CN113628828A - 高温超导磁通泵及其铁芯绕组电流波形控制方法 - Google Patents

高温超导磁通泵及其铁芯绕组电流波形控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高温超导磁通泵及其铁芯绕组电流波形控制方法，包括支撑铁芯、第一铁芯、第二铁芯以及导线绕组，第一铁芯和第二铁芯均在支撑铁芯的两侧设置有多个，导线绕组设有多组，第一铁芯和第二铁芯形成有安装间隙，导线绕组通电流并在安装间隙处形成方波轮廓的行进磁场；对八组导线绕组分别施加周期性电流波形，可以实现在高温超导带表面产生沿超导带截面宽度方向以一定速率运动的行进方波磁场，提高了对与高温超导带连接的超导线圈充电的便捷性和有效性；采用窄截面的L形铁芯和S形铁芯，减小相邻绕组铁芯间的漏磁，并在安装间隙处产生磁通密度高、波形窄的行进方波，提高超导线圈充电速度，且紧凑度高，体积小，结构简单，使用方便。

Description

高温超导磁通泵及其铁芯绕组电流波形控制方法
技术领域
本发明涉及超导电工领域，具体地，涉及一种高温超导磁通泵及其铁芯绕组电流波形控制方法。
背景技术
超导材料根据其临界温度的高低可分为低温超导材料和高温超导材料，目前商业化的低温超导材料主要用于核磁共振成像仪、加速器磁体等方面，但由于低温超导材料具有低临界转变温度(Tc<30k)，制冷费用昂贵，从而使得应用方面受到了严重的限制；而高温超导材料则具有较高的临界转变温度，制冷费用较低，应用前景广阔。
现有公开号为CN101373661B的中国专利，其公开了一种具有高温超导磁通泵，包括铁轭、磁极、温度接头、加热器、独立绕组、电流接头和高温超导薄片，框型铁轭的上下两面分别设有一行磁极，每个磁极的周围绕有独立绕组，两行磁极的之间设有高温超导薄片，高温超导薄片上设有传感器，高温超薄片的两端分别接有电流接头，铁轭上接有温度接头，磁通泵中还设有加热器，对高温超导薄片进行加热。
发明人认为现有技术中的装置需要采用加热器和温度传感器，结构复杂，使用不便，存在待改进之处。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高温超导磁通泵及其铁芯绕组电流波形控制方法。
根据本发明提供的一种高温超导磁通泵,包括支撑铁芯、第一铁芯、第二铁芯以及导线绕组，所述第一铁芯在支撑铁芯上呈相对设置，两个相对设置的所述第一铁芯向相互靠近的方向延伸并形成有用于放置高温超导带的安装间隙，且呈相对设置的第一铁芯在支撑铁芯上设置有一组或多组；所述第二铁芯在支撑铁芯上呈相对设置，两个相对设置的所述第二铁芯向相互靠近的方向延伸并形成有用于放置高温超导带的安装间隙，且呈相对设置的第二铁芯在支撑铁芯上设置有一组或多组；所述导线绕组在第一铁芯和/或第二铁芯上绕设有多组。
优选地，任一所述第一铁芯和第二铁芯靠近安装间隙的端部的两侧均开设有避让槽。
优选地，所述安装间隙的大小在0.01mm至2mm之间。
优选地，任一组位于所述安装间隙两侧呈对应设置的两个第一铁芯均呈交错设置，任一组位于所述安装间隙两侧呈对应设置的两个第二铁芯均呈交错设置。
优选地，任一所述导线绕组均与另一导线绕组呈间隔设置。
根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，任一所述导线绕组均通电流并在安装间隙处形成方波轮廓的行进磁场；任一呈相对设置的第一铁芯或第二铁芯通电后均形成磁路，任一磁路上的导线绕组的磁动势均满足在一个周期内先升后降；通过任一磁路的磁动势的波形在上升过程均保持单调增大，在下降过程均保持单调减小，且任一磁路的磁动势的波形相位均自安装间隙的一侧向另一侧依次滞后。
优选地，通过任一所述导线绕组的电流波形in(t)＝fn(t)和经过单调时间g(t)变换后的电流波形i'n(t)＝fn(g(t))均允许磁通波形变速通过安装间隙，磁通波形变速包括改变频率和在一个周期内波形行进的线速度变化。
优选地，通过任一所述导线绕组的电流波形的频率均在2Hz到2kHz之间。
优选地，通过任一所述导线绕组的电流波形的峰值均在0.2A到30A之间。
优选地，所述高温超导线圈的第一电流设定值在高温超导线圈充电电流设定值的1/2到3/4之间；当所述高温超导线圈充电电流不大于第一电流设定值时，通过任一所述导线绕组的电流波形均使用高频的电流波形；当所述高温超导线圈充电电流超过第一电流设定值时，通过任一所述导线绕组的电流波形均使用低频的电流波形，直至对所述高温超导线圈充电至设定值。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过安装在支撑铁芯两侧的四个第一铁芯和四个第二铁芯、绕设在第一铁芯和第二铁芯上的导线绕组，对八组导线绕组分别施加周期性电流波形，从而在安装间隙处的高温超导带上施加沿超导带截面宽度方向以一定速率运动的行进方波磁场，从而在高温超导带中产生感应电压，有助于提高对连接在高温超导带的两端的高温超导线圈充电的便捷性，且采用L形铁芯和S形铁芯，有助于提高装置的紧凑度，减少装置的体积，结构简单，体积小，使用方便；
2、本发明通过在第一铁芯和第二铁芯靠近支撑铁芯中部的一端开设避让槽，有助于减少两个第一铁芯和第二铁芯端部由于重叠导致漏磁的情况发生，从而有助于增大高温超导带处行进方波磁场的磁场强度，进而有助于提高高温超导线圈的充电速度；
3、本发明通过将支撑铁芯两侧的第一铁芯和第二铁芯相对错位，有助于提高在高温超导带上产生更加狭窄的行进方波磁场波形，进而有助于增加高温超导带输出感应电压的大小，提高充电速度；
4、本发明通过对电流波形的控制，实现在安装间隙处形成方波轮廓的行进磁场，可以实现磁通波形的波包单一化且单向前进，相比于普通磁通行波特征的波形，有助于降低高温超导磁通泵上产生的磁通运动损耗，进而有助于提高输出性能；
5、本发明通过方波轮廓的行进磁场，配合铁芯，有助于实现磁通波形的狭窄化，在加工水平允许的铁芯尺寸情况下，进一步降低磁通波形宽度，从而有助于提高磁通泵输出电流；
6、本发明通过分时间段控制电流波形频率的方式，能有效提高高温超导线圈充电过程初期、中期的充电速度，以及保证充电过程后期高温超导线圈性能的稳定性；
7、本发明所提出的电流波形控制方法，可根据不同铁芯结构使用场景灵活调整参数，实用性强，可拓展性好。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明主要体现充电装置正面整体结构的示意图；
图2为本发明主要体现充电装置侧面整体结构的示意图；
图3为本发明主要体现绕组电流波形图；
图4为本主要体现变化例1中充电装置正面整体结构的示意图；
图5为本发明主要体现变化例2中充电装置正面整体结构的示意图；
图6为本发明主要体现变化例3中编号401-404的导线绕组的电流波形图；
图7为本发明主要体现变化例3中编号405-408的导线绕组的电流波形图；
图8为本发明主要体现变化例4中编号401-404的导线绕组的电流波形图；
图9为本发明主要体现变化例4中编号405-408的导线绕组的电流波形图；
图10为本发明主要体现变化例5中高温超导磁通泵的结构示意图；
图11为本发明主要体现变化例5中编号401-404的导线绕组的电流波形图；
图12为本发明主要体现变化例5中编号405-408的导线绕组的电流波形图。
图中所示：
Figure BDA0003225433040000041
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵，包括支撑铁芯1、第一铁芯2、第二铁芯3以及导线绕组4。支撑铁芯1为第一铁芯2和第二铁芯3的安装基础，导线绕组4在任一第一铁芯2和任一第二铁芯3上分别绕设安装有一组。
如图1所示，支撑铁芯1为形状呈C字形的铁芯，第一铁芯2为L形铁芯，第一铁芯2在支撑铁芯1的两端分别安装有两个。第二铁芯3为S形铁芯，第二铁芯3在支撑铁芯的两端也分别安装有两个。安装在支撑铁芯1任一端的两个第一铁芯2和两个第二铁芯3呈交替设置，且安装在支撑铁芯1同一端并呈相邻设置的第一铁芯2和第二铁芯3之间均连接有硅钢薄片5，从而保证第一铁芯2与第二铁芯3之间有一定大小的间隙，硅钢薄片5的厚度为0.2mm，从而使安装在支撑铁芯1同一端并呈相邻设置的第一铁芯2和第二铁芯3之间的间隔为0.2mm。
如图1和图2所示，支撑铁芯1的两端均与第一铁芯2连接，四个第一铁芯2和四个第二铁芯3均自其与支撑铁芯1的连接处先向支撑铁芯1的同一侧延伸，再向支撑铁芯1的中部延伸并形成有安装间隙6，安装间隙6的大小在0.01mm至2mm之间。高温超导带8穿过安装间隙6并放置于安装间隙6处，通过选用不同大小的安装间隙6，从而改变高温超导带8表面感受的磁场强度大小的设定值，从而改变高温超导带8上产生的感应电压的大小，进而改变串联在高温超导带8两端的高温超导线圈的充电速度。
如图1和图2所示，四个第二铁芯3向支撑铁芯1侧面延伸的长度小于四个第一铁芯2向支撑铁芯1侧面延伸的长度。安装在支撑铁芯1一端的两个第一铁芯2，与安装在支撑铁芯1另一端的两个第一铁芯2呈相对交错设置；安装在支撑铁芯1一端的两个第二铁芯3，与安装在支撑铁芯1另一端的两个第二铁芯3也呈相对交错设置。支撑铁芯1两侧的呈相对设置的第一铁芯2和第二铁芯3均采用错位结构，这样可以在高温超导带8上产生更加狭窄的行进方波磁场波形，增加了高温超导带8输出感应电压的大小，从而提高了与高温超导带8串联的高温超导线圈的充电速度。
如图2所示，四个第一铁芯2和四个第二铁芯3靠近支撑铁芯1中部一端的两侧均开设有避让槽7，避让槽7的形状包括三角形、矩形、梯形、菱形等几何形状，从而避免了呈相对设置的两个第一铁芯2或呈相对设置的两个第二铁芯3的端部重叠，导致漏磁较大的问题，进而可以增大高温超导带8处的行进方波磁场的强度，达到提高高温超导线圈充电速度的效果。
如图2所示，导线绕组4包括铜线绕组、铝线绕组、银线绕组等，优选铜线绕组，四个第一铁芯2和四个第二铁芯3上绕设的导线绕组4均位于其靠近支撑铁芯1的一侧，且四个第一铁芯2和四个第二铁芯3上绕设的导线绕组4均呈间隔设置，不产生干涉。四个第一铁芯2和四个第二铁芯3上绕设的导线绕组4的匝数可设置为20匝到300匝之间，优选50匝。
根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，包括上述高温超导磁通泵，八个导线绕组4均通电流并在安装间隙6处形成方波轮廓的行进磁场。任一呈相对设置的第一铁芯2或第二铁芯3通电后均形成磁路，任一磁路上的导线绕组4的磁动势均满足在一个周期内先升后降。通过任一磁路的磁动势的波形在上升过程均保持单调增大，在下降过程均保持单调减小，且任一磁路的磁动势的波形相位均自安装间隙6的一侧向另一侧依次滞后。且由于呈相对设置的第一铁芯2和第二铁芯均为错位设置，每个第一铁芯2和第二铁芯均可以属于两条磁路。
波形轮廓优选为三角波，也可为单极正弦波或任意满足单调增——单调减的波形，实际轮廓能够根据铁芯结构适当调整。
通过八个导线绕组4的电流波形in(t)＝fn(t)和经过单调时间变换g(t)后的电流波形i'n(t)＝fn(g(t))均允许磁通波形变速通过安装间隙6，磁通波形变速包括改变频率和在一个周期内波形行进的线速度变化。通过八个导线绕组4的电流峰值均在0.2A到30A之间，优选2A，电流波形频率在2Hz到2kHz之间，优选10Hz。八组导线绕组4的匝数均为50匝。
高温超导线圈的第一电流设定值在高温超导线圈充电电流设定值的1/2到3/4之间；当高温超导线圈充电电流不大于第一电流设定值时，通过任一导线绕组4的电流波形均使用高频的电流波形；当高温超导线圈充电电流超过第一电流设定值时，通过任一导线绕组4的电流波形均使用低频的电流波形，直至对所述高温超导线圈充电至设定值。优选的，第一电流设定值选取高温超导线圈充电电流设定值的1/2到3/4之间的任一数值。
如果电流波形in(t)＝fn(t)满足上述条件，则其经过单调时间变换g(t)后的i'n(t)＝fn(g(t))也同样满足上述条件，即上述波形可以允许磁通波形变速通过安装间隙6，包括改变频率和在一个周期内波形行进的线速度变化。n为导线绕组(4)的编号；t为时间；g(t)是t的单调变换函数，即当t1≥t2，g(t1)≥g(t2)成立或者当t1≥t2，g(t1)≤g(t2)成立。
如图1、图2以及图3所示，八个导线绕组4分别为第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408。第一绕组401和第二绕组402分别绕设在安装间隙6两侧与支撑铁芯1直接连接的一对呈相对设置的第一铁芯2上。
第三绕组403与第一绕组401呈相邻设置，第五绕组405与第三绕组403呈相邻设置，第七绕组407与第五绕组405呈相邻设置，且第一绕组401、第三绕组403、第五绕组405以及第七绕组407均位于安装间隙6的同一侧。第四绕组404与第二绕组402呈相邻设置，第六绕组406与第四绕组404呈相邻设置，第八绕组408与第六绕组406呈相邻设置，且所述第二绕组402、第四绕组404、第六绕组406以及第八绕组408均位于安装间隙6的同一侧。
如图3所示，图中Ip为电流峰值，T0为电流波形一个周期的时间，第一绕组401、第三绕组403、第五绕组405以及第七绕组407所通的电流正方向在图2中均为逆时针方向；第二绕组402、第四绕组404、第六绕组406以及第八绕组408所通的电流正方向在图2中均为顺时针方向。且如图3的周期控制相邻的两个导线绕组4的电流之和(即i401+i402，i402+i403，i403+i404，i404+i405，i405+i406，i406+i407，i407+i408)，在高温超导带8上会产生沿宽度方向从左向右移动的方波磁场，根据法拉第电磁感应定律，高温超导带8两端会产生感应电压，进而给连接在超导带8两端的高温超导线圈充电。
变化例1
如图4所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵，支撑铁芯1为C字形铁芯，支撑铁芯1的两端分别固定安装有两个第一铁芯2，且两个第一铁芯2背离支撑铁芯1的一侧向外依次安装固定安装有两个第二铁芯3和一个第一铁芯2，任一第一铁芯2和第二铁芯3、第二铁芯3和第二铁芯3之间均通过硅钢薄片5连接。支撑铁芯1两端的任一组第一铁芯2均呈相对设置，支撑铁芯1两端的任一组第二铁芯3也均呈相对设置，且任一组呈相对设置的第一铁芯2均呈交错设置，任一组呈相对设置第二铁芯3均呈交错设置。
任一第一铁芯2和第二铁芯3均向支撑铁芯1的中部延伸，并形成有安装间隙6，高温超导带8水平穿过安装间隙。
根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，八个导线绕组4分别为第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408。第一绕组401和第二绕组402分别绕设在安装间隙6两侧与支撑铁芯1直接连接的一对呈相对设置的第一铁芯2上。
第三绕组403与第一绕组401呈相邻设置，第五绕组405与第三绕组403呈相邻设置，第七绕组407与第五绕组405呈相邻设置，且第一绕组401、第三绕组403、第五绕组405以及第七绕组407均位于安装间隙6的同一侧。第四绕组404与第二绕组402呈相邻设置，第六绕组406与第四绕组404呈相邻设置，第八绕组408与第六绕组406呈相邻设置，且所述第二绕组402、第四绕组404、第六绕组406以及第八绕组408均位于安装间隙6的同一侧。
如图3所示，图中Ip为电流峰值，T0为电流波形一个周期的时间，第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408所通电流正方向均相同且为如图4中所示的A方向。且如图3的周期控制相邻的两个导线绕组4的电流之和(即i401+i402，i402+i403，i403+i404，i404+i405，i405+i406，i406+i407，i407+i408)，在高温超导带8上会产生沿宽度方向从左向右移动的方波磁场，根据法拉第电磁感应定律，高温超导带8两端会产生感应电压，进而给连接在超导带8两端的高温超导线圈充电。
变化例2
如图5所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵，支撑铁芯1包括两个形状呈C字形的铁芯，两个C字形铁芯呈平行设置，且两个C字形铁芯由与铁芯同样材质的金属板连接为一个整体。
第一铁芯2和第二铁芯3在两个C字形铁芯的两端均安装有一块，且四个第一铁芯2均与支撑铁芯1直接连接，四个第二铁芯3分别安装在四个第一铁芯2背离支撑铁芯1的一侧。且四个第一铁芯2和四个第二铁芯3均向支撑铁芯1的中部延伸并形成安装间隙6，位于安装间隙6两侧的呈对应设置的两个第一铁芯2或第二铁芯3均呈交错设置。
根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，八个导线绕组4分别为第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408。
第一绕组401和第二绕组402分别绕设在安装间隙6两侧与支撑铁芯1直接连接的一对呈相对设置的第一铁芯2上，且第一绕组401和第二绕组402位于支撑铁芯1的同一侧；第三绕组403和第一绕组401相邻，第四绕组404和第二绕组402相邻，且第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403以及第四绕组404均位于支撑铁芯1的同一侧，第一绕组401和第三绕组403二者与第二绕组402和第四绕组404二者分别位于安装间隙6的两侧。
第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408四者均位于支撑铁芯1的另一侧，且第五绕组405与第一绕组401呈相对设置，第六绕组406与第二绕组402呈相对设置，第7绕组407与第三绕组403呈相对设置，第八绕组408与第四绕组404呈相对设置.
如图3所示，图中Ip为电流峰值，T0为电流波形一个周期的时间，第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403以及第四绕组404所通电流正方向在图5中为逆时针方向，第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408所通的电流正方向在图5中为顺时针方向。且如图3的周期控制相邻的两个导线绕组4的电流之和(即i401+i402，i402+i403，i403+i404，i404+i405，i405+i406，i406+i407，i407+i408)，在高温超导带8上会产生沿宽度方向从里向外移动的方波磁场，根据法拉第电磁感应定律，高温超导带8两端会产生感应电压，进而给连接在超导带8两端的高温超导线圈充电。
变化例3
如图6和图7所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，图中Ip为电流峰值，T0为电流波形一个周期的时间，第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408所通的电流的波形图如图6和图7，从而在高温超导带8上会产生沿宽度方向从一侧向另一侧移动的方波磁场，根据法拉第电磁感应定律，高温超导带8两端会产生感应电压，进而给连接在超导带8两端的高温超导线圈充电。
变化例4
如图8和图9所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，图中Ip为电流峰值，T0为电流波形一个周期的时间，第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408所通的电流的波形图如图8和图9，从而在高温超导带8上会产生沿宽度方向从一侧向另一侧移动的方波磁场，根据法拉第电磁感应定律，高温超导带8两端会产生感应电压，进而给连接在超导带8两端的高温超导线圈充电。
变化例5
如图10所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵，包括支撑铁芯1、第一铁芯2、第二铁芯3以及导线绕组4。支撑铁芯1为第一铁芯2和第二铁芯3的安装基础，支撑铁芯1为形状呈C字形的铁芯。
第一铁芯2在支撑铁芯1上呈相对安装有两组，第二铁芯3在支撑铁芯1上呈相对安装有两组，且第一铁芯2和第二铁芯3呈间隔设置，位于支撑铁芯1最外侧的一组铁芯为第二铁芯3。两组第一铁芯2和两组第二铁芯3配合在支撑铁芯1的中部形成安装间隙6。且两组呈相对设置的第一铁芯1和两组呈相对设置的第二铁芯2均呈交错设置。
如图11和图12所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，也可以用在单导线绕组4安装在多铁芯的场合，导线绕组4分别为第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408。第一绕组401和第二绕组402分别位于安装间隙6的两侧，且第一绕组401和第二绕组402均绕设位于支撑铁芯内侧并呈相邻设置的第一铁芯2和第二铁芯3。
第三绕组403和第一绕组401呈相邻设置，且第三绕组绕设位于支撑铁芯1中部的第二铁芯3和第一铁芯2；第五绕组405和第三绕组403呈相邻设置，且第五绕组405绕设位于支撑铁芯1最外侧的第一铁芯2和第二铁芯3；第七绕组407与第五绕组405呈相邻设置，且第七绕组407绕设在支撑铁芯1最外侧的第二铁芯3上。
第四绕组404和第二绕组402呈相邻设置，且第四绕组绕设位于支撑铁芯1中部的第二铁芯3和第一铁芯2；第六绕组406和第四绕组404呈相邻设置，且第六绕组406绕设位于支撑铁芯1最外侧的第一铁芯2和第二铁芯3；第八绕组408与第六绕组406呈相邻设置，且第八绕组408绕设在支撑铁芯1最外侧的第二铁芯3上。
如图11和图12所示，根据本发明提供的一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，图中Ip为电流峰值，T0为电流波形一个周期的时间，第一绕组401、第二绕组402、第三绕组403、第四绕组404、第五绕组405、第六绕组406、第七绕组407以及第八绕组408所通的电流的波形图如图11和图12，其中绕组401-408所通电流正方向为图10中从上向下看顺时针方向，从而在高温超导带8上会产生沿宽度方向从左向右移动的方波磁场，根据法拉第电磁感应定律，高温超导带8两端会产生感应电压，进而给连接在超导带8两端的高温超导线圈充电。
工作原理
工作中，工作人员对八组导线绕组4分别施加周期性电流波形，从而在安装间隙6处的高温超导带8上施加沿高温超导带8截面宽度方向以一定速率运动的行进方波磁场，从而在高温超导带8中产生感应电压，进而给连接在高温超导带8两端的高温超导线圈充电，通过减小相邻绕组铁芯重叠面积，大大降低相邻铁芯之间的漏磁，明显提高装置的充电速度，且结构简单，体积小，使用方便。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种高温超导磁通泵，其特征在于，包括支撑铁芯(1)、第一铁芯(2)、第二铁芯(3)以及导线绕组(4)，所述第一铁芯(2)在支撑铁芯(1)上呈相对设置，两个相对设置的所述第一铁芯(2)向相互靠近的方向延伸并形成有用于放置高温超导带(8)的安装间隙(6)，且呈相对设置的第一铁芯(2)在支撑铁芯(1)上设置有一组或多组；所述第二铁芯(3)在支撑铁芯(1)上呈相对设置，两个相对设置的所述第二铁芯(3)向相互靠近的方向延伸并形成有用于放置高温超导带(8)的安装间隙(6)，且呈相对设置的第二铁芯(3)在支撑铁芯(1)上设置有一组或多组；
所述导线绕组(4)在第一铁芯(2)和/或第二铁芯(3)上绕设有多组。
2.如权利要求1所述的高温超导磁通泵，其特征在于，任一所述第一铁芯(2)和第二铁芯(3)靠近安装间隙(6)的端部的两侧均开设有避让槽(7)。
3.如权利要求1所述的高温超导磁通泵，其特征在于，所述安装间隙(6)的大小在0.01mm至2mm之间。
4.如权利要求1所述的高温超导磁通泵，其特征在于，任一组位于所述安装间隙(6)两侧呈对应设置的两个第一铁芯(2)均呈交错设置，任一组位于所述安装间隙(6)两侧呈对应设置的两个第二铁芯(3)均呈交错设置。
5.如权利要求1所述的高温超导磁通泵，其特征在于，任一所述导线绕组(4)均与另一导线绕组(4)呈间隔设置。
6.一种高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的高温超导磁通泵，任一所述导线绕组(4)均通电流并在安装间隙(6)处形成方波轮廓的行进磁场；
任一呈相对设置的第一铁芯(2)或第二铁芯(3)通电后均形成磁路，任一磁路上的导线绕组(4)的磁动势均满足在一个周期内先升后降；
通过任一磁路的磁动势的波形在上升过程均保持单调增大，在下降过程均保持单调减小，且任一磁路的磁动势的波形相位均自安装间隙(6)的一侧向另一侧依次滞后。
7.如权利要求6所述的高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，其特征在于，通过任一所述导线绕组(4)的电流波形in(t)＝fn(t)和经过单调时间变换g(t)后的电流波形i'n(t)＝fn(g(t))均允许磁通波形变速通过安装间隙(6)，磁通波形变速包括改变频率和在一个周期内波形行进的线速度变化。
8.如权利要求6所述的高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，其特征在于，通过任一所述导线绕组(4)的电流波形的频率均在0.2Hz到2kHz之间。
9.如权利要求6所述的高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，其特征在于，通过任一所述导线绕组(4)的电流波形的峰值均在0.2A到30A之间。
10.如权利要求6所述的高温超导磁通泵的铁芯绕组电流波形控制方法，其特征在于，所述高温超导线圈的第一电流设定值在高温超导线圈充电电流设定值的1/2到3/4之间；当所述高温超导线圈充电电流不大于第一电流设定值时，通过任一所述导线绕组(4)的电流波形均使用高频的电流波形；当所述高温超导线圈充电电流超过第一电流设定值时，通过任一所述导线绕组(4)的电流波形均使用低频的电流波形，直至对所述高温超导线圈充电至设定值。
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