CN117239681A - 超导磁体失超保护方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种超导磁体失超保护方法、装置、设备及存储介质，属于超导磁体技术领域。包括：获取超导磁体的温度；在超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；耗能单元设置有多个，与超导磁体的线圈数量对应；在超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；第二预设温度和第一预设温度范围的上限相同，第二预设温度为超导磁体失超的临界温度；加热单元设置有多个，均匀分布在超导磁体的各个区域。本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法、装置、设备及存储介质，能降低失超风险，以及降低超导磁体损坏概率。
Description
技术领域
本申请涉及超导磁体技术领域，特别是涉及一种超导磁体失超保护方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
高纯单晶硅广泛用于太阳能电池、大规模集成电路、整流器、大功率晶体管、二极管等半导体制造领域，是光伏发电、半导体微电子器件等高新技术产业的关键材料之一。随着光伏发电和半导体微电子器件等制造技术的迅速发展，对半导体材料单晶硅的性能要求越来越高。在此背景下，磁控直拉单晶硅技术（Magnetic Field Applied CzochralskiMethod，MCZ）成为生产单晶硅的主流。MCZ法中需要用到大体积的磁体，例如永磁体或常规电磁铁。但随着超导磁体技术的发展，越来越多的超导磁体替代了常规电磁铁，用于单晶硅的制造中，超导磁体可以产生更强的磁场，以制备出更高品质的单晶硅。
超导磁体在工作中，存在多种导致其失去超导状态（简称失超）的因素，例如机械扰动、绕组形变、线圈内部磁通跳跃、交流损耗和热扰动等。因此，超导磁体的失超是有一定的发生概率的。但是，超导磁体造价昂贵，为了保护超导磁体因失超损坏，有必要研究相应的保护方法。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题，而提供一种超导磁体失超保护方法、装置、设备及存储介质。
为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种超导磁体失超保护方法，包括：
获取超导磁体的温度；
在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；所述耗能单元设置有多个，与所述超导磁体的线圈数量对应；
在所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设温度和所述第一预设温度范围的上限相同，所述第二预设温度为所述超导磁体失超的临界温度；所述加热单元设置有多个，均匀分布在所述超导磁体的各个区域。
可选地，所述方法还包括：
获取所述超导磁体的端电压；
在所述超导磁体的端电压位于第一预设电压范围的情况下，启动耗能单元的工作；
在所述超导磁体的端电压大于第二预设电压的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设电压和所述第一预设电压范围的上限相同，所述第二预设电压为所述超导磁体失超的临界电压。
可选地，所述方法还包括：
获取所述超导磁体的励磁电流的变化速率；
在所述变化速率位于第一预设速率范围的情况下，启动耗能单元的工作；
在所述变化速率大于第二预设速率的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设速率和所述第一预设速率范围的上限相同，所述第二预设速率为所述超导磁体失超的临界变化速率。
可选地，所述启动耗能单元的工作，包括：
依次启动温度位于第一预设温度范围的第一线圈对应的所述耗能单元的工作，直至所述第一线圈中的电流小于预设值。
可选地，所述启动加热单元的工作，包括：
启动整个超导磁体的加热单元，直至所述超导磁体的各个区域均进入失超状态。
可选地，所述方法还包括：
在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，或者，所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，切断所述超导磁体的电源。
第二方面，本申请实施例提供一种超导磁体失超保护装置，包括：
第一获取模块，用于获取超导磁体的温度；
第一启动模块，用于在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；所述耗能单元设置有多个，与所述超导磁体的线圈数量对应；
第二启动模块，用于在所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设温度和所述第一预设温度范围的上限相同，所述第二预设温度为所述超导磁体失超的临界温度；所述加热单元设置有多个，均匀分布在所述超导磁体的各个区域。
第三方面，本申请实施例提供一种超导磁体设备，包括：
上面的超导磁体失超保护装置；
温度监测单元，用于监测所述超导磁体的温度，并将监测的数据发送至所述超导磁体失超保护装置；
耗能单元，用于根据所述超导磁体失超保护装置的指令启动工作；
加热单元，用于根据所述超导磁体失超保护装置的指令启动工作。
第四方面，本申请实施例提供一种计算设备，所述计算设备包括：存储部件、通信总线和处理部件，其中：
所述存储部件，用于存储超导磁体失超保护方法的运行程序；
所述通信总线，用于实现所述存储部件和所述处理部件之间的连接通信；
所述处理部件，用于执行超导磁体失超保护方法的运行程序，以实现如上面所述的任意一种方法的步骤。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如上面所述的任意一种方法的步骤。
本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法、装置、设备及存储介质，包括：获取超导磁体的温度；在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；所述耗能单元设置有多个，与所述超导磁体的线圈数量对应；在所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设温度和所述第一预设温度范围的上限相同，所述第二预设温度为所述超导磁体失超的临界温度；所述加热单元设置有多个，均匀分布在所述超导磁体的各个区域。可见，本申请实施例设置耗能单元和加热单元，并根据超导磁体的温度，分别启动耗能单元或加热单元，降低失超风险，以及降低超导磁体损坏概率。因此，本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法、装置、设备及存储介质，能降低失超风险，以及降低超导磁体损坏概率。
本申请附加的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，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法的流程示意图一；
图2为本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法的流程示意图二；
图3为本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法的流程示意图三；
图4为本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法的详细的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的超导磁体失超保护装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的超导磁体设备的示意图；
图7为本申请实施例提供的超导磁体设备中的超导线圈和加热单元的电路示意图；
图8为本申请实施例提供的计算设备的结构示意图。
附图标记说明：
500、超导磁体失超保护装置；501、第一获取模块；502、第二获取模块；503、第三获取模块；504、第一启动模块；505、第二启动模块；601、温度监测单元；602、耗能单元；603、加热单元；604、超导线圈；800、计算设备；801、存储部件；802、通信总线；803、处理部件；804、输入装置；805、输出装置；806、外部通信接口。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其它的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本申请的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其它实施方式。
实施例一
本申请实施例提供一种超导磁体失超保护方法。所述方法可以由计算机实现，计算机可以是配置处理器的计算装置，处理器可以为通用处理器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA），或者其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。参考图1，所述方法包括：
步骤101：获取超导磁体的温度；
步骤102：在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；所述耗能单元设置有多个，与所述超导磁体的线圈数量对应；
步骤103：在所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设温度和所述第一预设温度范围的上限相同，所述第二预设温度为所述超导磁体失超的临界温度；所述加热单元设置有多个，均匀分布在所述超导磁体的各个区域。
上述步骤101中，超导磁体的温度，可以是超导线圈604的温度，既可以包括表面的温度，也可以包括导线的温度。超导线圈604，简称线圈，一个超导磁体可以只包括一个线圈，也可以包括多个线圈。
上述步骤102中，第一预设温度范围是一个比较接近失超的温度范围，可以称为失超边缘温度范围。耗能单元，用于消耗超导线圈604中的能量，即通电产生的能量，因此，可以通过耗能单元消耗电能，直至电流小于预设值。这样，可以降低进入失超的风险。耗能单元可以设置多个，与所述超导磁体的线圈数量对应。
上述步骤103中，如前所述，由于超导磁体的体积比较大，各个区域的温度也可能存在差异，因此，可能会有部分区域进入失超状态，这样，失超区域的超导磁体不再是超导态，将转变为电阻态。电流流经失超区域将会产生焦耳热。超导磁体的失超过程是储存在超导线圈内的电磁能向热能的转化过程。超导磁体可能储存有兆焦耳数量级的电磁能，如果没有采取有效的失超保护措施，巨大的电磁能将集中释放到很小的失超区域内，从而引起局部温度上升。严重的局部过热可能烧焦绝缘或熔化导体，同时失超也可能产生高电压击穿超导线圈的绝缘。通过分布在各个区域的加热单元的启动，可以加速超导磁体的各个区域之间的失超传播。如果超导磁体在某一区域发生失超后快速传播到其它区域，导致整个超导磁体的失超区域迅速扩大，热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。
在一些实施例中，参考图2，所述方法还包括：
步骤201：获取所述超导磁体的端电压；
步骤202：在所述超导磁体的端电压位于第一预设电压范围的情况下，启动耗能单元的工作；
步骤203：在所述超导磁体的端电压大于第二预设电压的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设电压和所述第一预设电压范围的上限相同，所述第二预设电压为所述超导磁体失超的临界电压。
上述步骤201中，端电压为超导磁体两端的电压，由于超导磁体的电阻几乎为零，因此端电压是很小的，小于1伏。需要说明的是，超导磁体的电阻，在理论上为零，但实际应用中，还是会存在电阻，数值上非常小。
上述步骤202中，第一预设电压范围是一个比较接近失超的电压范围，可以称为失超边缘电压范围。这里的耗能单元同上，不再赘述。
上述步骤203中，如前所述，同样可以通过启动加热单元，加速超导磁体的各个区域之间的失超传播。使热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。
在一些实施例中，参考图3，所述方法还包括：
步骤301：获取所述超导磁体的励磁电流的变化速率；
步骤302：在所述变化速率位于第一预设速率范围的情况下，启动耗能单元的工作；
步骤303：在所述变化速率大于第二预设速率的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设速率和所述第一预设速率范围的上限相同，所述第二预设速率为所述超导磁体失超的临界变化速率。
上述步骤301中，励磁电流为正常工作的电流，在超导状态稳定的情况下，励磁电流的变化速率是非常小的。因此，可以通过励磁电流的变化速率来判断超导磁体的状态。
上述步骤302中，第一预设速率范围是一个比较接近失超的速率范围，可以称为失超边缘速率范围。这里的耗能单元同上，不再赘述。
上述步骤303中，如前所述，同样可以通过启动加热单元，加速超导磁体的各个区域之间的失超传播。使热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。
详细地，步骤101-103、步骤201-203以及步骤301-303，可以只执行其中一个，也可以都执行。都执行中，可以同时执行，也可以按顺序依次执行。
在一些实施例中，所述启动耗能单元的工作，包括：
依次启动温度位于第一预设温度范围的第一线圈对应的所述耗能单元的工作，直至所述第一线圈中的电流小于预设值。
具体地，耗能单元启动的顺序可以是：从第一线圈对应的耗能单元开始，依次按距离远近启动其它的耗能单元，可以部分启动，也可以全部启动。如果没有全部启动，第一线圈中的电流小于预设值后，未启动的耗能单元无需启动。预设值是电流产生的电能很小，无法影响到失超的情况。预设值和超导磁体的大小有关，因此不作具体限定。
在一些实施例中，所述启动加热单元的工作，包括：
启动对应整个超导磁体的加热单元，直至所述超导磁体的各个区域均进入失超状态。
如前所述，如果没有采取有效的失超保护措施，巨大的电磁能将集中释放到很小的失超区域内，从而引起超导磁体局部的损坏。由于超导磁体是一个整体，局部的损坏，意味着整个超导磁体的损坏。因此，可以通过加热单元，加速超导磁体的各个区域之间的失超传播，使热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。也因此，需要启动所有的加热单元，使整个超导磁体的温度上升，达到整体的失超。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，或者，所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，切断所述超导磁体的电源。
这样，可以切断超导磁体的能量来源。使耗能单元能快速消耗超导磁体的能量。需要说明的是，在电源切断后，超导磁体的线圈中存储的能量，可以是耗能单元工作的能量来源，因此，电源切断，不影响耗能单元的工作。线圈类似于电感，可以是储能元件。
同样地，所述加热单元也可以利用线圈中的能量进行工作，因此切断超导磁体的电源，加热单元可以不受影响。
为了更清楚的了解本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法，下面将介绍本申请实施例提供的超导磁体失超保护方法更详细的实施步骤，参考图4，所述方法包括：
步骤401：获取超导磁体的温度。
步骤402：温度是否位于第一预设温度范围。是，则进入步骤403，否，进入步骤404。
步骤403：启动耗能单元。本步骤执行完成后，返回步骤401。
步骤404：温度是否大于第二预设温度。是，进入步骤411，否，进入步骤405。
步骤405：获取超导磁体的端电压。
步骤406：端电压是否位于第一预设电压范围。是，进入步骤403，否，进入步骤407。
步骤407：端电压是否大于第二预设电压。是，进入步骤411，否，进入步骤408。
步骤408：获取励磁电流的变化速率。
步骤409：变化速率是否位于第一预设速率范围。是，进入步骤403，否，进入步骤410。
步骤410：变化速率是否大于第二预设速率。是，进入步骤411，否，返回步骤401。
步骤411：启动加热单元。直至超导磁体的各个区域全部进入失超状态。
步骤412：停机。全面检修，然后根据情况重新降温，使超导磁体重新进入超导状态。
实施例二
本实施例提供一种超导磁体失超保护装置500，参考图5，所述超导磁体失超保护装置500包括：
第一获取模块501，用于获取超导磁体的温度；
第一启动模块504，用于在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；所述耗能单元设置有多个，与所述超导磁体的线圈数量对应；
第二启动模块505，用于在所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设温度和所述第一预设温度范围的上限相同，所述第二预设温度为所述超导磁体失超的临界温度；所述加热单元设置有多个，均匀分布在所述超导磁体的各个区域。
上述第一获取模块501中，超导磁体的温度，可以是超导线圈604的温度，既可以包括表面的温度，也可以包括导线的温度。
上述第一启动模块504中，第一预设温度范围是一个比较接近失超的温度范围，可以称为失超边缘温度范围。耗能单元，用于消耗超导线圈604中的能量，即通电产生的能量，因此，可以通过耗能单元消耗电能，直至电流小于预设值。这样，可以降低进入失超的风险。由于超导磁体的体积比较大，各个区域的温度也可能存在差异，因此耗能单元可以设置多个，均匀分布在超导磁体的各个区域。
上述第二启动模块505中，如前所述，由于超导磁体的体积比较大，各个区域的温度也可能存在差异，因此，可能会有部分区域进入失超状态，这样，失超区域的超导磁体不再是超导态，将转变为电阻态。电流流经失超区域将会产生焦耳热。超导磁体的失超过程是储存在超导线圈内的电磁能向热能的转化过程。超导磁体可能储存有兆焦耳数量级的电磁能，如果没有采取有效的失超保护措施，巨大的电磁能将集中释放到很小的失超区域内，从而引起局部温度上升。严重的局部过热可能烧焦绝缘或熔化导体，同时失超也可能产生高电压击穿超导线圈的绝缘。通过分布在各个区域的加热单元的启动，可以加速超导磁体的各个区域之间的失超传播。如果超导磁体在某一区域发生失超后快速传播到其它区域，导致整个超导磁体的失超区域迅速扩大，热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。
在一些实施例中，所述超导磁体失超保护装置500还包括：
第二获取模块502，用于获取所述超导磁体的端电压；
所述第一启动模块504，还用于：
在所述超导磁体的端电压位于第一预设电压范围的情况下，启动耗能单元的工作；
所述第二启动模块505，还用于：
在所述超导磁体的端电压大于第二预设电压的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设电压和所述第一预设电压范围的上限相同，所述第二预设电压为所述超导磁体失超的临界电压。
上述第二获取模块502中，端电压为超导磁体两端的电压，由于超导磁体的电阻几乎为零，因此端电压是很小的，小于1伏。需要说明的是，超导磁体的电阻，在理论上为零，但实际应用中，还是会存在电阻，数值上非常小。
所述第一预设电压范围是一个比较接近失超的电压范围，可以称为失超边缘电压范围。这里的耗能单元同上，不再赘述。
如前所述，同样可以通过启动加热单元，加速超导磁体的各个区域之间的失超传播。使热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。
在一些实施例中，所述超导磁体失超保护装置500还包括：
第三获取模块503，用于获取所述超导磁体的励磁电流的变化速率；
所述第一启动模块504，还用于：
在所述变化速率位于第一预设速率范围的情况下，启动耗能单元的工作；
所述第二启动模块505，还用于：
在所述变化速率大于第二预设速率的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设速率和所述第一预设速率范围的上限相同，所述第二预设速率为所述超导磁体失超的临界变化速率。
上述第三获取模块503中，励磁电流为正常工作的电流，在超导状态稳定的情况下，励磁电流的变化速率是非常小的。因此，可以通过励磁电流的变化速率来判断超导磁体的状态。
所述第一预设速率范围是一个比较接近失超的速率范围，可以称为失超边缘速率范围。这里的耗能单元同上，不再赘述。
如前所述，同样可以通过启动加热单元，加速超导磁体的各个区域之间的失超传播。使热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。
在一些实施例中，所述第一启动模块504，还用于：
依次启动温度位于第一预设温度范围的第一线圈对应的所述耗能单元的工作，直至所述第一线圈中的电流小于预设值。
具体地，耗能单元启动的顺序可以是：从第一线圈对应的耗能单元开始，依次按距离远近启动其它的耗能单元，可以部分启动，也可以全部启动。如果没有全部启动，第一线圈中的电流小于预设值后，未启动的耗能单元无需启动。预设值是电流产生的电能很小，无法影响到失超的情况。预设值和超导磁体的大小有关，因此不作具体限定。
在一些实施例中，所述第二启动模块505，还用于：
启动对应整个超导磁体的加热单元，直至所述超导磁体的各个区域均进入失超状态。
如前所述，如果没有采取有效的失超保护措施，巨大的电磁能将集中释放到很小的失超区域内，从而引起超导磁体局部的损坏。由于超导磁体是一个整体，局部的损坏，意味着整个超导磁体的损坏。因此，可以通过加热单元，加速超导磁体的各个区域之间的失超传播，使热量尽可能均匀的消耗在整个超导磁体上，就减少了超导磁体因为热量过于集中而损坏的可能。也因此，需要启动所有的加热单元，使整个超导磁体的温度上升，达到整体的失超。
在一些实施例中，所述超导磁体失超保护还包括：
断电模块，用于在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，或者，所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，切断所述超导磁体的电源。
这样，可以切断超导磁体的能量来源。使耗能单元能快速消耗超导磁体的能量。需要说明的是，在电源切断后，超导磁体的线圈中存储的能量，可以是耗能单元工作的能量来源，因此，电源切断，不影响耗能单元的工作。线圈类似于电感，可以是储能元件。
同样地，所述加热单元也可以利用线圈中的能量进行工作，因此切断超导磁体的电源，加热单元可以不受影响。
本实施例所包括的各模块，可以通过计算机中的处理器来实现；当然也可通过计算机中的逻辑电路实现。所述处理器可以是通用处理器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA），或者其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是中央处理器（CPU）、微处理器（MPU）或其它任何常规的处理器。
以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本实施例的装置中未披露的技术细节，请参照本申请中方法实施例的描述而理解。
实施例三
本实施例提供一种超导磁体设备，参考图6，包括：
实施例二所述的超导磁体失超保护装置500；
温度监测单元601，用于监测所述超导磁体的温度，并将监测的数据发送至所述超导磁体失超保护装置500；
耗能单元602，用于根据所述超导磁体失超保护装置500的指令启动工作；
加热单元603，用于根据所述超导磁体失超保护装置500的指令启动工作。
具体地，超导磁体的发热部位主要是超导线圈604，因此，温度监测单元601用于监测超导线圈604的温度。
其中，加热单元603和超导磁体中的线圈并联设置，这样，超导磁体出现局部失超后，断开电源，也可以不影响加热单元603的工作。
为更清楚的了解加热单元603和线圈的设置，下面举例说明，参考图7，所述超导磁体包括W1和W2两个线圈，加热单元603简化为R1、R2、R3和R4四个电阻，电源为直流电源DC，DC通过开关S1控制通断。下面对加热单元603的工作过程做简单介绍：
在正常工作的情况下，直流电源DC供电，线圈W1和电阻R1、R2并联，线圈W2和电阻R3、R4并联。由于在正常工作中，超导磁体处于超导状态，因此线圈W1和线圈W2的电阻几乎为零，因此，电阻R1、R2被线圈W1短路，电阻R3、R4被线圈W2短路。因此，电阻R1、R2、R3、R4均不工作。
在超导磁体失超保护装置500确定：超导磁体处于失超状态的情况下，开关S1断开，电源DC被从电路中断开。而线圈W1、W2为储能元件，因此，线圈W1可以给电阻R1、R2供电，使电阻R1、R2开始工作，线圈W2可以给电阻R3、R4供电，使电阻R3、R4开始工作。
需要说明的是，图7不仅是一个电路图，也示出了加热单元603和超导线圈604的位置关系。例如，线圈W1可以给电阻R1、R2供电，线圈W2可以给电阻R3、R4供电，但是设置在线圈W1上的加热单元603是R1、R3，设置在线圈W2上的加热单元603是R2、R4。这样，线圈W1处于失超状态的情况下，电能较多，可以给位于线圈2的R2供电，R2开始工作后，提供热量给W2，使W2也进入失超状态。总结一下，如果超导磁体设置有多个超导线圈604，则每个超导线圈604均至少设置有一个加热单元603，且每个超导线圈604储存的电能可以供应所有超导线圈604的加热单元603。
同理，耗能单元602也可以设置为和超导线圈604、加热单元603并联，即耗能单元602、超导线圈604和加热单元603三条并联支路。另外，除了电源设置开关，三条并联支路也可以设置开关，这样，可以更方便、灵活的控制各条支路的工作。
以上设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本实施例的设备中未披露的技术细节，请参照本申请中方法实施例的描述而理解。
实施例四
本实施例提供一种计算设备800，参考图8，所述计算设备800包括：存储部件801、通信总线802和处理部件803，其中：
所述存储部件801，用于存储超导磁体失超保护方法的运行程序；
所述通信总线802，用于实现所述存储部件801和所述处理部件803之间的连接通信；
所述处理部件803，用于执行超导磁体失超保护方法的运行程序，以实现如实施例一所述的方法的步骤。所述存储部件801的类型或结构可以参见下文的存储介质中的存储器，在此不再赘述。
所述处理部件803可以为通用处理器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA），或者其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是中央处理器（CPU）、微处理器（MPU）或其它任何常规的处理器。
在一些实施例中，计算设备800还可以包括：输入装置804、输出装置805和外部通信接口806，这些组件通过总线系统和/或其它形式的连接机构（图中未示出）互连。本实施例中，输入装置804可以是网络连接器、模数转换器件等，输出装置805可以是显示器、扬声器等。
在一些实施例中，输入装置804还可以包括例如键盘、鼠标、麦克风等等。输出装置805可以向外部输出各种信息，例如除了可以包括上述的显示器、扬声器外，还可以是打印机、投影仪、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。外部通信接口806可以是有线的，例如标准串口（RS232）、通用接口总线（General-Purpose Interface Bus，GPIB）接口、以太网（ethernet）接口、通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）接口，也可以是无线的，例如无线网络通信技术（WiFi）、蓝牙（bluetooth）等。
以上计算设备800实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本实施例的计算设备800中未披露的技术细节，请参照本申请中方法实施例的描述而理解。
实施例五
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如实施例一所述的方法的步骤。
示例性地，计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。计算机可读存储介质是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、只读存储器（ROM，Read Only Memory）、快闪存储器（Flash Memory）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory）、数字多功能盘（DVD，DigitalVersatile Disc）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。其中：
所述RAM包括：静态随机存取存储器（SRAM，Static Random Access Memory）、同步静态随机存取存储器（SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory）、动态随机存取存储器（DRAM，Dynamic Random Access Memory）、同步动态随机存取存储器（SDRAM，Synchronous Dynamic Random Access Memory）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）、增强型同步动态随机存取存储器（ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random AccessMemory）、同步连接动态随机存取存储器（SLDRAM，SyncLink Dynamic Random AccessMemory）、直接内存总线随机存取存储器（DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory）。
所述ROM包括：可编程只读存储器（PROM，Programmable Read-Only Memory）、可擦除可编程只读存储器（EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）。
这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。
以上存储介质实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本实施例的存储介质中未披露的技术细节，请参照本申请中方法实施例的描述而理解。
需要说明的是，本申请实施例提供的方法、装置、设备和存储介质实施例属于同一构思；各实施例所记载的技术方案中各技术特征之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
本申请实施例可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网（LAN）或广域网（WAN）—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）或可编程逻辑阵列（PLA），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本申请的各个方面。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
这里参照根据本申请实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其它设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\...”仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
应理解，说明书通篇中提到的“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个模块或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的模块可以是、或也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是、或也可以不是物理模块；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络模块上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各功能模块分别单独作为一个模块，也可以两个或两个以上功能模块集成在一个模块中；上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤。
或者，本申请上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
应当理解，以上实施例均为示例性的，不用于包含权利要求所包含的所有可能的实施方式。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在以上实施例的基础上做出各种变形和改变。同样的，也可以对以上实施例的各个技术特征进行任意组合，以形成可能没有被明确描述的本申请的另外的实施例。因此，上述实施例仅表达本申请的几种实施方式，不对本申请专利的保护范围进行限制。
Claims (10)
1.一种超导磁体失超保护方法，其特征在于，包括：
获取超导磁体的温度；
在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；所述耗能单元设置有多个，与所述超导磁体的线圈数量对应；
在所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设温度和所述第一预设温度范围的上限相同，所述第二预设温度为所述超导磁体失超的临界温度；所述加热单元设置有多个，均匀分布在所述超导磁体的各个区域。
2.根据权利要求1所述的超导磁体失超保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述超导磁体的端电压；
在所述超导磁体的端电压位于第一预设电压范围的情况下，启动耗能单元的工作；
在所述超导磁体的端电压大于第二预设电压的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设电压和所述第一预设电压范围的上限相同，所述第二预设电压为所述超导磁体失超的临界电压。
3.根据权利要求1所述的超导磁体失超保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述超导磁体的励磁电流的变化速率；
在所述变化速率位于第一预设速率范围的情况下，启动耗能单元的工作；
在所述变化速率大于第二预设速率的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设速率和所述第一预设速率范围的上限相同，所述第二预设速率为所述超导磁体失超的临界变化速率。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超导磁体失超保护方法，其特征在于，所述启动耗能单元的工作，包括：
依次启动温度位于第一预设温度范围的第一线圈对应的所述耗能单元的工作，直至所述第一线圈中的电流小于预设值。
5.根据权利要求1-3任一项所述的超导磁体失超保护方法，其特征在于，所述启动加热单元的工作，包括：
启动整个超导磁体的加热单元，直至所述超导磁体的各个区域均进入失超状态。
6.根据权利要求3所述的超导磁体失超保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，或者，所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，切断所述超导磁体的电源。
7.一种超导磁体失超保护装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取超导磁体的温度；
第一启动模块，用于在所述超导磁体的任一区域的温度位于第一预设温度范围的情况下，启动耗能单元的工作；所述耗能单元设置有多个，与所述超导磁体的线圈数量对应；
第二启动模块，用于在所述超导磁体的任一区域的温度大于第二预设温度的情况下，启动加热单元的工作；所述第二预设温度和所述第一预设温度范围的上限相同，所述第二预设温度为所述超导磁体失超的临界温度；所述加热单元设置有多个，均匀分布在所述超导磁体的各个区域。
8.一种超导磁体设备，其特征在于，包括：
权利要求7所述的超导磁体失超保护装置；
温度监测单元，用于监测所述超导磁体的温度，并将监测的数据发送至所述超导磁体失超保护装置；
耗能单元，用于根据所述超导磁体失超保护装置的指令启动工作；
加热单元，用于根据所述超导磁体失超保护装置的指令启动工作。
9.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：存储部件、通信总线和处理部件，其中：
所述存储部件，用于存储超导磁体失超保护方法的运行程序；
所述通信总线，用于实现所述存储部件和所述处理部件之间的连接通信；
所述处理部件，用于执行超导磁体失超保护方法的运行程序，以实现如权利要求1至6任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的方法的步骤。
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