KR20040053312A - 하나 이상의 초전도체에 전력을 공급하기 위한 장치 - Google Patents

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KR20040053312A
KR20040053312A KR10-2004-7007373A KR20047007373A KR20040053312A KR 20040053312 A KR20040053312 A KR 20040053312A KR 20047007373 A KR20047007373 A KR 20047007373A KR 20040053312 A KR20040053312 A KR 20040053312A
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플로리안 슈타인마이어
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 하나 이상의 초전도 권선(2)에 전력을 공급하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 a) 하나 이상의 전원(3), b) 상기 전원(3)과 초전도체(2)간의 전력 전달을 위한 하나 이상의 트랜스포머를 포함하며, 비접촉 전력 전달 및 낮은 열 유입을 장점으로 한다.

Description

하나 이상의 초전도체에 전력을 공급하기 위한 장치{DEVICE FOR SUPPLYING AT LEAST ONE SUPERCONDUCTOR WITH POWER}
US 5,482,919 A로부터 전동기 내에 로터 코일(rotor coil)로서 설치될 수 있는 초전도 권선을 구비한 초전도 로터가 공지되어 있다. 초전도 권선은 냉각 시스템에 의해 상기 초전도 권선이 초전도성을 지니게 될 정도의 낮은 온도로 냉각된다. 이 때, 바람직하게는 이미 35K 이상의 전이온도에서 초전도성을 가지는 고온 초전도 재료(HTSL 재료)가 사용된다. 코일의 냉각은 Gifford-Mcmahon Cycle 또는 Stirling Cycle을 이용하여 냉각이 실시되는 냉각 시스템을 통해 이루어질 수 있다.
초전도 코일에는 슬립 링(slip ring)을 통해 교류가 공급된다. 그러나 이는브러쉬의 마모때문에 모터 수명의 측면에서 불리할 수 있다. 슬립 링을 통해 냉각된 영역으로 과도한 열이 도입될 수 있다는 문제도 있다. 예컨대 오직 열전도에 의해서만 냉각된 전류인입선은 20 내지 40K의 온도에서 최소한 45 W/kA의 열을 냉각된 영역으로 유도한다. 초전도체 및 2개의 전류인입선에서 동작 전류가 예컨대 300 A일 때, 최소한 27 W가 유도된다. 이는 대략 종래의 고출력 Gifford-Mcmahon 냉각기(20K에서 약 25 W)의 전체 냉각 능력에 상응한다. 전류인입선에 의한 열손실이 높을수록 코일의 동작 온도가 더 높기 때문에, 초전도체의 임계 전류가 감소하고 그에 따라 달성 가능한 코일 전계 강도도 감소한다. 따라서US 5,482,919 A로부터 공지된 모터의 경우 경제적인 구동 및 효율적인 전류 공급에 있어서 제한적이다.
본 발명은 하나 이상의 초전도체, 특히 하나 이상의 초전도 권선에 전력을 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 초전도체(들)는 초전도 특성을 얻기 위해 미리 정해진 하나 이상의 온도로 냉각되거나 냉각될 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 초전도 로터 코일을 포함하는 동기 모터의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 모터의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 대한 다른 대안을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1, 도 2 및 도 3에 대한 또 다른 대안을 도시한 도면이다.
도 5는 시간에 따른 로터 코일의 전류 강도의 추이를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적은 1개 이상의 초전도체, 특히 1개 이상의 초전도 권선에 전력을 공급하기 위한, 가능한 한 효율적 및 경제적으로 구동될 수 있는 장치를 제공하는 것이다. 특히 초전도성의 손실 및 그에 상응하여 초전도 권선에서 권선 또는 코일의 전계 강도가 감소되는 현상을 염려할 필요가 없도록, 전류인입선을 통한 열 도입량이 가능한 한 적어야 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징들을 통해 실현될 수 있다.
하나 이상의 초전도체, 특히 초전도성이 나타나는 하나 이상의 정해진 온도로 냉각되거나 냉각될 수 있는 하나 이상의 초전도 권선에 전력을 공급하기 위한, 청구항 1에 따른 장치가
a) 하나 이상의 전원, 및
b) 상기 전원과 초전도체간에 전력을 전달하기 위한 트랜스포머를 포함하고, 상기 트랜스포머의 1차 권선은 전원과 전기적으로 연결 또는 결합되며, 상기 트랜스포머의 2차 권선은 초전도체와 전기적으로 연결 또는 결합된다.
본 발명은 전원과 초전도체간의 전력 전달을 위해 하나 이상의 트랜스포머를 사용한다는 고찰에서 출발한다. 트랜스포머는 전원으로부터 초전도체로 전력을 비접촉 방식으로 전달할 수 있기 때문에, 회전하는 권선, 예컨대 전동기의 로터 코일의 경우 브러쉬의 마모가 방지될 수 있다.
트랜스포머를 사용하면 냉각된 초전도체로의 열 도입량이 현저히 감소될 수 있다. 즉, 한 바람직한 실시예에서는 트랜스포머의 변환비(변압비)가 적절하게 선택됨으로써 전원으로부터 공급된 전압이 고압 변환될 수 있고, 그 결과 전기 공급력이 동일할 때 트랜스포머로부터 냉각된 초전도체로 더 적은 전류가 요구된다. 그로 인해 트랜스포머와 초전도체 사이에 있는 전류인입선의 횡단면이 감소될 수 있다. 이와 같이 더 가는 전류인입선을 사용하면 전류인입선을 통한 열 도입량이 현저히 줄어든다. 이러한 실시예는 특히 트랜스포머의 1차 권선과 2차 권선이 가열된 상태, 즉 초전도체를 포함하는 냉각된 영역 외부에 있는 경우 및 전류인입선을 통해 온기가 있는 영역으로부터 냉각된 또는 냉기가 있는 영역으로의 전이가 이루어지는 경우에 특히 바람직하다.
또 다른 실시예에서는 전원에 연결된 1차 권선은 가열된 상태에 있고, 초전도체에 연결된 트랜스포머의 2차 권선은 냉각된 상태에 있는 것도 가능하다. 또한 전류인입선 전체가 냉각 영역 내부에서 연장될 수 있기 때문에, 더 이상 초전도체로의 열 도입에 기여하지 않는다. 이제 트랜스포머의 2개의 비접촉식 권선 사이에 열절연이 일어난다. 이 경우, 변환비는 임의로 설정될 수 있으며, 특히 "1"도 가능하다.
즉, 초전도체 또는 초전도 권선으로의 전력 전달이 비접촉식으로 이루어지기 때문에 마모를 염려할 필요가 없다. 초전도체로 전력을 도입하기 위한 수단으로 트랜스포머가 선택됨으로써, 냉각된 영역으로의 열 유입량이 낮게 유지됨에 따라 초전도 효율이 유지되는 것도 보증된다. 또한 작동 조건이 변하는 경우 로터 코일의 여자를 가능하게 하는 높은 출력 밀도를 얻을 수 있도록, 상기 장치가 가능한 한 컴팩트하게 설계되어 있거나 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 바람직한 실시예, 개선예 및 용도는 청구항 1의 종속항들에 제시되어 있다.
본 발명의 컨셉을 구조적으로 변환하기 위해 다양한 실시예가 고려될 수 있다. 트랜스포머의 1차 권선과 2차 권선이 축방향으로 연속하여 배치될 수 있다. 또는 그에 대한 대안으로 1차 권선과 2차 권선이 반경방향으로 연속하여 배치될 수도 있다. 또한 1차 권선과 2차 권선이 공통의 자속 전도체 또는 각각의 종속 자석 도체에 부착되거나, 상기 공통 자속 전도체 또는 각각의 부속 자석 도체 위에 또는 그 안에 배치될 수 있다. 또한 트랜스포머의 1차 권선이 2차 권선의 리세스 내에 배치될 수도 있고, 그 반대로 2차 권선이 1차 권선의 리세스 내에 배치될 수도 있다.
한 실시예에서는 트랜스포머의 1차 권선과 2차 권선이 에어 갭(air gap)에 의해 이격된다. 또 다른 한 실시예에서는 상기 두 권선간의 이격이 바람직하게는 전기적으로 도전되지 않고(유전체), 전기 절연되며, 특히 열전도율도 낮은(열 절연성) 재료로 이루어진 레이어나 벽에 의해 이루어지며, 이 때 상기 재료로 특히 유리섬유 플라스틱이 고려된다. 상기 벽은 특히 크라이오젠(cryogen) 용기의 용기 벽일 수 있으며, 상기 크라이오젠 용기 내에 초전도체가 배치되어 있다.
트랜스포머는 일반적으로 상기 트랜스포머의 1차 권선에서 발생하는 전원의 교류 전압을 2차 권선의 교류 전압으로 변환한다.
한 실시예에서는 트랜스포머의 2차 권선의 교류 전압의 양이 트랜스포머의 1차 권선의 교류 전압의 양보다 (진폭에 따라) 작다. 그 대안으로 한 바람직한 실시예에서는 트랜스포머의 2차 권선에서의 교류 전압이 트랜스포머의 1차 권선에서의 교류 전압보다 크다.
또 다른 한 개선예에 따르면, 트랜스포머와 초전도 로터 코일 사이에 제 2 트랜스포머가 배치된다. 트랜스포머의 1차 권선뿐만 아니라 2차 권선도 전동기의 냉각된 영역 외부에 배치되는 것이 특히 바람직하다. 즉, 상기 부품들의 온도는 예컨대 실질적으로 주변온도에 놓인다. 그에 반해 제 2 트랜스포머는 바람직하게 냉각된 영역 내부에 배치된다. 제 2 트랜스포머는 제 1 트랜스포머의 2차 권선에 연결된, 자신의 1차 권선의 교류 전압을 자신의 2차 권선에 초전도체를 위해 제공된 교류 전압으로 변환한다. 제 2 트랜스포머의 2차 권선에 인가된 교류 전압은, 특히 고압 변환된 제 1 트랜스포머의 전압을 초전도체를 위해 다시 저압 변환하기 위해, 바람직하게 제 2 트랜스포머의 1차 권선에 인가된 교류 전압보다 작다.
그러나 필요한 경우, 제 2 트랜스포머의 2차 권선에 인가되는 교류 전압이 제 2 트랜스포머의 1차 권선에 인가된 교류 전압보다 더 클 수도 있다.
또한 초전도체 또는 로터 코일을 동작시키기 위해 트랜스포머와 초전도체 내지는 코일 사이, 및 제 2 트랜스포머와 초전도체 내지는 코일 사이에 하나 이상의 정류기가 배치될 수 있고, 이 때 상기 정류기로서 특히 하나 이상의 MOSFET 스위치를 포함하는 회로가 고려되며, 상기 정류기는 원격측정 방식으로(telemetric) 제어될 수 있다.
보통 트랜스포머 전압의 주파수는 넓은 범위에서 선택될 수 있다. 모터의 효율은 특히 트랜스포머 및/또는 제 2 트랜스포머가 고주파수로 구동됨으로 인해 최대화된다.
매우 바람직한 한 실시예에서는 하나 이상의 초전도체가 특히 전동기 내에서 로터 코일로서 회전하거나 회전할 수 있다. 그러한 경우 바람직하게는 트랜스포머의 1차 권선이 초전도체와 달리 고정되어 있고, 트랜스포머의 2차 권선은 초전도체와 함께 회전할 수 있거나 함께 회전한다.
도면에는 본 발명의 실시예들이 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에는 초전도 로터 코일(권선)(2)을 포함하는 전동기(1)가 개략적으로 도시되어 있다. 로터 코일(2)은 초전도성을 가질 수 있도록 냉각되어야 한다. 이를 위해 전동기(1)가 도 1에 일점쇄선으로 표시된 냉각된 영역(9)을 가지며, 상기 냉각 영역(9)은 크라이오젠 용기(13)의 내부에 놓여 있다. 상기 영역(9)의 냉각을 위해 예컨대 Gifford-Mcmahon Cycle 또는 Stirling Cycle을 이용하는 냉각 장치가 사용된다. 로터 코일(2)은 고온 초전도 재료(HTSL 재료)로 형성되기 때문에 35 K 이상의 전이온도에서 이미 초전도성을 나타낸다.
로터 코일(2)은 특히 고정되어 있는 전원 유닛(15)에 제공된 전원(3)으로부터 전원을 공급받는다. 전력의 전달을 위해 제 1 트랜스포머(4)가 제공된다. 상기 제 1 트랜스포머는 2차 권선(6)에 축방향으로 인접하는 1차 권선(5)을 가지며, 상기 두 권선(5, 6) 사이에는 에어 갭(7)이 존재한다. 1차 권선(5)이 제 자리에 고정 배치되는 반면, 2차 권선(6)은 회전할 수 있게 배치되고, 이 때 상기 제 2차 권선(6)은 개략적으로만 도시되어 있는 로터(13)와 고정 연결되며, 상기 로터(13)는 도시되지 않은 베어링 내 샤프트(14)에 의해 지지되어 있다.
트랜스포머(4)의 1차 권선(5)은 전원(3)과 전기적으로 연결되어 있다. 전원(3)은 교류 전압(U1), 즉 시간에 따라 변동되는, 특히 극성이 바뀌는 전압을 발생시키며, 상기 전압은 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)에 인가된다. 에어 갭(7)을 통해 교류 전압(U1)이 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)으로 유도 변환된다(inductive transform). 변환된 2차 권선의 초기 전압은 마찬가지로 교류 전압(U2)으로 표시된다. 교류 전압(U2)의 주파수가 통상 최초 교류 전압(U1)의 주파수와 일치하는 반면, 상기 두 교류 전압(U2와 U1)의 비(U2/U1), 소위 변환비 또는 변압비는 1차 권선(5) 및 2차 권선(6)의 적절한 선택, 특히 상기 권선의 와인딩 횟수의 적절한 선택을 통해 설정될 수 있다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 제 1 트랜스포머(4)의 두 권선(5 및 6)은 냉각된 영역(9) 외부에 놓여 있다. 즉, 상기 두 권선은 실질적으로 주변 온도(TU)에 놓여 있다.
제 1 트랜스포머(4), 특히 상기 제 1 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)에 제 2 트랜스포머(8)가 연결된다. 상기 제 2 트랜스포머(8)는 다시 로터 코일(2)과 연결되어 상기 로터 코일(2)에 전력을 공급한다. 제 2 트랜스포머(8)는 초전도 온도(TS)에 놓여 있는 냉각된 영역(9) 내에 배치된다. 제 2 트랜스포머(8)의 1차 권선(80)이 전원선(전류인입선)(68)을 통해 제 1 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)에 전기적으로 연결된다. 그에 반해 제 2 트랜스포머(8)의 2차 권선(81)은, 도 1의 경우 중간탭(center tap)에서, 로터 코일(2)과 전기적으로 연결된다. 제 2 트랜스포머(8)의 2차 권선에서 발생한 공급 전압은 다시 교류 전압(U3)으로 표시된다.
가열 상태에 있는 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)으로부터 냉각된 영역(9)으로 이르는 전원선(전류인입선)(68)을 통해 냉각된 영역(9)으로 도입되는 열의 양을 감소시키기 위해, 전원 유닛(15)으로부터 공급된 교류 전압(U1) 교류 전압(U1)이 트랜스포머(4)에 의해 훨씬 더 높은 전압(U2)으로 고압 변환된다. 이 때 변환비는적어도 2, 특히 적어도 5이거나 10 이상이 될 수도 있다. 더 높은 전압(U2)에 의해, 전달되는 전기 출력이 동일할 때 전원선(68) 내의 전류가 감소될 수 있기 때문에, 그로 인해 야기된 저항 증가에 의한 손실 출력의 증가 없이 전원선(68)의 횡단면이 현저히 감소될 수 있다.
2개의 트랜스포머(4 및 8)는 고주파 작동 모드에서 작용한다. 작동 주파수(들)는 통상적으로는 100 Hz 내지 1 MHz 사이에 놓이지만, 그 이하 또는 그 이상의 값을 가질 수도 있다.
2개의 트랜스포머(4 및 8)는 각각 넓은 범위에서 자유롭게 선택될 수 있는 변환비를 가진다.
전원(3)의 에너지는 바람직하게 제 1 트랜스포머(4)에 의해 더 높은 전압(U2) 및 더 적은 전류에서 전원선(68)을 통해 제 2 트랜스포머(8)로, 즉 "냉각 영역"으로 전달된다.
제 2 트랜스포머(8)에서는 전력이 낮은 전압(U3) 및 높은 전류 강도로 변환된다. 그에 따라 제 2 트랜스포머(8)를 통해 전압(U2)이 더 낮은 전압(U3)으로 저압 변환됨으로써, 초전도체(2)의 회로 내 전류 강도가 요구된 값을 갖게 될 수 있다. 냉각된 영역(9), 즉 크라이오젠 온도에서는 단지 소량의 열손실이 발생한다.
이어서 - 도 1에 2개의 MOSFET 스위치를 가진 회로 형태로 도시된- 정류기 내에서 초전도 코일(2)의 작동에 필요한 전류가 정류된다. 정류기(10)를 작동시키기 위해서는 전압에 의한, MOSFET 게이트의 위상에 적절한 제어가 필요하며, 그러한 제어는 낮은 소비 전력에서 함께 회전하는 제어장치에 의해 이루어진다.
제어 장치(16)는 개략적으로만 도시된 원격측정 장치(17)에 의해 비접촉 방식으로 제어된다. 이는 예컨대 적외선 전송장치, 광섬유 슬립 링 또는 무선통신을 통해 이루어진다. 원격측정 장치(17)는 통상 온도 및 전압과 관련하여 로터 코일(2)의 작동을 모니터링하는데 필요하다. 경우에 따라 트랜스포머(4)로부터 제어장치(16) 내지는 원격측정 장치(17)에 전압을 공급하기 위한 에너지가 방축될 수도 있다.
도 2, 도 3 및 도 4에서는 전동기(1) 구조의 대안예를 볼 수 있다.
도 1에서는 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)과 2차 권선(6)이 샤프트(14)의 축방향으로 연속하여 배치되는 반면, 도 2에서는 두 권선(5, 6)이 반경방향으로 겹쳐져서 배치된다. 즉, 도 2에서는 에어 갭(7)이 중공 실린더의 형태로 연장된다. 그 밖에 전동기(1)의 구조는 전반적으로 도 1에 따른 전동기와 동일하다.
도 3에는 트랜스포머(4)의 1차 권선이 1차 권선(5) 및 2차 권선(6)을 위한 공통 자속체(magnetic flux body)(요크)(65)의 링형 리세스(11) 내에 배치되는 전동기(1)가 도시되어 있다.
여기서는, 다른 실시예의 경우와 마찬가지로, 와전류(eddy current)를 방지하기 위해 자속이 지나는 트랜스포머(4)의 요크(65)가 페라이트 도금 강판(트랜스포머 플레이트)으로 형성된다. 더 높은 작동 주파수에서, 말하자면 MHz 영역에서는 트랜스포머 플레이트를 사용하지 않은 상태에서 서로 대향 배치된 권선들(5, 6)을 통해 고정 부품으로부터 회전 부품으로의 유도성 전력 전달이 수행될 수도 있다.
전동기(1)의 또 다른 변형예로서 도 4에서는 로터 코일(2)에 전력을 공급하기 위해 단 하나의 트랜스포머 - 즉, 트랜스포머 (4)- 가 사용된다. 도 1, 도 2 및 도 4에 따른 실시예들과 달리 제 2 트랜스포머(8)는 제공되지 않는다.
트랜스포머(4)의, 고정되어 있는 1차 권선(5)은 "가열 영역"에 놓여 있다. 즉, 거의 주변온도(TU)의 수준에 놓여 있다. 회전하는 2차 권선(6)은 "냉각 영역", 즉 초전도 온도(TS)에 놓여 있다.
두 권선(5, 6) 사이의 갭은 비도전 재료로 된 벽(12)으로 채워진다. 여기서는 특히 유리섬유 강화 플라스틱이 사용된다. 그로 인해 경우에 따라 권선들(5, 6)간의 간격이 도 1, 도 2 및 도 3에 따른 실시예의 경우보다 더 큰 것은 고주파 트랜스포머 작동에서 문제가 되지 않는다. 이 때 상기 벽(12)은 크라이오젠 용기(13) 벽의 일부이다.
따라서 전체적으로 간단한 구조적 형상이 구현된다.
도 5에는 시간(t)에 따른 로터 코일(2)의 전류 강도(I)의 추이가 도시되어 있다. 본 도면에서 3개의 작동 상태를 볼 수 있다.
코일(2)의 신속한 충전을 위해서는(충전 단계(18), 충전 회로의 경우 MOSFET) 높은 전력 전송이 필요하다. 이를 위해 충전 회로 내 정류기 브릿지의 게이트 전원 공급이 동기화되고, 전원 유닛의 높은 전압 및/또는 높은 주파수에 의해 높은 에너지 전송이 보증된다.
구동되는 동안(대기 단계(19), 충전 회로의 경우 MOSFET)에는 HTSL 코일의최소 손실량만 재공급되어야 한다. 이는 적은 전압 및/또는 낮은 주파수로도 충분하다.
방전을 위해(방전 단계(20), 충전 회로의 경우 MOSFET) MOSFET 동기화의 위상이 180°변위된다. 신속한 방전을 위해 다시 높은 전압 및/또는 높은 주파수가 선택된다.
MOSFET을 사용하면 높은 전압 및 주파수가 구현될 수 있기 때문에 변동하는 작동 조건에 대한 신속한 매칭(적응)이 이루어질 수 있다는 장점이 있다. 동기화 오류시 권선을 보호하기 위해 보호 다이오드가 사용될 수 있다.
즉, 코일의 방전은 냉각된 MOSFET 스위치를 이용한 트랜스포머-정류기 원리에 따라 이루어진다.
설명한 실시예를 통해 바람직하게는, 로터 전압이 속도(회전수)에 따라 좌우되는 유도기(induction machine)와 달리 전술한 전력 전달 장치는 속도와 무관한 것도 가능하다.
본 발명이 제안하는 실시예를 통해 하기와 같이 본 발명에 따른 목적이 달성된다.
모터는 - 브러쉬가 생략될 수 있기 때문에 - 마모되지 않고 구동될 수 있다. 또한 전체적으로 매우 컴팩트한 구조가 형성됨에 따라 모터의 출력 밀도가 높아진다. 결과적으로 냉각된 영역으로의 에너지 도입에 의해 유입되는 열량이 최소가 됨에 따라 초전도 효과가 매우 효율적으로 활용될 수 있다.

Claims (25)

  1. 초전도성을 얻기 위해 미리 정해진 하나 이상의 온도로 냉각되었거나 냉각될 수 있는 하나 이상의 초전도체, 특히 하나 이상의 초전도 권선(2)에 전력을 공급하기 위한 장치로서,
    a) 하나 이상의 전원(3),
    b) 상기 전원(3)과 초전도체(2) 간의 전력 전달을 위한 하나 이상의 트랜스포머(4, 8)를 포함하고, 상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)은 상기 전원(3)과 전기적으로 연결 또는 결합되며, 상기 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)은 상기 초전도체(2)와 전기적으로 연결 또는 결합되는 전원 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 초전도체가 회전되거나 회전될 수 있는 전원 공급 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)은 상기 1차 권선(5)과 달리 회전되거나 회전될 수 있고, 또한 상기 초전도체(2)와 함께 회전되거나 회전될 수 있는 전원 공급 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)과 2차 권선(6)이 에어 갭(air gap)(7)에 의해 이격되는 전원 공급 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)과 2차 권선(6) 사이에 전기 절연 재료 및/또는 열절연 재료, 특히 유리섬유 플라스틱으로 된 레이어나 벽(12)이 설치되는 전원 공급 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초전도체(2)가 냉각된 영역 또는 냉각될 수 있는 영역(9) 내부에 배치되는 전원 공급 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)이 냉각된 영역 또는 냉각될 수 있는 영역(9)의 외부에 배치되고/되거나 상기 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)이 냉각된 영역 또는 냉각될 수 있는 영역(9) 내부에 배치되는 전원 공급 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)뿐만 아니라 2차 권선(6)도 냉각된 영역 또는 냉각될 수 있는 영역(9)의 외부에 배치되는 전원 공급 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)가 상기 1차 권선(5)에 발생하는 교류 전압(U1)을 상기 2차 권선(6)의 교류 전압(U2)으로 변환하는 전원 공급 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)에서의 교류 전압(U2)의 양이 상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)에서의 교류 전압(U1)보다 적은 전원 공급 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)에서의 교류 전압(U2)의 양이 상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)에서의 교류 전압(U1)보다 많은 전원 공급 장치.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)과 초전도체(2) 사이에 제 2 트랜스포머(8)가 전기적으로 접속되는 전원 공급 장치.
  13. 제 6항을 인용하는 12항 또는 제 6항에 인용된 한 항을 인용하는 12항에 있어서,
    상기 제 2 트랜스포머(8)가 냉각된 영역 또는 냉각될 수 있는 영역(9) 내부에 배치되는 전원 공급 장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 트랜스포머(4)의 2차 권선(6)에 연결된 상기 제 2 트랜스포머(8)의 1차 권선(80)에 인가된 교류 전압(U2)이 상기 제 2 트랜스포머(8)의 2차 권선(81)에 초전도체(2)를 위해 제공된 교류 전압(U3)으로 변환되는 전원 공급 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2 트랜스포머(8)의 2차 권선(81)에 제공된 교류 전압(U3)이 상기 제 2 트랜스포머(8)의 1차 권선(80)에서의 교류 전압(U2)보다 작은 전원 공급 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2 트랜스포머(8)의 2차 권선(81)에 제공된 교류 전압(U3)이 상기 제 2 트랜스포머(8)의 1차 권선(80)에서의 교류 전압보다 큰 전원 공급 장치.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)와 상기 초전도체(2) 사이 내지는 상기 제 2 트랜스포머(8)와 상기 초전도체(2) 사이에 특히 하나 이상의 MOSFET 스위치를 포함하는 하나 이상의 정류기(10)가 전기적으로 접속되거나 접속될 수 있는 전원 공급장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 정류기(10)가 원격측정 방식으로(17) 제어되거나 제어될 수 있는 전원 공급 장치.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4) 및/또는 상기 제 2 트랜스포머(8)가 고주파수에서 작동되거나 작동될 수 있는 전원 공급 장치.
  20. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)과 2차 권선(6)이 축방향으로 연속 배치되는 전원 공급 장치.
  21. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)과 2차 권선(6)이 반경방향으로 포개어져 배치되는 전원 공급 장치.
  22. 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)과 2차 권선(6)이 공통의 자속체(65)에,그 위에 또는 그 내부에 배치되는 전원 공급 장치.
  23. 제 1항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머(4)의 1차 권선(5)과 2차 권선(6)이 각각의 종속 자속체(65)에, 그 위에 또는 그 내부에 배치되는 전원 공급 장치.
  24. 전동기로서,
    a) 하나 이상의 초전도 권선(2); 및
    b) 상기 하나 이상의 초전도 권선에 전력을 공급하기 위한, 제 1항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는 전동기.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 하나 이상의 초전도 권선(2)이 회전 가능한 로터의 구성 부품인 전동기.
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