JP4319602B2 - クエンチ保護回路を備える超電導マグネット装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態を示す回路図であって、4つのコイルからなる多層コイルの保護回路と、永久電流スイッチの保護回路を示している。直列接続された4つの超電導コイル40,42,44,46および永久電流スイッチ48は、並列に接続され、主回路を構成する。シャント抵抗50,52,54,56は、それぞれの超電導コイル40〜46に並列に接続され、分割保護回路を構成している。
(実施形態2)
図2は図1の回路の永久電流スイッチ2の保護回路に適用したダイオード80に直列に保護抵抗86を接続したものである。説明を省略するが、図1と同じ符号は、同じものを表している。図1では永久電流スイッチ48がクエンチした際に、永久電流回路に蓄えられていたエネルギーをダイオード80で回収するが、本実施形態ではダイオード80に加えて抵抗86でもエネルギーを回収することができる。このため、より大きいエネルギーを回収することができるとともに回収に要する時間を短くすることができる。
(実施形態3)
図3は図1の回路の永久電流スイッチ48の保護回路に適用したダイオード80に代えて単位ダイオード880,882からなる双方向ダイオード88を設置した場合の回路図である。説明を省略するが、図1と同じ符号は、同じものを表している。本実施形態に示すように双方向ダイオード88を設置することによって、励磁時および消磁時の極性を考える必要がなくなることから使い勝手が向上する。回収するエネルギーが大きいときや回収時間を短くするときは、図2の実施形態2と同じように双方向ダイオード88に保護抵抗90、92をそれぞれ直列に接続することもできる。
Claims (7)
- 超電導コイルを有する超電導マグネットと、前記超電導コイルと並列関係に接続され、前記超電導コイルへ永久電流を流す永久電流スイッチと、前記超電導コイルおよび永久電流スイッチのそれぞれに並列に接続される第1および第2のクエンチ保護回路を備え、前記第1のクエンチ保護回路は、逆並列に接続されているダイオード、並列に接続されている抵抗ヒータおよびシャント抵抗からなり、前記抵抗ヒータおよびシャント抵抗は、それぞれ前記ダイオードと直列関係に接続され、前記第2のクエンチ保護回路は、前記永久電流スイッチと並列接続されたダイオードを有し、前記シャント抵抗および抵抗ヒータは、クエンチ発生時に前記超電導コイルを保護し、かつ、前記抵抗ヒータは、隣接する超電導コイル加熱する機能を有し、前記第2のクエンチ保護回路内のダイオードのターンオン電圧は、前記第1クエンチ保護回路内のダイオードのターンオン電圧よりも低いことを特徴とするクエンチ保護装置を備える超電導マグネット装置。
- 直列接続された複数の超電導コイルを有する超電導マグネットと、前記超電導コイルと並列関係に接続され、前記超電導コイルへ永久電流を流す永久電流スイッチと、前記超電導コイルおよび永久電流スイッチのそれぞれに並列接続される第1および第2のクエンチ保護回路を備え、前記第1のクエンチ保護回路は、逆並列に接続されているダイオード、並列に接続されている抵抗ヒータおよびシャント抵抗からなり、前記抵抗ヒータおよびシャント抵抗は、それぞれ前記ダイオードと直列関係に接続され、前記第2のクエンチ保護回路は、前記永久電流スイッチと並列接続されたダイオードを有し、前記シャント抵抗および抵抗ヒータは、クエンチ発生時に前記超電導コイルを保護し、かつ、前記抵抗ヒータは、隣接する超電導コイル加熱する機能を有し、前記第2のクエンチ保護回路内のダイオードのターンオン電圧は、前記第1クエンチ保護回路内のダイオードのターンオン電圧よりも低いことを特徴とするクエンチ保護装置を備える超電導マグネット装置。
- 前記超電導マグネットは、複数の超電導コイルが電気的に直列に接続している超電導コイル群を有し、前記第1のクエンチ保護回路が前記超電導コイル1個に対して1つ並列に接続されている請求項2に記載のクエンチ保護装置を備える超電導マグネット装置。
- 前記第1および第2のクエンチ保護回路内のダイオードは、それぞれほぼ同じ耐電圧の複数の単位ダイオードで構成され、それぞれのダイオードの電気的に直列に接続されている単位ダイオードの個数が異なる請求項2に記載のクエンチ保護装置を備える超電導マグネット装置。
- 前記第2のクエンチ保護回路内のダイオードは、電気的に直列に保護抵抗が接続されている請求項2に記載のクエンチ保護装置を備える超電導マグネット装置。
- 前記第1および第2のクエンチ保護回路内のダイオードは、ダイオードに代えてサイリスタを有する請求項2に記載のクエンチ保護回路を備える超電導マグネット装置。
- 前記ヒータ抵抗を構成する直列に接続された単位ヒータ抵抗は、隣接している互いに異なる超電導コイルそれぞれ加熱する請求項2に記載のクエンチ保護回路を備える超電導マグネット装置。
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