JPH04125021A - 超電導マグネット保護装置 - Google Patents
超電導マグネット保護装置Info
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- JPH04125021A JPH04125021A JP2243803A JP24380390A JPH04125021A JP H04125021 A JPH04125021 A JP H04125021A JP 2243803 A JP2243803 A JP 2243803A JP 24380390 A JP24380390 A JP 24380390A JP H04125021 A JPH04125021 A JP H04125021A
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- JP
- Japan
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- coil
- superconducting
- coils
- voltage
- quenching
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- Pending
Links
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- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 23
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Protection Of Static 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〕
本発明は、複数の超電導フィルで構成された超電導マグ
ネットのクエンチ（常電導転移）による破壊を防止する
だめの保護装置に関するものである。
ネットのクエンチ（常電導転移）による破壊を防止する
だめの保護装置に関するものである。
複数の超電導コイルで構成された超電導マグネットにお
いては、一つのコイルにクエンチが発生すると、他のコ
イルのエネルギーがクエンチしたコイルに集中して、ク
エンチしたコイルが焼損することがある。
いては、一つのコイルにクエンチが発生すると、他のコ
イルのエネルギーがクエンチしたコイルに集中して、ク
エンチしたコイルが焼損することがある。
このような事故を防止するため従来は、図−３または図
−４に示すような回路が用いられていた。
−４に示すような回路が用いられていた。
すなわち、超電導マグネットを構成する複数の超電導コ
イルＩＡ〜ＩＣにそれぞれ保護抵抗２またはダイオード
３の逆極性並列接続回路４を並列接続し、一つのコイル
がクエンチしたときに、クエンチしてない他のコイルの
エネルギーを保護抵抗２またはダイオード３で消費して
、クエンチしたコイルの焼損を防止するという方法であ
る。なお図において５は電源である。
イルＩＡ〜ＩＣにそれぞれ保護抵抗２またはダイオード
３の逆極性並列接続回路４を並列接続し、一つのコイル
がクエンチしたときに、クエンチしてない他のコイルの
エネルギーを保護抵抗２またはダイオード３で消費して
、クエンチしたコイルの焼損を防止するという方法であ
る。なお図において５は電源である。
しかしこの方法では、各コイル毎に保護抵抗またはダイ
オードを設置する必要があるため、保護抵抗またはダイ
オードの占有スペースが大きくなり、超電導マグネット
の小型化が困難である。
オードを設置する必要があるため、保護抵抗またはダイ
オードの占有スペースが大きくなり、超電導マグネット
の小型化が困難である。
これを改良するものとして、複数の超電導フィルのうち
少なくも最内層のコイルの端子間にヒーター線を接続し
、そのヒーター線を他のコイルと熱的に結合させておき
、ヒーター線を接続したコイルにクエンチが生じると、
その端子間に発生する電圧でヒーター線が発熱して他の
コイルをクエンチさせるという方法も提案されている（
特開平１−２６１８０７号公報）。
少なくも最内層のコイルの端子間にヒーター線を接続し
、そのヒーター線を他のコイルと熱的に結合させておき
、ヒーター線を接続したコイルにクエンチが生じると、
その端子間に発生する電圧でヒーター線が発熱して他の
コイルをクエンチさせるという方法も提案されている（
特開平１−２６１８０７号公報）。
しかしこの方法では、超電導マグネットを励磁または減
磁するときにも、ヒーター線を接続したコイルの両端に
電圧が発生するため、ヒーター線に電流が流れ、他のコ
イルがヒーター線の発熱のためクエンチを起こすという
問題がある。
磁するときにも、ヒーター線を接続したコイルの両端に
電圧が発生するため、ヒーター線に電流が流れ、他のコ
イルがヒーター線の発熱のためクエンチを起こすという
問題がある。
これを防止するには励磁速度、減磁速度を遅くすること
が考えられるが、そうすると励磁、減磁に必要な時間が
きわめて長くなるため、実用上問題がある。
が考えられるが、そうすると励磁、減磁に必要な時間が
きわめて長くなるため、実用上問題がある。
本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点に鑑み
、超電導マグネットのクエンチによる破壊を防止でき、
小型化が可能で、しかも励磁、減磁が迅速に行える超電
導マグネット保護装置を提供することにある。
、超電導マグネットのクエンチによる破壊を防止でき、
小型化が可能で、しかも励磁、減磁が迅速に行える超電
導マグネット保護装置を提供することにある。
〔課題の解決手段〕
この目的を達成するため本発明は、複数の超電導コイル
で構成された超電導マグネットにおいて、そのうちの一
部の超電導コイルの端子間に、ダイオードの逆極性並列
接続回路とヒーター線とを直列に接続し、前８己ヒータ
ー線を他の超電導コイルに熱的に結合させて配置したこ
とを特徴とするものである。
で構成された超電導マグネットにおいて、そのうちの一
部の超電導コイルの端子間に、ダイオードの逆極性並列
接続回路とヒーター線とを直列に接続し、前８己ヒータ
ー線を他の超電導コイルに熱的に結合させて配置したこ
とを特徴とするものである。
ダイオードは低温において順方向電圧が印加された場合
でも、図−２に示すように一定電圧Ｖｔ以下では高抵抗
を示し、電流が流れない。
でも、図−２に示すように一定電圧Ｖｔ以下では高抵抗
を示し、電流が流れない。
一方、超電導コイルを励磁または減磁するときにその両
端に発生する電圧は、超電導コイルにクエンチが発生し
たときにその両端に発生する電圧より十分低く設定でき
る。
端に発生する電圧は、超電導コイルにクエンチが発生し
たときにその両端に発生する電圧より十分低く設定でき
る。
したがって上記のように一部の超電導コイルの端子間に
ダイオードとヒーター線を直列に接続し、ダイオードの
Ｖｔが、超電導コイルを励磁、減磁するときの両端の電
圧より高く、超電導コイルにクエンチが発生したときの
両端の電圧より低くなるように設計すれば、励磁、減磁
のときにはヒーター線に電流が流れず、クエンチが発生
したときにのみヒーター線に電流が流れるようにするこ
とができる。
ダイオードとヒーター線を直列に接続し、ダイオードの
Ｖｔが、超電導コイルを励磁、減磁するときの両端の電
圧より高く、超電導コイルにクエンチが発生したときの
両端の電圧より低くなるように設計すれば、励磁、減磁
のときにはヒーター線に電流が流れず、クエンチが発生
したときにのみヒーター線に電流が流れるようにするこ
とができる。
これにより励磁、減磁の際にはクエンチを発生させずに
迅速に励磁、減磁が行え、しかも超電導状態で一部のコ
イルにクエンチが発生した場合にはヒーター線が発熱し
て他のコイルにも連鎖的にクエンチを生じさせ、コイル
の焼損を防止することが可能となる。
迅速に励磁、減磁が行え、しかも超電導状態で一部のコ
イルにクエンチが発生した場合にはヒーター線が発熱し
て他のコイルにも連鎖的にクエンチを生じさせ、コイル
の焼損を防止することが可能となる。
な右ヒーター線に電流を流す電圧は、ダイオードおよび
ヒーター線を接続したコイル自身のクエンチにより発生
する電圧でもよいし、あるいは他のコイルにクエンチが
発生したことによる磁場の変化で、ダイオードおよびヒ
ーター線を接続したコイルに発生する電圧であってもよ
い。
ヒーター線を接続したコイル自身のクエンチにより発生
する電圧でもよいし、あるいは他のコイルにクエンチが
発生したことによる磁場の変化で、ダイオードおよびヒ
ーター線を接続したコイルに発生する電圧であってもよ
い。
またダイオードおよびヒーター線を接続するコイルはど
のコイルでもよいが、好ましくはエネルギーの最も小さ
いコイル（複数でも可）を選択すべきである。
のコイルでもよいが、好ましくはエネルギーの最も小さ
いコイル（複数でも可）を選択すべきである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
図−１は本発明の一実施例を示す。ＩＡ〜ＩＣは超電導
マグネットを構成する超電導コイル、５は電源である。
マグネットを構成する超電導コイル、５は電源である。
この実施例は、三つの超電導コイルＩＡ〜ＩＣのうちの
一つのコイルＩＢの端子間に、二つのダイオード３の逆
極性並列接続回路４とヒーター線６Ａ、６Ｃとを直列に
接続し、ヒーター線６Ａ、６Ｃをそれぞれ他の超電導コ
イルＩＡ、ＩＣに熱的に結合させて配置したものである
。
一つのコイルＩＢの端子間に、二つのダイオード３の逆
極性並列接続回路４とヒーター線６Ａ、６Ｃとを直列に
接続し、ヒーター線６Ａ、６Ｃをそれぞれ他の超電導コ
イルＩＡ、ＩＣに熱的に結合させて配置したものである
。
ここでいう熱的結合とはヒーター線６Ａ、６Ｃの熱で超
電導コイルＩＡ、ＩＣを加熱できる状態を意味し、具体
的にはヒーター線６Ａ、６Ｃを、超電導コイルＩＡ、Ｉ
Ｃに接触させて配置する方法、超電導コイルＩＡ、ＩＣ
を構成する超電導線と共に巻回する方法などがある。
電導コイルＩＡ、ＩＣを加熱できる状態を意味し、具体
的にはヒーター線６Ａ、６Ｃを、超電導コイルＩＡ、Ｉ
Ｃに接触させて配置する方法、超電導コイルＩＡ、ＩＣ
を構成する超電導線と共に巻回する方法などがある。
以上の構造で、超電導マグネットを励磁または減磁する
際には、超電導コイルＩＢの両端に電圧がかかるが、こ
の電圧はダイオード３のＶｔ以下に設定されるので、ヒ
ーター線６Ａ、６Ｃに電流が流れることはない。したが
って励磁または減磁の際にはヒーター線６Ａ、６Ｃは発
熱せず、コイルＬＡ、ＩＢにクエンチが発生することは
ない。
際には、超電導コイルＩＢの両端に電圧がかかるが、こ
の電圧はダイオード３のＶｔ以下に設定されるので、ヒ
ーター線６Ａ、６Ｃに電流が流れることはない。したが
って励磁または減磁の際にはヒーター線６Ａ、６Ｃは発
熱せず、コイルＬＡ、ＩＢにクエンチが発生することは
ない。
一方、超電導状態にあるときに、例えばコイルＩＢにク
エンチが発生すれば、そのコイルＩＢの両端に電圧が発
生し、また他のコイルＩＡまたはＩＣにクエンチが発生
すれば、コイルＩＢにも電圧が誘起される。これらの電
圧はダイオードのＶｔより高くなるので、ヒーター線６
Ａ、６Ｃに電流が流れ、その熱で他のコイルＬＡ、ＩＣ
が加熱され、クエンチが発生することになる。
エンチが発生すれば、そのコイルＩＢの両端に電圧が発
生し、また他のコイルＩＡまたはＩＣにクエンチが発生
すれば、コイルＩＢにも電圧が誘起される。これらの電
圧はダイオードのＶｔより高くなるので、ヒーター線６
Ａ、６Ｃに電流が流れ、その熱で他のコイルＬＡ、ＩＣ
が加熱され、クエンチが発生することになる。
以上説明したように本発明によれば、いずれかの超電導
コイルにクエンチが発生すると、ヒーター線の発熱によ
り他のコイルにも連鎖的にクエンチが発生するため、ク
エンチによるコイルの焼損を防止できると共に、超電導
マグネットの励磁、減磁の際にはヒーター線が発熱せず
、クエンチが発生しないので、励磁、減磁を迅速に行え
るという実用上きわめて有益な効果が得られる。
コイルにクエンチが発生すると、ヒーター線の発熱によ
り他のコイルにも連鎖的にクエンチが発生するため、ク
エンチによるコイルの焼損を防止できると共に、超電導
マグネットの励磁、減磁の際にはヒーター線が発熱せず
、クエンチが発生しないので、励磁、減磁を迅速に行え
るという実用上きわめて有益な効果が得られる。
図−１は本発明の一実施例に係る超電導マグネット保護
装置の回路図、図−２はダイオードの電圧−電流特性を
示すグラフ、図−３および図−４は従来の超電導マグネ
ット保護装置の回路図である。 ■Ａ〜ＩＣ＝超電導コイル ３：ダイオード４：ダイ
オード３の逆極性並列接続回路５：電源 ６Ａ、６Ｃ
：ヒーター線 図− 図−３ 図 図−４
装置の回路図、図−２はダイオードの電圧−電流特性を
示すグラフ、図−３および図−４は従来の超電導マグネ
ット保護装置の回路図である。 ■Ａ〜ＩＣ＝超電導コイル ３：ダイオード４：ダイ
オード３の逆極性並列接続回路５：電源 ６Ａ、６Ｃ
：ヒーター線 図− 図−３ 図 図−４
Claims (1)
- １、複数の超電導コイルで構成された超電導マグネット
において、そのうちの一部の超電導コイルの端子間に、
ダイオードの逆極性並列接続回路とヒーター線とを直列
に接続し、前記ヒーター線を他の超電導コイルに熱的に
結合させて配置したことを特徴とする超電導マグネット
保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243803A JPH04125021A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 超電導マグネット保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243803A JPH04125021A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 超電導マグネット保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04125021A true JPH04125021A (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=17109178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2243803A Pending JPH04125021A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 超電導マグネット保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04125021A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2414806B (en) * | 2004-04-16 | 2007-08-01 | Gen Electric | Methods and apparatus for protecting an MR imaging system |
| JP2007234689A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 多コイル系超伝導マグネット |
| JP2011071515A (ja) * | 2009-09-23 | 2011-04-07 | General Electric Co <Ge> | 超伝導磁石用の受動性クエンチ保護回路 |
| JP2016157825A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 株式会社日立製作所 | 超伝導電磁石装置 |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP2243803A patent/JPH04125021A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2414806B (en) * | 2004-04-16 | 2007-08-01 | Gen Electric | Methods and apparatus for protecting an MR imaging system |
| JP2007234689A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 多コイル系超伝導マグネット |
| JP2011071515A (ja) * | 2009-09-23 | 2011-04-07 | General Electric Co <Ge> | 超伝導磁石用の受動性クエンチ保護回路 |
| JP2016157825A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 株式会社日立製作所 | 超伝導電磁石装置 |
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