JPH10256030A - Superconducting coil device - Google Patents

Superconducting coil device

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Publication number
JPH10256030A
JPH10256030A JP9056503A JP5650397A JPH10256030A JP H10256030 A JPH10256030 A JP H10256030A JP 9056503 A JP9056503 A JP 9056503A JP 5650397 A JP5650397 A JP 5650397A JP H10256030 A JPH10256030 A JP H10256030A
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JP
Japan
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superconducting
superconducting coil
coil device
switch
switches
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Application number
JP9056503A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinori Ohara
昭徳 尾原
Seiji Kano
誠治 狩野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH10256030A publication Critical patent/JPH10256030A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a highly stable superconducting coil by a method wherein the amount of consumption of liquid helium by the excessive Joule loss on a balance resistor and also by easily equalizing the current distribution on each strand. SOLUTION: In the superconducting coil device provided with a superconducting coil 10 containing a plurality of strands 2a and 2b, which are series connected and wound, and a power source 3 used to feed power to the superconducting coil 10, superconducting switches 5a and 5b, showing to prescribed resistance value in an open circuit state, are series connected to each strand, the superconducting switches 5a and 5b are brought into a closed state after completion of current application, and the resistance value is zeroes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、並列接続され且
つ巻回された複数本の素線(撚線の超電導線)からなる
超電導コイルを備えた超電導コイル装置に関し、特に各
素線間の電流分担を均一にするとともに、電力消費を軽
減した超電導コイル装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting coil device provided with a superconducting coil composed of a plurality of wires (twisted superconducting wires) connected in parallel and wound, and more particularly, to a current between the wires. The present invention relates to a superconducting coil device in which the sharing is uniform and the power consumption is reduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、巻回された複数本の並列導体
(素線)からなる超電導コイルを用いた装置は、よく知
られており、たとえば、鳥居他(S.Torii e
t.al.)による1993年の英文論文「交流超電導
ケーブルにおける低変分析(ANALYSIS OF
DEGRADATION IN AC SUPERCO
NDUCTING CABLES)」アイ イー イー
トランザクション オンアプライド スーパーコンダ
クティビティ(IEEE TRANSACTIONS
ON APPLIED SUPERCONDUCTIV
ITY)の第3巻第1号に開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a device using a superconducting coil composed of a plurality of wound parallel conductors (element wires) is well known, for example, in Torii et al.
t. al. 1993) "Analysis of Analysis on AC Superconducting Cable (ANALYSIS OF
DEGRADATION IN AC SUPERCO
NDUCTING CABLES) "IEE Transactions on Applied Superconductivity (IEEE TRANSACTIONS)
ON APPLIED SUPERCONDUCTIV
ITY), vol. 3, no.

【0003】図13は上記文献に記載された従来の超電
導コイル装置の構成例を示す等価回路図である。図13
において、1は巻回された並列の素線2aおよび2bか
らなる超電導コイルであり、ここでは、便宜的に2本の
素線2aおよび2bのみを示しているが、実際には任意
の複数本(たとえば、数100本)の素線が用いられ
る。
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of a conventional superconducting coil device described in the above document. FIG.
In the figure, reference numeral 1 denotes a superconducting coil composed of wound parallel wires 2a and 2b. Here, only two wires 2a and 2b are shown for convenience, but in practice, any number of wires For example, several hundred strands are used.

【0004】超電導コイル1は、周知のように、液体ヘ
リウムなどの超低温冷媒を含むクライオスタット内に設
置されており、各素線2aおよび2bは、超低温におい
て一般に電気抵抗値が零の超電導線により構成されてい
る。3は超電導コイル1の両端間に接続されて超電導コ
イル1に給電するための電源である。
As is well known, the superconducting coil 1 is installed in a cryostat containing an ultra-low temperature refrigerant such as liquid helium, and each of the wires 2a and 2b is constituted by a superconducting wire having an electric resistance value generally zero at an extremely low temperature. Have been. Reference numeral 3 denotes a power supply connected between both ends of the superconducting coil 1 to supply power to the superconducting coil 1.

【0005】次に、図13に示した従来の超電導コイル
装置の動作について説明する。まず、電源3から給電が
行われると、超電導コイル1に電流が流れるが、この電
流は各素線2aおよび2bに分流される。
Next, the operation of the conventional superconducting coil device shown in FIG. 13 will be described. First, when power is supplied from the power supply 3, a current flows through the superconducting coil 1, and this current is divided into the element wires 2a and 2b.

【0006】このとき、各素線2aおよび2bに均等に
電流が分流されることが望ましいが、実際には、各素線
2aおよび2bの相互の線長の違い、および、平均的な
巻回半径の違いなどにより、各素線2aおよび2bの自
己インダクタンス値に差が生じるので、各素線2aおよ
び2bに均等に電流が流れることはない。
At this time, it is desirable that the current is equally shunted to each of the wires 2a and 2b. However, in practice, the difference between the wire lengths of the wires 2a and 2b and the average winding Since a difference occurs in the self-inductance value of each of the strands 2a and 2b due to a difference in radius and the like, current does not flow evenly through each of the strands 2a and 2b.

【0007】そこで、各素線2aおよび2bに流れる電
流を均等化するために、各素線2aおよび2bにバラン
ス抵抗器を直列接続した超電導コイル装置が提案されて
いる。図14は上記文献に記載された従来の超電導コイ
ル装置の他の零を示す等価回路図であり、1Aは超電導
コイル1に対応しており、2a、2bおよび3は前述と
同等のものである。
In order to equalize the current flowing through each of the wires 2a and 2b, a superconducting coil device has been proposed in which a balance resistor is connected in series to each of the wires 2a and 2b. FIG. 14 is an equivalent circuit diagram showing another zero of the conventional superconducting coil device described in the above-mentioned document, wherein 1A corresponds to the superconducting coil 1, and 2a, 2b and 3 are equivalent to those described above. .

【0008】図14において、4aおよび4bは各素線
2aおよび2bに個別に直列接続されたバランス抵抗器
であり、各素線2aおよび2bの電流分布を均一化する
ための手段を構成している。
In FIG. 14, reference numerals 4a and 4b denote balance resistors individually connected in series to the strands 2a and 2b, and constitute means for equalizing the current distribution of the strands 2a and 2b. I have.

【0009】この場合、バランス抵抗器4aおよび4b
の抵抗値は、各素線2aおよび2bの相互インダクタン
ス値のバラツキを相殺して電流分布を均等化するように
設定されている。したがって、素線2aおよび2bの各
相互インダクタンス値に差が生じても、各素線2aおよ
び2bには均等に電流が流れることになる。
In this case, the balance resistors 4a and 4b
Are set so as to cancel out the variation of the mutual inductance value of the strands 2a and 2b to equalize the current distribution. Therefore, even if there is a difference between the mutual inductance values of the wires 2a and 2b, current flows evenly through the wires 2a and 2b.

【0010】しかしながら、超電導コイル1Aの電流分
布が均等化した後は、バランス抵抗器4aおよび4bに
おいて余分なジュール損失が発生し続けることは望まし
くない。
However, after the current distribution in superconducting coil 1A is equalized, it is not desirable that excess Joule loss continues to be generated in balance resistors 4a and 4b.

【0011】なぜなら、このようなジュール損失は、超
電導コイル1Aの冷媒(たとえば、液体ヘリウム)の無
駄な消費量を増大させるとともに、超電導コイル1Aの
安定性を低下させてクエンチ(超電導が解除されて抵抗
値が発生する状態)を招くことになるからである。
This is because such a Joule loss increases wasteful consumption of the refrigerant (for example, liquid helium) in the superconducting coil 1A and decreases the stability of the superconducting coil 1A, thereby causing a quench (when superconductivity is released). (A state in which a resistance value occurs).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の超電導コイル装
置は以上のように、各素線2aおよび2bの電流分布を
均等化するためにバランス抵抗器4aおよび4bを直列
接続しているので、バランス抵抗器4aおよび4bにお
いて余分なジュール損失が発生し、液体ヘリウムの消費
量が増大するとともに、超電導コイルの安定性が低下し
てクエンチに至るおそれがあるという問題点があった。
As described above, in the conventional superconducting coil device, since the balance resistors 4a and 4b are connected in series in order to equalize the current distribution of the wires 2a and 2b, the balance is There is a problem that extra Joule loss occurs in the resistors 4a and 4b, the consumption of liquid helium increases, and the stability of the superconducting coil is reduced, which may lead to quench.

【0013】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ジュール損失による液体ヘリウ
ムの消費量を抑制するとともに、各素線の電流分布を容
易に均等化して、安定性の高い超電導コイル装置を得る
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to suppress the consumption of liquid helium due to Joule loss, and to easily equalize the current distribution of each strand to achieve stability. It is an object to obtain a superconducting coil device having a high level.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る超電導コイル装置は、並列接続され且つ巻回された複
数本の素線を含む超電導コイルと、超電導コイルに給電
するための電源とを備えた超電導コイル装置において、
各素線毎に、開放時に所定の抵抗値を示す超電導スイッ
チを直列接続したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a superconducting coil device comprising a superconducting coil including a plurality of wires wound in parallel and wound, and a power supply for supplying power to the superconducting coil. In the superconducting coil device provided with
A superconducting switch showing a predetermined resistance value when opened is connected in series for each element wire.

【0015】また、この発明の請求項2に係る超電導コ
イル装置は、請求項1において、超電導スイッチが、互
いに直列接続された複数の超電導スイッチを含むもので
ある。
Further, in the superconducting coil device according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the superconducting switch includes a plurality of superconducting switches connected in series to each other.

【0016】また、この発明の請求項3に係る超電導コ
イル装置は、請求項2において、超電導スイッチ内の複
数の超電導スイッチの各抵抗値が、互いに異なり且つ微
調整可能となるように重み付け設定されたものである。
In the superconducting coil device according to a third aspect of the present invention, the weights are set so that the resistance values of the plurality of superconducting switches in the superconducting switch are different from each other and can be finely adjusted. It is a thing.

【0017】また、この発明の請求項4に係る超電導コ
イル装置は、請求項1または請求項2において、各超電
導スイッチが、熱方式で開閉動作するために、素線に直
列接続された超電導部材と、超電導部材に近接配置され
たヒータとを含み、ヒータが、超電導部材の臨界温度を
越える温度を発生することにより、超電導スイッチを開
放するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a superconducting coil device according to the first or second aspect, wherein each superconducting switch is opened and closed by a thermal method, so that a superconducting member connected in series to the element wire. And a heater disposed close to the superconducting member, wherein the heater generates a temperature exceeding the critical temperature of the superconducting member, thereby opening the superconducting switch.

【0018】また、この発明の請求項5に係る超電導コ
イル装置は、請求項1または請求項2において、各超電
導スイッチが、磁界方式で開閉動作するために、素線に
直列接続された超電導部材と、超電導部材に近接配置さ
れた励磁コイルとを含み、励磁コイルが、超電導部材の
臨界磁束密度を越える磁束を発生することにより、超電
導スイッチを開放するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a superconducting coil device according to the first or second aspect, wherein each superconducting switch is opened and closed by a magnetic field method so that the superconducting member is connected in series to the element wire. And an exciting coil disposed close to the superconducting member, and the exciting coil generates a magnetic flux exceeding a critical magnetic flux density of the superconducting member, thereby opening the superconducting switch.

【0019】また、この発明の請求項6に係る超電導コ
イル装置は、請求項4または請求項5において、各超電
導スイッチ内の超電導部材が、無誘導巻きの超電導巻線
により構成されたものである。
Further, in the superconducting coil device according to claim 6 of the present invention, in claim 4 or 5, the superconducting member in each superconducting switch is constituted by a superconducting winding of non-induction winding. .

【0020】また、この発明の請求項7に係る超電導コ
イル装置は、請求項4または請求項5において、各超電
導スイッチ内の超電導部材が、誘導巻きの超電導巻線に
より構成されたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the superconducting coil device according to the fourth or fifth aspect, the superconducting member in each superconducting switch is constituted by a superconducting winding of an induction winding.

【0021】また、この発明の請求項8に係る超電導コ
イル装置は、請求項4において、超電導スイッチが単一
の巻枠を有し、超電導部材が超電導巻線により構成され
且つ巻枠に巻回され、ヒータが巻枠に取り付けられたも
のである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the superconducting coil device according to the fourth aspect, the superconducting switch has a single bobbin, and the superconducting member is constituted by a superconducting winding and wound around the bobbin. The heater is attached to the bobbin.

【0022】また、この発明の請求項9に係る超電導コ
イル装置は、請求項5において、超電導スイッチが単一
の巻枠を有し、超電導部材が超電導巻線により構成され
且つ巻枠に巻回され、励磁コイルが巻枠に取り付けられ
たものである。
A superconducting coil device according to a ninth aspect of the present invention is the superconducting coil device according to the fifth aspect, wherein the superconducting switch has a single winding frame, and the superconducting member is constituted by a superconducting winding and wound around the winding frame. And the excitation coil is attached to the bobbin.

【0023】また、この発明の請求項10に係る超電導
コイル装置は、請求項1または請求項2において、超電
導コイルが、互いに直列接続され且つ巻回された複数の
素線を含み、超電導スイッチが、直列接続された素線群
のいずれか一方の端部に設置されたものである。
A superconducting coil device according to a tenth aspect of the present invention is the superconducting coil device according to the first or second aspect, wherein the superconducting coil includes a plurality of element wires connected in series and wound with each other, and , Are installed at one end of a group of strands connected in series.

【0024】また、この発明の請求項11に係る超電導
コイル装置は、請求項1または請求項2において、超電
導コイルが、互いに直列接続され且つ巻回された複数の
素線を含み、超電導スイッチが、直列接続された複数の
素線の相互間に設置されたものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a superconducting coil device according to the first or second aspect, wherein the superconducting coil includes a plurality of wires connected in series and wound with each other, and , Are arranged between a plurality of strands connected in series.

【0025】また、この発明の請求項12に係る超電導
コイル装置は、請求項1から請求項11までのいずれか
において、各素線に直列接続された超電導スイッチが、
互いに連動するように構成されたものである。
A superconducting coil device according to a twelfth aspect of the present invention is the superconducting coil device according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the superconducting switch connected in series to each element wire comprises:
They are configured to work together.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1を図につ
いて説明する。図1はこの実施の形態1の概略構成を示
す等価回路図であり、図1において、10は超電導コイ
ル1Aに対応しており、2a、2bおよび3は前述と同
様のものである。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 corresponds to the superconducting coil 1A, and reference numerals 2a, 2b, and 3 are the same as those described above.

【0027】5aおよび5bは超電導スイッチであり、
各素線2aおよび2bに個別に直列接続されている。R
aおよびRbは超電導スイッチ5aおよび5bの開放時
の抵抗値を図式的に示す模擬抵抗器であり、前述(図1
4参照)のバランス抵抗器4aおよび4bと同様に、各
素線2aおよび2bの相互インダクタンス値のバラツキ
を相殺するための所定の抵抗値を有している。
5a and 5b are superconducting switches,
Each of the strands 2a and 2b is individually connected in series. R
a and Rb are simulated resistors schematically showing the resistance values when the superconducting switches 5a and 5b are open, and are described above (FIG. 1).
As in the case of the balance resistors 4a and 4b, each of the wires 2a and 2b has a predetermined resistance value for canceling the variation in the mutual inductance value.

【0028】SaおよびSbは超電導スイッチ5aおよ
び5bの開閉状態を図式的に示す模擬スイッチであり、
各模擬抵抗器RaおよびRbに並列接続され且つ互いに
連動するように構成されており、閉成時に模擬抵抗器R
aおよびRbを短絡するようになっている。
Sa and Sb are simulated switches schematically showing the open / close state of the superconducting switches 5a and 5b.
Each of the simulated resistors Ra and Rb is connected in parallel with each other and is configured to operate in conjunction with each other.
a and Rb are short-circuited.

【0029】次に、図1に示したこの発明の実施の形態
1の動作について説明する。まず、電源3から超電導コ
イル10に給電する前に、超電導スイッチ5aおよび5
bを開放状態(図示した状態)にする。すなわち、超電
導スイッチ5aおよび5b内の模擬スイッチSaおよび
Sbを開放し、模擬抵抗器RaおよびRbが有効な状態
にする。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described. First, before power is supplied from the power supply 3 to the superconducting coil 10, the superconducting switches 5a and 5
b is set to the open state (the state shown). That is, the simulated switches Sa and Sb in the superconducting switches 5a and 5b are opened, and the simulated resistors Ra and Rb are made effective.

【0030】この状態で、電源3から超電導コイル10
に電流を流し込めば、前述のバランス抵抗器4aおよび
4bと同様の作用効果により、各素線2aおよび2bに
流れる電流分布が均等化される。
In this state, the superconducting coil 10
, The distribution of current flowing through each of the strands 2a and 2b is equalized by the same operation and effect as those of the balance resistors 4a and 4b.

【0031】続いて、超電導コイル10に対する均等化
電流の流し込みが完了した後、超電導スイッチ5aおよ
び5bを閉成状態にする。すなわち、超電導スイッチ5
aおよび5b内の模擬スイッチSaおよびSbを短絡さ
せる。
Subsequently, after the flow of the equalizing current to the superconducting coil 10 is completed, the superconducting switches 5a and 5b are closed. That is, the superconducting switch 5
The simulated switches Sa and Sb in a and 5b are short-circuited.

【0032】これにより、模擬抵抗器RaおよびRbが
無効となり、超電導スイッチ5aおよび5bの抵抗値が
零になるので、模擬抵抗器RaおよびRbによる余分な
ジュール損失は解消される。
As a result, the simulated resistors Ra and Rb become invalid and the resistance values of the superconducting switches 5a and 5b become zero, so that the extra Joule loss due to the simulated resistors Ra and Rb is eliminated.

【0033】なお、上記実施の形態1では、超電導スイ
ッチ5aおよび5b内の模擬スイッチSaおよびSbを
連動スイッチにより構成したが、個別に動作するスイッ
チを用いて同期動作するように構成してもよい。
In the first embodiment, the simulated switches Sa and Sb in the superconducting switches 5a and 5b are constituted by interlocking switches, but they may be constituted so as to operate synchronously using individually operated switches. .

【0034】実施の形態2.また、上記実施の形態1で
は、一組の超電導スイッチ5aおよび5bを用い、各素
線2aおよび2bに対して単一の超電導スイッチを接続
したが、各素線2aおよび2bに対して複数の超電導ス
イッチを直列接続してもよい。
Embodiment 2 Further, in the first embodiment, a single superconducting switch is connected to each of the strands 2a and 2b using a pair of superconducting switches 5a and 5b, but a plurality of superconducting switches are connected to each of the strands 2a and 2b. Superconducting switches may be connected in series.

【0035】以下、各素線2aおよび2b毎に複数の超
電導スイッチを直列接続したこの発明の実施の形態2を
図について説明する。図2はこの発明の実施の形態2の
概略構成を示す等価回路図であり、図2において、20
は超電導コイル10に対応しており、2a、2bおよび
3は前述と同様のものである。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention in which a plurality of superconducting switches are connected in series for each of the strands 2a and 2b will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of the second embodiment of the present invention.
Corresponds to the superconducting coil 10, and 2a, 2b and 3 are the same as described above.

【0036】5a1および5a2は素線2aに直列接続
された超電導スイッチであり、互いに直列接続されてい
る。5b1および5b2は素線2bに直列接続された超
電導スイッチであり、互いに直列接続されている。超電
導スイッチ5a1および5b1は互いに連動し、超電導
スイッチ5a2および5b2は互いに連動するように構
成されている。
Reference numerals 5a1 and 5a2 denote superconducting switches connected in series to the element wire 2a, which are connected in series to each other. 5b1 and 5b2 are superconducting switches connected in series to the strand 2b, and are connected in series to each other. Superconducting switches 5a1 and 5b1 are configured to interlock with each other, and superconducting switches 5a2 and 5b2 are configured to interlock with each other.

【0037】Sa1およびSb1は各超電導スイッチ5
a1および5b1内の模擬スイッチ、Ra1およびRb
1は各超電導スイッチ5a1および5b1内の模擬抵抗
器、Sa2およびSb2は各超電導スイッチ5a2およ
び5b2内の模擬スイッチ、Ra2およびRb2は各超
電導スイッチ5a2および5b2内の模擬抵抗器であ
る。
Sa1 and Sb1 are the superconducting switches 5
Simulated switches within a1 and 5b1, Ra1 and Rb
1 is a simulated resistor in each superconducting switch 5a1 and 5b1, Sa2 and Sb2 are simulated switches in each superconducting switch 5a2 and 5b2, and Ra2 and Rb2 are simulated resistors in each superconducting switch 5a2 and 5b2.

【0038】素線2aに直列接続された模擬抵抗器Ra
1およびRa2の合成抵抗値は、図1内の模擬抵抗器R
aの抵抗値に対応するように設定され、素線2bに直列
接続された模擬抵抗器Rb1およびRb2の合成抵抗値
は、図1内の模擬抵抗器Rbの抵抗値に対応するように
設定されている。
Simulated resistor Ra connected in series to the wire 2a
1 and Ra2 are equal to the simulated resistor R in FIG.
a, and the combined resistance value of the simulated resistors Rb1 and Rb2 connected in series to the strand 2b is set to correspond to the resistance value of the simulated resistor Rb in FIG. ing.

【0039】なお、ここでは、便宜的に各素線2aおよ
び2b毎に2個の超電導スイッチが接続された場合を示
しているが、実際には任意の複数個の超電導スイッチが
接続される。また、この場合、直列接続された各超電導
スイッチ内の模擬抵抗器の抵抗値は、互いに異なり、電
流分布の均等化の微調整が可能となるように重み付け設
定されている。
Although the case where two superconducting switches are connected to each of the strands 2a and 2b is shown here for convenience, an arbitrary plurality of superconducting switches are actually connected. Further, in this case, the resistance values of the simulated resistors in each of the superconducting switches connected in series are different from each other, and are weighted so that fine adjustment of equalizing the current distribution is possible.

【0040】次に、図2に示したこの発明の実施の形態
2の動作について説明する。まず、前述と同様に、電源
3から超電導コイル20に給電する前に、超電導スイッ
チ5a1、5b1、5a2および5b2を開放状態にす
る。すなわち、超電導スイッチ5a1、5b1、5a2
および5b2内の模擬スイッチSa1、Sb1、Sa2
およびSb2は開放され、各模擬抵抗器Ra1、Ra
2、Rb1およびRb2は有効となる。
Next, the operation of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described. First, as described above, the superconducting switches 5a1, 5b1, 5a2, and 5b2 are opened before power is supplied from the power supply 3 to the superconducting coil 20. That is, the superconducting switches 5a1, 5b1, 5a2
And the simulated switches Sa1, Sb1, Sa2 in 5b2
And Sb2 are opened, and each of the simulated resistors Ra1, Ra
2, Rb1 and Rb2 are valid.

【0041】この状態で、電源3から超電導コイル20
に電流を流し込めば、前述のバランス抵抗器4aおよび
4bと同様の作用効果により、各素線2aおよび2bに
流れる電流分布が均等化される。
In this state, the superconducting coil 20
, The distribution of current flowing through each of the strands 2a and 2b is equalized by the same operation and effect as those of the balance resistors 4a and 4b.

【0042】このとき、各素線2aおよび2bに流れる
電流値をモニタしながら、模擬スイッチSa1およびS
b1、または、模擬スイッチSa2およびSb2を適宜
開閉することにより、超電導コイル20内の電流分布を
さらに容易に且つ精密に均等化することができる。
At this time, the simulated switches Sa1 and S1 are monitored while monitoring the value of the current flowing through each of the strands 2a and 2b.
By appropriately opening and closing b1 or the simulated switches Sa2 and Sb2, the current distribution in the superconducting coil 20 can be more easily and precisely equalized.

【0043】続いて、電流の流し込みが完了した後で、
超電導スイッチ5a1、5a2、5b1および5b2を
全て閉成状態にする。すなわち、模擬スイッチSa1、
Sa2、Sb1およびSb2を全て短絡する。
Subsequently, after the current supply is completed,
The superconducting switches 5a1, 5a2, 5b1 and 5b2 are all closed. That is, the simulation switch Sa1,
Sa2, Sb1 and Sb2 are all short-circuited.

【0044】これにより、模擬抵抗器Ra1、Ra2、
Rb1およびRb2が無効となり、各超電導スイッチ5
a1、5a2、5b1および5b2の抵抗値が零になる
ので、模擬抵抗器Ra1、Ra2、Rb1およびRb2
での余分なジュール損失は解消される。
As a result, the simulated resistors Ra1, Ra2,
Rb1 and Rb2 become invalid and each superconducting switch 5
Since the resistance values of a1, 5a2, 5b1 and 5b2 become zero, the simulated resistors Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2
The extra joule loss at the stage is eliminated.

【0045】実施の形態3.なお、上記実施の形態1で
は、超電導スイッチ5aおよび5b内の具体的構成につ
いて特に言及しなかったが、たとえば、各素線2aおよ
び2bに直列接続された超電導部材を加熱することによ
り、熱方式でクエンチさせて開閉動作するように構成し
てもよい。
Embodiment 3 In the first embodiment, the specific configuration of the superconducting switches 5a and 5b is not specifically described. However, for example, the superconducting members connected in series to the strands 2a and 2b are heated to form a thermal system. And may be configured to open and close.

【0046】図3は超電導スイッチ5aおよび5bを熱
方式で構成したこの発明の実施の形態3を示す等価回路
図であり、図3において、10Aは前述(図1参照)の
超電導コイル10に対応しており、2a、2b、3、5
aおよび5bは前述と同様のものである。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a third embodiment of the present invention in which superconducting switches 5a and 5b are formed by a thermal method. In FIG. 3, 10A corresponds to superconducting coil 10 described above (see FIG. 1). 2a, 2b, 3, 5
a and 5b are the same as described above.

【0047】WaおよびWbは模擬抵抗器RaおよびR
b(図1参照)に対応した超電導巻線であり、素線2a
および2bに個別に直列接続されている。超電導巻線W
aおよびWbは、周知のように、低い温度でクエンチし
易く且つクエンチ時に安定な抵抗値を発生する材質によ
り構成されている。
Wa and Wb are simulated resistors Ra and R
b (see FIG. 1), and a superconducting winding
And 2b are individually connected in series. Superconducting winding W
As is well known, a and Wb are made of a material that is easily quenched at a low temperature and generates a stable resistance value at the time of quenching.

【0048】なお、ここでは、模擬抵抗器RaおよびR
bとしての機能を確保するために、超電導巻線Waおよ
びWbを巻線構成としているが、線長を確保して抵抗値
の設定が容易であれば、超電導巻線WaおよびWbを任
意形状の超電導部材で構成してもよい。また、超電導巻
線WaおよびWbを誘導巻き構成としているが、後述す
るように無誘導巻き構成としてもよい。
Here, the simulated resistors Ra and R
In order to secure the function as b, the superconducting windings Wa and Wb are formed in a winding configuration. However, if the wire length is secured and the resistance value can be easily set, the superconducting windings Wa and Wb may be formed into arbitrary shapes. You may comprise a superconducting member. Further, the superconducting windings Wa and Wb have an induction winding configuration, but may have a non-induction winding configuration as described later.

【0049】HaおよびHbは超電導巻線WaおよびW
bに近接配置されたヒータであり、超電導巻線Waおよ
びWbと協動して模擬スイッチSaおよびSbを構成し
ている。すなわち、ヒータHaおよびHbは、超電導巻
線WaおよびWbの臨界温度を越える温度を発生するこ
とにより、超電導巻線WaおよびWbを抵抗器として機
能させ、超電導スイッチ5aおよび5bを開放するよう
になっている。
Ha and Hb are superconducting windings Wa and W
b, and constitutes simulated switches Sa and Sb in cooperation with the superconducting windings Wa and Wb. That is, the heaters Ha and Hb generate a temperature exceeding the critical temperature of the superconducting windings Wa and Wb, thereby causing the superconducting windings Wa and Wb to function as resistors and opening the superconducting switches 5a and 5b. ing.

【0050】6Aは超電導スイッチ5aおよび5b内の
ヒータHaおよびHbに給電するためのヒータ用電源で
ある。なお、ヒータHaおよびHbへの給電は、超電導
コイル10Aの駆動状態に応じて選択的に行われる。
Reference numeral 6A denotes a heater power supply for supplying power to the heaters Ha and Hb in the superconducting switches 5a and 5b. The power supply to the heaters Ha and Hb is selectively performed according to the driving state of the superconducting coil 10A.

【0051】次に、図3に示したこの発明の実施の形態
3の動作について説明する。まず、超電導コイル10A
に電流を流し込む前に、ヒータ用電源6Aは、ヒータH
aおよびHbに通電することにより、超電導スイッチ5
aおよび5bを開放する。
Next, the operation of the third embodiment of the present invention shown in FIG. 3 will be described. First, the superconducting coil 10A
Before the current is supplied to the heater H, the heater power supply 6A
a and Hb, the superconducting switch 5
Release a and 5b.

【0052】すなわち、超電導スイッチ5aおよび5b
内の超電導巻線WaおよびWbの超電導状態を破り、超
電導巻線WaおよびWbを抵抗器として機能させた後、
電源3から超電導コイル10Aに電流を流し込む。
That is, the superconducting switches 5a and 5b
After breaking the superconducting state of the superconducting windings Wa and Wb inside and making the superconducting windings Wa and Wb function as resistors,
A current is supplied from the power supply 3 to the superconducting coil 10A.

【0053】ここで、クエンチ状態での超電導巻線Wa
およびWbの抵抗値を前述(図14参照)のバランス抵
抗器4aおよび4bと同様に設定しておけば、電源3か
ら超電導コイル10Aに電流を流し込んだときに、前述
と同様の効果により電流分布を均等化することができ
る。
Here, the superconducting winding Wa in the quench state
If the resistance values of Wb and Wb are set in the same manner as the above-described balance resistors 4a and 4b (see FIG. 14), when the current is supplied from power supply 3 to superconducting coil 10A, the current distribution is obtained by the same effect as described above. Can be equalized.

【0054】こうして電流の流し込みが完了した後に、
熱方式の超電導スイッチ5aおよび5bを閉成状態にす
る。すなわち、ヒータ用電源6AからヒータHaおよび
Hbへの通電を遮断することにより、超電導巻線Waお
よびWbを超電導状態にする。
After the current is thus supplied,
The thermal type superconducting switches 5a and 5b are closed. That is, the power supply from heater power supply 6A to heaters Ha and Hb is cut off to bring superconducting windings Wa and Wb into a superconducting state.

【0055】これにより、超電導巻線WaおよびWb
(バランス抵抗器成分)での余分なジュール損失は解消
される。また、超電導巻線WaおよびWbの臨界温度を
用いた熱方式の超電導スイッチ5aおよび5bは、使用
実績が多く、開閉動作が確実に行われるという利点を有
している。
Thus, superconducting windings Wa and Wb
The extra Joule loss in (balance resistor component) is eliminated. In addition, the superconducting switches 5a and 5b of the thermal type using the critical temperatures of the superconducting windings Wa and Wb have an advantage that they are used in many cases and open / close operations are reliably performed.

【0056】さらに、超電導スイッチ5aおよび5b内
の超電導巻線WaおよびWbとして、誘導巻きの巻線を
用いているので、超電導巻線WaおよびWbの自己イン
ダクタンス値を比較的大きく設定することができる。し
たがって、超電導コイル10Aへの給電時の電流の立ち
上がりが緩やかとなり、電源3に対する負荷を抑制する
ことができる。
Further, since superconducting windings Wa and Wb in superconducting switches 5a and 5b are formed by induction windings, the self-inductance values of superconducting windings Wa and Wb can be set relatively large. . Therefore, the rise of current at the time of power supply to superconducting coil 10A becomes gentle, and the load on power supply 3 can be suppressed.

【0057】実施の形態4.なお、上記実施の形態3で
は、超電導スイッチ5aおよび5bを熱方式で開閉動作
させたが、たとえば、各素線2aおよび2bに直列接続
された超電導部材に磁界を印加することにより、磁界方
式でクエンチさせて開閉動作するように構成してもよ
い。
Embodiment 4 FIG. In the third embodiment, the superconducting switches 5a and 5b are opened and closed by a thermal method. For example, by applying a magnetic field to a superconducting member connected in series to each of the wires 2a and 2b, the superconducting switches 5a and 5b You may comprise so that it may be quenched and open / close operation.

【0058】図4は超電導スイッチ5aおよび5bを磁
界方式で構成したこの発明の実施の形態4を示す等価回
路図である。図4において、10Bは前述(図3参照)
の超電導コイル10Aに対応しており、2a、2b、
3、5aおよび5bは前述と同様のものである。この場
合、超電導巻線WaおよびWbは、低い磁束密度でクエ
ンチし易く且つクエンチ時に安定な抵抗値を発生する材
質により構成されている。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention in which superconducting switches 5a and 5b are formed by a magnetic field method. In FIG. 4, 10B is as described above (see FIG. 3).
, And 2a, 2b,
3, 5a and 5b are the same as described above. In this case, the superconducting windings Wa and Wb are made of a material that easily quench at a low magnetic flux density and generates a stable resistance value at the time of quench.

【0059】LaおよびLbは超電導巻線WaおよびW
bに近接配置された励磁コイルであり、超電導巻線Wa
およびWbの臨界磁束密度を越える磁束を発生すること
により、超電導スイッチを開放するようになっている。
6Bは超電導スイッチ5aおよび5b内の励磁コイルL
aおよびLbに給電するための励磁用電源であり、超電
導コイル10Aの駆動状態に応じて選択的に励磁を行
う。
La and Lb are superconducting windings Wa and W
b, the excitation coil is disposed close to the superconducting winding Wa.
The superconducting switch is opened by generating a magnetic flux exceeding the critical magnetic flux density of Wb and Wb.
6B is an exciting coil L in superconducting switches 5a and 5b.
This is a power supply for excitation for supplying power to a and Lb, and selectively excites according to the driving state of superconducting coil 10A.

【0060】この場合、まず、励磁用電源6Bは、励磁
コイルLaおよびLbに通電して、超電導巻線Waおよ
びWbの超電導状態を破って抵抗体にすることにより、
超電導コイル10B内の超電導スイッチ5aおよび5b
を開放状態にする。
In this case, first, the excitation power supply 6B energizes the excitation coils La and Lb to break the superconducting state of the superconducting windings Wa and Wb to form a resistor.
Superconducting switches 5a and 5b in superconducting coil 10B
Open.

【0061】この状態で、電源3から超電導コイル10
Bに電流を流し込めば、前述と同様に電流分布を均等化
することができる。続いて、励磁用電源6Bから励磁コ
イルLaおよびLbへの通電を遮断して、超電導巻線W
aおよびWbを超電導状態にすることにより、超電導ス
イッチ5aおよび5bを閉成状態にする。
In this state, the superconducting coil 10
If a current is supplied to B, the current distribution can be equalized as described above. Subsequently, the power supply from the excitation power supply 6B to the excitation coils La and Lb is interrupted, and the superconducting winding W
The superconducting switches 5a and 5b are closed by setting a and Wb to the superconducting state.

【0062】したがって、前述と同様に、超電導巻線W
aおよびWbでの余分なジュール損失は解消される。ま
た、超電導巻線WaおよびWbの臨界磁束密度を用いた
磁界方式の超電導スイッチ5aおよび5bは、磁界印加
時に時間がかからないので、熱方式の場合と比べて開閉
動作が高速化するという利点を有している。
Therefore, as described above, superconducting winding W
Extra Joule losses at a and Wb are eliminated. Also, the magnetic field type superconducting switches 5a and 5b using the critical magnetic flux densities of the superconducting windings Wa and Wb do not take much time when applying a magnetic field. doing.

【0063】実施の形態5.なお、上記実施の形態2で
は、超電導スイッチ5a1、5a2および5b1および
5b2内の具体的構成について特に言及しなかったが、
たとえば、上記実施の形態3(図3参照)と同様に熱方
式で構成してもよい。
Embodiment 5 FIG. In the second embodiment, the specific configuration of the superconducting switches 5a1, 5a2 and 5b1 and 5b2 is not particularly described.
For example, a thermal system may be used as in the third embodiment (see FIG. 3).

【0064】図5は超電導スイッチ5a1、5a2、5
b1および5b2を熱方式で構成したこの発明の実施の
形態5を示す等価回路図であり、図5において、20A
は前述(図2参照)の超電導コイル20に対応してお
り、2a、2bおよび3は前述と同様のものである。
FIG. 5 shows superconducting switches 5a1, 5a2, 5a.
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention in which b1 and 5b2 are configured by a thermal method.
Corresponds to the superconducting coil 20 described above (see FIG. 2), and 2a, 2b and 3 are the same as those described above.

【0065】また、Wa1およびWa2は前述(図3参
照)の超電導巻線Waに対応し、Wb1およびWb2は
超電導巻線Wbに対応し、Ha1およびHa2はヒータ
Haに対応し、Hb1およびHb2はヒータHbに対応
し、6A1および6A2はヒータ用電源6Aに対応して
いる。
Further, Wa1 and Wa2 correspond to the superconducting winding Wa described above (see FIG. 3), Wb1 and Wb2 correspond to the superconducting winding Wb, Ha1 and Ha2 correspond to the heater Ha, and Hb1 and Hb2 correspond to the heater Ha. 6A1 and 6A2 correspond to the heater power supply 6A.

【0066】素線2aに直列接続された超電導巻線Wa
1およびWa2は、図2内の模擬抵抗器Ra1およびR
a2に対応し、素線2bに直列接続された超電導巻線W
b1およびWb2は、模擬抵抗器Ra2およびRb2に
対応している。
Superconducting winding Wa connected in series to strand 2a
1 and Wa2 are simulated resistors Ra1 and R2 in FIG.
a2, a superconducting winding W connected in series to the strand 2b
b1 and Wb2 correspond to the simulated resistors Ra2 and Rb2.

【0067】各超電導スイッチ5a1、5a2、5b1
および5b2内のヒータHa1、Ha2、Hb1および
Hb2は、それぞれ、各超電導巻線Wa1、Wa2、W
b1およびWb2に近接配置されている。一方のヒータ
用電源6A1は、ヒータHa1およびHb1を駆動し、
他方のヒータ用電源6A2は、ヒータHa2およびHb
2を駆動する。
Each superconducting switch 5a1, 5a2, 5b1
And heaters Ha1, Ha2, Hb1 and Hb2 in the superconducting windings Wa1, Wa2 and Wb, respectively.
It is arranged close to b1 and Wb2. One heater power supply 6A1 drives the heaters Ha1 and Hb1,
The other heater power supply 6A2 is connected to the heaters Ha2 and Hb.
2 is driven.

【0068】次に、図5に示したこの発明の実施の形態
5の動作について説明する。まず、電源3から超電導コ
イル20Aへの給電時において、上記実施の形態3と同
様に、ヒータ用電源6A1および6A2は、各ヒータH
a1、Ha2、Hb1およびHb2に通電を行う。
Next, the operation of the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 5 will be described. First, when power is supplied from the power supply 3 to the superconducting coil 20A, similarly to the third embodiment, the heater power supplies 6A1 and 6A2
a1, Ha2, Hb1 and Hb2 are energized.

【0069】これにより、超電導巻線Wa1、Wa2、
Wb1およびWb2が臨界温度以上に加熱され、超電導
スイッチ5a1、5a2、5b1および5b2が開放さ
れるので、超電導コイル20A内の電流分布が均等化さ
れる。
Thus, the superconducting windings Wa1, Wa2,
Since Wb1 and Wb2 are heated above the critical temperature and superconducting switches 5a1, 5a2, 5b1 and 5b2 are opened, the current distribution in superconducting coil 20A is equalized.

【0070】続いて、超電導コイル20A内の電流分布
が均等化された後、各ヒータHa1、Ha2、Hb1お
よびHb2への通電が遮断され、超電導スイッチ5a
1、5a2、5b1および5b2は閉成される。この場
合、上記実施の形態2と同様に、電流分布の均等化が容
易に且つ精密に行われるうえ、上記実施の形態3と同様
に、開閉動作が確実に行われる。
Subsequently, after the current distribution in the superconducting coil 20A is equalized, the power supply to the heaters Ha1, Ha2, Hb1 and Hb2 is cut off, and the superconducting switch 5a
1, 5a2, 5b1 and 5b2 are closed. In this case, the current distribution is easily and precisely equalized in the same manner as in the second embodiment, and the opening and closing operation is reliably performed as in the third embodiment.

【0071】実施の形態6.なお、上記実施の形態5で
は、超電導スイッチ5a1、5a2および5b1および
5b2を熱方式で構成したが、上記実施の形態4(図4
参照)と同様に磁界方式で構成してもよい。
Embodiment 6 FIG. In the fifth embodiment, the superconducting switches 5a1, 5a2 and 5b1 and 5b2 are formed by a thermal method. However, in the fourth embodiment (FIG.
(See Reference)).

【0072】図6は超電導スイッチ5a1、5a2、5
b1および5b2を磁界方式で構成したこの発明の実施
の形態6を示す等価回路図であり、図6において、20
Bは前述(図5参照)の超電導コイル20Aに対応して
おり、2a、2b、3、Wa1、Wa2、Wb1および
Wb2は前述と同様のものである。
FIG. 6 shows superconducting switches 5a1, 5a2, 5a
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention in which b1 and 5b2 are configured by a magnetic field method.
B corresponds to the superconducting coil 20A described above (see FIG. 5), and 2a, 2b, 3, Wa1, Wa2, Wb1, and Wb2 are the same as those described above.

【0073】また、La1およびLa2は図4内の励磁
コイルLaに対応し、Lb1およびLb2は励磁コイル
Lbに対応し、6B1および6B2は励磁用電源6Bに
対応している。
Further, La1 and La2 correspond to the exciting coil La in FIG. 4, Lb1 and Lb2 correspond to the exciting coil Lb, and 6B1 and 6B2 correspond to the exciting power supply 6B.

【0074】各超電導スイッチ5a1、5a2、5b1
および5b2内の励磁コイルLa1、La2、Lb1お
よびLb2は、それぞれ、各超電導巻線Wa1、Wa
2、Wb1およびWb2に近接配置されている。一方の
励磁用電源6B1は、励磁コイルLa1およびLb1を
駆動し、他方の励磁用電源6B2は、励磁コイルLa2
およびLb2を駆動する。
Each superconducting switch 5a1, 5a2, 5b1
Exciting coils La1, La2, Lb1 and Lb2 in the superconducting windings Wa1 and Wa, respectively, in
2, Wb1 and Wb2. One excitation power supply 6B1 drives the excitation coils La1 and Lb1, and the other excitation power supply 6B2 supplies the excitation coil La2.
And Lb2.

【0075】次に、図6に示したこの発明の実施の形態
6の動作について説明する。まず、電源3から超電導コ
イル20Bへの給電時において、励磁用電源6B1およ
び6B2は、各励磁コイルLa1、La2、Lb1およ
びLb2に通電を行う。
Next, the operation of the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 6 will be described. First, when power is supplied from the power supply 3 to the superconducting coil 20B, the excitation power supplies 6B1 and 6B2 energize the excitation coils La1, La2, Lb1 and Lb2.

【0076】これにより、超電導巻線Wa1、Wa2、
Wb1およびWb2に臨界磁束密度以上の磁束が印加さ
れ、超電導スイッチ5a1、5a2、5b1および5b
2が開放されるので、超電導コイル20B内の電流分布
が均等化される。
Thus, the superconducting windings Wa1, Wa2,
A magnetic flux higher than the critical magnetic flux density is applied to Wb1 and Wb2, and superconducting switches 5a1, 5a2, 5b1 and 5b
2, the current distribution in the superconducting coil 20B is equalized.

【0077】続いて、超電導コイル20B内の電流分布
が均等化された後、各励磁コイルLa1、La2、Lb
1およびLb2への通電が遮断され、超電導スイッチ5
a1、5a2、5b1および5b2は閉成される。この
場合、上記実施の形態2と同様に、電流分布の均等化が
容易に且つ精密に行われるうえ、上記実施の形態4と同
様に、開閉動作が高速化される。
Subsequently, after the current distribution in the superconducting coil 20B is equalized, each of the exciting coils La1, La2, Lb
1 and Lb2 are cut off, and the superconducting switch 5
a1, 5a2, 5b1 and 5b2 are closed. In this case, the current distribution is easily and precisely equalized as in the second embodiment, and the opening and closing operation is speeded up as in the fourth embodiment.

【0078】実施の形態7.なお、上記実施の形態3で
は、各超電導スイッチ5aおよび5b内の超電導部材と
して、誘導巻きの超電導巻線WaおよびWbを用いた場
合について説明したが、電源3の負荷容量の余裕がある
場合には、無誘導巻きの超電導巻線を用いてもよい。
Embodiment 7 FIG. In the third embodiment, the case where the superconducting windings Wa and Wb of the induction winding are used as the superconducting members in each of the superconducting switches 5a and 5b has been described. , A non-conducting superconducting winding may be used.

【0079】図7は無誘導巻きの超電導巻線を用いたこ
の発明の実施の形態7を示す等価回路図であり、図7に
おいて、10Cは前述(図3参照)の超電導コイル10
Aに対応しており、2a、2b、3、5a、5b、H
a、Hbおよび6Aは前述と同様のものである。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention using a non-inductive winding superconducting winding. In FIG. 7, reference numeral 10C denotes a superconducting coil 10 described above (see FIG. 3).
A, 2a, 2b, 3, 5a, 5b, H
a, Hb and 6A are the same as described above.

【0080】WAおよびWBは無誘導巻きの超電導巻線
であり、前述の超電導巻線WaおよびWbとは異なり、
インダクタンス成分を有していない。したがって、超電
導巻線WAおよびWBの自己インダクタンス値は、誘導
巻きの超電導巻線WaおよびWbよりも小さく設定され
ている。
WA and WB are superconducting windings of non-induction winding. Unlike the superconducting windings Wa and Wb described above,
It has no inductance component. Therefore, the self-inductance values of superconducting windings WA and WB are set smaller than superconducting windings Wa and Wb of induction winding.

【0081】この場合、超電導コイル10Cへの給電時
における電流立ち上がりが急峻となり、電流分布の均等
化を高速に行うことができる。
In this case, when the power is supplied to superconducting coil 10C, the current rises sharply, and the current distribution can be equalized at high speed.

【0082】実施の形態8.なお、上記実施の形態7で
は、超電導スイッチ5aおよび5bが熱方式の場合につ
いて説明したが、実施の形態4(図4参照)のような磁
界方式の場合にも無誘導巻線を適用することができる。
Embodiment 8 FIG. In the seventh embodiment, the case where the superconducting switches 5a and 5b are of the thermal type has been described. However, the non-induction winding may be applied to the case of the magnetic field type as in the fourth embodiment (see FIG. 4). Can be.

【0083】図8は磁界方式において無誘導巻きの超電
導巻線を用いたこの発明の実施の形態8を示す等価回路
図であり、図8において、10Dは前述(図4参照)の
超電導コイル10Bに対応しており、2a、2b、3、
5a、5b、La、Lbおよび6Bは前述と同様のもの
である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention in which a non-inductive winding superconducting winding is used in a magnetic field method. In FIG. 8, reference numeral 10D denotes a superconducting coil 10B described above (see FIG. 4). And 2a, 2b, 3,
5a, 5b, La, Lb and 6B are the same as described above.

【0084】また、WAおよびWBは前述(図7参照)
と同様の無誘導巻きの超電導巻線である。この場合も、
超電導巻線WAおよびWBの自己インダクタンス値は、
誘導巻きの超電導巻線WaおよびWbよりも小さく設定
されているので、超電導コイル10Dの電流分布の均等
化を高速に行うことができる。
WA and WB are as described above (see FIG. 7).
This is a superconducting winding of the same non-inductive winding. Again,
The self-inductance values of the superconducting windings WA and WB are
Since it is set smaller than the superconducting windings Wa and Wb of the induction winding, the current distribution of the superconducting coil 10D can be equalized at high speed.

【0085】上記無誘導巻きの超電導巻線WAおよびW
Bは、上記実施の形態5(図5参照)および実施の形態
6(図6参照)にも適用することができ、上記実施の形
態7および8と同等の作用効果を奏することは言うまで
もない。
The non-induction winding superconducting windings WA and W
B can be applied to the fifth embodiment (see FIG. 5) and the sixth embodiment (see FIG. 6), and it is needless to say that the same effect as that of the seventh and eighth embodiments is obtained.

【0086】実施の形態9.なお、上記実施の形態3で
は、各超電導巻線WaおよびWbに個別に関連してヒー
タHaおよびHbを設けたが、単一のヒータを各超電導
巻線WaおよびWbに対して共用し、超電導スイッチを
一体化してもよい。
Embodiment 9 In the third embodiment, the heaters Ha and Hb are individually provided for the superconducting windings Wa and Wb. However, a single heater is shared for each superconducting winding Wa and Wb, The switch may be integrated.

【0087】図9は超電導スイッチを一体化構成とした
この発明の実施の形態9を示す等価回路図であり、図9
において、10Eは前述(図3参照)の超電導コイル1
0Aに対応しており、2a、2b、3、Wa、Wbおよ
び6Aは前述と同様のものである。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention in which a superconducting switch is integrated, and FIG.
10E is the superconducting coil 1 described above (see FIG. 3).
0A, and 2a, 2b, 3, Wa, Wb and 6A are the same as described above.

【0088】5は一体化された超電導スイッチであり、
前述の各超電導スイッチ5aおよび5bに対応してお
り、各超電導巻線WaおよびWbに近接して共通に関連
配置された単一のヒータHを有している。超電導スイッ
チ5は、単一の巻枠(図示せず)を有し、超電導巻線W
aおよびWbは単一の巻枠に巻回され、ヒータHは単一
の巻枠に取り付けられている。
5 is an integrated superconducting switch,
It corresponds to each of the above-described superconducting switches 5a and 5b, and has a single heater H that is commonly and closely disposed near each of the superconducting windings Wa and Wb. Superconducting switch 5 has a single winding frame (not shown), and superconducting winding W
a and Wb are wound around a single bobbin, and the heater H is attached to the single bobbin.

【0089】この場合、超電導スイッチ5の単一の巻枠
に対して、超電導巻線WaおよびWbが巻かれ、且つ、
ヒータHが取り付けられるので、超電導スイッチ5を小
型化することができ、超電導コイル装置全体を小型化す
ることができる。
In this case, superconducting windings Wa and Wb are wound around a single winding frame of superconducting switch 5, and
Since the heater H is attached, the superconducting switch 5 can be downsized, and the entire superconducting coil device can be downsized.

【0090】実施の形態10.なお、上記実施の形態9
では、超電導スイッチ5が熱方式の場合について説明し
たが、実施の形態4(図4参照)のように磁界方式の場
合にも、一体化構成の超電導スイッチを適用することが
できる。
Embodiment 10 FIG. The ninth embodiment
In the above, the case where the superconducting switch 5 is of the thermal type has been described. However, even in the case of the magnetic field type as in Embodiment 4 (see FIG. 4), the superconducting switch of the integrated configuration can be applied.

【0091】図10は磁界方式において超電導スイッチ
を一体化構成したこの発明の実施の形態10を示す等価
回路図であり、図10において、10Dは前述(図4参
照)の超電導コイル10Bに対応しており、2a、2
b、3、5、Wa、Wbおよび6Bは前述と同様のもの
である。
FIG. 10 is an equivalent circuit diagram showing a tenth embodiment of the present invention in which a superconducting switch is integrally formed in a magnetic field system. In FIG. 10, 10D corresponds to the superconducting coil 10B described above (see FIG. 4). 2a, 2a
b, 3, 5, Wa, Wb and 6B are the same as described above.

【0092】一体化された超電導スイッチ5は、各超電
導巻線WaおよびWbに近接して共通に関連配置された
単一の励磁コイルLを有している。前述と同様に、超電
導巻線WaおよびWbは、超電導スイッチ5の単一の巻
枠に巻回され、励磁コイルLは単一の巻枠に取り付けら
れている。
The integrated superconducting switch 5 has a single excitation coil L which is commonly and closely disposed near each superconducting winding Wa and Wb. As described above, superconducting windings Wa and Wb are wound around a single bobbin of superconducting switch 5, and exciting coil L is mounted on a single bobbin.

【0093】この場合も、超電導スイッチ5の単一の巻
枠に対して、超電導巻線WaおよびWbが巻かれ、且
つ、励磁コイルLが取り付けられるので、超電導スイッ
チ5および超電導コイル装置全体を小型化することがで
きる。
Also in this case, since the superconducting windings Wa and Wb are wound around the single winding of the superconducting switch 5 and the exciting coil L is attached, the superconducting switch 5 and the entire superconducting coil device are reduced in size. Can be

【0094】実施の形態11.なお、上記各実施の形態
1〜11では、並列接続されて超電導コイルを構成する
素線2aおよび2bがそれぞれ単一の素線からなる場合
について説明したが、それぞれが直列接続された複数の
素線からなる場合に適用することができる。
Embodiment 11 FIG. In each of the first to eleventh embodiments, the case has been described in which the element wires 2a and 2b that are connected in parallel to form the superconducting coil are each composed of a single element wire. It can be applied when it consists of lines.

【0095】また、この場合、電源3との接続が比較的
容易な各超電導スイッチ5aおよび5bを、直列接続さ
れた各素線群の一方の端部に設置してもよい。図11は
超電導スイッチを直列素線群の端部に設置したこの実施
の形態11を概略的に示す等価回路図である。
In this case, superconducting switches 5a and 5b, which are relatively easy to connect to power supply 3, may be provided at one end of each of the series-connected strand groups. FIG. 11 is an equivalent circuit diagram schematically showing an eleventh embodiment in which a superconducting switch is installed at an end of a group of serial strands.

【0096】図11において、10Gは前述(図1参
照)の超電導コイル10に対応し、2a1および2a2
は素線2aに対応し、2b1および2b2は素線2bに
対応しており、3、5a、5b、Sa、Sb、Raおよ
びRbは前述と同様のものである。
In FIG. 11, 10G corresponds to the superconducting coil 10 described above (see FIG. 1), and 2a1 and 2a2
Corresponds to the strand 2a, 2b1 and 2b2 correspond to the strand 2b, and 3, 5a, 5b, Sa, Sb, Ra and Rb are the same as those described above.

【0097】ここでは、超電導スイッチ5aに関連し
て、2本の素線2a1および2a2を直列接続し、超電
導スイッチ5bに関連して、2本の素線2b1および2
b2を直列接続した場合を示しているが、実際には任意
の複数本の素線が直列接続される。
Here, two wires 2a1 and 2a2 are connected in series in relation to superconducting switch 5a, and two wires 2b1 and 2b2 are connected in relation to superconducting switch 5b.
Although the case where b2 is connected in series is shown, in practice, a plurality of arbitrary strands are connected in series.

【0098】この場合、超電導スイッチ5aは、直列接
続された素線2a1および2a2の端部(図11では、
素線2a1の一端)に設置され、超電導スイッチ5b
は、直列接続された素線2b1および2b2の端部(図
11では、素線2b1の一端)に設置されている。
In this case, the superconducting switch 5a is connected to the ends of the series-connected wires 2a1 and 2a2 (in FIG. 11,
Superconducting switch 5b installed at one end of the strand 2a1)
Are installed at the ends of the wires 2b1 and 2b2 connected in series (in FIG. 11, one end of the wires 2b1).

【0099】一般に、クライオスタット内にある超電導
コイル10Gの両端部と常温環境内にある電源3との間
の接続部には、電流供給リード(図示せず)が介在され
るが、超電導スイッチ5aおよび5bと電流供給リード
との間の接続は、超電導スイッチ5aおよび5bの開放
時の抵抗値が比較的高いので、接続抵抗値のバラツキが
抑制し易く、通常の導線接続などが用いられる。
Generally, a current supply lead (not shown) is interposed between the two ends of the superconducting coil 10G in the cryostat and the power supply 3 in the normal temperature environment. The connection between 5b and the current supply lead has a relatively high resistance value when the superconducting switches 5a and 5b are opened, so that the variation in the connection resistance value is easily suppressed, and a normal conductor connection or the like is used.

【0100】しかしながら、超電導状態が確保される素
線2a1、2a2、2b1および2b2と電流供給リー
ドとの間の接続は、素線2a1、2a2、2b1および
2b2の抵抗値が極めて低いので、接続抵抗値のバラツ
キが抑制しにくいにもかかわらず、接続抵抗値の抑制が
厳しく要求される。
However, the connection between the wires 2a1, 2a2, 2b1 and 2b2 in which the superconducting state is ensured and the current supply lead is extremely low because the wires 2a1, 2a2, 2b1 and 2b2 have extremely low resistance. In spite of the difficulty in suppressing the variation in the value, it is strictly required to suppress the connection resistance value.

【0101】したがって、超電導スイッチ5aおよび5
bを、それぞれ、素線群2a1および2a2の一端と、
素線群2b1および2b2の一端とに設置すれば、少な
くとも超電導コイル10Gの一方の端部において、電流
供給リードとの間の接続が容易となり、ひいては、超電
導コイル10Gと電源3との接続作業を容易にすること
ができる。
Therefore, superconducting switches 5a and 5a
b is connected to one end of the strand group 2a1 and 2a2, respectively.
If it is installed at one end of the wire groups 2b1 and 2b2, at least at one end of the superconducting coil 10G, the connection between the superconducting coil 10G and the current supply lead is facilitated. Can be easier.

【0102】実施の形態12.なお、上記実施の形態1
1では、超電導コイル10Gと電源3との接続作業を容
易にすることを目的として、各超電導スイッチ5aおよ
び5bを、直列接続された各素線群2a1および2a2
と、2b1および2b2との各一方の端部に設置した
が、超電導コイル内の電流分布の均等化を目的として、
各超電導スイッチ5aおよび5bを、素線群2a1およ
び2a2と、2b1および2b2との各相互間に設置し
てもよい。
Embodiment 12 FIG. In the first embodiment,
In FIG. 1, for the purpose of facilitating the connection operation between the superconducting coil 10G and the power supply 3, the superconducting switches 5a and 5b are connected to the element groups 2a1 and 2a2 connected in series.
And 2b1 and 2b2 are installed at one end of each, but for the purpose of equalizing the current distribution in the superconducting coil,
The superconducting switches 5a and 5b may be provided between the wire groups 2a1 and 2a2 and between the wire groups 2b1 and 2b2.

【0103】図12は直列接続された素線の相互間に超
電導スイッチを設置したこの発明の実施の形態12を示
す等価回路図であり、図12において、10Hは前述
(図11参照)の超電導コイル10Gに対応し、2a
1、2a2、2b1および2b2、3、5a、5b、S
a、Sb、RaおよびRbは前述と同様のものである。
FIG. 12 is an equivalent circuit diagram showing a twelfth embodiment of the present invention in which a superconducting switch is provided between strands connected in series. In FIG. 12, reference numeral 10H denotes a superconducting circuit as described above (see FIG. 11). 2a corresponding to coil 10G
1, 2a2, 2b1 and 2b2, 3, 5a, 5b, S
a, Sb, Ra and Rb are the same as described above.

【0104】この場合、超電導スイッチ5aは、直列接
続された素線2a1および2a2の間に設置され、超電
導スイッチ5bは、直列接続された素線2b1および2
b2の間に設置されているので、超電導コイル10H内
の各直列回路の電流分布をさらに容易に且つ精密に均等
化することができる。
In this case, superconducting switch 5a is installed between serially connected strands 2a1 and 2a2, and superconducting switch 5b is connected between serially connected strands 2b1 and 2b2.
Since it is provided between b2, the current distribution of each series circuit in superconducting coil 10H can be more easily and precisely equalized.

【0105】なお、上記実施の形態11および12で
は、図1の超電導コイル装置10に適用した場合を例に
とり、各素線群2a1および2a2、ならびに、2b1
および2b2に対して、各1個の超電導スイッチ5aお
よび5bを設置したが、図2の超電導コイル装置20に
適用し、複数の超電導スイッチ5a1、5a2、5b1
および5b2を設置してもよい。
In the eleventh and twelfth embodiments, taking the case where the present invention is applied to superconducting coil device 10 of FIG. 1 as an example, each of wire groups 2a1 and 2a2 and 2b1
And 2b2, one superconducting switch 5a and 5b is installed. However, the present invention is applied to the superconducting coil device 20 of FIG. 2 and a plurality of superconducting switches 5a1, 5a2, 5b1 are provided.
And 5b2 may be installed.

【0106】この場合、たとえば、超電導スイッチ5a
1および5a2を素線2a1および2a2の両端部に設
置し、電導スイッチ5b1および5b2を素線2b1お
よび2b2の両端部に設置すれば、超電導コイルの素線
と電流供給リードとの接続が不要になるので、電源3と
の接続作業をさらに容易にすることができる。
In this case, for example, superconducting switch 5a
1 and 5a2 are installed at both ends of the wires 2a1 and 2a2, and the conductive switches 5b1 and 5b2 are installed at both ends of the wires 2b1 and 2b2, so that the connection between the wire of the superconducting coil and the current supply lead is unnecessary. Therefore, the connection work with the power supply 3 can be further facilitated.

【0107】また、各超電導スイッチ5a1および5a
2を各素線2a1および2a2の相互間に均等に設置
し、各超電導スイッチ5b1および5b2を各素線2b
1および2b2の相互間に均等に設置すれば、超電導コ
イルに流れる電流分布をさらに均等化することができ
る。
The superconducting switches 5a1 and 5a
2 are equally disposed between the wires 2a1 and 2a2, and the superconducting switches 5b1 and 5b2 are connected to the wires 2b
If they are arranged evenly between 1 and 2b2, the distribution of current flowing in the superconducting coil can be further equalized.

【0108】[0108]

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項1によれ
ば、並列接続され且つ巻回された複数本の素線を含む超
電導コイルと、超電導コイルに給電するための電源とを
備えた超電導コイル装置において、各素線毎に、開放時
に所定の抵抗値を示す超電導スイッチを直列接続し、電
流の流し込み完了後に超電導スイッチを閉状態にして抵
抗値を零にするようにしたので、バランス抵抗器部分で
の余分なジュール損失による液体ヘリウムの消費量を抑
制するとともに、各素線の電流分布を容易に均等化し
て、安定性の高い超電導コイル装置が得られる効果があ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a superconducting coil including a plurality of wires connected in parallel and wound, and a power supply for supplying power to the superconducting coil are provided. In the superconducting coil device, a superconducting switch showing a predetermined resistance value when opened is connected in series for each element wire, and after the current has been supplied, the superconducting switch is closed to make the resistance value zero, so that the balance is made. In addition to suppressing the consumption of liquid helium due to excess Joule loss in the resistor portion, the current distribution of each strand can be easily equalized, and a highly stable superconducting coil device can be obtained.

【0109】また、この発明の請求項2によれば、請求
項1において、超電導スイッチが、互いに直列接続され
た複数の超電導スイッチを含むようにしたので、各素線
の電流値を抑制しながら容易に電流分布を均一にするこ
とのできる超電導コイル装置が得られる効果がある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the superconducting switch includes a plurality of superconducting switches connected in series with each other, so that the current value of each strand is suppressed. There is an effect that a superconducting coil device that can easily make the current distribution uniform can be obtained.

【0110】また、この発明の請求項3によれば、請求
項2において、超電導スイッチ内の複数の超電導スイッ
チの各抵抗値が、互いに異なり且つ微調整可能となるよ
うに重み付け設定されているので、さらに高精度に電流
分布を均一にすることのできる超電導コイル装置が得ら
れる効果がある。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the weights are set so that the resistance values of the plurality of superconducting switches in the superconducting switch are different from each other and can be finely adjusted. In addition, there is an effect that a superconducting coil device that can make the current distribution uniform with higher accuracy can be obtained.

【0111】また、この発明の請求項4によれば、請求
項1または請求項2において、各超電導スイッチが、熱
方式で開閉動作するために、素線に直列接続された超電
導部材と、超電導部材に近接配置されたヒータとを含
み、ヒータが、超電導部材の臨界温度を越える温度を発
生することにより、超電導スイッチを開放するようにし
たので、超電導スイッチを確実に作動させることのでき
る超電導コイル装置が得られる効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, in each of the first and second aspects, each of the superconducting switches is opened and closed by a thermal method. A superconducting coil capable of reliably operating the superconducting switch because the heater generates a temperature exceeding the critical temperature of the superconducting member to open the superconducting switch. There is an effect that the device can be obtained.

【0112】また、この発明の請求項5によれば、請求
項1または請求項2において、各超電導スイッチが、磁
界方式で開閉動作するために、素線に直列接続された超
電導部材と、超電導部材に近接配置された励磁コイルと
を含み、励磁コイルが、超電導部材の臨界磁束密度を越
える磁束を発生することにより、超電導スイッチを開放
するようにしたので、超電導スイッチを高速作動させる
ことのできる超電導コイル装置が得られる効果がある。
According to a fifth aspect of the present invention, in each of the first and second aspects, each of the superconducting switches is opened and closed by a magnetic field method. An exciting coil disposed close to the member, and the exciting coil generates a magnetic flux exceeding a critical magnetic flux density of the superconducting member, thereby opening the superconducting switch, so that the superconducting switch can be operated at high speed. There is an effect that a superconducting coil device can be obtained.

【0113】また、この発明の請求項6によれば、請求
項4または請求項5において、各超電導スイッチ内の超
電導部材が、無誘導巻きの超電導巻線により構成されて
いるので、高速で電流分布を均等化することのできる超
電導コイル装置が得られる効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the superconducting member in each superconducting switch is constituted by a non-inductive winding superconducting winding, so that the current can be increased at a high speed. There is an effect that a superconducting coil device capable of equalizing the distribution can be obtained.

【0114】また、この発明の請求項7に係る超電導コ
イル装置は、請求項4または請求項5において、各超電
導スイッチ内の超電導部材が、誘導巻きの超電導巻線に
より構成されているので、電流の立ち上がりが緩やかに
なり、電源に対する負荷を抑制することのできる超電導
コイル装置が得られる効果がある。
Further, in the superconducting coil device according to claim 7 of the present invention, since the superconducting member in each superconducting switch is constituted by a superconducting winding of induction winding in claim 4 or 5, This makes it possible to obtain a superconducting coil device capable of suppressing the load on the power supply.

【0115】また、この発明の請求項8に係る超電導コ
イル装置は、請求項4において、超電導スイッチが単一
の巻枠を有し、超電導部材が超電導巻線により構成され
且つ巻枠に巻回され、ヒータが巻枠に取り付けられてい
るので、超電導スイッチ部を一体化して小型化を実現し
た超電導コイル装置が得られる効果がある。
Further, in the superconducting coil device according to claim 8 of the present invention, in claim 4, the superconducting switch has a single winding frame, and the superconducting member is constituted by a superconducting winding and wound around the winding frame. In addition, since the heater is attached to the bobbin, there is an effect that a superconducting coil device in which the superconducting switch unit is integrated and which is reduced in size is obtained.

【0116】また、この発明の請求項9に係る超電導コ
イル装置は、請求項5において、超電導スイッチが単一
の巻枠を有し、超電導部材が超電導巻線により構成され
且つ巻枠に巻回され、励磁コイルが巻枠に取り付けられ
ているので、超電導スイッチ部を一体化して小型化を実
現した超電導コイル装置が得られる効果がある。
According to a ninth aspect of the present invention, in the superconducting coil device according to the fifth aspect, the superconducting switch has a single bobbin, and the superconducting member is formed of a superconducting winding and wound around the bobbin. In addition, since the exciting coil is mounted on the bobbin, there is an effect that a superconducting coil device in which the superconducting switch unit is integrated and which is reduced in size is obtained.

【0117】また、この発明の請求項10に係る超電導
コイル装置は、請求項1または請求項2において、超電
導コイルが、互いに直列接続され且つ巻回された複数の
素線を含み、超電導スイッチが、直列接続された素線群
のいずれか一方の端部に設置されているので、電源との
接続作業を容易にした超電導コイル装置が得られる効果
がある。
A superconducting coil device according to a tenth aspect of the present invention is the superconducting coil device according to the first or second aspect, wherein the superconducting coil includes a plurality of windings connected in series and wound with each other, and Since it is installed at one end of the group of strands connected in series, there is an effect that a superconducting coil device that facilitates the work of connecting to a power supply can be obtained.

【0118】また、この発明の請求項11に係る超電導
コイル装置は、請求項1または請求項2において、超電
導コイルが、互いに直列接続され且つ巻回された複数の
素線を含み、超電導スイッチが、直列接続された複数の
素線の相互間に設置されているので、電流分布をさらに
容易かつ精密に均等化することのできる超電導コイル装
置が得られる効果がある。
Further, in the superconducting coil device according to claim 11 of the present invention, the superconducting coil according to claim 1 or 2 includes a plurality of element wires connected in series with each other and wound, and the superconducting switch is Since a plurality of wires connected in series are provided between the wires, a superconducting coil device capable of more easily and precisely equalizing the current distribution can be obtained.

【0119】また、この発明の請求項12に係る超電導
コイル装置は、請求項1から請求項11までのいずれか
において、各素線に直列接続された超電導スイッチが、
互いに連動するように構成されているので、電流分布の
均等化および通電後の電流値抑制を容易にした超電導コ
イル装置が得られる効果がある。
A superconducting coil device according to a twelfth aspect of the present invention is the superconducting coil device according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the superconducting switch connected in series to each element wire is:
Since they are configured to work together, there is an effect that a superconducting coil device that facilitates equalization of current distribution and suppression of current value after energization is easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1を示す等価回路図で
ある。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2を示す等価回路図で
ある。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3を示す等価回路図で
ある。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態4を示す等価回路図で
ある。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態5を示す等価回路図で
ある。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態6を示す等価回路図で
ある。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態7を示す等価回路図で
ある。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態8を示す等価回路図で
ある。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態9を示す等価回路図で
ある。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態10を示す等価回路
図である。
FIG. 10 is an equivalent circuit diagram showing a tenth embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態11を示す等価回路
図である。
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram showing an eleventh embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態12を示す等価回路
図である。
FIG. 12 is an equivalent circuit diagram showing a twelfth embodiment of the present invention.

【図13】 従来の超電導コイル装置を示す等価回路図
である。
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing a conventional superconducting coil device.

【図14】 従来の超電導コイル装置の他の例を示す等
価回路図である。
FIG. 14 is an equivalent circuit diagram showing another example of a conventional superconducting coil device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2a、2b、2a1、2a2、2b1、2b2 素線、
3 電源、5、5a、5b、5a1、5a2、5b1、
5b2 超電導スイッチ、6A、6A1、6A2 ヒー
タ用電源、6B、6B1、6B2 励磁用電源、10、
10A〜10H、20、20A、20B 超電導コイ
ル、H、Ha、Hb、Ha1、Ha2、Hb1、Hb2
ヒータ、L、La、Lb、La1、La2、Lb1、
Lb2 励磁コイル、Wa、Wb、Wa2、Wb2 超
電導巻線。
2a, 2b, 2a1, 2a2, 2b1, 2b2 strand,
3 power supply, 5, 5a, 5b, 5a1, 5a2, 5b1,
5b2 superconducting switch, 6A, 6A1, 6A2 heater power supply, 6B, 6B1, 6B2 excitation power supply, 10,
10A to 10H, 20, 20A, 20B Superconducting coil, H, Ha, Hb, Ha1, Ha2, Hb1, Hb2
Heaters, L, La, Lb, La1, La2, Lb1,
Lb2 Excitation coil, Wa, Wb, Wa2, Wb2 Superconducting winding.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 並列接続され且つ巻回された複数本の素
線を含む超電導コイルと、前記超電導コイルに給電する
ための電源とを備えた超電導コイル装置において、 前記各素線毎に、開放時に所定の抵抗値を示す超電導ス
イッチを直列接続したことを特徴とする超電導コイル装
置。
1. A superconducting coil device comprising: a superconducting coil including a plurality of wires wound in parallel and wound; and a power supply for supplying power to the superconducting coil. A superconducting coil device, wherein a superconducting switch sometimes showing a predetermined resistance value is connected in series.
【請求項2】 前記超電導スイッチは、互いに直列接続
された複数の超電導スイッチを含むことを特徴とする請
求項1に記載の超電導コイル装置。
2. The superconducting coil device according to claim 1, wherein the superconducting switch includes a plurality of superconducting switches connected in series to each other.
【請求項3】 前記超電導スイッチ内の複数の超電導ス
イッチの各抵抗値は、互いに異なり且つ微調整可能とな
るように重み付け設定されたことを特徴とする請求項2
に記載の超電導コイル装置。
3. A superconducting switch in the superconducting switch, wherein the resistance values of the superconducting switches are different from each other and are weighted so as to be finely adjustable.
3. The superconducting coil device according to claim 1.
【請求項4】 前記各超電導スイッチは、熱方式で開閉
動作するために、前記素線に直列接続された超電導部材
と、前記超電導部材に近接配置されたヒータとを含み、 前記ヒータは、前記超電導部材の臨界温度を越える温度
を発生することにより、前記超電導スイッチを開放する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超電
導コイル装置。
4. Each of the superconducting switches includes a superconducting member connected in series to the strand and a heater disposed in close proximity to the superconducting member so as to open and close in a thermal manner. 3. The superconducting coil device according to claim 1, wherein the superconducting switch is opened by generating a temperature exceeding a critical temperature of the superconducting member.
【請求項5】 前記各超電導スイッチは、磁界方式で開
閉動作するために、前記素線に直列接続された超電導部
材と、前記超電導部材に近接配置された励磁コイルとを
含み、 前記励磁コイルは、前記超電導部材の臨界磁束密度を越
える磁束を発生することにより、前記超電導スイッチを
開放することを特徴とする請求項1または請求項2に記
載の超電導コイル装置。
5. Each of the superconducting switches includes a superconducting member connected in series to the element wire and an exciting coil disposed close to the superconducting member so as to open and close by a magnetic field method. 3. The superconducting coil device according to claim 1, wherein the superconducting switch is opened by generating a magnetic flux exceeding a critical magnetic flux density of the superconducting member.
【請求項6】 前記超電導部材は、無誘導巻きの超電導
巻線により構成されたことを特徴とする請求項4または
請求項5に記載の超電導コイル装置。
6. The superconducting coil device according to claim 4, wherein the superconducting member is constituted by a non-conducting superconducting winding.
【請求項7】 前記超電導部材は、誘導巻きの超電導巻
線により構成されたことを特徴とする請求項4または請
求項5に記載の超電導コイル装置。
7. The superconducting coil device according to claim 4, wherein the superconducting member is constituted by an induction-conducting superconducting winding.
【請求項8】 前記超電導スイッチは、単一の巻枠を有
し、 前記超電導部材は、超電導巻線により構成され且つ前記
巻枠に巻回され、 前記ヒータは、前記巻枠に取り付けられたことを特徴と
する請求項4に記載の超電導コイル装置。
8. The superconducting switch has a single bobbin, the superconducting member is constituted by a superconducting winding and wound around the bobbin, and the heater is attached to the bobbin. The superconducting coil device according to claim 4, wherein:
【請求項9】 前記超電導スイッチは、単一の巻枠を有
し、 前記超電導部材は、超電導巻線により構成され且つ前記
巻枠に巻回され、 前記励磁コイルは、前記巻枠に取り付けられたことを特
徴とする請求項5に記載の超電導コイル装置。
9. The superconducting switch has a single bobbin, the superconducting member is constituted by a superconducting winding and wound around the bobbin, and the exciting coil is attached to the bobbin. The superconducting coil device according to claim 5, wherein
【請求項10】 前記超電導コイルは、互いに直列接続
され且つ巻回された複数の素線を含み、 前記超電導スイッチは、直列接続された前記素線群のい
ずれか一方の端部に設置されたことを特徴とする請求項
1または請求項2に記載の超電導コイル装置。
10. The superconducting coil includes a plurality of strands connected and wound in series with each other, and the superconducting switch is installed at one end of the strands connected in series. The superconducting coil device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項11】 前記超電導コイルは、互いに直列接続
され且つ巻回された複数の素線を含み、 前記超電導スイッチは、直列接続された前記複数の素線
の相互間に設置されたことを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の超電導コイル装置。
11. The superconducting coil includes a plurality of wires connected and wound in series with each other, and the superconducting switch is installed between the plurality of wires connected in series. The superconducting coil device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項12】 前記各素線に直列接続された超電導ス
イッチは、互いに連動するように構成されたことを特徴
とする請求項1から請求項11までのいずれかに記載の
超電導コイル装置。
12. The superconducting coil device according to claim 1, wherein the superconducting switches connected in series to the respective wires are configured to work together.
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GB2422060A (en) * 2005-01-07 2006-07-12 Magnex Scient Ltd Superconducting switch

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