。

同样，在该实施例中，第一电流引线31是一种由Y-系统超导体制成的高温超导电流引线，但Y-系统超导体可以用一种在低于中间温度的温度下切换到超导状态的装置代替。因而，例如，可以采用Bi-系统高温超导电流引线或Ti-系统高温超导电流引线。

[第二实施例]

在以上第一实施例中，利用常导螺线管65的驱动机构60被用作一种接通和断开机械开关42的驱动机构。本实施例采用一种不同于第一实施例的驱动机构。图4是驱动机构的示意图，对应于第一实施例中的图3。本实施例的超导磁铁装置的基本构成、供给电能的方式等基本上在原则上等同于第一实施例中的那些。因此，等同的各部件有同样的标号而不再重复其说明。

如图4所示，在该实施例中的驱动机构80包括滑动机构81，该滑动机构通过从外部驱动电源52向超声马达提供给定电压以驱动该超声马达而实现滑移运动。

滑动机构81包括：超声马达82，该超声马达包括压电陶瓷并固定在底座件72上，该底座件设置在真空容器20的壳体(未示出)上；滚珠螺杆83，连接于超声马达82的转动轴并伸展在轴向；以及短路元件91，由滚珠螺杆83的转动予以驱动并在第一电流引线31的方向上前后移动。

短路元件91包括：主体件92，由导引件73予以导引而滑动在底座件72上；纵向支承件93，设置成从第一电流引线31一侧上的主体件92的表面中间伸出；以及板状接触件94，连接于支承件93的端部。螺丝孔92a沿着主体件92中滚珠螺杆83的轴线设置。啮合滚珠螺杆83的螺纹的阴螺纹形成在螺丝孔92a之中。

在切换到持久电流模式时，电压首先从外部驱动电源52供向驱动机构80，而超声马达82被驱动以转动滚珠螺杆83。结果，主体件92受到导引件73的导引而滑动，并朝向第一电流引线31移动，而后接触件94与接触按钮31a、31a形成接触并最终分流超导线圈10。

在完成向持久电流模式的切换之后，接触件94可以退出而通过从外部驱动电源52开始提供电压并与以上反向地驱动超声马达82而使超导线圈10从分流状态脱开。或者，在完成向持久电流模式的切换之后，超导线圈10可以通过停止从外部驱动电源52提供电压而被保持在短路状态下。

如以上提及，当供电停止时，超声马达82停止维持此时的状态。因此，当供电停止而同时保持机械开关42接通时，接通状态可以维持。从节约能量的角度来看，这对上述结构是有利的，在此结构中，机械开关被保持在接通状态下以便防止热超导开关41过渡到常导状态，这是由于不必为了保持接通状态而保持电流供给。

此外，由于包括压电陶瓷(压电器件)的超声马达82用于其中，驱动机构80较少受到磁场的影响，以致超导磁铁装置中的磁场分布将不会限制驱动机构80的配置。即使磁场例如由于超导线圈10改变磁动势而改变，机械开关42也肯定可被驱动。

本发明的各实施例以上已作说明。不过，本发明的实施例不应当限于以上各实施例，而其他一些变型在不偏离本发明技术范畴的情况下也是可能的。

在以上第二实施例中，包括压电陶瓷的超声马达被称作包括压电器件的驱动机构。压电器件(诸如压电陶瓷)在施加电压时会伸展。利用由激发控制而造成的压电器件的伸展/收缩，机械开关42的触片可以设计得通过前后移动驱动机构而被闭合或断开。作为压电器件，除了压电陶瓷之外，可以采用压电单晶和压电有机物质。

在以上各实施例中，例如，第二电流引线32和机械开关42是由廉价的常导材料制成的。不过，它们的确可以由超导材料制成。

此外，在以上各实施例中，作为用作内罐21中低温域的冷却系统，外部冷冻机将冷却介质(诸如液氦)供入内罐以便冷却低温域。不过，它也可以由来自外部冷冻机的热传导来冷却。类似地，外部冷冻机将冷却介质(诸如液氮)作为冷却系统供给隔热屏22的中间温度域。不过，它可以由来自外部冷冻机的热传导来冷却。

工业应用性

根据本发明，有可能提供一种超导磁铁装置，例如Maglev的超导磁铁装置，能够防止或限制侵入装置中的热量并在开关转换时减少外部冷冻机的致冷负荷；还能够从事快速的转换操作。

Claims (7)

1. 一种超导磁铁装置，包括：

真空容器，该真空容器包括其中形成低温域并容放超导线圈的内罐，覆盖内罐并在其中形成温度高于低温域的中间温度域的隔热屏，以及装有隔热屏以便使隔热屏隔开环境空气并形成温度高于中间温度域的常温域的外罐；

电流引线，该电流引线的一端连接于超导线圈，而另一端连接于导线，该导线引向设置在真空容器外面的外部激励电源；

开关，其接通和断开以便分流或断开超导线圈的两端；以及

开关装置，其接通和断开该开关，

通过在开关断开的情况下经过电流引线从外部激励电源向超导线圈供给电流而使超导装置切换到持久电流模式，从而使超导线圈生成必需的磁场，而后通过接通开关而分流超导线圈的两端，

超导装置通过在开关被断开的情况下经由电流引线从外部激励电源向超导线圈供给电流而被切换到持久电流模式，从而导致超导线圈生成一必需的磁场，而后通过接通开关而分流超导线圈的两端，

其中电流引线包括：第一电流引线，其在一端处连接于低温域中的超导线圈的一端；以及第二电流引线，其一端连接于中间温度域中的第一电流引线的另一端并在另一端连接于常温域中的导线，至少第一电流引线包括在中间温度域中成为超导状态的超导电流引线，

并且其中开关包括：热超导开关，其连接于超导线圈的两端以分流在低温域中的超导线圈；以及机械开关，其平行于热超导开关而连接于第一电流引线的两端并能够分流中间温度域中的超导线圈，该机械开关经由设置在中间温度域中并由开关装置驱动的驱动机构予以接通和断开。

2. 如权利要求1所述的超导磁铁装置，其中机械开关是由常导材料制成的常导开关。

3. 如权利要求1所述的超导磁铁装置，其中开关装置在开始切换到持久电流模式时接通机械开关，并当热超导开关成为规定的超导状态时断开机械开关。

4. 如权利要求2所述的超导磁铁装置，其中开关装置在开始切换到持久电流模式时接通机械开关，并当热超导开关成为规定的超导状态时断开机械开关。

5. 如权利要求1至4中任一项所述的超导磁铁装置，其中驱动机构包括这样的机构，其利用通过与超导线圈生成的磁场相互作用而生成电磁力的常导螺线管，并通过依靠电磁力闭合或断开机械开关的触片而接通和断开机械开关。

6. 如权利要求1至4中任一项所述的超导磁铁装置，其中驱动机构包括采用压电器件的机构，并通过借助激发或解除激发该压电器件来闭合或断开机械开关的触片而接通和断开机械开关。

7. 如权利要求6所述的超导磁铁装置，其中驱动机构是利用包括压电器件的超声马达的滑动机构。

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