JPS62169312A - 超電導電磁石 - Google Patents
超電導電磁石Info
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- JPS62169312A JPS62169312A JP1048186A JP1048186A JPS62169312A JP S62169312 A JPS62169312 A JP S62169312A JP 1048186 A JP1048186 A JP 1048186A JP 1048186 A JP1048186 A JP 1048186A JP S62169312 A JPS62169312 A JP S62169312A
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- heater
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- Pending
Links
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Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、永久電流モードの電流値を容％＋こ。
しかも、コイル冷却用液体ヘリウムの蒸発量を増加させ
ずに初期設定値よりも小さな値に変更し得る超電導電磁
石に関する。
ずに初期設定値よりも小さな値に変更し得る超電導電磁
石に関する。
一般的な超電導電磁石は、超電導線にヒータ線を巻いた
構造の永久電流スイッチを内蔵しており、ヒータ電流の
ＯＮ 、ＯＦＦによって永久電流モー長時間維持される
場合、コイルを収めたクライオスタット内への侵入熱量
を低減し、侵入熱によるクライオスタット内液体ヘリウ
ムの無駄な蒸発を抑制する目的で、永久電流モード達成
後に電流リード線を引抜いて運転することがある。とこ
ろが、この方法を採ると、永久電流の電流値を変化させ
る際に、再度電流リード線を差し込み、電源の制御盤で
電流値を調節しなければならず、作業性に問題がでる。
構造の永久電流スイッチを内蔵しており、ヒータ電流の
ＯＮ 、ＯＦＦによって永久電流モー長時間維持される
場合、コイルを収めたクライオスタット内への侵入熱量
を低減し、侵入熱によるクライオスタット内液体ヘリウ
ムの無駄な蒸発を抑制する目的で、永久電流モード達成
後に電流リード線を引抜いて運転することがある。とこ
ろが、この方法を採ると、永久電流の電流値を変化させ
る際に、再度電流リード線を差し込み、電源の制御盤で
電流値を調節しなければならず、作業性に問題がでる。
即ち、その調節作業は、■リード線の差込み、■制御ａ
ｔ流と永久電流値とのマツチング、■永久電流スイッチ
のヒータＯＮ、■制御盤による電流調節、■永久電流ス
イッチのヒータＯＦＦ、■リード線の引抜きの手順を辿
る必要があり、非常に煩雑で時間がか５る。
ｔ流と永久電流値とのマツチング、■永久電流スイッチ
のヒータＯＮ、■制御盤による電流調節、■永久電流ス
イッチのヒータＯＦＦ、■リード線の引抜きの手順を辿
る必要があり、非常に煩雑で時間がか５る。
また、一旦引抜いた電流リード線は、常温又は液体窒素
中に保管する場合には液体窒素温度になっているので、
再挿入後、液体ヘリウム温度昏こ達する迄にタライオス
タット内液体ヘリウムが冷熱を奪われてかなり蒸発する
。加えて、再挿入後のリード線からの侵入熱による液体
ヘリウムの蒸発も生じる。
中に保管する場合には液体窒素温度になっているので、
再挿入後、液体ヘリウム温度昏こ達する迄にタライオス
タット内液体ヘリウムが冷熱を奪われてかなり蒸発する
。加えて、再挿入後のリード線からの侵入熱による液体
ヘリウムの蒸発も生じる。
この発明の目的は、これ等の問題の解決ｆこ有効な超電
導電磁石を提供することｔζある。
導電磁石を提供することｔζある。
この発明の超電導電磁石は、超電導線上に無誘導巻きし
たヒータ線への通電時をζ抵抗Ｒを生じ、電磁石コイル
のインダクタンスをＬとしたとき、時定数Ｌ／λで永久
電流モードの電流値を減少させる電流調節用スイッチを
永久電流回路中に内蔵し、そのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ
操作により永久電流値を減衰方向に調節するようにした
ものである。
たヒータ線への通電時をζ抵抗Ｒを生じ、電磁石コイル
のインダクタンスをＬとしたとき、時定数Ｌ／λで永久
電流モードの電流値を減少させる電流調節用スイッチを
永久電流回路中に内蔵し、そのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ
操作により永久電流値を減衰方向に調節するようにした
ものである。
第１図は、その回路図で、１は電磁石コイル、２はその
励起電源、３はコイルと並列番こ電源Ｇこ接続された永
久電流スイッチ、４は着脱式の電流リード線を示し、こ
の発明を特徴づける電流調節用スイッチ５は、図の場合
、電源の陽極からコイル１【こ至る間の永久電流回路中
に組込まれている。
励起電源、３はコイルと並列番こ電源Ｇこ接続された永
久電流スイッチ、４は着脱式の電流リード線を示し、こ
の発明を特徴づける電流調節用スイッチ５は、図の場合
、電源の陽極からコイル１【こ至る間の永久電流回路中
に組込まれている。
なお、電流調節用スイッチ５は、図の鎖線で示す位置に
組込んでもよい。６はそのスイッチ５の構成要素である
ヒータ線、７はヒータ電源である。
組込んでもよい。６はそのスイッチ５の構成要素である
ヒータ線、７はヒータ電源である。
第２図は、上記電流調節用スイッチ５の具体例である。
このスイッチは、永久電流回路を構成する超電導線８の
安定化材（例えば銅）を剥いで、露出したフィラメント
（例えばＮｂＴｉ ）上番こ絶縁被覆したヒータ線６を
無誘導巻きし、これを薄い銅基板９上に配置した構造に
なっている。その動作は以下の通りである。
安定化材（例えば銅）を剥いで、露出したフィラメント
（例えばＮｂＴｉ ）上番こ絶縁被覆したヒータ線６を
無誘導巻きし、これを薄い銅基板９上に配置した構造に
なっている。その動作は以下の通りである。
今、電磁石コイル１が電流１ｏの永久電流モードで運転
されている最中に、スイッチ５のヒータ線６に電流を流
すと、スイッチ部の超電導線に抵抗Ｋが生じる（図の場
合、艮は主として銅板の抵抗）。
されている最中に、スイッチ５のヒータ線６に電流を流
すと、スイッチ部の超電導線に抵抗Ｋが生じる（図の場
合、艮は主として銅板の抵抗）。
このため、電磁石コイル１のインダクタンスをＬとする
と、永久電流の値は、Ｉ＝Ｉｏｅ ４ｔ （、。
と、永久電流の値は、Ｉ＝Ｉｏｅ ４ｔ （、。
は電流の解の時間因子）のカーブで減衰する。このとき
、スイッチ５には、抵抗艮によりＩ２Ｒのジュール損が
発生するが、このジュール損が液体ヘリウムの熱伝達量
ｑＦよりも小さい値に保たれる範囲内でヒータ線６の電
流をＯＦＦにすれば、スイッチ部の超電導線は再び超電
導状態（Ｒ＝０）に戻る。従って、スイッチ５を、永久
電流が所定の値Ｉｌ迄減衰したときにＩｔＲ２（ｑＦ
の関係が満される構造に設計しくｑＦ’は一般に０．
３〜０．５ ｗ ／−と云われているので、これを考慮
して銅基板９の断面積、長さ等を決定すればよい）、第
３図に示すように、電流値がＩｌに達したところでヒー
タ電流を切れば、初期値ｌｏよりも小さなＩｌの永久電
流モードを達成できる。変更しようとする電流値Ｉ、は
、磁場の監視によって判る。
、スイッチ５には、抵抗艮によりＩ２Ｒのジュール損が
発生するが、このジュール損が液体ヘリウムの熱伝達量
ｑＦよりも小さい値に保たれる範囲内でヒータ線６の電
流をＯＦＦにすれば、スイッチ部の超電導線は再び超電
導状態（Ｒ＝０）に戻る。従って、スイッチ５を、永久
電流が所定の値Ｉｌ迄減衰したときにＩｔＲ２（ｑＦ
の関係が満される構造に設計しくｑＦ’は一般に０．
３〜０．５ ｗ ／−と云われているので、これを考慮
して銅基板９の断面積、長さ等を決定すればよい）、第
３図に示すように、電流値がＩｌに達したところでヒー
タ電流を切れば、初期値ｌｏよりも小さなＩｌの永久電
流モードを達成できる。変更しようとする電流値Ｉ、は
、磁場の監視によって判る。
なお、第２図の電流調節用スイッチにおいて超電導線の
安定化材を剥いだのは、フィラメントに対するヒータ熱
の伝達を迅速化するため、また、銅基板９を設けたのは
、超電導線の冷却面積を増大させるためであり、いずれ
の対策も、スイッチ５の応答性を良くする。応答性を重
視しない場合には、安定化材の存在する超電導線にヒー
タ線を巻きつけただけのスイッチ５を使ってもよい。
安定化材を剥いだのは、フィラメントに対するヒータ熱
の伝達を迅速化するため、また、銅基板９を設けたのは
、超電導線の冷却面積を増大させるためであり、いずれ
の対策も、スイッチ５の応答性を良くする。応答性を重
視しない場合には、安定化材の存在する超電導線にヒー
タ線を巻きつけただけのスイッチ５を使ってもよい。
以上の通り、この発明ｌこよれば、永久電流回路の中に
組込んだ電流調節スイッチのＯＮ、ＯＦＦ操作のみで永
久電流回路に抵抗を生じさせて永久電流モードの電流値
を初期設定値よりも小さな値に変更でき、電流リード線
を着脱する従来の電磁石に比較して電流値の変更作業が
非常に簡単ζこなる。
組込んだ電流調節スイッチのＯＮ、ＯＦＦ操作のみで永
久電流回路に抵抗を生じさせて永久電流モードの電流値
を初期設定値よりも小さな値に変更でき、電流リード線
を着脱する従来の電磁石に比較して電流値の変更作業が
非常に簡単ζこなる。
また、電流リード線を取外したま＼の状態下で電流値を
変更できるので、リード線再挿入時の液体ヘリウムの無
駄な蒸発を皆無番こすることができ、かつ、その後のリ
ード線からの浸入熱；こ起因した液体ヘリウムの蒸発も
、電流リード線と比較すると通電客車の非常に少ない（
例えば１００ 程度）ヒータ通電用細線からの１革か
の侵入熱による極く少ない量（こ抑制することができる
。
変更できるので、リード線再挿入時の液体ヘリウムの無
駄な蒸発を皆無番こすることができ、かつ、その後のリ
ード線からの浸入熱；こ起因した液体ヘリウムの蒸発も
、電流リード線と比較すると通電客車の非常に少ない（
例えば１００ 程度）ヒータ通電用細線からの１革か
の侵入熱による極く少ない量（こ抑制することができる
。
第１図は、この発明の超電導電磁石の回路図、第２図は
電流調節用スイッチの一例を示す斜視図、第３図は上記
スイッチのＯＮ 、ＯＦ Ｆ操作で調節される永久電流
値の変化を示すグラフである。 １・・・コイル、２・・・電源、３・・・永久電流スイ
ッチ、４・・・電流リード線、５・・・電流調節用スイ
ッチ、６・・・ヒータ線、７・・・ヒータ電源、８・・
・超電導線、９・・・銅基板。
電流調節用スイッチの一例を示す斜視図、第３図は上記
スイッチのＯＮ 、ＯＦ Ｆ操作で調節される永久電流
値の変化を示すグラフである。 １・・・コイル、２・・・電源、３・・・永久電流スイ
ッチ、４・・・電流リード線、５・・・電流調節用スイ
ッチ、６・・・ヒータ線、７・・・ヒータ電源、８・・
・超電導線、９・・・銅基板。
Claims (1)
- 電流値Ｉ＿０の永久電流モード達成後に電流リード線
を取外して運転する電磁石であつて、超電導線上に無誘
導巻きしたヒータ線への通電時に抵抗Ｒを生じ、電磁石
コイルのインダクタンスをＬとしたとき、時定数Ｌ／Ｒ
で上記Ｉ＿０の値を減少させると共に、所定の電流Ｉ＿
１＝Ｉ＿０＿ｅ（−Ｒ）／（Ｌｔ＿ｌ）のときのジュー
ル損Ｉ＿１＾２Ｒが液体ヘリウムの熱伝達量ｑＦよりも
小に保たれる電流調節用スイッチを、永久電流回路中に
内蔵した超電導電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048186A JPS62169312A (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超電導電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048186A JPS62169312A (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超電導電磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62169312A true JPS62169312A (ja) | 1987-07-25 |
Family
ID=11751353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1048186A Pending JPS62169312A (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超電導電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62169312A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019160818A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 株式会社東芝 | 高温超電導磁石装置、その運転制御装置及び方法 |
| JP2021009914A (ja) * | 2019-07-01 | 2021-01-28 | 株式会社東芝 | 超電導磁石装置および超電導磁石装置の制御方法 |
-
1986
- 1986-01-20 JP JP1048186A patent/JPS62169312A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019160818A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 株式会社東芝 | 高温超電導磁石装置、その運転制御装置及び方法 |
| JP2021009914A (ja) * | 2019-07-01 | 2021-01-28 | 株式会社東芝 | 超電導磁石装置および超電導磁石装置の制御方法 |
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