JP2978637B2 - Quench detection device for superconducting winding - Google Patents

Quench detection device for superconducting winding

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JP2978637B2
JP2978637B2 JP16868592A JP16868592A JP2978637B2 JP 2978637 B2 JP2978637 B2 JP 2978637B2 JP 16868592 A JP16868592 A JP 16868592A JP 16868592 A JP16868592 A JP 16868592A JP 2978637 B2 JP2978637 B2 JP 2978637B2
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superconducting
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卓也 岸田
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Kansai Denryoku KK
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Mitsubishi Electric Corp
Kansai Denryoku KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、並列に接続された超
電導巻線に生じたクエンチ(常電導転移)を検出する超
電導巻線のクエンチ検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quench detecting device for a superconducting winding for detecting a quench (normal conduction transition) generated in a superconducting winding connected in parallel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超電導巻線のクエンチ検出装置の
構成を図8を参照しながら説明する。図8は、例えば特
開昭61−265806号公報に示された従来の超電導
巻線のクエンチ検出装置を一部ブロックで示す回路図で
ある。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional quench detecting device for a superconducting winding will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a circuit diagram partially showing a conventional quench detection device for a superconducting winding disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-265806.

【0003】図8において、1は交流電源、2及び3は
常電導線で形成されたリード線、5はクライオスタット
4内に液体ヘリウムと一緒に収容されている超電導巻
線、6はクライオスタット4に近い部分でリード線2及
び3間に接続された抵抗分圧器、7はサイリスタ8及び
9を逆並列接続してなる半導体スイッチ、10は機械的
なスイッチである。
In FIG. 8, 1 is an AC power supply, 2 and 3 are lead wires formed of normal conducting wires, 5 is a superconducting winding housed in a cryostat 4 together with liquid helium, and 6 is a cryostat 4 A resistive voltage divider connected between the lead wires 2 and 3 in a close part, 7 is a semiconductor switch having thyristors 8 and 9 connected in anti-parallel, and 10 is a mechanical switch.

【0004】また、11は超電導巻線5の端部に接続さ
れ超電導巻線5に流れる電流を検出する電流検出器、1
2はこの電流検出器11に接続された増幅器、13は抵
抗分圧器6の中間タップに接続されたリード線、14は
超電導巻線5の中間タップに接続されたリード線、15
はリード線13及び14に接続された絶縁増幅器、16
は絶縁増幅器15に接続された増幅器、17は増幅器1
2及び16に接続された位相検波器、18は位相検波器
17に接続された平均化回路、19は入力側が平均化回
路18に接続され、かつ出力側がサイリスタ8及び9の
ゲートに接続されたゲート回路である。
A current detector 11 is connected to an end of the superconducting winding 5 and detects a current flowing through the superconducting winding 5.
2 is an amplifier connected to the current detector 11, 13 is a lead connected to an intermediate tap of the resistor divider 6, 14 is a lead connected to an intermediate tap of the superconducting winding 5, 15
Is an isolation amplifier connected to leads 13 and 14, 16
Is the amplifier connected to the isolation amplifier 15, and 17 is the amplifier 1
Phase detectors connected to 2 and 16; 18 is an averaging circuit connected to the phase detector 17; 19 is an input connected to the averaging circuit 18 and an output connected to the gates of the thyristors 8 and 9; It is a gate circuit.

【0005】つぎに、前述した従来の超電導巻線のクエ
ンチ検出装置の動作について説明する。交流電源1によ
って超電導巻線5を励磁すると、超電導巻線5には電流
Isが流れる。この電流Isは、電流検出器11により
検出され、増幅器12により増幅されて位相検波器17
に供給される。一方、超電導巻線5の電圧Vsは、超電
導巻線5の中間タップと抵抗分圧器6の中間タップを用
いて絶縁増幅器15及び増幅器16を通じて位相検波器
17に供給される。そして、位相検波器17は、超電導
巻線5の電圧Vsと超電導巻線5に流れる電流Isの位
相を検波して、平均化回路18に信号を供給する。
Next, the operation of the above-described conventional superconducting winding quench detecting device will be described. When the superconducting winding 5 is excited by the AC power supply 1, a current Is flows through the superconducting winding 5. This current Is is detected by the current detector 11, amplified by the amplifier 12, and
Supplied to On the other hand, the voltage Vs of the superconducting winding 5 is supplied to the phase detector 17 through the insulating amplifier 15 and the amplifier 16 using the intermediate tap of the superconducting winding 5 and the intermediate tap of the resistance voltage divider 6. Then, the phase detector 17 detects the phase of the voltage Vs of the superconducting winding 5 and the phase of the current Is flowing through the superconducting winding 5, and supplies a signal to the averaging circuit 18.

【0006】従来の超電導巻線のクエンチ検出装置は、
上述したように構成されており、超電導巻線5の電圧信
号Vsと電流信号Isを取り出し、それらの位相差を位
相検波器17を用いて検出することによりクエンチか否
かの判定を行っていた。
A conventional quench detection device for a superconducting winding is:
It is configured as described above. The voltage signal Vs and the current signal Is of the superconducting winding 5 are extracted, and the phase difference between them is detected using the phase detector 17 to determine whether or not quench occurs. .

【0007】超電導巻線5がクエンチしていない場合
は、超電導巻線5に抵抗が発生していないので、電圧と
電流の位相差は90度である。超電導巻線5がクエンチ
した場合には、超電導巻線5に抵抗が発生するので、巻
線と抵抗の直列回路に等価となり、位相差が90度より
小さくなる。すなわち、この位相差を検出することによ
り超電導巻線5がクエンチしたか否かの判定が可能とな
るものである。
When the superconducting winding 5 is not quenched, since no resistance is generated in the superconducting winding 5, the phase difference between the voltage and the current is 90 degrees. When the superconducting winding 5 is quenched, a resistance is generated in the superconducting winding 5, so that it becomes equivalent to a series circuit of the winding and the resistance, and the phase difference becomes smaller than 90 degrees. That is, by detecting this phase difference, it is possible to determine whether the superconducting winding 5 has quenched.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
超電導巻線のクエンチ検出装置では、交流電源1の電圧
が高くなると、超電導巻線5の電圧信号を取り出すため
の中間タップの耐電圧設計が複雑になるという問題点が
あった。
In the conventional quench detecting apparatus for a superconducting winding as described above, the withstand voltage design of an intermediate tap for extracting a voltage signal of the superconducting winding 5 when the voltage of the AC power supply 1 increases. However, there was a problem that it became complicated.

【0009】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、超電導巻線の電圧信号を取り出す
ことなく、超電導巻線のクエンチを検出することができ
る超電導巻線のクエンチ検出装置を得ることを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a quench detecting device for a superconducting winding capable of detecting a quench of the superconducting winding without taking out a voltage signal of the superconducting winding. The purpose is to obtain.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】 この発明の請求項1に係
る超電導巻線のクエンチ検出装置は、次に掲げる手段を
備えたものである。 〔1〕 交流電源によって励磁される第1の超電導巻
線。 〔2〕 この第1の超電導巻線に並列接続され、前記交
流電源によって励磁される第2の超電導巻線。 〔3〕 前記第1の超電導巻線に流れる電流を検出する
第1の電流検出手段。 〔4〕 この第1の電流検出手段に逆向きに接続され、
前記第2の超電導巻線に流れる電流を検出する第2の電
流検出手段。 〔5〕 前記第1及び第2の電流検出手段の出力に基づ
いて前記第1又は第2の超電導巻線のクエンチを検出す
るクエンチ検出手段。
SUMMARY OF THE INVENTION The quench detection apparatus of the superconducting winding according to claim 1 of the present invention are those having the following listed means. [1] A first superconducting winding excited by an AC power supply. [2] A second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding and excited by the AC power supply. [3] First current detecting means for detecting a current flowing through the first superconducting winding. [4] connected to the first current detecting means in the opposite direction,
Second current detecting means for detecting a current flowing through the second superconducting winding. [5] Quench detecting means for detecting quench of the first or second superconducting winding based on outputs of the first and second current detecting means.

【0012】この発明の請求項2に係る超電導巻線のク
エンチ検出装置は、次に掲げる手段を備えたものであ
る。 〔1〕 交流電源によって励磁される第1の超電導巻
線。 〔2〕 この第1の超電導巻線に並列接続され、前記交
流電源によって励磁される第2の超電導巻線。 〔3〕 前記第1の超電導巻線に流れる電流を検出する
第1の電流検出手段。 〔4〕 この第1の電流検出手段に接続され、前記第2
の超電導巻線に流れる電流を検出する第2の電流検出手
段。 〔5〕 前記第1及び第2の超電導巻線のインダクタン
スが同じになるようにするバランス手段。 〔6〕 前記第1及び第2の電流検出手段並びに前記バ
ランス手段から形成されたブリッジ回路の出力に基づい
て前記第1又は第2の超電導巻線のクエンチを検出する
クエンチ検出手段。
A quench detection device for a superconducting winding according to a second aspect of the present invention includes the following means. [1] A first superconducting winding excited by an AC power supply. [2] A second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding and excited by the AC power supply. [3] First current detecting means for detecting a current flowing through the first superconducting winding. [4] The second current detecting means is connected to the first current detecting means.
Second current detecting means for detecting a current flowing through the superconducting winding of the first embodiment. [5] Balance means for making the inductances of the first and second superconducting windings the same. [6] Quench detection means for detecting the quench of the first or second superconducting winding based on the output of the bridge circuit formed by the first and second current detection means and the balance means.

【0013】この発明の請求項3に係る超電導巻線のク
エンチ検出装置は、次に掲げる手段を備えたものであ
る。 〔1〕 交流電源によって励磁される第1の超電導巻
線。 〔2〕 この第1の超電導巻線に並列接続され、前記交
流電源によって励磁される第2の超電導巻線。 〔3〕 前記第1の超電導巻線に流れる電流を検出しか
つ前記第2の超電導巻線に流れる逆向き電流を検出する
電流検出手段。 〔4〕 前記電流検出手段の出力に基づいて前記第1又
は第2の超電導巻線のクエンチを検出するクエンチ検出
手段。
A quench detecting apparatus for a superconducting winding according to a third aspect of the present invention includes the following means. [1] A first superconducting winding excited by an AC power supply. [2] A second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding and excited by the AC power supply. [3] Current detection means for detecting a current flowing in the first superconducting winding and detecting a reverse current flowing in the second superconducting winding. [4] Quench detecting means for detecting a quench of the first or second superconducting winding based on an output of the current detecting means.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【作用】この発明の請求項1に係る超電導巻線のクエン
チ検出装置においては、交流電源によって、第1の超電
導巻線が励磁される。また、前記交流電源によって、前
記第1の超電導巻線に並列接続された第2の超電導巻線
が励磁される。さらに、第1の電流検出手段によって、
前記第1の超電導巻線に流れる電流が検出され、この第
1の電流検出手段に逆向きに接続された第2の電流検出
手段によって、前記第2の超電導巻線に流れる電流が検
出される。そして、クエンチ検出手段によって、前記第
1及び第2の電流検出手段の出力に基づいて前記第1又
は第2の超電導巻線のクエンチが検出される。
In the quench detecting apparatus for a superconducting winding according to the first aspect of the present invention, the first superconducting winding is excited by an AC power supply. In addition, the second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding is excited by the AC power supply. Further, by the first current detecting means,
A current flowing through the first superconducting winding is detected, and a current flowing through the second superconducting winding is detected by second current detecting means connected in reverse to the first current detecting means. . Then, the quench detecting means detects the quench of the first or second superconducting winding based on the outputs of the first and second current detecting means.

【0016】この発明の請求項2に係る超電導巻線のク
エンチ検出装置においては、交流電源によって、第1の
超電導巻線が励磁される。また、前記交流電源によっ
て、前記第1の超電導巻線に並列接続された第2の超電
導巻線が励磁される。さらに、第1の電流検出手段によ
って、前記第1の超電導巻線に流れる電流が検出され、
この第1の電流検出手段に接続された第2の電流検出手
段によって、前記第2の超電導巻線に流れる電流が検出
される。またさらに、バランス手段によって、前記第1
及び第2の超電導巻線のインダクタンスが同じになるよ
うにされる。そして、クエンチ検出手段によって、前記
第1及び第2の電流検出手段並びに前記バランス手段か
ら形成されたブリッジ回路の出力に基づいて前記第1又
は第2の超電導巻線のクエンチが検出される。
In the quench detecting apparatus for a superconducting winding according to a second aspect of the present invention, the first superconducting winding is excited by an AC power supply. In addition, the second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding is excited by the AC power supply. Further, a current flowing through the first superconducting winding is detected by first current detecting means,
The current flowing through the second superconducting winding is detected by the second current detecting means connected to the first current detecting means. Still further, the first means is provided by a balancing means.
And the second superconducting winding has the same inductance. Then, the quench detecting means detects the quench of the first or second superconducting winding based on the output of the bridge circuit formed by the first and second current detecting means and the balance means.

【0017】この発明の請求項3に係る超電導巻線のク
エンチ検出装置においては、交流電源によって、第1の
超電導巻線が励磁される。また、前記交流電源によっ
て、前記第1の超電導巻線に並列接続された第2の超電
導巻線が励磁される。さらに、電流検出手段によって、
前記第1の超電導巻線に流れる電流が検出されかつ前記
第2の超電導巻線に流れる逆向き電流が検出される。そ
して、クエンチ検出手段によって、前記電流検出手段の
出力に基づいて前記第1又は第2の超電導巻線のクエン
チが検出される。
In the quench detecting apparatus for a superconducting winding according to a third aspect of the present invention, the first superconducting winding is excited by an AC power supply. In addition, the second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding is excited by the AC power supply. Further, by the current detecting means,
A current flowing through the first superconducting winding is detected, and a reverse current flowing through the second superconducting winding is detected. Then, the quench detecting means detects the quench of the first or second superconducting winding based on the output of the current detecting means.

【0018】[0018]

【実施例】実施例1.この発明の実施例1の構成を図1
及び図2を参照しながら説明する。図1は、この発明の
実施例1を一部ブロックで示す回路図であり、交流電源
1〜クライオスタット4、及び半導体スイッチ7〜機械
的なスイッチ10は上述した従来装置のものと同様であ
る。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows the configuration of Embodiment 1 of the present invention.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram partially showing a first embodiment of the present invention, in which AC power supply 1 to cryostat 4, semiconductor switch 7 to mechanical switch 10 are the same as those of the above-described conventional device. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0019】図1において、5A及び5Bは並列に接続
された超電導巻線、11A及び11Bは超電導巻線5A
及び5Bに流れる電流を検出する電流検出センサ、20
は入力側が電流検出センサ11A及び11Bのそれぞれ
のマイナス側に接続され、かつ出力側が半導体スイッチ
7に接続されたコンパレータである。なお、電流検出セ
ンサ11Aのプラス側が電流検出センサ11Bのプラス
側に接続され、それぞれの出力が互いに逆方向になるよ
うに接続されている。
In FIG. 1, 5A and 5B are superconducting windings connected in parallel, and 11A and 11B are superconducting windings 5A.
And a current detection sensor for detecting the current flowing through 5B, 20
Is a comparator whose input side is connected to the minus side of each of the current detection sensors 11A and 11B, and whose output side is connected to the semiconductor switch 7. Note that the plus side of the current detection sensor 11A is connected to the plus side of the current detection sensor 11B, and are connected such that their outputs are in opposite directions.

【0020】図2は、この発明の実施例1の電流検出セ
ンサを示す図である。同図において、21は高周波トロ
イダルコア、22は高周波トロイダルコア21に巻線し
た銅線である。従って、電流検出センサ11A、11B
はロゴスキー(Rogowskii)コイルを構成して
おり、高周波トロイダルコア21の中心を超電導巻線の
リード線が貫通している。なお、高周波トロイダルコア
21は、比透磁率が100以下である。
FIG. 2 is a diagram showing a current detection sensor according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 21 is a high-frequency toroidal core, and 22 is a copper wire wound around the high-frequency toroidal core 21. Therefore, the current detection sensors 11A and 11B
Constitutes a Rogowskii coil, and a lead wire of a superconducting winding passes through the center of the high-frequency toroidal core 21. The high-frequency toroidal core 21 has a relative magnetic permeability of 100 or less.

【0021】[0021]

【0022】つぎに、前述した実施例1の動作を説明す
る。上述したように、超電導巻線は超電導巻線5A及び
5Bの並列巻線で構成されている。交流電源1を用いて
超電導巻線5A及び5Bに電流を通電すると、超電導巻
線5A及び5Bのインダクタンスが等しければ超電導巻
線5A及び5Bに流れる電流は等しい。従って、電流検
出センサ11A及び11Bは同一の信号を検出する。つ
まり、電流検出センサ11A及び11Bの出力が互いに
逆向きになるように接続されているので、コンパレータ
20に入力される信号は零となる。
Next, the operation of the first embodiment will be described. As described above, the superconducting winding is constituted by the parallel winding of superconducting windings 5A and 5B. When current is supplied to superconducting windings 5A and 5B using AC power supply 1, currents flowing in superconducting windings 5A and 5B are equal if inductances of superconducting windings 5A and 5B are equal. Therefore, the current detection sensors 11A and 11B detect the same signal. That is, since the outputs of the current detection sensors 11A and 11B are connected to be opposite to each other, the signal input to the comparator 20 becomes zero.

【0023】ここで、超電導巻線5Aがクエンチした場
合について考えてみる。超電導巻線5Aがクエンチする
と抵抗が発生し、超電導巻線5Aと発生した抵抗の直列
回路となる。従って、超電導巻線5Bと比べると電流が
小さくなり、位相も異なってくる。
Here, consider the case where the superconducting winding 5A is quenched. When the superconducting winding 5A is quenched, a resistance is generated, forming a series circuit of the superconducting winding 5A and the generated resistance. Therefore, the current is smaller and the phase is different as compared with the superconducting winding 5B.

【0024】電流検出センサ11A及び11Bで検出さ
れる信号のレベルと位相が異なると、コンパレータ20
にはある所定レベルの信号が入力される。また、超電導
巻線5Bがクエンチした場合にも同様にコンパレータ2
0には、ある所定レベルの信号が入力される。
If the levels and phases of the signals detected by the current detection sensors 11A and 11B are different, the comparator 20
Is supplied with a signal of a certain predetermined level. Similarly, when the superconducting winding 5B is quenched, the comparator 2
To 0, a signal of a certain predetermined level is input.

【0025】超電導巻線5A又は5Bがクエンチしてい
ない場合にはコンパレータ20の入力信号は零である
が、どちらか一方がクエンチすると、コンパレータ20
にはある所定レベルの信号が入力され、クエンチの判定
が可能となる。
When the superconducting winding 5A or 5B is not quenched, the input signal of the comparator 20 is zero.
, A signal of a certain predetermined level is input, and quenching can be determined.

【0026】図2に示す電流検出センサ11A、11B
を用いると電力損失を抑えることができる。また、高周
波トロイダルコア21の飽和磁束密度は電流及び比透磁
率の逆数に比例するので、例えば比透磁率が100程度
以下の小さいものを用いると、高周波トロイダルコア2
1の断面積を小さくしてもトロイダルコア内の磁束密度
が飽和しない。さらに、トロイダルコアとして高周波ト
ロイダルコア21を用いると、トロイダルコア内のヒス
テリシス損失が小さくなる。なお、上記比透磁率を満足
する高周波トロイダルコア21が市販されている。
The current detection sensors 11A and 11B shown in FIG.
By using, it is possible to suppress the power loss. The saturation magnetic flux density of the high-frequency toroidal core 21 is proportional to the current and the reciprocal of the relative magnetic permeability.
Even if the cross-sectional area of 1 is reduced, the magnetic flux density in the toroidal core is not saturated. Further, when the high-frequency toroidal core 21 is used as the toroidal core, the hysteresis loss in the toroidal core is reduced. Note that a high-frequency toroidal core 21 satisfying the above relative magnetic permeability is commercially available.

【0027】超電導巻線5A及び5Bはクライオスタッ
ト4の中に収納されており、通常、電流検出センサ11
A及び11Bもクライオスタット4内に収納されてい
る。超電導巻線5A及び5Bは液体ヘリウム中に浸され
ており、電流検出センサ11A及び11Bも同様に液体
ヘリウム中に浸されている。あるいは、低温のガスヘリ
ウム中に設置されてもよい。従って、ロゴスキーコイル
で消費される損失が大きいと、高価な液体ヘリウムの消
費量が多くなる。コアに用いる鉄心の量は少ないほうが
望ましい。
The superconducting windings 5A and 5B are housed in the cryostat 4 and usually have a current detecting sensor 11
A and 11B are also stored in the cryostat 4. Superconducting windings 5A and 5B are immersed in liquid helium, and current detection sensors 11A and 11B are similarly immersed in liquid helium. Alternatively, it may be installed in low-temperature gas helium. Thus, the higher the loss consumed by Rogowski coils, the higher the consumption of expensive liquid helium. It is desirable that the amount of the iron core used for the core be small.

【0028】なお、通常、室温で使用されている変流器
をクライオスタット4内に収納するのは外径寸法の制約
から困難である。また、使用されている鉄心の量が多く
損失が大きくなり経済的でない。
It is difficult to house the current transformer normally used at room temperature in the cryostat 4 due to restrictions on the outer diameter. In addition, the amount of iron core used is large and the loss is large, which is not economical.

【0029】この発明の実施例1は、前述したように、
並列に接続された超電導巻線5A及び5Bのそれぞれに
電流検出センサ11A及び11Bを取り付けて、電流検
出センサ11A及び11Bを電流に対して互いに逆向き
に接続し、検出信号をコンパレータ20に供給している
ので、超電導巻線5A又は5Bのいずれか一方がクエン
チしても半導体スイッチ7を遮断できる。すなわち、簡
単で安価な構成により超電導の並列巻線のクエンチを検
出することができるという効果を奏する。
Embodiment 1 of the present invention, as described above,
The current detection sensors 11A and 11B are attached to the superconducting windings 5A and 5B connected in parallel, respectively. The current detection sensors 11A and 11B are connected in opposite directions to the current, and the detection signal is supplied to the comparator 20. Therefore, the semiconductor switch 7 can be shut off even if one of the superconducting windings 5A or 5B quenches. That is, there is an effect that the quench of the superconducting parallel winding can be detected with a simple and inexpensive configuration.

【0030】実施例2.なお、前述した実施例1では超
電導巻線5A及び5Bのインダクタンスが等しいことを
前提としたが、バランス抵抗23を用いてインダクタン
スが異なる場合でもクエンチを検出できるようにしたも
のが実施例2である。
Embodiment 2 FIG. In the above-described first embodiment, it is assumed that the inductances of the superconducting windings 5A and 5B are equal. However, the second embodiment uses the balance resistor 23 to detect a quench even when the inductance is different. .

【0031】この発明の実施例2の構成を図3を参照し
ながら説明する。図3は、この発明の実施例2の要部を
示す図であり、図示していない他の部分は上述した実施
例1のものと同様である。なお、各図中、同一符号は同
一又は相当部分を示す。
The configuration of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a main part of a second embodiment of the present invention, and other parts not shown are the same as those of the first embodiment. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0032】図3において、直列接続された電流検出セ
ンサ11A及び11Bと並列に接続されたバランス抵抗
23ブリッジが形成されている。
[0032] In FIG. 3, the bridge is formed by balancing resistor 23 connected in parallel with the current detection sensor 11A and 11B which are connected in series.

【0033】ところで、この発明の請求項2に係るクエ
ンチ検出手段は、例えば、実施例2ではコンパレータ2
0に相当する。
The quench detecting means according to the second aspect of the present invention is, for example, a
It corresponds to 0.

【0034】つぎに、前述した実施例2の動作を説明す
る。超電導巻線5A及び5Bのインダクタンスが同じで
あれば、それぞれに流れる電流が同じになり電流検出セ
ンサ11A及び11Bの出力も同じになる。ところが、
超電導巻線5A及び5Bのインダクタンスが異なると、
クエンチが生じていない場合でもコンパレータ20には
入力信号が現れるために、クエンチの判定が困難とな
る。
Next, the operation of the second embodiment will be described. If the inductances of the superconducting windings 5A and 5B are the same, the current flowing through each becomes the same, and the outputs of the current detection sensors 11A and 11B become the same. However,
If the superconducting windings 5A and 5B have different inductances,
Even when no quench has occurred, the input signal appears in the comparator 20, making it difficult to determine the quench.

【0035】そこで、バランス抵抗23を用いてブリッ
ジを形成し、超電導巻線5A及び5Bがクエンチしてい
ないときにはコンパレータ20への入力信号が零となる
ようにバランス抵抗23を調整してバランスさせ、クエ
ンチの判定を容易にする。
Therefore, a bridge is formed using the balance resistor 23, and when the superconducting windings 5A and 5B are not quenched, the balance resistor 23 is adjusted and balanced so that the input signal to the comparator 20 becomes zero. Make quench decisions easier.

【0036】実施例3.図4に示したように、ロゴスキ
ーコイル内に超電導巻線5A及び5Bの電流が互いに逆
向きに流れるように配線した電流検出センサ24を用い
る場合には、クエンチが生じていないときにはロゴスキ
ーコイルの出力は零となる。超電導巻線5A又は5Bの
どちらか一方がクエンチすると、それぞれの超電導巻線
5A又は5Bに流れる電流に差が生じ、ロゴスキーコイ
ルの出力は零でなくなる。従って、クエンチの検出が可
能となる。この電流検出センサ24を用いると、電流検
出センサの数を半分にできるために経済的である。
Embodiment 3 FIG. As shown in FIG. 4, when the current detection sensor 24 wired so that the currents of the superconducting windings 5A and 5B flow in opposite directions in the Rogowski coil, the Rogowski coil is used when no quench occurs. Is zero. When one of the superconducting windings 5A or 5B is quenched, a difference occurs in the currents flowing through the respective superconducting windings 5A or 5B, and the output of the Rogowski coil becomes non-zero. Therefore, the quench can be detected. The use of the current detection sensor 24 is economical because the number of current detection sensors can be halved.

【0037】ところで、この発明の請求項3に係る電流
検出手段は、例えば、実施例3では電流検出センサ24
に相当し、この発明の請求項3に係るクエンチ検出手段
は、実施例3ではコンパレータ20に相当する。
The current detecting means according to claim 3 of the present invention is, for example, a
The quench detecting means according to claim 3 of the present invention corresponds to the comparator 20 in the third embodiment.

【0038】実施例4.また、前述した実施例1から実
施例3までは超電導巻線の並列巻線の数が2つの場合に
ついて説明したが、図5に示すように3つの場合あるい
はそれ以上の数でもよいことはいうまでもない。図5
は、この発明の実施例4の要部を示す回路図である。
Embodiment 4 FIG. Further, in the first to third embodiments described above, the case where the number of parallel windings of the superconducting winding is two has been described. However, as shown in FIG. 5, the number of parallel windings may be three or more. Not even. FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【0039】図5において、超電導巻線5Aには電流検
出センサ11A及び11Dが設置され、超電導巻線5B
には電流検出センサ11B及び11Eが同様に設置さ
れ、超電導巻線5Cには電流検出センサ11C及び11
Fが同様に設置されている。
In FIG. 5, superconducting winding 5A is provided with current detecting sensors 11A and 11D, and superconducting winding 5B
Are provided with current detection sensors 11B and 11E in the same manner, and superconducting winding 5C is provided with current detection sensors 11C and 11E.
F is similarly installed.

【0040】クエンチの検出は、図6に示すように、各
々異なる並列巻線5A〜5Cに設置された2個の電流検
出センサを用いて1対とし、合計3対をコンパレータ2
0A、20B、20Cのそれぞれに接続し、コンパレー
タ20A〜20Cの出力をORゲート25で論理和をと
って行う。こうすることにより、3つの並列巻線のうち
のいずれの超電導巻線5A〜5Cがクエンチしても実施
例1と同様の効果を奏する。なお、電流検出センサを共
用すればその数を半分に減らすことができる。
As shown in FIG. 6, the quench is detected as one pair using two current detection sensors provided in different parallel windings 5A to 5C, and a total of three pairs are used as a comparator 2
0A, 20B, and 20C, and the outputs of the comparators 20A to 20C are ORed by an OR gate 25. By doing so, the same effect as in the first embodiment can be obtained even if any of the superconducting windings 5A to 5C among the three parallel windings is quenched. If the current detection sensors are shared, the number can be reduced by half.

【0041】実施例5.ところで前述した各実施例の説
明では、コイルについて述べたが、図7に示すように、
変圧器にも利用できることはいうまでもなく、前述した
各実施例と同様の効果を奏する。
Embodiment 5 FIG. By the way, in the description of each embodiment described above, the coil has been described, but as shown in FIG.
Needless to say, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.

【0042】[0042]

【0043】[0043]

【発明の効果】この発明の請求項1に係る超電導巻線の
クエンチ検出装置は、以上説明したとおり、交流電源に
よって励磁される第1の超電導巻線と、この第1の超電
導巻線に並列接続され、前記交流電源によって励磁され
る第2の超電導巻線と、前記第1の超電導巻線に流れる
電流を検出する第1の電流検出手段と、この第1の電流
検出手段に逆向きに接続され、前記第2の超電導巻線に
流れる電流を検出する第2の電流検出手段と、前記第1
及び第2の電流検出手段の出力に基づいて前記第1又は
第2の超電導巻線のクエンチを検出するクエンチ検出手
段とを備えたので、超電導巻線の電圧信号を取り出すこ
となく、超電導巻線のクエンチを検出することができ、
また、簡単で安価な構成により超電導の並列巻線のクエ
ンチを検出することができるという効果を奏する。
As described above, the quench detection device for a superconducting winding according to the first aspect of the present invention has a first superconducting winding excited by an AC power supply and a parallel connection to the first superconducting winding. A second superconducting winding connected and excited by the AC power supply, a first current detecting means for detecting a current flowing through the first superconducting winding, and a reverse direction to the first current detecting means. A second current detecting means connected to the second superconducting winding for detecting a current flowing through the second superconducting winding;
And a quench detecting means for detecting the quench of the first or second superconducting winding based on the output of the second current detecting means. Quench can be detected,
Further, there is an effect that the quench of the superconducting parallel winding can be detected with a simple and inexpensive configuration.

【0044】この発明の請求項2に係る超電導巻線のク
エンチ検出装置は、以上説明したとおり、交流電源によ
って励磁される第1の超電導巻線と、この第1の超電導
巻線に並列接続され、前記交流電源によって励磁される
第2の超電導巻線と、前記第1の超電導巻線に流れる電
流を検出する第1の電流検出手段と、この第1の電流検
出手段に接続され、前記第2の超電導巻線に流れる電流
を検出する第2の電流検出手段と、前記第1及び第2の
超電導巻線のインダクタンスが同じになるようにするバ
ランス手段と、前記第1及び第2の電流検出手段並びに
前記バランス手段から形成されたブリッジ回路の出力に
基づいて前記第1又は第2の超電導巻線のクエンチを検
出するクエンチ検出手段とを備えたので、超電導巻線の
電圧信号を取り出すことなく、超電導巻線のクエンチを
検出することができ、また、前記第1及び第2の超電導
巻線のインダクタンスが異なる場合でもクエンチを検出
できるという効果を奏する。
As described above, the quench detection device for a superconducting winding according to a second aspect of the present invention is configured such that the first superconducting winding excited by the AC power supply is connected in parallel to the first superconducting winding. A second superconducting winding excited by the AC power supply, a first current detecting means for detecting a current flowing through the first superconducting winding, and a second superconducting winding connected to the first current detecting means; Second current detecting means for detecting a current flowing through the second superconducting winding, balance means for making the inductances of the first and second superconducting windings equal, and the first and second currents Quench detection means for detecting the quench of the first or second superconducting winding based on the output of the bridge circuit formed by the detecting means and the balance means, so that the voltage signal of the superconducting winding is taken out. It not, it is possible to detect the quenching of the superconducting winding, also, the inductance of the first and second superconducting winding an effect that can detect quench even if different.

【0045】この発明の請求項3に係る超電導巻線のク
エンチ検出装置は、以上説明したとおり、交流電源によ
って励磁される第1の超電導巻線と、この第1の超電導
巻線に並列接続され、前記交流電源によって励磁される
第2の超電導巻線と、前記第1の超電導巻線に流れる電
流を検出しかつ前記第2の超電導巻線に流れる逆向き電
流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力
に基づいて前記第1又は第2の超電導巻線のクエンチを
検出するクエンチ検出手段とを備えたので、超電導巻線
の電圧信号を取り出すことなく、超電導巻線のクエンチ
を検出することができ、また、電流検出手段の数を半分
にできるために経済的であるという効果を奏する。
As described above, the quench detection device for a superconducting winding according to a third aspect of the present invention is configured such that the first superconducting winding excited by the AC power supply is connected in parallel to the first superconducting winding. A second superconducting winding excited by the AC power supply, and current detecting means for detecting a current flowing in the first superconducting winding and detecting a reverse current flowing in the second superconducting winding, Quench detecting means for detecting the quench of the first or second superconducting winding based on the output of the current detecting means, so that the quench of the superconducting winding can be performed without taking out the voltage signal of the superconducting winding. It can be detected, and the number of current detecting means can be halved, which is economical.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例1を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例1の電流検出センサを示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a current detection sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例2の要部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a main part of a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例3の電流検出センサを示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a current detection sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例4を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】この発明の実施例4の電流検出センサの接続を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating connection of a current detection sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】この発明の実施例5を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図8】従来の超電導巻線のクエンチ検出装置を示す回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a conventional quench detection device for a superconducting winding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 5A、5B 超電導巻線 5C、5D 超電導巻線 7 半導体スイッチ 11A、11B、11C、11D 電流検出センサ 11E、11F、11G、11H 電流検出センサ 20 コンパレータ 20A、20B、20C コンパレータ 24 電流検出センサ 25 ORゲート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 5A, 5B Superconducting winding 5C, 5D Superconducting winding 7 Semiconductor switch 11A, 11B, 11C, 11D Current detection sensor 11E, 11F, 11G, 11H Current detection sensor 20 Comparator 20A, 20B, 20C Comparator 24 Current detection sensor 25 OR gate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01F 6/00 ZAA H01F 6/02 ZAA ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01F 6/00 ZAA H01F 6/02 ZAA

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流電源によって励磁される第1の超電
導巻線、この第1の超電導巻線に並列接続され、前記交
流電源によって励磁される第2の超電導巻線、前記第1
の超電導巻線に流れる電流を検出する第1の電流検出手
段、この第1の電流検出手段に逆向きに接続され、前記
第2の超電導巻線に流れる電流を検出する第2の電流検
出手段、並びに前記第1及び第2の電流検出手段の出力
に基づいて前記第1又は第2の超電導巻線のクエンチを
検出するクエンチ検出手段を備えたことを特徴とする超
電導巻線のクエンチ検出装置。
1. A first superconducting winding is excited by an AC power source, connected in parallel to the first superconducting winding, a second superconducting coil to be excited by said AC power source, the first
Current detecting means for detecting the current flowing through the superconducting winding of
Stage, connected in reverse to said first current sensing means,
A second current detection for detecting a current flowing through the second superconducting winding;
Detecting means, as well as superconducting, characterized in that it comprises a quench detection means for detecting a quenching of said first or second superconducting windings on the basis of the output <br/> of the first and second current detection means Winding quench detection device.
【請求項2】 交流電源によって励磁される第1の超電
導巻線、この第1の超電導巻線に並列接続され、前記交
流電源によって励磁される第2の超電導巻線、前記第1
の超電導巻線に流れる電流を検出する第1の電流検出手
段、この第1の電流検出手段に接続され、前記第2の超
電導巻線に流れる電流を検出する第2の電流検出手段、
前記第1及び第2の超電導巻線のインダクタンスが同じ
になるようにするバランス手段、並びに前記第1及び第
2の電流検出手段並びに前記バランス手段から形成され
たブリッジ回路の出力に基づいて前記第1又は第2の超
電導巻線のクエンチを検出するクエンチ検出手段を備え
たことを特徴とする超電導巻線のクエンチ検出装置。
2. A first superconducting winding excited by an AC power supply, a second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding and excited by the AC power supply,
First current detecting means for detecting a current flowing through the superconducting winding, this is connected to the first current detecting means, a second current detecting means for detecting a current flowing through the second superconducting winding,
The first and second superconducting windings have the same inductance.
Balancing means to be a, and is formed from the first and second current detection means and said balancing means
A quench detecting device for detecting a quench of the first or second superconducting winding based on an output of the bridge circuit .
【請求項3】 交流電源によって励磁される第1の超電
導巻線、この第1の超電導巻線に並列接続され、前記交
流電源によって励磁される第2の超電導巻線、前記第1
の超電導巻線に流れる電流を検出しかつ前記第2の超電
導巻線に流れる逆向き電流を検出する電流検出手段、
びに前記電流検出手段の出力に基づいて前記第1又は第
2の超電導巻線のクエンチを検出するクエンチ検出手段
を備えたことを特徴とする超電導巻線のクエンチ検出装
置。
3. A first superconducting winding excited by an AC power supply, a second superconducting winding connected in parallel to the first superconducting winding and excited by the AC power supply,
The life and death detecting a current flowing through the superconducting winding second super conductive
Current detecting means for detecting a reverse current flowing through the conductive winding, and quench detecting means for detecting a quench of the first or second superconducting winding based on an output of the current detecting means. Quench detection device for superconducting windings.
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