JPH02162706A

JPH02162706A - 超電導マグネット装置、その冷却システム及びこれらを備えた磁気浮上走行装置

Info

Publication number: JPH02162706A
Application number: JP63316414A
Authority: JP
Inventors: Naofumi Tada; 直文多田; Fumio Iida; 文雄飯田; Teruhiro Takizawa; 滝沢　照広; Kazuo Kuroishi; 黒石　一夫
Original assignee: HESCO; Hitachi Ltd
Current assignee: HESCO; Hitachi Ltd
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-22
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: US5105177A; CA2004689A1; DE3941525C2; RU2048310C1; JP2585409B2; DE3941525A1; CA2004689C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁気浮上走行装置に用いられる超電導マグネ
ット装置、および当該超電導マグネット装置を搭載した
磁気浮上走行装置に関する新たな提案である。

さらに、本発明は前記超電導マグネット装置の実用上に
必要な巻線仕切板の構造と、前記巻線を冷却する冷却装
置に関する新らたな提案である。

〔従来の技術〕

超電導線を用いて巻線を構成し、その巻線を冷却容器内
に納めた超電導マグネット装置を車体に搭載し、地上に
敷設される地上コイルとの間に磁気反発力、又は磁気吸
引力を作用させて、軌道上を高速走行する磁気浮上走行
装置は、その実用化に向けて研究が進められている所で
ある。

而して、この種磁気浮上走行装置は軽量化と大きな磁気
量を電流によって生じさせる必要があることから電力損
失のない超電導線を用いたマグネット装置が有効な手段
として研究されているが、この超電導線は、温度や振動
、熱等の擾乱によって突然、常電導に転移（通称クエン
チ現象という。

以下単にクエンチという）をする現象がある。

従来から、このクエンチが起きても、安全に列車を制御
する手段が種々検討され、提案されている。

例えば、特開昭５４−１３２９１７号によれば、車体に
搭載した超電導マグネット装置の１つがクエンチした場
合、これを検出して車体のバランスを保つ目的で、対象
な位置にある他の超電導マグネット装置を強制的に消磁
して安全に停車させる案が提案されている。

さらに、特開昭５７−２１６０１号によれば、走行体の
滑行、支持に使用する非常用スキッドの滑走面を、構造
的に接極子レールの形状変更によって形成し、電磁石の
浮上力消失時にも走行体を軌道上で安定させて、安全に
滑走、支持するようにした案が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のこの種磁気浮上走行装置における
超電導マグネット装置のクエンチ対策は、安全上の見地
から、走行装置のバランスの問題や、緊急停車時の安定
についての解決策が提案されているもので、クエンチに
より消磁してしまった超電導マグネット装置が一転して
走行装置の安定性を損ねる原因を作ってしまう欠点を完
全には解決していない。すなわち、磁気反発力を利用し
て高速で走行する装置は、軽量で大きな磁気反発力を安
定して発揮し得る超電導マグネット装置が必要な訳だが
、クエンチした超電導マグネット装置は、永久電流が消
費されてしまい、磁気反発力がなくなるため１反転して
走行装置の重量として作用してしまう。この重量は、高
速走行中゛の車体にダイレクトなアンバランス要素とし
て影響を及ぼすもので、しかも、超電導を利用している
関係上、いつ発生するか解らないクエンチの問題で、高
速走行する車体をバランスだけで維持しようとする考え
は、安全性を十分に満足できない。さらに、クエンチを
起した時に緊急停止して、クエンチした超電導マグネッ
ト装置を再起動させることは、駅の近くや、保修設備の
充実している走行軌道システムでない限り、再冷却、再
励磁に長時間を要し、実用化の阻害原因になっている。

本発明は、かかる欠点を解決する目的で、超電導マグネ
ット装置がクエンチを発生しても、その超電導マグネッ
ト装置の磁気反発力がなくならない工夫をして、高速で
走行する装置を少なくとも最寄の駅まで、安全に到着さ
せることのできる超電導マグネット装置、及び当該装置
を構成した磁気浮上走行装置およびその制御方法を提案
するものである。

さらに、本発明の超電導マグネット装置の実用化に不可
欠な、超電導巻線の巻線仕切板、および冷却方式を提案
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を解決する手段として１本発明の超電導マグネ
ット装置は定常時に使用する一方の主要な超電導巻線と
、非常時に使用する他方の補助の超電導巻線の組合せで
成る巻線構成を採用し、しかもその各々の巻線を相互誘
導作用を誘起し合える位置関係に配置するとともに、各
々の巻線を熱的に独立した冷却容器内に納めた上、その
冷却容器内を各々独立して冷却する冷却装置を設けるこ
とにより達成した。

さらに、上記組合せられた定常時と非常時の超電導巻線
はその各々の巻線が励磁される永久電流を適正な値にし
て使用することにした。

そして、前記の組合せられた定常時と非常時の超電導巻
線は、各々の巻線間で作用し合う相互誘導作用が、ある
値以上の相互誘導作用を及ぼし合うように結合係数を考
慮した配置が選択された。

さらに、前記の定常時に使用される主要な超電導巻線と
、非常時に使用される補助の超電導巻線は、その巻線の
材質を異ならせて巻回作製し、定常時に使用する超電導
巻線と非常時のそれをそれぞれの特性を考慮して、組合
せることがおこなわれるようにした。

そして、前記の定常時に使用される主要な超電導巻線と
非常時に使用される補助の超電導巻線の配置は、相互の
巻ｌＩＡ間の熱伝達を遮蔽する能力をもった、非磁性の
仕切板を介して隣接する形で構成することにした。

最後に、上記の如き構成の超電導マグネット装置を走行
装置に搭載する場合は、その搭載する走行装置の車体へ
の配置を適正に選択しておこなった。

そして、走行装置に搭載される超電導マグネット装置は
、その構成される定常時に使用する主要な超電導巻線と
非常時に使用する補助の超電導巻線の内の後者が、走行
装置が走行する軌道に敷設された地上コイルに近い側に
構成するようにした。

〔作用〕

上記構成による超電導マグネット装置は、定常時に使用
する一方の主要な超電導巻線が、クエンチを起した場合
、そのクエンチによって生ずる減衰電流の減衰時定数を
適当に決めることによって相互誘導作用を起し得る位置
に配置された他方の非常時に使用する補助の超電導巻線
に電圧が誘起され、その電圧に見合った電流が発生する
ので、当該超電導マグネット装置としての発生磁気量を
維持することが可能になる。そして、この種超電導マグ
ネット装置を搭載した磁気浮上走行装置は、定常時に使
用する主要な超電導巻線の一つが高速走行中にクエンチ
を起しても、ただちに非常時に使用する補助の超電導巻
線が誘起されて、浮上走行に必要な磁気量を維持してく
れるため、バランスを損うことなく、最寄の駅、または
保修施設まで高速走行を継続できる。

なお、従来に比べて、超電導巻線が二つ以上の組合せに
なる関係上、重量が増加する傾向にあるが、実施例でも
説明する如く、各々の超電導巻線の設計にともない、単
純に倍増することはない。

それにも増して、クエンチにともなう停車−再励磁−運
転を繰返すことになる可能性のある欠点を解決する本発
明は、リニアモータカーの実現に向けた優れた効果を発
揮できる。

〔実施例〕

以下、図面に従って本発明を説明する９第１図、第２図
は本発明の超電導マグネット装置の原理を説明するため
の図面である。

本発明の超電導マグネット装置１は、定常時に使用する
主要な超電導巻線２（以下単に主巻線という）と、その
主巻線２と組合せて使用される非常時に使用する補助の
超電導巻線３（以下単に補助巻線という）を備え、その
各々の主巻線２と補助巻線３は、独立した永久電流スイ
ッチ４，４′と、独立した外部抵抗５，５′と、独立し
た励起電流供給端子６，６′を備えている。そして、主
巻線２と補助巻線３は、熱を伝えに＜＜、シかも磁気的
には非磁性と称される性質を備えた仕切板７を介して、
相互誘導作用を誘起し合える配置で構成され、しかも各
々の巻線は独立して冷却媒体が供給される冷却容器８，
８′に収納されている。

９．９′は、その冷却容器に冷媒を供給循環する冷却装
置を表わしている。

１０は１本発明の超電導マグネット装置１が、磁気浮上
走行装置に搭載されて用いられる時、当該磁気浮上走行
装置の軌道に敷設される地上コイルを表現したものであ
る。

磁気浮上走行装置に搭載された例を使用して、以下に本
発明による超電導マグネット装置の原理を説明する。

主巻ＭＡ２は、冷却装置９，９′から供給される液体ヘ
リウム等の冷却媒体を用いて、当該巻線２を超電導臨界
温度まで冷却する。その状態で励起電流供給端子６から
、別に設けられている外部電源を使用して、一定の励起
電流が与えられる。そして、主巻線２が定められた励起
電流値に達した所で、永久電流スイッチ４を閉じて、超
電導状態にある当該巻線２を、電気的にポテンシャルを
保った状態にする。この状態の主巻線２が、地上コイル
１０との間で、磁束を切る方向の運動エネルギーを生ず
ると、電磁誘導作用にもとづいて、当該主巻線２は、永
久電流スイッチ４で閉じられた回路で電流が流れ、Φ＝
ＮＩ（Ｎは巻回数）に相当する磁束を発生する。

この磁束が、地上コイル９との間で磁気反発力を発生し
、超電導マグネット装置が地−ヒコイルと離反しようと
する力となって作用する。この力が。

磁気浮上走行装置の浮上刃として作用する市のである。

所で、主巻線２が、超電導線で製作されているこの種装
置は、当該超電導線がクエンチを発生する可能性を常に
有している。そして−度クエンチを生ずると、当該主巻
ｔＡ２内で保持されていた電流は、抵抗分によって急激
に熱として消費され、主巻線２が発生していた磁束が消
滅してしまう。

所が、主巻線２のクエンチによる電流消費は、主にその
クエンチによって生ずる超電導巻線の抵抗分と、外部抵
抗５の値によって時間的な調整が可能であること、及び
その時定数の中で消費される電流は、当然それにともな
う磁束の減衰変化現象をともなうことは一般的に知られ
ている。

この電流消費にともなう磁束の減衰現象は、主巻線２と
相互誘導作用を及ぼし合える位置に配置された補助巻線
３に、その磁束の減衰現象を防ごうとする方向の誘起電
力を発生させることになる。

ただし、この作用は、補助巻線３が、主巻線２のクエン
チによって生ずる熱の影響や、比較的急峻な減衰現象と
なる当該主巻線２の磁束変化の影響を受けてもその変化
に耐え得る性質と形状を有して製作されていることが必
要なことは云うまでもない。

この様に、主巻線２のクエンチにともなう磁束の減衰現
象を利用して、補助巻線３に誘起電圧を発生させると、
その電圧に見合った値で、非常巻線３内に電流が誘起さ
れる。すなわち、第２図にグラフで表示したように、主
巻、１２の永久電流モードＩＴは、クエンチの発生前に
、ある定められた値を維持しているが、クエンチの発生
Ｔｚと同時に巻線にもたせられた時定数に従って減衰を
始める。すると、その主巻線２と相互誘導作用を及ぼし
合える位置に配置された補助巻線３の永久電流モードエ
ピエは、その誘導作用にともなう誘起電流が発生するも
のである。ＩＥ２は、補助巻線３が主巻線２と同様に、
しかも、当該、主巻線２との間で永久電流モード値に差
を持たせて、あらかじめ励起電流が与えられている場合
の相互誘導による誘起電流の変化する状態を示している
。ＩＴ＆は、主巻、ｌｌＸ２の時定数を変更した場合の
減衰特性である。発明者等の試算で主巻線２と、補助巻
線３の配置を適切に設計し、しかも各々の巻線の熱的影
響を防いで相互誘導作用を実験的に誘起させた所、巻線
形状１巻回数、電流密度を設定し巻線相互間のギャップ
を、１０ａｏｏからＬｏｏｍｍまで変化させて、相互の
巻線間の結合係数を算出した結果０．６〜０．２の範囲
で十分な相互誘導作用が存在することが確認できた。

この結果をあてはめれば、巻線形状９巻回数。

電流密度を適切な値に設定することによって金主巻線を
５４９アンペア、補助巻線を２００アンペアで永久電流
モードとし、主巻線の時定数を４秒になるように設計し
た上で、当該主巻線２を強制的にクエンチさせた場合巻
線相互間のギャップ。

及び標遊損を考慮しても主巻線２の電流減衰現象にとも
なって、補助巻線３に誘起される永久電流モードは５２
０アンペア〜３００アンペアに上昇することになる。

この試算から主巻線と補助巻線の各々の自己インダクタ
ンスをり、、Ｌ、とする時、その巻線相互の誘導インダ
クタンスは０．２　Ｊ口τＴ以上になる様にすれば、十
分な結合係数を保持し得ることも判明した。

以上説明してきた、主巻ＲＩＡ２と補助巻線３の組合せ
から成る超電導マグネット装置は、具体的には第３図に
示す如く構成される。

図は、装置の巻線構成部分のみを断面して表わしたもの
で１図において符号が同一のものは既に説明して来た符
号と同じものを示している。

主巻線２に、仕切板７を隔てて補助巻線３が配置される
。そして、これらの各々の巻線は仕切板７で相互に気密
に保たれた上、当該仕切板に固着されて冷却容器８，８
′に独立して納められる。

この仕切板７の構造については後述する。１１は補強梁
で、前記仕切板７と、冷却容’ａ　８　＋　８　’　を
機械的に支えている。当然、この補強梁１１は、巻線が
有する磁気的な力を超電導マグネット装置として、ひい
ては磁気浮上走行装置として、機械的に支える役目を持
っている。１２は真空容器で、本発明の超電導マグネッ
ト装置の巻線部の外形を構成する。１３は真空容器の一
部に構成された取付台部である。

この種構造の超電導マグネット族＠１は、他に冷却媒体
を冷却容器８，８′内に供給２回収する配管や、主巻線
２．補助巻線３に励起電流を供給する配線等が構成され
るが、本図ではそれらを省略した。このような構造の超
電導マグネット装置によれば、主巻線２にクエンチが発
生した場合、仕切板７で隔てられて隣設されている補助
巻線３に、非磁性の仕切板７が障害にならないで、十分
な相互誘導作用を及ぼし合うことが可能になる。

そしてこの種構造の超電導マグネット装置は、すでに説
明したが、主巻線２に発生したクエンチによって生ずる
熱的な障害を、補助巻１１Ａ３に伝えないこと、そして
相互誘導作用を誘起し合える位置に配置することが必要
である。

第４図は、主巻線２と補助巻線３間に構成される仕切板
７の一例である。この仕切板７は、すでに述べたように
非磁性で、かつ熱の伝達を妨げる機能を備えている必要
がある。

図の仕切板７は、上記必要性から、巻線同士が対抗する
面’；＋ａ、７ｂを有し、その面の間を、千鳥状に一体
化された支持梁７ｃの組合せで構成した。而して、その
支持梁が重なり合って一体化されるために形成される空
隙７ｄは、当該仕切板７の縁部７ｅが露される雰囲気、
具体的には真空の状態を維持することができるように適
当な数の穴７ｐが穿けられて、断熱効果をさらに高く保
つ工夫が施される。

この種構造の仕切板は、例えば繊維強化樹脂材等を用い
て、成型加工で製作され、設計製作上の計算値から、標
準形の型材を必要数重ねて一体化することで完成するこ
とができる。

第５図は、第４図の仕切板を具体的に主巻ｇ２と補助巻
線３の間に配置した状態を表現した断面図で符号は、す
でに説明して来たものと同一である。この図では、標準
形の仕切板７が６枚重ね合せられている。

第６図は、仕切板７の他の実施例を示したもので、主巻
線２と補助巻線３が納められる冷却容器８．８′と一体
に構成した場合を表わしている。

具体的には、冷却容器８，８′の端部を突出させた仕切
連結部８ａを形成し、当該仕切連結部８ａに仕切板助材
７Ｆを溶接して一体化し、断熱用の空隙７ｄを形成した
ものである。この空隙７ｄも仕切板助材７Ｆに穿けられ
た穴７ｐによって、外部と連通し真空になる様に構成さ
れる。

この種構造の場合、冷却容器も含めて、材料はステンレ
ス鋼等の非磁性で、かつ溶接が可能なものを選択するこ
とがなされる。

以上、仕切板７について実施例を基に説明したが、この
仕切板７はその両面に構成される主巻線２と補助巻線３
が生ずる磁気力を補強梁１１を経て取付台部に伝える約
１を受持つか否かによって。

相当の機械的な強度で差がある。さらに主巻線２と補助
巻線３間に設計上要求される磁気的な結合係数を満すた
めに必要なギャップの値によっても。

その構成は適切なものを選択することが大切である。

そのようなことを考慮すれば、第５図の実施例は仕切板
７に荷重が加わらない場合に採用し得るものであり、第
６図のそれは、荷重に耐え得る構造にすることができる
ことになろう。

第７図は、既に説明してきた超電導マグネット装置の冷
却システムを説明するための概略構成図である。

図において、８１は冷媒供給装置、８２は凝縮器、８３
は逆止弁、８４は安全弁である。すでに説明したものと
同一のものは、同じ符号を用いて説明する。

本図では、主巻線２と補助布ｗＡ３を各々独立した冷却
容器８，８′内に納めた超電導マグネット装置１を、４
台集中して一台の冷媒供給装置で冷却している例である
。

冷媒供給装置８１からは、各々に独立した配管に逆止弁
８３を介して、超電導マグネット装置の各々の冷却容器
８，８′内に例えばヘリウムの液体が供給される。この
ヘリウム液は、はぼ常圧で供給されるため、冷却容器で
蒸発し、その蒸気は。

別に設けた吸気配管を用いて、凝縮器８２に回収され、
再び液化されて冷媒供給装置に戻される。

このサイクルを繰返すことにより、主巻線２と補助巻線
３は、超電導臨界温度に維持される。

而して、金主巻線２が突然クエンチした状態を考えると
、その巻線に生ずる熱は相当量になる。

そして、その熱によって蒸発する冷媒も増大する。この
時、その蒸発分を凝縮器８２が全て回収することは不可
能である。そこで個々の巻線を納めた冷却容器には、そ
れぞれに安全弁８４が設けられ、クエンチにともなう急
激な冷媒゛の蒸発による圧力上昇を、安全に回避する機
能が付加されている。さらに、この冷却システムの大切
な機能はクエンチを起した主巻線２が発生する熱による
影響、具体的にはその熱によって蒸発する冷媒が他の正
常な巻線を冷却している系統に流入しないように、独立
した配管と、必要ならば容量を十分に備えた冷媒供給装
置の組合せを工夫した点にある。

独立した配管は、それぞれが逆止弁８３を備えることで
、冷媒の逆流を止めることができる。

また、必要ならば、逆止弁は、電磁弁の如き締切弁を並
設し、巻線のクエンチを検出する機能を付加して、当該
巻線の納められた冷却容器への冷媒供給（吸気側も含め
て）を遮断する機能を備えても良い。

以上説明した本発明の超電導マグネット装置は既に説明
したように、超電導線が有しているクエンチを一方の巻
線に発生したとしても、その巻線と相互誘導作用を作用
し合せる位置に配置された他方の巻線が、少なくとも磁
気力を保持し、しかも、その磁気力を相互誘導作用の原
理で、増大して発生させられるようになるため、従来の
磁気浮上走行装置にはない。浮上刃の持続を達成するこ
とができるものである。

以下に本発明の超電導マグネット装置を搭載したまった
く新しい磁気浮上走行装置を説明する。

第８図は、磁気浮上走行装置を正面から見て、断面した
ものである。

この磁気浮上走行装置の構成は、従来から提案されてい
るものと変らない。ただし、浮上走行に必要な超電導マ
グネット装置は、本発明提案の主巻線と補助巻線を備え
たもので搭載されている。

図において、１００は走行車体で、地上に設けられた軌
道１０１内に置かれ、地上コイル１０゜推進地上コイル
１０２と、走行車体１００に搭載された超電導マグネッ
ト装置１の電磁誘導作用と、磁気反発力を利用して走行
する。１０３は車輪。

１０４は走行車体の床面、１０５は座席である。

冷媒供給装置や、配管、検出機能等の補機１０６類は前
述の床面１０４の下に納められる。

この種磁気浮上走行装置は第９図に示す如く一般的には
数置の車両を連結した構成で使用される。

図は先頭車両１１０と後尾車両１２０の間に中間車両１
３０を二両連結した例を示している。

而して、本発明による磁気浮上走行装置は、先に説明し
た超電導マグネット″３Ａ置１を、先頭車両１１０と後
尾車両１２０に設けたことを特徴としている。

磁気浮上走行装置において、走行中の車体に加わる力は
、進行方向の加速度と、曲がる時に作用する遠心力がそ
の最も大きなものである。而して、これらの力はすべて
車両に搭載され、適当な位置に配置された超電導マグネ
ット装置１と、軌道に設けられた地上コイル１ｏの間に
生ずる磁気反発力によってバランスを保つように設計さ
れる。そして前記超電導マグネット装置がクエンチによ
り磁気反発力を失った場合、その部分で、それまで作用
していた力がなくなるため、車両はバランスを崩す訳で
ある。

この様なアンバランスの発生において、最つども、急激
に影響が表われる所は連結された複数の車両の内で、先
頭又は後尾に位置する所が厳しい。

なぜならば、中間車両１３０は、他の車両１１０、及び
１３０に両端を結合されており、その結合手段が適当に
選択されていることによって、前述のクエンチによる浮
上力の消失を、連結部を介して他の車両に分散すること
が可能である。

それに対して先頭車両１１０の超電導マグネット装置に
クエンチが発生した場合、それにともなう力のアンバラ
ンスは、そのまま先頭車両１１０の方向性を崩す結果を
起す危険性を有している。

そこで、本発明は先に提案した超電導マグネット装置１
を、前述の危険を解決する上で最っとも効果的な先頭車
両１１０と後尾車両１２０に搭載した。

第９図は、先頭車両１１０．後尾車両１２０に各々４個
の超電導マグネット装置を搭載した例を示している。

第１０図は、第９図の先頭車両１１０を拡大して表現し
たもので、車両１１０に２ケの台車１１１゜１１２を設
け、当該台車に各々２ケの超電導マグネット装置１を搭
載した。

而して、この様に車両に搭載される超電導マグネット装
置は、その装置内に配置される超電導巻線の配置も工夫
した。それは、先に説明した上巻線２と補助巻線３の配
置を、軌道の推進地上コイルに近い側を補助巻１ｉＩ３
とし、遠い側に主巻線２を設けるものである。この配置
は、相互誘導作用により永久電流値の増大を可能にした
配置を有している超電導マグネット装置は、その増大に
よる補正分で、クエンチ前の主巻線２が発揮している値
を１００％満足することは、不可能だからである。

第１１図、第１２図は、先に提案した超電導マグネット
装置を磁気浮上走行装置に搭載することを考慮して改良
した例を示す図面である。

第１１図は車両への取付台部１３に、主巻線２をレース
トラック型に配置し、当該主巻線に内接する形で、補助
巻線３を複数個（図面では３個）構成した。

この構成は、超電導マグネット装置の厚さ寸法を押えて
製作できる効果があるが、反面独立した冷却システムの
構成が複雑になる。

第１２図は、取付台部１３に主巻線２．補助巻線３を同
心円状に複数個構成したもので、前述の例の変形である
。

第１３図は、先に提案した超電導マグネット装置を搭載
した磁気浮上走行装置に要求されるであろう保護方法を
新らたに提案し、説明するための回路構成図である。

既に提案した超電導マグネット装置は、主巻線又は補助
巻線のクエンチが発生しても、そのことによる磁気浮上
刃の消滅という最悪の事態は回避できる。そのため、磁
気浮上走行装置は継続して軌道上を走行することになろ
う。しかしながら、クエンチを起した超電導巻線を、そ
のまま放置して走行を継続したのでは、次のクエンチを
同じ超電導マグネット装置で発生した場合に磁気浮上走
行装置としてのバランスを崩すことになる。このような
危険を回避するためには、磁気浮上走行装置の運行を司
どる所で、クエンチが発生した超電導マグネット装置を
認識し、継続して走行する磁気浮上走行装置の停止と、
保修を、どこでいつおこなうべきかの判断を先行して実
行できる保護方法が要求されることになる。

本図は、その保護方法を提案しているもので、超電導マ
グネット装置１の主巻線２．補助巻線３の各々にクエン
チを検出するセンサー２００が設けられる。このセンサ
ー２００の出力は、判別装置２０１でクエンチを発生し
た巻線を判別し、その判別信号を送受信装置２０２に伝
えて、制御所２０３に伝え表示させる。また１判別装置
２０１の出力は磁気浮上走行装置のバランスを保つ機能
を持ったバランス装置２０４に伝えることで、例えばク
エンチを発生した超電導マグネット装置の巻線とバラン
スする位置にある他の超電導マグネット装置の巻線を強
制的にクエンチし、磁気浮上走行装置全体の安定性を維
持する構成にすることも容易である。２０５はその強制
クエンチ装置である。

さらに、超電導マグネット装置のクエンチにもかかわら
ず走行を継続できる本発明装置では、バランス装ｆａ２
０４による巻線の強制的なりエンチの手段を講じないで
、制御所における他の手段、例えば突出形式の安定翼と
か、走行速度の制御等の方法を採用することも可能であ
る。いずれにしても駅や保修施設のある場所まで走行装
置が到着すれば、クエンチの状態を取り除く処置をおこ
なうことになるが、そのための準備体制を走行装置の到
着前に済ませることができる効果は５この種磁気浮上走
行装置の安全性をきわめて高いものにすることのできる
。

〔発明の効果〕

本発明で提案する超電導マグネット装置によれば、その
装置を構成している超電導巻線の一方にクエンチが発生
しても、当該超電導マグネット装置が完全に消磁してし
まうことがなく、磁気浮上走行装置に用いた場合には当
該走行装置の安定走行を保つ上で大きな効果を発揮する
。

本発明で提案する前記の超電導マグネット装置に用いら
れる支切板によれば、クエンチの発生した超電導巻線側
の熱を、当該巻線と相互誘導作用を起し得る配置を成し
た他方の超電導巻線に伝えないで済むため、先に提案し
た超電導マグネット装置を容易に構成することができる
。

本発明で提案する前記の超電導マグネット装置の冷却シ
ステムは、当該装置の実用上必須のものる。

本発明で提案する磁気浮上走行装置は、前記の超電導マ
グネット装置を搭載しているためクエンチが発生しても
当該走行！置を緊急停止等の処置をおこなわないで継続
して安定走行させることができる。

本発明の磁気浮上走行装置の制御方法によればクエンチ
を発生した超電導マグネット装置の保修について事前に
準備を整えて待機することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の超電導マグネット装置の構成を説明
する図、第２図は本発明の超電導マグネット装置に構成
された主巻線と補助巻線の永久電流モードの変化を説明
するためのグラフ、第３図は、本発明の超電導マグネッ
ト装置の構造を表わした断面図である。第４図は、先に提案した超電導マグネット装置に用いら
れる本発明による仕切板の一実施例を示す断面斜視図、
第５図はその具体的な構成を表現・した断面図、第６図
は仕切板の他の実施例を示す断面図である。第７図は、先に提案した超電導マグネット装置に必須な
本発明による冷却装置の構成を表わした概略構成図であ
る。第８図は、先に提案した超電導マグネット装置を搭載す
る本発明による磁気浮上走行装置の正面断面図、第９図
は同装置の平面図、第１０図は同装置の先頭車両のみを
表現した平面図である。第１１図は、磁気浮上走行装置に搭載される本発明の超
電導マグネット装置の外観に関する新らたな提案を説明
するための図、第１２図は同様の他の実施例を説明する
ための図である。第１３図は、先に提案した磁気浮上走行装置に用いられ
る本発明による制御方法を説明するための回路図である
。１・・・超電導マグネット装置、２・・・定常時に使用
する主な超電導巻線、３・・・非常時に使用する補助の
超電導巻線、４．／１’　　・永久電流スイッチ、５゜
５′・・・外部抵抗、６，６′・・・励起電流供給端子
、７・・・仕切板、８，８′　・・冷却容器、９・・・
冷却装置。１０・・・地上コイル、１１・・・補強梁、１２・・・
真空容器・、１３・・・取付台部、１００・・・走行車
体、１０１・・・軌道、１０６・・・補機、１１０・・
・先頭車両、１２０・・・後尾車両、１３０・・・中間
車両、１１１・・・台車、２００・・・センサー　２０
１・・・判別装置、２０２・・・送受信装置。第１図第３図第２図第４図ｚ時間− 第図第図第図第図第図第図第１１図第図

Claims

【特許請求の範囲】

１．超電導線で巻回された一方の巻線と、超電導線で巻
回された他方の巻線と、前記各々の巻線を独立して納め
た冷却容器に冷却媒体を供給する冷却装置と、前記各々
の巻線を納めた冷却容器の間を非磁性で気密に仕切る仕
切板と、を備え、前記各々の巻線が、相互誘導作用を誘
起しあえる位置に配置構成されていることを特徴とする
超電導マグネット装置。
２．請求項１記載の定常時に使用する一方の巻線と、非
常時に使用する他方の巻線が、特性の異なる超電導線を
用いて製作されていることを特徴とする超電導マグネッ
ト装置。
３．請求項１ないし２記載の一方の巻線を、定額電流近
傍の永久電流モードで励磁し、他方の巻線を定額電流以
下の永久電流モードで励磁して用いることを特徴とする
超電導マグネット装置。
４．請求項１記載の仕切板が、真空遮熱層を備えている
ことを特徴とする超電導マグネット装置。
５．請求項１記載の冷却装置が、定常時に使用する一方
の巻線の納まつた冷却容器と、非常時に使用する他方の
巻線の納まつた冷却容器に、独立して冷却媒体を供給す
ることが出来る冷却媒体供給能力を備えていることを特
徴とする超電導マグネット装置の冷却システム。
６．請求項１ないし４記載の超電導マグネット装置を、
複数の車両を連結した走行装置の先頭車両と、最後尾車
両に搭載したことを特徴とする磁気浮上走行装置。
７．請求項６記載の磁気浮上走行装置に搭載される超電
導マグネット装置が、車両の軌道に敷設された推進用地
上コイル側から見て定常時に使用する一方の巻線を、非
常時に使用する他方の巻線より遠方になるように配置構
成したことを特徴とする磁気浮上走行装置用超電導マグ
ネット装置。
８．請求項６記載の磁気浮上走行装置に搭載される超電
導マグネット装置が定常時に使用する巻線に内接して、
非常時に使用する巻線を配置構成していることを特徴と
する磁気浮上走行装置用超電導マグネット装置。
９．超電導線で巻回された定常時に使用する一方の巻線
と、超電導線で巻回された非常時に使用する他方の巻線
と、前記各々の巻線を独立して納めた冷却容器に冷却媒
体を供給する冷却装置と、前記各々の巻線を納めた冷却
容器の間を非磁性でしかも熱を遮ぎつて気密に仕切る仕
切板と、を備え、前記各々の巻線が、０．２以上の結合
係数を維持して相互誘導作用を誘起しあえる位置に配置
構成されていることを特徴とする超電導マグネット装置
。
１０．冷却容器に納められた超電導線からなる第一の巻
線、当該第一の巻線と相互誘導作用を誘起する位置関係
を有し、冷却容器に納められた超電導線からなる第二の
巻線を備え、前記第一及び第二の巻線は冷却容器を介し
て当該巻線が発生する磁気力を機械的に支える補強梁で
支持され、当該補強梁が外部に固着するための取付台部
に一体化されるとともに、前記冷却容器内には超電導線
の臨界温度まで冷却できる冷却媒体を供給する冷却装置
が接続されていることを特徴とする超電導マグネット装
置。