JP3370924B2 - スプリット型超伝導コイルの巻線方法 - Google Patents

スプリット型超伝導コイルの巻線方法

Info

Publication number
JP3370924B2
JP3370924B2 JP04634498A JP4634498A JP3370924B2 JP 3370924 B2 JP3370924 B2 JP 3370924B2 JP 04634498 A JP04634498 A JP 04634498A JP 4634498 A JP4634498 A JP 4634498A JP 3370924 B2 JP3370924 B2 JP 3370924B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
coil
superconducting
flange
guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04634498A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11233336A (ja
Inventor
和哲 直原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP04634498A priority Critical patent/JP3370924B2/ja
Publication of JPH11233336A publication Critical patent/JPH11233336A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3370924B2 publication Critical patent/JP3370924B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はスプリット型超伝導コイ
ルに関し、特に冷凍機冷却型のスプリット型超伝導コイ
ルの巻線方法に関する。 【0002】 【従来の技術】均一な磁場が要求される超伝導コイルで
は図2に示されるスプリット型超伝導コイルが一般に使
用されている。このコイルは胴部20の両端にフランジ
21、21’有する巻枠L1の両端部にコイルC1、C2
を設けてなる内側コイル部の外側に、胴部22の両端部
にフランジ23、23’有する巻枠L2にコイルC3を設
けてなる外側コイル部を被覆した構造で形成されてい
る。 【0003】しかして、上記構造の超伝導コイルでは、
コイルC1、コイルC3、コイルC2が直列に連結される
ため、コイルC1の巻始めとなる超伝導線材基端部241
がフランジ21外面の図示していない電極に接続されて
おり、コイルC1の巻終わりとなる超伝導線材先端部2
2が前記フランジ21外面に導出されており、コイル
3の巻始めとなる超伝導線材基端部251がフランジ2
3外面に導出されて前記コイルC1の超伝導線材先端部
242と接続されている。 【0004】そして、コイルC3の巻終わりとなる超伝
導線材先端部252がフランジ23’外面に導出され、
コイルC2の巻終わりとなる超伝導線材先端部262がフ
ランジ21’外面に導出されており前記コイルC3の超
伝導線材先端部252と接続されている。コイルC2の巻
始めとなる超伝導線材基端部261がフランジ21’外
面の図示されていない電極に接続されている。したがっ
て、電流はコイルC1の超伝導線材基端部241からコイ
ルC1を流れ、コイルC3、コイルC2の超伝導線材基端
部261を経由して流れ胴部20の中心に磁場を発生さ
せている。 【0005】しかして、上記従来の構造では、コイルC
1、コイルC3、コイルC2を直列に接続するためには図
4における上下のフランジ外面でそれぞれ半田付等で接
続が必要となるため、従来の液体ヘリウム浸漬型の超伝
導マグネットではこの接続部からの発熱はコイル温度に
さほど影響を与えないが、伝導冷却型超伝導マグネット
ではコイルの接続箇所が増すと発熱量が増し、コイル温
度が高くなり超伝導状態が破壊しコイルの信頼性が低減
するおそれがある。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】超伝導線の接続箇所か
らの接続抵抗による発熱を抑制し、冷却効率がよく、コ
イルの信頼性が高く、精度の良い磁場を発生させること
ができるスプリット型超伝導コイルの巻線方法を提供す
ることを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】上下フランジF1、F2
少なくとも1個以上の中間フランジF3、F4を有するス
プリット型コイル巻枠1の各フランジ間に2以上の巻線
部2、3、4をそれぞれ形成させてなるスプリット型コ
イルにおいて、上部巻線部2に所定のターン数で超伝導
線を奇数層巻回し、該超伝導線を中間フランジF3に設
けたガイド6を介して中間巻線部3に誘導し、該巻線部
3で所定のターン数で超伝導線を奇数層巻回した後、中
間フランジF4に設けたガイド8を介して下部巻線部4
に誘導し、該巻線部4で所定のターン数で超伝導線を偶
数層巻回する。次に超伝導線を中間フランジF4に設け
たガイド8’を介して中間巻線部3に誘導し、該巻線部
3のコイルの外層に奇数層巻回してから中間フランジF
3に設けたガイド6’を介して上部巻線部2に誘導し、
該巻線部2のコイルの外層に奇数層巻回し1本の超伝導
線材でスプリット型超伝導コイルを巻線することを特徴
とする。 【0008】なお、中間巻線部3を設けない場合は、上
部巻線部2で奇数層巻回された超伝導線Wは中間フラン
ジF3に設けたガイド6を介して下部巻線部4に誘導さ
れる。そして、下部巻線部4で所定のターン数で偶数層
巻回され、中間フランジF3に設けたガイド6’を介し
て上部巻線部2に誘導されて、該巻線部のコイル外層に
奇数層巻線される。さらに、上部巻線部2に巻回された
コイルC1と中間フランジF3間に、スペーサー5を、中
間巻線部3があるときは中間巻線部3に巻回されたコイ
ルC2と中間フランジF4間にスペーサ7を、下部巻線部
4に巻回されたコイルC3と前記中間フランジF4間にス
ペーサ9がそれぞれ挿入されるものである。 【0009】 【発明の実施の形態】図1は本発明にかかる巻線方法を
実施したスプリツト型超電導コイルの縦断面図である。
1はスプリット型コイル巻枠であって、該巻枠1の上下
両端部にフランジF1、F2、中間部にF3、F4が形成さ
れており、各フランジ間にコイル巻線部2、3、4がそ
れぞれ形成されており、これらの巻線部に1本の超伝導
コイル線材Wをそれぞれ巻回して超伝導コイルC1
2、C3が形成されている。超伝導コイル線材(以下超
伝導線と略称する。)としてはニオブ3錫(Nb3
n)、ニオブチタン(NbTi)等の超伝導材料が使用
される。なお、図示のスプリット型コイルは巻線部が上
部巻線部、中間巻線部、下部巻線部の3個を有するもの
を示しているが、中間巻線部がないもの、あるいは中間
巻線部が複数個あっても差し支えない。 【0010】次に本発明の巻線方法について巻線部が3
個のものについて説明する。前記各コイルC1、C2、C
3の所定層数をそれぞれS1、S2、S3とする。ただし、
1、S2、S3は偶数である。先ず、上部巻線部2の上
端(矢印a)から所定のターン数でS1−1層目まで超
伝導線Wを巻回する。このとき超伝導線は巻線部2の下
端(矢印b)で巻終えている。ここで、巻線部2の下端
部に巻枠の幅t’とコイル巻線幅tに応じて半割円環状
スペーサ5が挿入される。なお、コイル線材の基端部W
1はフランジF1に設置されている電極接続端子(図示せ
ず)に接続されている。 【0011】前記巻線部2の下端で巻終えた超伝導線は
はフランジF3に穿設もしくはフランジの周面に刻設さ
れたガイド6を通って中間巻線部3に誘導される。そし
て、該巻線部3において前記同様巻線部3の上端(矢印
c)から規定のターン数でS 2−1層目まで超伝導線を
巻回する。このときも超伝導線は巻線部3の下端(矢印
d)の個所で巻終えている。ここでまた前記同様、中間
巻線部3の下端部に巻枠の幅とコイル巻線幅に応じて半
割円環状スペーサ7が挿入される。 【0012】同様にして中間巻線部3の下端で巻終えた
超伝導線はフランジF4に設けられたガイド8を通って
下部巻線部4に誘導される。そして、該巻線部4におい
て前記同様巻線部4の上端(矢印e)から規定のターン
数でS3層目まで超伝導線を巻回するわけであるが、巻
回に先立って、巻線部4の上端部に次式の条件を満たす
厚さのスペーサー9を挿入している。その際、巻枠1と
スペーサ5、7、9の材質の差に起因する冷却時の寸法
差を考慮することが必要である(巻枠は通常ステンレス
鋼が使用されており、スペーサにFRPを使用するとき
は収縮量が大きいので予め厚くしておき、セラミックス
を使用するときは収縮量が小さいので薄くしてお
く。)。なお、このときの超伝導線は巻線部4の上端
(矢印e)の個所で巻終えている。 【0013】 【数1】 【0014】次に、下部巻線部4の上端で巻終えた超伝
導線は、フランジF4に設けられたガイド8’を通って
中間巻線部3の下端部(矢印d)に誘導され、該巻線部
3の下方から上方に向けて1層だけ巻回され、巻線部3
の層数はS2となり中間巻線部3の上端部(矢印c)の
個所で巻終える。次に、フランジF3に設けられたガイ
ド6’を通って上部巻線部2の下端部(矢印b)に誘導
される。そして、前記同様に上部巻線部2の下方から上
方に向けて1層だけ巻回され、該巻線部2の層数はS1
となり巻線部2の上端部(矢印a)の個所で巻終え、コ
イル線材先端部W2はフランジF1に取り付けられている
電極接続端子(図示せず)に接続されてコイル巻線が完
了する。 【0015】 【発明の効果】本発明では、1本の超電導線でスプリッ
トコイルC1、C2、C3を巻線するので、従来のように
超伝導各コイルを半田付等で接続しないので、超電導線
の接続箇所からの接続抵抗による発熱等を抑制できるた
め冷却効率がよく、超伝導状態が破壊されることがなく
信頼性の高いスプリツト型超電導コイルを提供できる。
さらに、本発明では前記した式に示す(フランジF3
厚み)と(スペーサ5の厚み)の和と(フランジF4
厚み)とスペーサ7の厚み)と(スペーサ9の厚み)の
和が等しくなるように、即ち、コイル巻線部2とコイル
巻線部3の間隔(コイルギャップ)とコイル巻線部3と
コイル巻線部4のギャップが等しくなるようにスペーサ
9の厚さを調整することにより、コイル全体の位置関係
がコイル巻線部3のコイル中心に対して上下対称となる
のできわめて精度のよい磁場を発生させることができ
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明にかかるスプリツト型超電導コイルの縦
断面図。 【図2】従来からのスプリット型コイルの縦断説明図。 【符号の説明】 1 スプリツト型コイル巻枠 2 上
部巻線部 3 中間巻線部 4 下
部巻線部 5、7、9 スペーサ 6、6’、8、
8’ ガイド 20、23 胴部 21、22、2
4、25 フランジ C1、C2、C3 コイル F1、 上フランジ F2 下フランジ
3、F4 中間フランジ L1、L2 巻枠 W1 超伝導コイル線材基端部 W2 超伝導コイル線材先端部 W 超電導コイル線材(超伝導線)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 6/00 ZAA H01F 41/00 ZAA

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】上下フランジ(F1)、(F2)と少なくと
    も1個以上の中間フランジ(F3)、(F4)を有するス
    プリット型コイル巻枠(1)の各フランジ間に2以上の
    巻線部(2)、(3)、(4)をそれぞれ形成させてな
    るスプリット型コイルにおいて、上部巻線部(2)に所
    定のターン数で超伝導線(W)を奇数層巻回し、中間巻
    線部(3)があるときは、前記超伝導線を中間フランジ
    (F3)に設けたガイド(6)を介して中間巻線部
    (3)に誘導し、該巻線部(3)で所定のターン数で超
    伝導線(W)を奇数層巻回した後、中間フランジ
    (F4)に設けたガイド(8)を介して下部巻線部
    (4)に誘導し、中間巻線部がないときは上部巻線部
    (2)から超伝導線(W)を中間フランジ(F3)に設
    けたガイド(6)を介して下部巻線部(4)に誘導し、
    該巻線部(4)で所定のターン数で偶数層巻回する。次
    に前記超伝導線(W)を中間巻線部(3)があるとき
    は、中間フランジ(F4)に設けたガイド(8’)を介
    して下部巻線部(4)から中間巻線部(3)に誘導し、
    該巻線部(3)のコイルの外層に奇数層巻回してから中
    間フランジ(F3)に設けたガイド(6’)を介して上
    部巻線部(2)に誘導し、中間巻線部(3)がないとき
    は下部巻線部(4)から超伝導線(W)を中間フランジ
    (F3)に設けたガイド(6’)を介して上部巻線部
    (2)に誘導し、該巻線部(2)のコイルの外層に奇数
    層巻線する。そして、上部巻線部(2)に巻回されたコ
    イル(C1)と中間フランジ(F3)間に、スペーサー
    (5)を、中間巻線部(3)があるときは中間巻線部
    (3)に巻回されたコイル(C2)と中間フランジ
    (F4)間にスペーサ(7)を、下部巻線部(4)に巻
    回されたコイル(C3)と前記中間フランジ(F4)間に
    スペーサ(9)がそれぞれ挿入されることを特徴とする
    スプリット型超伝導コイルの巻線方法。
JP04634498A 1998-02-13 1998-02-13 スプリット型超伝導コイルの巻線方法 Expired - Fee Related JP3370924B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04634498A JP3370924B2 (ja) 1998-02-13 1998-02-13 スプリット型超伝導コイルの巻線方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04634498A JP3370924B2 (ja) 1998-02-13 1998-02-13 スプリット型超伝導コイルの巻線方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11233336A JPH11233336A (ja) 1999-08-27
JP3370924B2 true JP3370924B2 (ja) 2003-01-27

Family

ID=12744533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04634498A Expired - Fee Related JP3370924B2 (ja) 1998-02-13 1998-02-13 スプリット型超伝導コイルの巻線方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3370924B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104485221B (zh) * 2014-12-31 2016-08-31 上海和鸣变压器有限公司 双分裂超导变压器线圈的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11233336A (ja) 1999-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4038622A (en) Superconducting dipole electromagnet
JP2003505877A (ja) 超伝導磁気コイル
JPS6135502A (ja) コイル巻型とコイル巻装方法
DE19943783A1 (de) Supraleitungseinrichtung mit einer mehrpoligen Wicklungsanordnung
US4189693A (en) Superconducting magnet
JP3370924B2 (ja) スプリット型超伝導コイルの巻線方法
JPH06260335A (ja) 高温超電導マグネット
JP2525016B2 (ja) 超電導線
JP4757985B2 (ja) 超電導コイル、その製造方法及びそれに用いる超電導導体
JP3608232B2 (ja) Nb3Sn超電導線材
US20160276083A1 (en) Cylindrical superconducting magnet
JP3878260B2 (ja) 超伝導コイルシステム
US6417751B1 (en) Superconducting conductor system
Main et al. HIGH-GRADIENT DRIFT-TUBE QUADRIPOLE MAGNETS
JPS62109303A (ja) 超電導電磁石装置
JPH051046Y2 (ja)
JPS6313286B2 (ja)
JP3094307B2 (ja) 超電導コイル
Purcell Superconducting dipole electromagnet
JPS639904A (ja) 超電導鞍型コイル端部スペ−サ−の製造方法
JPS58119611A (ja) 超電導コイル
JPH03220500A (ja) 荷電粒子偏向電磁石用コイル
JPS58111174A (ja) コイル
JPS58197703A (ja) 超電導コイルの製造方法
JPS62131505A (ja) 超電導線輪

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees