KR101264359B1 - A attachment method of heat conduction bar for double pan cake coil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 더블팬케이크 코일에 관한 것으로서, 초전도전력저장 장치에 사용되는 더블팬케이크 형태로 권선된 코일의 상하부에 결합되는 상하 열전도바의 결합 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a double pancake coil, and to a coupling method of a vertical heat conducting bar coupled to upper and lower portions of a coil wound in a double pancake form used in a superconducting power storage device.
최근, 고도화되고 정보화된 사회로 발전함에 따라 고품질의 전력을 공급할 목적으로 초전도전력저장 장치(SMES : superconducting magnetic energy storage)에 대해 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.Recently, research and development of superconducting magnetic energy storage (SMES) have been actively conducted in order to supply high quality electric power as it has been developed into an advanced and information society.
초전도 전력저장 장치는 전력품질을 제어하기 위한 작은 규모의 초전도 전력저장 장치와, 부하 평준화를 목적으로 하는 대용량 초전도 전력저장 장치에 이르기까지 다양하다.Superconducting power storage devices range from small scale superconducting power storage devices to control power quality, and large capacity superconducting power storage devices for load leveling purposes.
최근에는 민감한 부하의 전력품질을 제어할 목적으로 수 MJ급 소규모 초전도 전력저장 장치가 상용화되어 산업체 및 군용으로 적용되어 그 효과를 입증하고 있다.Recently, several MJ-class small-scale superconducting power storage devices have been commercialized for the purpose of controlling the power quality of sensitive loads, and have been applied to industrial and military purposes to prove their effectiveness.
초전도 전력저장 장치의 주요 부분은 초전도 코일로 구성되는 초전도 자석과, 초전도 자석을 수용하는 저온 유지 장치(cryostat)와, 초전도 자석의 두 단자를 저온 유지 장치 외부로 인출하는 전류 리드(current lead)와, 전력계통으로부터 전력을 변환시켜 공급하는 전력 변환기로 구성된다.The main part of the superconducting power storage device includes a superconducting magnet composed of a superconducting coil, a cryostat for accommodating the superconducting magnet, a current lead for drawing two terminals of the superconducting magnet out of the cryostat, It consists of a power converter that converts and supplies power from the power system.
종래에는 주로 얇은 테이프 모양의 초전도 코일 선재를 권선하여 팬케이크 형상으로 초전도 코일을 형성한 후, 한 쌍을 함께 사용함으로써 더블 팬케이크 형상을 이룬다. 이후, 더블 팬케이크 형상의 초전도 코일을 적층하여 초전도 자석을 만든다.Conventionally, after winding a thin tape-shaped superconducting coil wire to form a superconducting coil in the form of a pancake, a pair is used together to form a double pancake. Thereafter, a superconducting magnet of a double pancake shape is laminated to make a superconducting magnet.
초전도 코일은 팬케이크 형상의 표면, 즉 넓은 면에 수직한 수직 자장의 세기에 따라 임계전류 특성이 매우 다르다.Superconducting coils have very different critical current characteristics depending on the intensity of the vertical magnetic field perpendicular to the pancake-shaped surface, that is, the broad surface.
수직 자장의 세기가 클수록 임계전류가 낮아져 결국에는 초전도 자석의 운전 전류를 낮추는 문제점이 있다.The greater the intensity of the vertical magnetic field, the lower the threshold current, which in turn lowers the operating current of the superconducting magnet.
초전도 자석에 에너지를 저장하는 경우에는 상기의 문제점을 개선하기 위해 초전도 코일을 적층하는 방식이 아닌, 토로이달(toroidal) 형태로 배치함으로써, 초전도 코일의 수직 자장의 세기를 줄이는 방법을 사용하고 있다.In the case of storing energy in the superconducting magnet, in order to improve the above-mentioned problem, the superconducting coil is disposed in a toroidal form, rather than a method of stacking superconducting coils, thereby reducing the strength of the vertical magnetic field of the superconducting coil.
이러한 종래 기술에는 공개번호 제10-2011-0083045호(공개일 2011년 7월 20일), 공개번호 제10-2009-0041520호(공개일 2009년 04월 29일) 등이 있다.Such prior arts include Publication No. 10-2011-0083045 (published July 20, 2011) and Publication No. 10-2009-0041520 (published April 29, 2009).
도 1은 종래의 더블팬케이크 코일을 도시하는 사시도이고, 도 2는 토로이달 형태로 결합된 더블팬케이크 코일을 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional double pancake coil, Figure 2 is a perspective view showing a double pancake coil coupled in the form of a toroidal.
도 2는 더블팬케이크 코일 28개 등간격으로 배치된 형태이며, 어렇게 배치된 토로이달 형태의 코일 위 아래로는 전도냉각을 위한 무산소동 전도판이 붙게 된다.FIG. 2 is a form in which the double pancake coils are arranged at equal intervals, and the oxygen-free copper conduction plate for conduction cooling is attached above and below the toroidal coils arranged in this manner.
전도냉각에 있어서 더블팬케이크 코일과 무산소동 전도판의 접촉도가 매우 중요하며, 접촉도를 높이기 위해서는 각 더블팬케이크 코일의 높이가 같아야 한다.In conduction cooling, the contact between the double pancake coil and the oxygen free copper conduction plate is very important, and the height of each double pancake coil must be the same in order to increase the contact.
일반적으로 더블팬케이크 코일은 430m의 도체가 감기게 되는데 28개의 더블팬케이크 코일마다 사용되는 도체의 두께가 다르고 하나의 도체 또한 구간마다 미세한 두께 차이가 있다. 따라서 권선되는 두께가 예상보다 얇을 수도 두껍게 권선될 수 있다. In general, a double pancake coil is wound around 430m of conductor, and the thickness of the conductor used for each of the 28 double pancake coils is different, and one conductor also has a slight thickness difference between sections. Therefore, the winding thickness may be thinner or thicker than expected.
종래의 제작 방법에 있어서는 더블팬케이크 코일의 높이를 일정하게 조정하기가 힘들다는 문제점이 있었다.
In the conventional manufacturing method, there is a problem that it is difficult to constantly adjust the height of the double pancake coil.
본 발명에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법의 목적은 상하전도판의 접촉도를 향상시키기 위해서 일정한 높이를 유지하도록 열전도바를 결합하는 방법을 제공하는 데 있다.
In the double pancake coil according to the present invention, the purpose of the coupling method of the upper and lower heat conducting bars is to provide a method of combining the heat conducting bars to maintain a constant height in order to improve the contact of the upper and lower conducting plates.
본 발명에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법은 권선된 더블팬케이크 코일의 높이에 따라서 당기는 지그와 미는 지그를 선택하는 단계와, 더블팬케이크 코일을 지그위에 올려서 높이를 조정하는 단계와, 열전도바와 열전도판을 볼팅결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the double pancake coil according to the present invention, the coupling method of the upper and lower heat conducting bars includes selecting a pulling jig and a pushing jig according to the height of the wound double pancake coil, adjusting the height by raising the double pancake coil on the jig; It characterized in that it comprises the step of bolting the heat conduction bar and the heat conduction plate.
여기서, 권선된 더블팬케이크 코일의 높이가 작아서 열전도바와 열전도판의 결합 시 전체 높이가 설정된 높이(H)보다 작게 결합되는 경우에는 당기는 지그의 좌우측 고정대에 상하부 열전도바를 밀착시켜서 높이를 맞추고, 열전도바와 열전도판을 볼팅결합하는 것을 특징으로 한다.Here, when the height of the wound double pancake coil is small and the total height is combined to be smaller than the set height (H) when the heat conduction bar and the heat conduction plate are combined, the height is adjusted by bringing the upper and lower heat conduction bars into close contact with the left and right fixing bars of the pulling jig, and the heat conduction bar and the heat conduction bar. It is characterized by bolting the plate.
그리고, 권선된 더블팬케이크 코일의 높이가 커서 열전도바와 열전도판의 결합 시 전체 높이가 설정된 높이(H)보다 작게 결합되는 경우에는 일측에 고정대가 설치되고 타측에 수평이동되는 이동대가 설치된 미는 지그 위에 열전도바가 결합된 더블팬케이크 코일을 올리고, 열전도바가 결합된 더블팬케이크 코일을 설정된 길이만큼 밀어서 높이를 맞추고, 열전도바와 열전도판을 볼팅결합하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the height of the wound double pancake coil is large, when the total height is smaller than the set height (H) when the heat conduction bar and the heat conduction plate are coupled, the fixing rod is installed on one side and the heat transfer plate is installed on the pushing jig which is horizontally moved on the other side. Raise the bar coupled double pancake coil, adjust the height by pushing the double pancake coil coupled to the heat conduction bar by a predetermined length, characterized in that the heat conducting bar and the heat conduction plate bolting coupling.
상기 미는 지그는 수평이동되는 이동대가 설정된 길이에서 정지하도록 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.
The pushing jig is characterized in that the locking step is formed so that the movable table to move horizontally to stop at a set length.
본 발명에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법은 권선된 코일의 높이에 따라서 미는 지그와 당기는 지그를 이용하여 열전도바의 결합 높이를 조절할 수 있으므로 일정한 높이를 갖는 더블팬케이크 코일을 제작할 수있는 장점이 있다.
Coupling method of the upper and lower heat conducting bar in the double pancake coil according to the present invention can adjust the coupling height of the heat conducting bar by using the jig and the pulling jig according to the height of the coiled coil can be produced a double pancake coil having a certain height There is an advantage.
도 1은 더블팬케이크 코일을 도시하는 사시도.
도 2는 토로이달 형태로 결합된 더블팬케이크 코일을 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법을 도시하는 순서도.
도 4는 더블팬케이크 코일과 열전도바의 결합을 도시하는 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법에 이용되는 당기는 지그의 도면대용 사진.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법에 이용되는 미는 지그의 도면대용 사진.
도 7은 당기는 지그에 올려진 더블팬케이크 코일을 나타내는 도면대용 사진.
도 8은 미는 지그에 올려진 더블팬케이크 코일을 나타내는 도면대용 사진.
도 9는 미는 지그의 걸림턱을 나타내는 도면대용 사진.1 is a perspective view showing a double pancake coil;
Figure 2 is a perspective view showing a double pancake coil coupled in the form of a toroidal.
Figure 3 is a flow chart illustrating a coupling method of the upper and lower heat conducting bar in the double pancake coil according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing the coupling of the double pancake coil and the heat conduction bar.
Figure 5 is a drawing substitute picture of the drawing jig used in the method of coupling the upper and lower heat conducting bar in the double pancake coil according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a drawing substitute photo of the jig used for the coupling method of the upper and lower heat conducting bar in the double pancake coil according to an embodiment of the present invention.
7 is a drawing substitute photograph showing a double pancake coil mounted on a pulling jig.
8 is a drawing substitute photograph showing a double pancake coil mounted on a pushing jig.
9 is a drawing substitute photograph showing the locking jaw of the pushing jig.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법을 도시하는 순서도이다.Figure 3 is a flow chart illustrating a coupling method of the upper and lower heat conduction bar in the double pancake coil according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법은 지그 선택 단계와 선택된 지그 위에 더블팬케이크 코일을 올리는 단계와 열전도바와 열전도판을 결합하는 단계로 이루어진다.As shown in FIG. 3, in the double pancake coil according to the present invention, the coupling method of the upper and lower heat conducting bars includes a step of selecting a jig, raising a double pancake coil on the selected jig, and combining a heat conducting bar and a heat conducting plate.
구체적으로, 지그 선택 단계는 권선된 더블팬케이크 코일의 높이에 따라서 당기는 지그와 미는 지그를 선택하는 단계이다. 당기는 지그는 권선된 코일의 높이가 낮은 경우 미는 지그는 권선된 코일의 높이가 높은 경우에 사용된다.Specifically, the jig selection step is a step of selecting the pulling jig and pushing jig according to the height of the wound double pancake coil. The pulling jig is used when the height of the wound coil is low. The pushing jig is used when the height of the wound coil is high.
다음으로, 선택된 지그에, 더블팬케이크 코일을 올려서 높이를 조정하고, 열전도바와 열전도판을 볼팅결합하여 열전도바를 결합하여 일정한 높이를 갖는 더블팬케이크 코일을 제작하게 된다.Next, on the selected jig, the height of the double pancake coil is raised to adjust the height, and the heat conduction bar is coupled by bolting the heat conduction bar and the heat conduction plate to produce a double pancake coil having a constant height.
도 4는 더블팬케이크 코일과 열전도바의 결합을 도시하는 사시도이다.4 is a perspective view showing the coupling of the double pancake coil and the heat conduction bar.
도 4에 도시된 바와 같이 권선된 코일은 한 쌍의 열전도판(110) 사이에 결합되어 2개의 열전도판 조합이 더블팬케이크 형상을 이루는 더블팬케이크 코일(100)을 이루게 되며, 상기 열전도판(110)의 상하측으로 열전도바(120)가 결합된다.As shown in FIG. 4, the wound coil is coupled between a pair of
상기 열전도판(110)과 열전도바(120)의 결합은 열전도바(120)에 형성된 체결 구멍(122)와 열전도판(110)에 형성된 체결 구멍(112)을 볼트를 통해서 고정하게 된다.The coupling of the
더블팬케이크 코일(100)은 결합되는 열전도바(120)의 결합위치에 따라서 전체 높이(H)가 결정되며, 미세한 높이 차이가 전도냉각의 효율에 큰 영향을 미치게 된다.In the
다음으로, 본 발명에 이용되는 당기는 지그와 미는 지그에 대해 살펴보기로 한다.Next, the pulling jig and pushing jig used in the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법에 이용되는 당기는 지그의 도면대용 사진이다.5 is a drawing substitute photograph of a drawing jig used in the method of coupling the upper and lower heat conductive bars in the double pancake coil according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이 당기는 지그는 좌우측 고정대(310,320)가 일정한 폭(설정된 높이)을 두고 수직으로 설치되며, 상기 좌우측 고정대(310,320)에는 체결 구멍(312)이 형성되어 있으며, 상기 체결 구멍(312)은 도 4에 도시된 열전도바(120)의 측면에 형성된 체결홀(124)에 대응되는 위치에 형성되어 상하 열전도바가 좌우측 고정대에 밀착된 상태를 유지하도록 한다.As shown in FIG. 5, the pulling jig is vertically installed with a left and
즉, 당기는 지그는 좌우측 고정대(310,320)가 설치된 폭(H)에 맞게 더블팬케이크 코일에 열전도바를 결합하는 방법을 통해서 높이를 일정하게 맞추게 된다.That is, the pulling jig is constantly adjusted in height through a method of coupling the heat conduction bar to the double pancake coil in accordance with the width (H) in which the left and
도 7은 당기는 지그에 올려진 더블팬케이크 코일을 나타내는 도면대용 사진이다.7 is a drawing substitute photograph showing a double pancake coil mounted on a pulling jig.
도 7에 도시된 바와 같이 볼트(B1)를 통해서 상하 열전도바(120)를 좌우측 고정대(320)에 밀착시키고, 볼트(B2)를 통해서 열전도바와 열전도판을 단단하게 고정시켜서 전체적인 높이가 일정하게 유지하도록 한다.As shown in FIG. 7, the upper and lower heat conducting
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법에 이용되는 미는 지그의 도면대용 사진이다.FIG. 6 is a drawing substitute photograph of a pushing jig used in a method of coupling a top and bottom heat conduction bar in a double pancake coil according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6과 같이 미는 지그는 권선된 더블팬케이크 코일의 높이가 큰 경우에 사용되며, 일측에는 고정대(210)가 설치되고 타측에는 손잡이(230)를 회전시켜서 수평이동되는 이동대(220)가 설치된다.The pushing jig as shown in FIG. 6 is used when the height of the wound double pancake coil is large, and a
도 9는 미는 지그의 걸림턱을 나타내는 도면대용 사진이다.9 is a drawing substitute photograph showing the locking jaw of the pushing jig.
도 9에 나타난 것과 같이 이동대(220)가 설정된 길이에서 멈추도록 하단에 걸림턱(205)이 형성된 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 9, it can be seen that the
도 8은 미는 지그에 올려진 더블팬케이크 코일을 나타내는 도면대용 사진이다.8 is a drawing substitute photograph showing a double pancake coil mounted on a pushing jig.
도 8과 같이 미는 지그 위에 올려진 열전도바(120)가 결합된 더블팬케이크 코일(10))을 미는 지그 위에 올리고, 열전도바가 결합된 더블팬케이크 코일(100)을 밀게 된다. 설정된 길이 즉, 걸림턱(205)이 형성된 위치에 이르면 이동대(220)가 더이상 이동되지 않고, 당기는 지그와 마찬가지로 열전도바(120)와 열전도판을 볼팅결합하게 된다.As shown in FIG. 8, the double pancake coil 10 coupled with the
이상과 같이 본 발명은 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법을 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
As described above, the present invention has a main technical idea to provide a method for coupling the upper and lower heat conducting bars in a double pancake coil, and the embodiment described above with reference to the drawings is only one embodiment, and thus the true scope of the present invention. Should be determined by the claims.
100: 더블팬케이크 코일
110: 열전도판
112: 체결 구멍
120: 열전도바
122: 체결 구멍
124: 체결홀
205: 걸림턱
210: 고정대
220: 이동대
310,320: 좌우측 고정대100: double pancake coil
110: heat conduction plate
112: fastening hole
120: heat conduction bar
122: fastening hole
124: fastening hole
205: jamming jaw
210: holder
220: moving table
310,320: left and right anchor
Claims (4)
권선된 더블팬케이크 코일의 높이에 따라서 당기는 지그와 미는 지그를 선택하는 단계와;
더블팬케이크 코일을 지그위에 올려서 높이를 조정하는 단계와;
열전도바와 열전도판을 볼팅결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법.
In the method of coupling the upper and lower heat conducting bar to the double pancake coil,
Selecting a pulling jig and a pushing jig according to the height of the wound double pancake coil;
Adjusting the height by raising the double pancake coil on the jig;
A method of coupling the upper and lower heat conducting bars in a double pancake coil, comprising the steps of: bolting the heat conducting bars and the heat conducting plate.
권선된 더블팬케이크 코일의 높이가 작아서 열전도바와 열전도판의 결합 시 전체 높이가 설정된 높이(H)보다 작게 결합되는 경우에는,
당기는 지그의 좌우측 고정대에 상하부 열전도바를 밀착시켜서 높이를 맞추고, 열전도바와 열전도판을 볼팅결합하는 것을 특징으로 하는 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법.
The method of claim 1,
When the height of the wound double pancake coil is small and the total height is combined smaller than the set height (H) when the heat conduction bar and the heat conduction plate are combined,
The upper and lower heat conducting bars are brought into close contact with the left and right fixing bars of a pulling jig to adjust the heights, and the heat conducting bar and the heat conducting plate are bolted to each other.
권선된 더블팬케이크 코일의 높이가 커서 열전도바와 열전도판의 결합 시 전체 높이가 설정된 높이(H)보다 크게 결합되는 경우에는,
일측에 고정대가 설치되고 타측에 수평이동되는 이동대가 설치된 미는 지그 위에 열전도바가 결합된 더블팬케이크 코일을 올리고, 열전도바가 결합된 더블팬케이크 코일을 설정된 길이만큼 밀어서 높이를 맞추고, 열전도바와 열전도판을 볼팅결합하는 것을 특징으로 하는 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법.
The method of claim 1,
When the height of the wound double pancake coil is large and the total height is combined when the heat conduction bar and the heat conduction plate are combined to be larger than the set height H,
A pusher is installed on one side and a movable plate installed horizontally on the other side raises the double pancake coil combined with the heat conduction bar on the jig, pushes the double pancake coil combined with the heat conduction bar by the set length, adjusts the height, and bolts the heat conduction bar and the heat conduction plate together. The method of coupling the upper and lower heat conducting bars in a double pancake coil.
상기 미는 지그는,
수평이동되는 이동대가 설정된 길이에서 정지하도록 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 더블팬케이크 코일에 있어서 상하 열전도바의 결합 방법.
The method of claim 3, wherein
The pushing jig is
The coupling method of the upper and lower heat conduction bar in the double pancake coil, characterized in that the locking step is formed so that the horizontal moving table stops at a set length.
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KR101605971B1 (en) | 2014-11-04 | 2016-03-23 | 창원대학교 산학협력단 | The improved maintenance function of toroid type superconduction |
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