JPH02297905A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
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- JPH02297905A JPH02297905A JP11831489A JP11831489A JPH02297905A JP H02297905 A JPH02297905 A JP H02297905A JP 11831489 A JP11831489 A JP 11831489A JP 11831489 A JP11831489 A JP 11831489A JP H02297905 A JPH02297905 A JP H02297905A
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Links
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Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
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〕
この発明は高磁場を発生する超電導コイル、ことに発生
高磁場中に供試超電導導体を配してその超電導特性を試
験する特に高い磁場を発生する超電導コイルに関する。
高磁場中に供試超電導導体を配してその超電導特性を試
験する特に高い磁場を発生する超電導コイルに関する。
超電導コイルは超電導導体を通常ステンレス。
銅、又はアルミニウム合金などからなる円筒状の巻枠に
巻回して円筒状に成形される。超電導コイルは液体ヘリ
ウムに浸され約４にの極低温の状態で使用される。
巻回して円筒状に成形される。超電導コイルは液体ヘリ
ウムに浸され約４にの極低温の状態で使用される。
超電導コイルを極低温まで冷却し超電導状態にした上で
電流を流すと、超電導コイルには電磁力として半径を大
きくしようとする半径方向力と、軸方向に収縮しようと
する軸方向力とが働く、これらの力によってしばしば超
電導導体の位置がずれ、その結果、局部的に常電導状態
に戻る部分が生じ、これが波及して超電導コイル全体が
常電導状態に転移するといういわゆるクエンチ現象が生
ずることが知られている。このようなりエンチ現象が生
ずると超電導コイルに期待する直流磁場発生機能が失わ
れてしまうので、超電導コイルの製作段階でクエンチ現
象が起こらないよう種々の対策が講じられている。
電流を流すと、超電導コイルには電磁力として半径を大
きくしようとする半径方向力と、軸方向に収縮しようと
する軸方向力とが働く、これらの力によってしばしば超
電導導体の位置がずれ、その結果、局部的に常電導状態
に戻る部分が生じ、これが波及して超電導コイル全体が
常電導状態に転移するといういわゆるクエンチ現象が生
ずることが知られている。このようなりエンチ現象が生
ずると超電導コイルに期待する直流磁場発生機能が失わ
れてしまうので、超電導コイルの製作段階でクエンチ現
象が起こらないよう種々の対策が講じられている。
前述のような超電導コイルのコイル導体が電磁力によっ
てその位置がずれる現象はワイヤムーブメントと呼ばれ
ていてクエンチ現象発生の大きな要因になる。
てその位置がずれる現象はワイヤムーブメントと呼ばれ
ていてクエンチ現象発生の大きな要因になる。
第２図は従来の超電導コイルの概略断面図であり、その
中空部に磁場の強さが数テスラにおよぶ直流磁場を発生
する中空ソレノイド形の超電導コイルを例に示したもの
である。図において、通常ステンレス、銅、アルミニウ
ム合金などで形成されるコイル巻枠１は、中空部９を包
囲する円筒部２と、その軸方向両端部に固定された一対
の固定フランジ２Ａおよび２Ｂで構成され、一方の固定
フランジ２への一方の面には棒状の複数のダクトスペー
サ６があらかじめ放射状に取り付けられる。コイル巻枠
１の円筒部２に整列巻きされる超電導コイル３は、超電
導導体に張力を加えて円筒部２を緊縛するよう方形のコ
イル断面を有する円筒状に、かつ一方のコイル端面がダ
クトスペーサ６に密接するよう＠線される０巻線を終了
した超電導コイル３の他方の端面側には複数のテーバ付
スペーサ７が放射状に配設され、このテーバ付スペーサ
７と固定フランジ２Ｂとの間にテーバ付スペーサ７の傾
斜面に相応する傾斜角を有するくさび８が図中矢印方向
に打ち込まれ、超電導コイル３がコイル巻枠１の一対の
固定フランジ間に押圧挟持され、かつ放射状のスペーサ
間に液体ヘリウム等の冷媒が流通する冷却ダクトが形成
される。
中空部に磁場の強さが数テスラにおよぶ直流磁場を発生
する中空ソレノイド形の超電導コイルを例に示したもの
である。図において、通常ステンレス、銅、アルミニウ
ム合金などで形成されるコイル巻枠１は、中空部９を包
囲する円筒部２と、その軸方向両端部に固定された一対
の固定フランジ２Ａおよび２Ｂで構成され、一方の固定
フランジ２への一方の面には棒状の複数のダクトスペー
サ６があらかじめ放射状に取り付けられる。コイル巻枠
１の円筒部２に整列巻きされる超電導コイル３は、超電
導導体に張力を加えて円筒部２を緊縛するよう方形のコ
イル断面を有する円筒状に、かつ一方のコイル端面がダ
クトスペーサ６に密接するよう＠線される０巻線を終了
した超電導コイル３の他方の端面側には複数のテーバ付
スペーサ７が放射状に配設され、このテーバ付スペーサ
７と固定フランジ２Ｂとの間にテーバ付スペーサ７の傾
斜面に相応する傾斜角を有するくさび８が図中矢印方向
に打ち込まれ、超電導コイル３がコイル巻枠１の一対の
固定フランジ間に押圧挟持され、かつ放射状のスペーサ
間に液体ヘリウム等の冷媒が流通する冷却ダクトが形成
される。
上述の従来の超電導コイルは、超電導導体に加える張力
によって半径方向のワイヤムーブメントが抑制され、く
さびの打ち込みによって軸方向のワイヤムーブメントが
抑制されるものであり、超電導導体に加える張力だけで
は半径方向のワイヤムーブメントの抑制が十分でない場
合には超電導コイル３をその外周側から緊縛する図示し
ない締付部材を設け、超電導コイル３の半径を大きくす
る方向に作用する電磁力を抑さえ込む構成も知られてい
る。
によって半径方向のワイヤムーブメントが抑制され、く
さびの打ち込みによって軸方向のワイヤムーブメントが
抑制されるものであり、超電導導体に加える張力だけで
は半径方向のワイヤムーブメントの抑制が十分でない場
合には超電導コイル３をその外周側から緊縛する図示し
ない締付部材を設け、超電導コイル３の半径を大きくす
る方向に作用する電磁力を抑さえ込む構成も知られてい
る。
くさびを用いて超電導コイルに軸方向の締付力を加える
従来のコイル構成では、くさびの打ち込みによって導体
の巻き乱れを補正してコイル導体を軸方向に相互に密着
させ、さらにくさびの打ち込み加減によってワイヤムー
ブメントを抑さえるに必要な軸方向締付力を与えるもの
であるが、くさびの打ち込みによって得られる軸方向締
付力にはばらつきが大きく正確な締付力を得難いばかり
か、周方向に複数個配されたくさび相互の打ち込み加減
にも差を生ずるので、締付力が局部的に不足す一部分を
生じやすい欠点がある。したがって、ワイヤムーブメン
トに起因するクエンチがしばしば発生し、これが原因で
中空部９内に発生する直流磁場１００の磁場の強さが制
約されるという問題が発生する。
従来のコイル構成では、くさびの打ち込みによって導体
の巻き乱れを補正してコイル導体を軸方向に相互に密着
させ、さらにくさびの打ち込み加減によってワイヤムー
ブメントを抑さえるに必要な軸方向締付力を与えるもの
であるが、くさびの打ち込みによって得られる軸方向締
付力にはばらつきが大きく正確な締付力を得難いばかり
か、周方向に複数個配されたくさび相互の打ち込み加減
にも差を生ずるので、締付力が局部的に不足す一部分を
生じやすい欠点がある。したがって、ワイヤムーブメン
トに起因するクエンチがしばしば発生し、これが原因で
中空部９内に発生する直流磁場１００の磁場の強さが制
約されるという問題が発生する。
この発明の目的は、超電導コイルの軸方向締付構成を改
善することにより、軸方向締付力を定量化し、ワイヤム
ーブメントおよびこれに起因するクエンチを生ずること
なく高磁場を安定して発生できる超電導コイルを得るこ
とにある。
善することにより、軸方向締付力を定量化し、ワイヤム
ーブメントおよびこれに起因するクエンチを生ずること
なく高磁場を安定して発生できる超電導コイルを得るこ
とにある。
上記課題を解決するために、この発明によれば、高磁場
空間となる中空部を包囲する円筒部およびつば状の一対
のフランジ部を有するコイル巻枠に、前記円筒部を緊縛
するよう超電導導体を整列巻きしｔコイルを形成し、こ
のコイルの両端をダクトスペーサを介して前記一対のフ
ランジ部により押圧挟持してなる超電導コイルにおいて
、前記一対のフランジ部の少なくとも一方を軸方向に移
動可能な可動フランジとするとともに、この可動フラン
ジを介してコイルの軸方向にあらかじめ定まる最大軸方
向電磁力を超える所定の外部荷重を加えてこの可動フラ
ンジを移動させた位置で前記可動フランジを固定する手
段を設けたこととする。
空間となる中空部を包囲する円筒部およびつば状の一対
のフランジ部を有するコイル巻枠に、前記円筒部を緊縛
するよう超電導導体を整列巻きしｔコイルを形成し、こ
のコイルの両端をダクトスペーサを介して前記一対のフ
ランジ部により押圧挟持してなる超電導コイルにおいて
、前記一対のフランジ部の少なくとも一方を軸方向に移
動可能な可動フランジとするとともに、この可動フラン
ジを介してコイルの軸方向にあらかじめ定まる最大軸方
向電磁力を超える所定の外部荷重を加えてこの可動フラ
ンジを移動させた位置で前記可動フランジを固定する手
段を設けたこととする。
上記手段において、コイル巻枠の一対のフランジの一方
を円筒部の外周面に沿って軸方向に移動可能な可動フラ
ンジとし、この可動フランジに例えば油圧機などによっ
て所定の外部荷重を加えて整列巻きされた超電導コイル
を固定フランジに向けて押圧するよう構成したことによ
り、趙電導コイルに定量化された軸方向締付力をその周
方向に均等に分布して加えることができる。そこで、こ
の軸方向締付力を超電導コイルに作用する最大軸方向電
磁力より大きな値に保った状態で可動フランジを円筒部
に固定した後外部荷重を取り去れば、外部荷重によって
コイルに与えられた軸方向締付力は円筒部に生ずる抗張
力によって安定して保持された状態となり、電磁力によ
るワイヤムーブメントが阻止されてクエンチを生じ難い
超電導コイルを得ることができる。
を円筒部の外周面に沿って軸方向に移動可能な可動フラ
ンジとし、この可動フランジに例えば油圧機などによっ
て所定の外部荷重を加えて整列巻きされた超電導コイル
を固定フランジに向けて押圧するよう構成したことによ
り、趙電導コイルに定量化された軸方向締付力をその周
方向に均等に分布して加えることができる。そこで、こ
の軸方向締付力を超電導コイルに作用する最大軸方向電
磁力より大きな値に保った状態で可動フランジを円筒部
に固定した後外部荷重を取り去れば、外部荷重によって
コイルに与えられた軸方向締付力は円筒部に生ずる抗張
力によって安定して保持された状態となり、電磁力によ
るワイヤムーブメントが阻止されてクエンチを生じ難い
超電導コイルを得ることができる。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施例を示す超電導コイルの概略断
面図である０図において、コイル巻枠１０は軸方向の一
方端に固定フランジ１２Ａを持ち、他方端側の外周面に
雌ねじ１２Ｃを有する円筒部１２と、円筒部１２の外周
面に沿って軸方向に移動可能な可動フランジ１３と、雌
ねじ１２Ｃに結合するナツト１５とで構成される。超電
導コイル３は従来と同様に、超電導導体に張力を加えて
円筒部１２を緊縛するよう整列巻きされ、方形断面を有
する筒状のコイル３の端面は固定フランジ１２Ａに放射
状に取り付けられたダクトスペーサ６に接触するよう巻
線される。なお、巻線時に可動フランジ側の端面を揃え
るための治具を円筒部１２に取り付けておく。
面図である０図において、コイル巻枠１０は軸方向の一
方端に固定フランジ１２Ａを持ち、他方端側の外周面に
雌ねじ１２Ｃを有する円筒部１２と、円筒部１２の外周
面に沿って軸方向に移動可能な可動フランジ１３と、雌
ねじ１２Ｃに結合するナツト１５とで構成される。超電
導コイル３は従来と同様に、超電導導体に張力を加えて
円筒部１２を緊縛するよう整列巻きされ、方形断面を有
する筒状のコイル３の端面は固定フランジ１２Ａに放射
状に取り付けられたダクトスペーサ６に接触するよう巻
線される。なお、巻線時に可動フランジ側の端面を揃え
るための治具を円筒部１２に取り付けておく。
超電導コイル３の巻線が終了した時点で超電導コイルの
上部端面倒にダクトスペーサ６を放射状に配置し、その
上に可動フランジ１３をセットするか、あるいはダクト
スペーサ６をあらかじめ放射状に取り付けた可動フラン
ジ１３を超電導コイル３の上面に接するようセットする
。つぎに、コイル全体を例えば油圧装置等に取り付け、
加圧治具２０によって可動フランジ１３を固定フランジ
１２Ａ側に付勢する外部荷重Ｐを加えて超電導コイル３
の軸方向に締付力を与える。締付力としては超電導コイ
ル３に作用する最大軸方向電磁力を勘案してこれより大
きい値とする。なお、加圧治具２０を複数分轄して周方
向に分散配置し、可動フランジ１３に傾きを生じた場合
には、可動フランジ１３とダクトスペーサ６との間にラ
イナーを挿入して締付力の周方向分布を調整してよく、
この調整によって一対のフランジ１２Ａおよび１３を互
いに平行に保って超電導コイル３に均等に分布し、定量
化された軸方向締付力を加えることができる。そこで、
ナツト１５を締付け、例えば油圧装置の油圧が低下しは
じめる状態でナツト１５をロックし、加圧治具２０の油
圧を下げれば、超電導コイル３を円筒部１２に固定され
た一対のフランジ間に最大軸方向電磁力を超える締付力
で挟持した超電導コイルを得ることができる。
上部端面倒にダクトスペーサ６を放射状に配置し、その
上に可動フランジ１３をセットするか、あるいはダクト
スペーサ６をあらかじめ放射状に取り付けた可動フラン
ジ１３を超電導コイル３の上面に接するようセットする
。つぎに、コイル全体を例えば油圧装置等に取り付け、
加圧治具２０によって可動フランジ１３を固定フランジ
１２Ａ側に付勢する外部荷重Ｐを加えて超電導コイル３
の軸方向に締付力を与える。締付力としては超電導コイ
ル３に作用する最大軸方向電磁力を勘案してこれより大
きい値とする。なお、加圧治具２０を複数分轄して周方
向に分散配置し、可動フランジ１３に傾きを生じた場合
には、可動フランジ１３とダクトスペーサ６との間にラ
イナーを挿入して締付力の周方向分布を調整してよく、
この調整によって一対のフランジ１２Ａおよび１３を互
いに平行に保って超電導コイル３に均等に分布し、定量
化された軸方向締付力を加えることができる。そこで、
ナツト１５を締付け、例えば油圧装置の油圧が低下しは
じめる状態でナツト１５をロックし、加圧治具２０の油
圧を下げれば、超電導コイル３を円筒部１２に固定され
た一対のフランジ間に最大軸方向電磁力を超える締付力
で挟持した超電導コイルを得ることができる。
〔発明の効果〕
この発明は前述のように、一方を可動フランジとした一
対のフランジを有するコイル巻枠の円筒部を緊縛するよ
う超電導導体を整列巻きして超電導コイルを形成した後
、一対のフランジ間に外部から荷重を加えて超電導コイ
ルの軸方向に最大軸方向電磁力を超える締付力を与え、
この状態で可動フランジを円筒部に固定するよう構成し
た。その結果、一対のフランジ間に加える外部荷重によ
って超電導コイルに正確かつ均等に与えられた締付力を
、円筒部に可動フランジを固定することによって外部荷
重を取り去った後も安定して保持できるので、くさびの
打ち込みによって軸方向締付力を得る従来の構成に比べ
てワイヤムーブメントを防ぐに必要な軸方向締付力を正
確かつコイルの周方向に均等に分布して与えることが可
能となり、したがって超電導コイルの軸方向に作用する
電磁力によって佳するワイヤムーブメントと、これに起
因するクエンチの発生が阻止され、高磁場を安定して発
生できる超電導コイルを得ることができる。
対のフランジを有するコイル巻枠の円筒部を緊縛するよ
う超電導導体を整列巻きして超電導コイルを形成した後
、一対のフランジ間に外部から荷重を加えて超電導コイ
ルの軸方向に最大軸方向電磁力を超える締付力を与え、
この状態で可動フランジを円筒部に固定するよう構成し
た。その結果、一対のフランジ間に加える外部荷重によ
って超電導コイルに正確かつ均等に与えられた締付力を
、円筒部に可動フランジを固定することによって外部荷
重を取り去った後も安定して保持できるので、くさびの
打ち込みによって軸方向締付力を得る従来の構成に比べ
てワイヤムーブメントを防ぐに必要な軸方向締付力を正
確かつコイルの周方向に均等に分布して与えることが可
能となり、したがって超電導コイルの軸方向に作用する
電磁力によって佳するワイヤムーブメントと、これに起
因するクエンチの発生が阻止され、高磁場を安定して発
生できる超電導コイルを得ることができる。
第１図はこの発明の実施例を示す超電導コイルの概略断
面図、第２図は従来の構成を示す超電導コイルの機略断
面図である。
面図、第２図は従来の構成を示す超電導コイルの機略断
面図である。
Claims (1)
- １）高磁場空間となる中空部を包囲する円筒部およびつ
ば状の一対のフランジ部を有するコイル巻枠に、前記円
筒部を緊縛するよう超電導導体を整列巻きしてコイルを
形成し、このコイルの両端をダクトスペーサを介して前
記一対のフランジ部により押圧挟持してなる超電導コイ
ルにおいて、前記一対のフランジ部の少なくとも一方を
軸方向に移動可能な可動フランジとするとともに、この
可動フランジを介してコイルの軸方向にあらかじめ定ま
る最大軸方向電磁力を超える所定の外部荷重を加えてこ
の可動フランジを移動させた位置で前記可動フランジを
固定する手段を設けたことを特徴とする超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11831489A JPH02297905A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11831489A JPH02297905A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297905A true JPH02297905A (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=14733611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11831489A Pending JPH02297905A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02297905A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59175101A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 超電導コイルの製造方法 |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP11831489A patent/JPH02297905A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59175101A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 超電導コイルの製造方法 |
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