JPS6179204A - 超電導コイルの巻線方法および巻線用治具 - Google Patents
超電導コイルの巻線方法および巻線用治具Info
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- JPS6179204A JPS6179204A JP59200356A JP20035684A JPS6179204A JP S6179204 A JPS6179204 A JP S6179204A JP 59200356 A JP59200356 A JP 59200356A JP 20035684 A JP20035684 A JP 20035684A JP S6179204 A JPS6179204 A JP S6179204A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/06—Coil winding
- H01F41/082—Devices for guiding or positioning the winding material on the former
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Coil Winding Methods And Apparatuses (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〕
本発明は超電導コイルの巻線方法および巻線用治具に関
する。
する。
超電導コイルは、超電導線を多層に密巻きし、その電流
密度を大きくすると、効率良く高磁界を発生することが
できる。
密度を大きくすると、効率良く高磁界を発生することが
できる。
ところが、高電流密度の密巻きした超電導コイルでは、
トレーニングとデグラデーションと呼ばれるやっかいな
現象が生じ、安定した超電導コイルを得るのが難しくな
る。トレーニングとは、最初の励磁では超電導コイルの
クエンチ電流が超電・□、− 導線の短尺試料の臨界電流よりも低い値であるのに対し
、何回もクエンチを繰返すとクエンチ電流が少しずつ上
昇して行く現象である。またデグラデーションとは、ク
エンチを何回繰返しても短尺試料の臨界電流に達しない
現象である。
トレーニングとデグラデーションと呼ばれるやっかいな
現象が生じ、安定した超電導コイルを得るのが難しくな
る。トレーニングとは、最初の励磁では超電導コイルの
クエンチ電流が超電・□、− 導線の短尺試料の臨界電流よりも低い値であるのに対し
、何回もクエンチを繰返すとクエンチ電流が少しずつ上
昇して行く現象である。またデグラデーションとは、ク
エンチを何回繰返しても短尺試料の臨界電流に達しない
現象である。
このような不安定な現象の原因は、種々の要因が複紘に
からみ合っていると考えられているが、千の中でも、励
磁に伴い電磁力によって巻線の一部が動き、その時に発
生する摩擦熱が主要であると考えられる。
からみ合っていると考えられているが、千の中でも、励
磁に伴い電磁力によって巻線の一部が動き、その時に発
生する摩擦熱が主要であると考えられる。
従って、安定な超電導コイルを作るには、巻線が電磁力
によっても動かないようにすることであり、巻線間に隙
間ができかいように巻線をできるだけ固く巻く必要があ
る。
によっても動かないようにすることであり、巻線間に隙
間ができかいように巻線をできるだけ固く巻く必要があ
る。
そのため超電導線に張力を与えて巻回することが行なわ
れている。しかし、この場合、巻回軸に直角な方向では
隙間を無くすよう固く巻くことができるが、巻回軸に平
行な方向では効果がない。
れている。しかし、この場合、巻回軸に直角な方向では
隙間を無くすよう固く巻くことができるが、巻回軸に平
行な方向では効果がない。
そこで、巻回軸に平行な方向での隙間を無くすための１
つの方法が特開昭５８−１３８００７号公報で提案され
た。この方法は、超電導線を巻回後、巻線全体を軸方向
に加圧し締付けるものである。
つの方法が特開昭５８−１３８００７号公報で提案され
た。この方法は、超電導線を巻回後、巻線全体を軸方向
に加圧し締付けるものである。
しかし、この方法は、巻線の内部まで均一な力を加える
ことが困難であり、また局部的に超電導線を損傷させる
可能性が大きいという問題があり、多層に超電導線を巻
回したものへの適用は困難である。
ことが困難であり、また局部的に超電導線を損傷させる
可能性が大きいという問題があり、多層に超電導線を巻
回したものへの適用は困難である。
また、巻回軸に平行な方向の隙間を蕪くす別の方法が英
国特許第１．４５１．６０３号明細書に示されている。
国特許第１．４５１．６０３号明細書に示されている。
この方法は、超電導線を巻回後、エポキシ系樹脂で含浸
して隙間を無くすものであるが、含浸コイルの場合、含
浸材のクラ・ツク発生による歪エネルギーの解放に伴い
温度上昇を生ずるため、コイルがクエンチするという別
の不安定要因となってしまう。
して隙間を無くすものであるが、含浸コイルの場合、含
浸材のクラ・ツク発生による歪エネルギーの解放に伴い
温度上昇を生ずるため、コイルがクエンチするという別
の不安定要因となってしまう。
きる巻線方法および巻線用治具を提供するにある。
本発明は、超電導線に、巻回軸と平行な方向の力を与え
ながら巻回するようにしたもので１巻回軸と平行な方向
に力を与える作用点の近傍で、超電導線を巻回中心側に
押圧したことを特命とする。
ながら巻回するようにしたもので１巻回軸と平行な方向
に力を与える作用点の近傍で、超電導線を巻回中心側に
押圧したことを特命とする。
以下本発明の実施例を図面によって説明する。
巻回軸Ｃを中心にして回転するコイルボビン２には電気
絶縁物３を介して超電導線４が多層に巻回される。種々
の巻回方法があるが、いずれにせよコイルボビン２の軸
方向に巻回する行程を有している。
絶縁物３を介して超電導線４が多層に巻回される。種々
の巻回方法があるが、いずれにせよコイルボビン２の軸
方向に巻回する行程を有している。
コイルボビン２０巻回軸Ｃと平行にシャフト５が設けら
れており、このシャフト５にはねじが切られている。こ
のねじと螺合した支点６を有するレバー７は、巻回軸Ｃ
と直角な方向に延びている。
れており、このシャフト５にはねじが切られている。こ
のねじと螺合した支点６を有するレバー７は、巻回軸Ｃ
と直角な方向に延びている。
巻回軸Ｃとシャフト５は連動するように構成されており
、シャフト５の回転によるレバー７のねじ推進は、超電
導線４のコイルボビン２への巻回と同期するよう構成さ
れている。つまり、シャフト５によるレバー７の移動は
、コイルボビン２へ超電導線４が巻回し始まる接点と連
動して巻回軸Ｃと平行に動作する。レバー７の先端には
錘１０が取り付けられ、また中間の前述した接点近傍に
は加圧用ローラー８が取り付けられている。詳細につい
ては後述するが、この加圧用ローラー８は超電導線４に
対して巻回軸Ｃと平行な力を与える。
、シャフト５の回転によるレバー７のねじ推進は、超電
導線４のコイルボビン２への巻回と同期するよう構成さ
れている。つまり、シャフト５によるレバー７の移動は
、コイルボビン２へ超電導線４が巻回し始まる接点と連
動して巻回軸Ｃと平行に動作する。レバー７の先端には
錘１０が取り付けられ、また中間の前述した接点近傍に
は加圧用ローラー８が取り付けられている。詳細につい
ては後述するが、この加圧用ローラー８は超電導線４に
対して巻回軸Ｃと平行な力を与える。
この加圧用ローラー８の近傍のレバー７には、少なくと
も１つの加圧用ローラー９が増り付げられており、この
加圧用ローラー９は超電導線４に対してコイルボビン２
の中心側に押圧するよう作用する。図示の例における加
圧用ローラー９は、加圧用ローラー８の左右に１対ずつ
設けられ、図示のように超電導線４が巻回されて接点が
コイルボビン２の右方へ移動する場合には、レバー７の
左方に位置する加圧用ローラー９が用いられ、一方、超
電導線４が巻回されて接点がコイルボビン２の左方へ移
動する場合には、レバー７の右方に位置する加圧用ロー
ラー９が用いられる。
も１つの加圧用ローラー９が増り付げられており、この
加圧用ローラー９は超電導線４に対してコイルボビン２
の中心側に押圧するよう作用する。図示の例における加
圧用ローラー９は、加圧用ローラー８の左右に１対ずつ
設けられ、図示のように超電導線４が巻回されて接点が
コイルボビン２の右方へ移動する場合には、レバー７の
左方に位置する加圧用ローラー９が用いられ、一方、超
電導線４が巻回されて接点がコイルボビン２の左方へ移
動する場合には、レバー７の右方に位置する加圧用ロー
ラー９が用いられる。
超電導線４は四角を曲面にした平角であるが、その他断
面がほぼ四角形のものであっても良い。
面がほぼ四角形のものであっても良い。
この超電導線４はコイルボビン２への巻回時、その軸方
向に張力Ｔで引張られている。
向に張力Ｔで引張られている。
上述の如き構成において、加圧用ローラー８の側面は超
電導線４の側面に接触している。今、レバー７の先端に
巻回軸Ｃと平行な力Ｐを加えると、加圧用ローラー８を
介して超電導線４に同方向の所望の力を加えることがで
きる。また錘１０によって加圧用ローラー９には下方へ
の所望の力が与えられており、超電導線４をコイルボビ
ン２の中心側に圧接している。ここで、加圧用ローラー
８および加圧用ローラー９は、共に超電導線４０巻回軸
Ｃと平行な方向の隙間を除去する点で共働することに注
目できる。つまり、加圧用ローラー８のみで超電導線４
を矢印方向に押圧すると、接点近傍の巻回し始めた超電
導線４が、既に巻回しである前巻の超電導線４を乗り越
えてしまう。これを避けるために、加圧用ローラー８を
既に巻回した部分の超電導線に力を加えるようにすらす
ことも考えたが、これは巻回軸Ｃと平行な方向の超電導
線４の隙間の除去を難しくしたり、加える力を不必要に
大きくしなければならない。しかし、図示の如く、加圧
用ローラー８を超電導線４０巻回接点近傍に配置し、こ
の加圧用ローラー８の近傍に、超電導線が乗り上がるの
を防ぐようコイルボビン２の中心側に力を与える加圧用
ローラー９を設けることによって、ノドさな力で巻回軸
Ｃと平行な方向の超電導線４の隙間を除去することがで
きた。
電導線４の側面に接触している。今、レバー７の先端に
巻回軸Ｃと平行な力Ｐを加えると、加圧用ローラー８を
介して超電導線４に同方向の所望の力を加えることがで
きる。また錘１０によって加圧用ローラー９には下方へ
の所望の力が与えられており、超電導線４をコイルボビ
ン２の中心側に圧接している。ここで、加圧用ローラー
８および加圧用ローラー９は、共に超電導線４０巻回軸
Ｃと平行な方向の隙間を除去する点で共働することに注
目できる。つまり、加圧用ローラー８のみで超電導線４
を矢印方向に押圧すると、接点近傍の巻回し始めた超電
導線４が、既に巻回しである前巻の超電導線４を乗り越
えてしまう。これを避けるために、加圧用ローラー８を
既に巻回した部分の超電導線に力を加えるようにすらす
ことも考えたが、これは巻回軸Ｃと平行な方向の超電導
線４の隙間の除去を難しくしたり、加える力を不必要に
大きくしなければならない。しかし、図示の如く、加圧
用ローラー８を超電導線４０巻回接点近傍に配置し、こ
の加圧用ローラー８の近傍に、超電導線が乗り上がるの
を防ぐようコイルボビン２の中心側に力を与える加圧用
ローラー９を設けることによって、ノドさな力で巻回軸
Ｃと平行な方向の超電導線４の隙間を除去することがで
きた。
次に具体例を説明する。巻線内径１５０ｗｎ、巻線幅２
００ｍ、 またフランジ外径３５０ｗｎのコイルボビ
ン２を使用し、幅３．０鯛で厚さ１，２咽の矩して超電
導コイル１を作った。
００ｍ、 またフランジ外径３５０ｗｎのコイルボビ
ン２を使用し、幅３．０鯛で厚さ１，２咽の矩して超電
導コイル１を作った。
加圧用ローラー８の寸法は、直径１７覇で長さ１．０ｍ
、 また加圧用ローラー９は直径１７ｍで長さ１２鵡
で、いずれもポールベアリングで滑らかに回転するよう
にした。超電導線４に張力Ｔを加え、レバー７に巻回軸
Ｃと平行な力Ｐを加えたとき、加圧用ローラー８が超電
導線４を加圧する力は約１．５ ＡＰ ／ ”２＋ ま
た加圧用ローラー９が超電導線４を加圧する力は２ｋｆ
Ｉ／Ｉ１１＋＋！２であった。また一層当りのターン数
は６６ターンで、最終的な巻線外径が３００調となるま
でに６２層、合計４０９２ターンを巻回した。一方、従
来方法で巻回したときは、一層当りのターン数は６４も
しくは６５ターンであり、本笑施例によれば巻回軸Ｃと
平行な方向での超電導線間の隙間が３〜６叫減少したこ
とになる。
、 また加圧用ローラー９は直径１７ｍで長さ１２鵡
で、いずれもポールベアリングで滑らかに回転するよう
にした。超電導線４に張力Ｔを加え、レバー７に巻回軸
Ｃと平行な力Ｐを加えたとき、加圧用ローラー８が超電
導線４を加圧する力は約１．５ ＡＰ ／ ”２＋ ま
た加圧用ローラー９が超電導線４を加圧する力は２ｋｆ
Ｉ／Ｉ１１＋＋！２であった。また一層当りのターン数
は６６ターンで、最終的な巻線外径が３００調となるま
でに６２層、合計４０９２ターンを巻回した。一方、従
来方法で巻回したときは、一層当りのターン数は６４も
しくは６５ターンであり、本笑施例によれば巻回軸Ｃと
平行な方向での超電導線間の隙間が３〜６叫減少したこ
とになる。
その後、超電導コイル１を４．２°にの液体ヘリウム中
で３回の励磁を行なった。最初から３回目の励磁まで、
クエンチ電流は６４８Ａと一定で、トレーニング覗象は
全く見られなかった。この６４８Ａは、使用した超電導
線４の短尺試料の臨界電流と一致したことから、デグラ
デーション現象も無かったことになる。尚、このときの
超電導コイルの発生磁界は１１．３７であった。
で３回の励磁を行なった。最初から３回目の励磁まで、
クエンチ電流は６４８Ａと一定で、トレーニング覗象は
全く見られなかった。この６４８Ａは、使用した超電導
線４の短尺試料の臨界電流と一致したことから、デグラ
デーション現象も無かったことになる。尚、このときの
超電導コイルの発生磁界は１１．３７であった。
上記の実施例では、レバー７の移動のためにシャフト５
とねじ連結したが、これに限らず超電導線４の巻回が始
まる支点の移動に追従する構成を採用することができる
。また加圧用ローラー９は少なくとも１つあれば良い。
とねじ連結したが、これに限らず超電導線４の巻回が始
まる支点の移動に追従する構成を採用することができる
。また加圧用ローラー９は少なくとも１つあれば良い。
以上説明したように本発明の巻線方法によれば、巻回軸
Ｃに平行な方向の超電導線間の隙間を全体的に除去する
ことができるので、安定した超電導コイルが得られる。
Ｃに平行な方向の超電導線間の隙間を全体的に除去する
ことができるので、安定した超電導コイルが得られる。
また本発明の巻線用治具は、超電導線が巻回し始まる接
点の移動に伴って移動する加圧用ローラー８を設け、こ
の加圧用ローラー８によって上記の隙間を除去するよう
超電導線に力を与えるようにしたため、効率良く、また
全領域で上記隙間を除去することができる。
点の移動に伴って移動する加圧用ローラー８を設け、こ
の加圧用ローラー８によって上記の隙間を除去するよう
超電導線に力を与えるようにしたため、効率良く、また
全領域で上記隙間を除去することができる。
図面は本発明の一実施例による超電導コイルの製作途中
状態を示す平面図である。 １・・・・・・超電導コイル、２・・・・°・コイルボ
ビン、４・・・・・・ｍｉ導！、５・・・・・・シャフ
ト、７・・・・・・レバー、８．９・・・・・加圧用ロ
ーラー、′Ｃ・・・・・・巻回軸。
状態を示す平面図である。 １・・・・・・超電導コイル、２・・・・°・コイルボ
ビン、４・・・・・・ｍｉ導！、５・・・・・・シャフ
ト、７・・・・・・レバー、８．９・・・・・加圧用ロ
ーラー、′Ｃ・・・・・・巻回軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、断面が略四角形の超電導線に張力を加えながら多層
に巻回して成る超電導コイルの巻線方法において、上記
超電導線の巻回軸にほぼ平行な方向で、かつ既に巻回し
た側に力を加えながら上記超電導線を巻回したことを特
徴とする超電導コイルの巻線方法。 ２、断面が略四角形の超電導線に張力を加えながら多層
に巻回して成る超電導コイルの巻線方法において、巻回
が始まる接点近傍の上記超電導線に、上記超電導線の巻
回軸にほぼ平行で、かつ既に巻回した側へ力を加えると
共に、上記超電導線の上記巻回軸側への押圧力を与えな
がら、上記超電導線を巻回したことを特徴とする超電導
コイルの巻線方法。 ３、断面が略四角形の超電導線に張力を加えながら多層
に巻回する超電導コイルの巻線用治具において、上記超
電導線の巻回が始まる接点近傍に第１の加圧用ローラー
を設け、この第１の加圧用ローラーは、上記超電導線の
巻回軸にほぼ平行で、かつ既に巻回した側へ力を与えら
れるようレバーに取り付け、このレバーは、巻回に伴う
上記接点の移動に伴つて上記第１の加圧用ローラーを移
動する装置に連結し、上記第１の加圧用ローラーの近傍
の上記レバーに、上記超電導線を上記巻回軸側へ加圧す
る少なくとも１つの第２の加圧用ローラーを設けたこと
を特徴とする超電導コイルの巻線用治具。 ４、上記特許請求の範囲第３項記載のものにおいて、上
記第２の加圧用ローラーは、上記超電導線の軸方向での
上記第１の加圧用ローラーの前後に少なくとも１つずつ
設けたことを特徴とする超電導コイルの巻線用治具。 ５、上記特許請求の範囲第３項記載のものにおいて、上
記第２の加圧用ローラーは、上記巻回軸での上記第１の
加圧用ローラーの左右に少なくとも１つずつ取り付けた
ことを特徴とする超電導コイルの巻線用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200356A JPS6179204A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 超電導コイルの巻線方法および巻線用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200356A JPS6179204A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 超電導コイルの巻線方法および巻線用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179204A true JPS6179204A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16422933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200356A Pending JPS6179204A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 超電導コイルの巻線方法および巻線用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1536437A1 (en) * | 2002-08-28 | 2005-06-01 | Tanaka Seiki Company Limited | Winding device for wire material with rectangular section |
| JP2007535155A (ja) * | 2004-10-08 | 2007-11-29 | アセア ブラウン ボヴェリ， ソシエダッド アノニマ | 電気誘導コイルを製造するための半自動式システム |
| JP2021097082A (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 巻線装置および巻線方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5163422A (ja) * | 1974-10-16 | 1976-06-01 | Alsthom Savoisienne | |
| JPS60173807A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルの製造方法 |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59200356A patent/JPS6179204A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5163422A (ja) * | 1974-10-16 | 1976-06-01 | Alsthom Savoisienne | |
| JPS60173807A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| EP1536437A1 (en) * | 2002-08-28 | 2005-06-01 | Tanaka Seiki Company Limited | Winding device for wire material with rectangular section |
| EP1536437A4 (en) * | 2002-08-28 | 2009-04-01 | Tanaka Seiki Company Ltd | WINDING DEVICE FOR WIRE MATERIAL WITH RECTANGULAR CROSS SECTION |
| JP2007535155A (ja) * | 2004-10-08 | 2007-11-29 | アセア ブラウン ボヴェリ， ソシエダッド アノニマ | 電気誘導コイルを製造するための半自動式システム |
| JP2021097082A (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 巻線装置および巻線方法 |
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