JPS59222904A - 超電導線輪 - Google Patents
超電導線輪Info
- Publication number
- JPS59222904A JPS59222904A JP9561483A JP9561483A JPS59222904A JP S59222904 A JPS59222904 A JP S59222904A JP 9561483 A JP9561483 A JP 9561483A JP 9561483 A JP9561483 A JP 9561483A JP S59222904 A JPS59222904 A JP S59222904A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- superconductor
- insulation
- layer
- molding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Insulating Of Coils (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、高磁界、高密度電流通電可能な超電導導体間
の相互保持を強固ならしめるに好適な超電導線輪に関す
る。
の相互保持を強固ならしめるに好適な超電導線輪に関す
る。
従来の線輪構造を第１図、第２図を使用して説明する。
第２図は一導体の、導体構成、および、絶縁構成を表わ
したものである。
したものである。
超電導導体１の外周に、素線絶縁層２で一般的にフィル
ム絶縁、たとえば、ポリイミドフィルムにプリプレグ樹
脂層３を処理したテープ材料を横巻きする。
ム絶縁、たとえば、ポリイミドフィルムにプリプレグ樹
脂層３を処理したテープ材料を横巻きする。
さらに、この上に、ガラス繊維を使用して織シあげた、
外装絶縁材４、たとえば、ガラスクロステープに、プリ
プレグ樹脂３を処理したものを横巻きする。
外装絶縁材４、たとえば、ガラスクロステープに、プリ
プレグ樹脂３を処理したものを横巻きする。
第１図に示す、完成後の外径寸法Ｈ，Ｗは、第２図に示
した基材それぞれの寸法に；、にτ。
した基材それぞれの寸法に；、にτ。
ｋ２＋ ｋＳのＮ層倍あるいは、Ｍターン倍した数値よ
シ樹脂層が残る分だけ通常大きい。
シ樹脂層が残る分だけ通常大きい。
−従来の線輪構造は、プリプレグ樹脂層で、小さな空気
層をもつ断面に、導体が動きやすい方向に移動したシ、
絶縁基材が、移動して一様な導体相互間の固定条件とし
て、かなりゆるい状態となっている。この超電導線輪が
、稼動時は、導体の一番ゆるい固定状態の箇所で、わず
かに動く。この為、低い励磁電流で、いわゆる、クエン
チ発生が起こり、常電導状態に簡単に戻ってしまう欠点
があった。
層をもつ断面に、導体が動きやすい方向に移動したシ、
絶縁基材が、移動して一様な導体相互間の固定条件とし
て、かなりゆるい状態となっている。この超電導線輪が
、稼動時は、導体の一番ゆるい固定状態の箇所で、わず
かに動く。この為、低い励磁電流で、いわゆる、クエン
チ発生が起こり、常電導状態に簡単に戻ってしまう欠点
があった。
本発明の目的は、超電導マグネット線輪に於ける導体及
びこれを絶縁する材料の相互保持力を向上させるだめの
線輪を構成する導体、絶縁構造、および、その製造方法
を提供することにある。
びこれを絶縁する材料の相互保持力を向上させるだめの
線輪を構成する導体、絶縁構造、および、その製造方法
を提供することにある。
超電導線輪の励磁電流向上対策として、線輪を構成して
いる導体、その導体を絶縁する構成材、これらを機械的
に保持する接着層ができるだけ緻密に、かつ、線輪の断
面積の中で、超電導導体が占める断面積が全断面積に近
い、いわゆる、スペースファクターの良い構成として、
従来の欠点を大巾に改善しようとする試みがある。
いる導体、その導体を絶縁する構成材、これらを機械的
に保持する接着層ができるだけ緻密に、かつ、線輪の断
面積の中で、超電導導体が占める断面積が全断面積に近
い、いわゆる、スペースファクターの良い構成として、
従来の欠点を大巾に改善しようとする試みがある。
以下、本発明の一実施例を第３図によシ説明する。
超電導導体１の外周に、薄膜アルミニウム層５を設ける
。この表面に主絶縁である導体絶縁６を施こしである。
。この表面に主絶縁である導体絶縁６を施こしである。
導体絶縁はポリイミドフィルムあるいは、芳香族ポリア
ミド紙等の基材を使用している。この材料をプリプレグ
処理したプリプレグテープ絶縁材を導体表面に巻き付け
、主絶縁材料としている。この他、絶縁層の機械的強度
、主に、剛性を向上させるために導体絶縁６の外周に、
ガラス、あるいは、カーボン、セラミック等の繊維を原
料としたクロス状、又は、ロービング状の外装補強絶縁
材７を、巻回すか、または、挿入している。ここで、外
装補強絶縁材７もエポキシ等のプリプレグ樹脂８によシ
、プリプレグテープ絶縁材する。“第３図では、下記の
プロセスによシ、この層が、導体絶縁６の一部に食い込
み、プリプレグ樹脂は、超電導導体のコーナ一部の一部
に充填するかもしくは、線輪断面の外表面、すなわち、
成型層の外に出てしまっている。もちろん、導体絶縁６
、外装補強テープ７、超電導導体表面のアルミニウム層
５の寸法減少分も、導体コーナ一部に逃げ、第１図に示
すＷ、Ｈ寸法が、それぞれ、構成材料基材方法の集積よ
り小さくなっている。
ミド紙等の基材を使用している。この材料をプリプレグ
処理したプリプレグテープ絶縁材を導体表面に巻き付け
、主絶縁材料としている。この他、絶縁層の機械的強度
、主に、剛性を向上させるために導体絶縁６の外周に、
ガラス、あるいは、カーボン、セラミック等の繊維を原
料としたクロス状、又は、ロービング状の外装補強絶縁
材７を、巻回すか、または、挿入している。ここで、外
装補強絶縁材７もエポキシ等のプリプレグ樹脂８によシ
、プリプレグテープ絶縁材する。“第３図では、下記の
プロセスによシ、この層が、導体絶縁６の一部に食い込
み、プリプレグ樹脂は、超電導導体のコーナ一部の一部
に充填するかもしくは、線輪断面の外表面、すなわち、
成型層の外に出てしまっている。もちろん、導体絶縁６
、外装補強テープ７、超電導導体表面のアルミニウム層
５の寸法減少分も、導体コーナ一部に逃げ、第１図に示
すＷ、Ｈ寸法が、それぞれ、構成材料基材方法の集積よ
り小さくなっている。
絶縁構成による超電導導体を巻回し、線輪形状とした後
、高精度、高荷重成型で変形の少ない型に組み入れ、成
型作業を実施する。プロセスの一例を、第４図に示す。
、高精度、高荷重成型で変形の少ない型に組み入れ、成
型作業を実施する。プロセスの一例を、第４図に示す。
０．５にり／叫２ごとに、３に７／ １１７１８２の加
圧力まで、第１図に示すＷ、Ｈ方向に、常温加圧する。
圧力まで、第１図に示すＷ、Ｈ方向に、常温加圧する。
その後、８０Ｃまで、２０〜２５分間で全体を昇温する
。このまま、しばらく保持し、全体の温度が均一になっ
てから１０〜２５Ｋｇ／閣２まで加圧し、同時に温度を
上昇させる。通常、この場合の温度は、絶縁および導体
構成によυ設定されるが、プリプレグ樹脂の性質も考慮
して、１００Ｃ〜１８０Ｃの範囲で適切な温度を選ぶ。
。このまま、しばらく保持し、全体の温度が均一になっ
てから１０〜２５Ｋｇ／閣２まで加圧し、同時に温度を
上昇させる。通常、この場合の温度は、絶縁および導体
構成によυ設定されるが、プリプレグ樹脂の性質も考慮
して、１００Ｃ〜１８０Ｃの範囲で適切な温度を選ぶ。
この設定圧力に達する時刻と設定温度に達する時刻が一
致するように、加圧力の増加と、温度の増加割合を調節
する。
致するように、加圧力の増加と、温度の増加割合を調節
する。
この加圧加温成型によシ、プリプレグ樹脂８は、導体コ
ーナ一部のギャップ発生部を充填すると共に、線輪断面
の外部に流出する。
ーナ一部のギャップ発生部を充填すると共に、線輪断面
の外部に流出する。
さらに、ガラス又はカーボン繊維等の部分が、主絶縁層
にくい込む。
にくい込む。
したがって、成型用層の方法は、基材方法の集積値よシ
数チ少なくしておく。
数チ少なくしておく。
この禄に、加圧プロセスとして、加圧時の縮少方法を管
理する事が、当然必要となる。加熱による樹脂の硬化が
完全に完了し、温度を常温に戻し終るまで、加圧力を保
持しながら温度を下げていく。
理する事が、当然必要となる。加熱による樹脂の硬化が
完全に完了し、温度を常温に戻し終るまで、加圧力を保
持しながら温度を下げていく。
以上のプロセス、導体構成、絶縁構成によシ、下記のよ
うな特色のある線輪断面を形成できる。
うな特色のある線輪断面を形成できる。
この特色の第１は、第５図に示すように、アルミニウム
５の一部分が、部分的に移動して導体の角、すなわち、
面取シ部に充填される。又、導体の仕上シ寸法が、不同
のときも、この形状に沿って若干変形することにある。
５の一部分が、部分的に移動して導体の角、すなわち、
面取シ部に充填される。又、導体の仕上シ寸法が、不同
のときも、この形状に沿って若干変形することにある。
第２は、ポリイミドテープ又はポリアミドテープ等の導
体絶縁６も、部分的に厚さが変形する。
体絶縁６も、部分的に厚さが変形する。
すなわち、外装補強テープ７である繊維状のクロステー
プが、これ等のフィルムの中に食い込んで、沈んだ状態
になることである。
プが、これ等のフィルムの中に食い込んで、沈んだ状態
になることである。
この様な特色のため、剛性の高い線輪構造となるが、外
装補強テープ７の厚さは、導体絶縁６の厚さの３５チ〜
６５％である必要がある。
装補強テープ７の厚さは、導体絶縁６の厚さの３５チ〜
６５％である必要がある。
父、外装補強テープ７の加圧前、すなわち、もとの材料
としての厚さ方向に対する寸法占積率は、３０条〜４５
％のものを選定する。すなわち、４５％を越えてしまう
と、この材料が、フィルム材料に食い込んだ場合、フィ
ルム材料をひきちぎってしまう現象が出やすくなる。又
、この割合が少ないと、剛性を向上させる効果が少ない
。
としての厚さ方向に対する寸法占積率は、３０条〜４５
％のものを選定する。すなわち、４５％を越えてしまう
と、この材料が、フィルム材料に食い込んだ場合、フィ
ルム材料をひきちぎってしまう現象が出やすくなる。又
、この割合が少ないと、剛性を向上させる効果が少ない
。
本実施例によれば、第３図で示される絶縁構成の製作完
了後の特性は、従来線輪に比較して、大巾に改善される
。
了後の特性は、従来線輪に比較して、大巾に改善される
。
実験値では、第６図のように、線輪全体としての弾性係
数が１−０５Ｋｇ ／ ｃｍ ” 以上となシ、明らか
な効果がみられる。
数が１−０５Ｋｇ ／ ｃｍ ” 以上となシ、明らか
な効果がみられる。
この実施例により、高剛性の線輪を実現して、高磁界発
生能力を１５〜２０チ向上させる事が出来た。
生能力を１５〜２０チ向上させる事が出来た。
ので、超電導線輪の励磁電流値を高くとることができる
。
。
第１図は超電導線輪の直線部断面図、第２図は第１図の
一導体及びその導体の絶縁状況を示す断面図、第３図は
本発明によシ成型された線輪の第１図に対応する導体お
よび導体絶縁の状態図、第４図は線輪の加熱、加圧スケ
ジュールを示す図、第５図は第４図で製作した線輪の細
部の断面図、第６図は第５図に示す線輪の圧縮特性グラ
フである。 １・・・超電導導体、２・・・素線絶縁層、３．１８・
・・プリプレグ樹脂層、４．１７・・・外装絶縁材、５
・・・薄茅 ｊ巳 芽２０ 穿３図 １４図 遭 Ｂ与 ルｉ （むン一 第６０ 寸シ乞νを令 （纜
一導体及びその導体の絶縁状況を示す断面図、第３図は
本発明によシ成型された線輪の第１図に対応する導体お
よび導体絶縁の状態図、第４図は線輪の加熱、加圧スケ
ジュールを示す図、第５図は第４図で製作した線輪の細
部の断面図、第６図は第５図に示す線輪の圧縮特性グラ
フである。 １・・・超電導導体、２・・・素線絶縁層、３．１８・
・・プリプレグ樹脂層、４．１７・・・外装絶縁材、５
・・・薄茅 ｊ巳 芽２０ 穿３図 １４図 遭 Ｂ与 ルｉ （むン一 第６０ 寸シ乞νを令 （纜
Claims (1)
- １、超電導導体と、この超電導導体表面に絶縁層をもう
け、これを巻回した線輪の、前記超電導導体、前記絶縁
層、それぞれの基材厚さ寸法を集積した全体断面外側寸
法よシ、加工した後の寸法が小さくなるように超高圧、
高温によシ成型したことを特徴とする超電導線輪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9561483A JPS59222904A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 超電導線輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9561483A JPS59222904A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 超電導線輪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59222904A true JPS59222904A (ja) | 1984-12-14 |
Family
ID=14142423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9561483A Pending JPS59222904A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 超電導線輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59222904A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62106607A (ja) * | 1985-11-05 | 1987-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 化合物系超電導コイル |
| US5551144A (en) * | 1994-12-29 | 1996-09-03 | General Electric Company | Method of making insulated superconducting magnet coil |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP9561483A patent/JPS59222904A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62106607A (ja) * | 1985-11-05 | 1987-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 化合物系超電導コイル |
| US5551144A (en) * | 1994-12-29 | 1996-09-03 | General Electric Company | Method of making insulated superconducting magnet coil |
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