JPH02130879A

JPH02130879A - 熱式永久電流スウイッチ

Info

Publication number: JPH02130879A
Application number: JP63283807A
Authority: JP
Inventors: Junji Sakuraba; 桜庭　順二; Shoichi Ogawa; 彰一小川
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1990-05-18

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分舒］本発明は、超電導マグネット装置に使用する熱式永久電
流スウィッチに関する。特に、無誘導のコイル型に形成
された熱式永久電流スウィッチに関する。

［従来の技術］超電導マグネット装置を永久モードで運転する場合に必
要な熱式永久電流スウィッチは、通常、無誘導なコイル
となるように、超電導線材を巻く必要がある。熱式永久
電流スウィッチを製作する場合に、例えば、ソレノイド
型の永久電流スウィッチでは、無誘導とするために、各
巻きターン又は各巻き層毎に巻く方向を逆にしたり、巻
層数を偶数にすること等を行なうことによって、無誘導
コイルを作製する０例えば、第４図に示すように、２ｎ
層巻き（シ、そのうち２ｎ／２層を他の２ｎ／２層とは
、逆方向に巻き、ソレノイド型熱式永久電流スウィッチ
全体としては、無誘導となるように製作する。このため
、巻き暦数は、偶数ａ層、各層とも同一巻数としなけれ
ばならない、即ち、無誘導性フィル巻は、巻き線が繁雑
になり、そのために、その熱式永久電流スウィッチを作
製する上で、製作上に数々の制約を受けることになる。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、永久電流モードで超電導フィルを励磁する際
に必要な永久電流スウィッチの製作に関し、無誘導巻の
線材製作するときに、永久電流スウィッチの形状を任意
にできる構造で、コイル自体をもコンパクト（すること
を可能にすることができ、実用的に優れた超電導マグネ
ット装置用永久電流スウィッチを提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］前記のような永久電流スウィッチを得るために、本発明
は、少なくとも１以上の通電時往路となる超電導線と、
同数の復路となる超電導線とを撚り合わせた線材をコイ
ル状に形成したことを特徴とする熱式永久電流スウィッ
チである。そして、この超電導線の撚り合わせた線材に
、熱式永久電流スウィッチ用ヒータ線を一緒に撚り合わ
せたものが好適である。更に、この超電導線に撚り合わ
せたヒータ線は、通電時往路となる線と復路となる線と
を撚り合わせたものが好適である。撚り合わた超電導線
の往路及び復路の線は、合計で４の倍数であるものが好
適である。

本発明による永久電流スウィッチの機能を、第１図ａ、
ｂの模式的回路図で説明する。即ち、永久電流スウィッ
チは、超電導マグネットに永久電流を流す場合に用いら
れるものである。超電導マグネットに永久電流を付与す
るに当って、次のように行なう、超電導コイル６に電源
５から通電を開始するときは、第１図ａに示すように、
永久電流スウィッチ７をヒータ等によってオフにして、
コイルに徐々に電流を増加させ、ある時間後に、目的の
電流値ｉ、に達するような方法で電流を供給する。この
間、永久電流スウィッチ７は、オフの状態にしておく、
目的の電流値ｉ、に達したら、永久電流スウィッチ７を
オン状態にし、第１図すに示すように、永久電流モード
とする。永久電流スウィッチオンにし、第１＠ｂのよう
に、コイルと永久電流スウィッチによる超電導閉回路と
する。

その後、電源５の供給電流を徐々にさけて、零まコイル
乙で戻すンｒ久電流スウィッチの回路に永久電流が流れ、
フィルは永久電流モードで励磁される。

−船釣に、永久電流スウィッチは、超電導線とヒータ線
とから構成きれる。その永久電流スウィッチをオフ状態
にする場合は、ヒータ線に通電し、超電導線を臨界温度
以上に加熱し、超電導線の電気抵抗が発生する状態に保
持する。そして、永久電流スウィッチをオン状態にする
場合は、ヒータ線への通電を停止し、超電導線を臨界温
度以下に冷却し、電気抵抗零の超電導状態に保持する。

［作用］本発明の超電導マグネット装置用の永久電流スウィッチ
の構造では、無誘導コイルにするために、該超電導コイ
ルを、少なくとも１以上の通電時往路となる超電導線と
、同数の復路となる起電導線とを撚り合わせた線材をフ
ィル状に形成した構造にする。即ち、線材端部では、永
久電流スウィッチに使用する超電導線材の一方端をＵ字
型に曲げ、線材を撚り合わせ、線材単独で十分に誘導起
電力を打ち消す作用を有する線材を作成し、永久電流ス
ウィッチに使用する。このような構造の線材を使用する
ことにより、製作上回の制限を受けることなく、無誘導
型の永久電流スウィッチを作製することができる。

同時に、この撚り合わせた線材に、熱式永久電流スウィ
ッチ用ヒータ線を一緒に撚り合わせることにより、ヒー
タ線の効率を上げると一緒に、ヒータ線による製作上の
制約を無くすることができたものである。

更に、前記の超電導線に撚り合わせたヒータ線は、通電
時往路となる線と復路となる腺とを撚り合わせたものに
することにより、ヒータ線に通電したときにも、無誘導
のコイルが得られる。

また、撚り合わた超電導線の往路及び復路の腺は、合計
で４の倍数にすることにより、線材のＵ字型に曲げる点
でも、偶数の超電導線材の撚り合わせとなり、無誘導の
ものになる。

また、熱式永久１！流スウイツチに必要なヒータ線を、
上記の超電導線と一緒に撚り合わせる構造にしても好都
合である。

［実施例コ本発明の永久電流スウィッチのための巻きコイル用線材
の構成の１例を、第２図ａの模式的断面図に示す、即ち
、第２図ａに示すように、超電導Ｉ１１を４本とヒータ
線２を２本と撚り合わせたものである。

そして、この撚り合わせ線材３の端は、第２図すに示ｔ
ように、Ｕ字形状になる。即ち、この第２図すのＡ−Ａ
　’線での断面図が、第２図ａであり、Ｂ−Ｂ’線での
、即ち、Ｕ字端部での線材の断面図を第２図Ｃに示す、
即ち、２本の超電導線１と１本のヒータ１ａ２を撚り合
わせたものである。即ち、電流の往復路の超電導線材を
撚り合わせことにより、撚り線材自体を往路、復路同じ
長さに作成したものである。

そして、本発明による永久電流スウィッチの作成法では
、第３図に示すように、第２図ａに示す断面の超電導線
４本とヒータ１１２本を撚り合わせた線材３を、コイル
状に巻く、そして、その端部には、図示のように、０字
状にされているだけであり、本体の巻線は、無誘導巻き
にする必要がなく、任意の形状にフィルに巻くことがで
きる。

即ち、第２図に示すように、ヒータ線も含めて必要な本
数の超Ｎ、ｉａをあらかじめ無誘導になるように、線材
作成の段階で無誘導になるように撚り線にしておくと、
通常のソレノイド巻きと同一の手法で巻き線ができる。

その結果、第３図のように、任意の形状のコイルに作製
でき、巻き線部の信頼性が向上する。

［発明の効果］本発明による永久電流スウィッチにより、第１に、従来
の無誘導巻き線部の工程が簡素化されること、第２に、特に、複数本の超電導線を並列使用するために
、巻き線精度の向上につながり、永久電流スウィ／チの
信頼性が高まること、第３に、更に、従来は、複雑な構造で巻き線を行なって
いたのが、筒車な構造で、任意の形状のコイルに作製で
きる永久電流スウィッチが提供されたこと、などの顕著な技術的効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図３、ｂは、本発明の永久電流スウィッチの超電導
マグネット装置における作用を説明する回路図である。第２図ａ％　ｂ、ｃは、本発明による永久電流スウィッ
チの巻き線の構造を示す断面図、線材構成図及び断面図
である。第３図は、本発明の永久電流スウィッチによる撚り線材
の巻きを説明する図である。第４図は、従来の永久電流スウィッチの無誘導巻きを示
す模式的断面図である。［主要部分の符号の説明コ１　、、、、、、、、超電導線２　、、、、、、、、　？、−タ線

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１以上の通電時往路となる超電導線と
、同数の復路となる超電導線とを撚り合わせた線材をコ
イル状に形成したことを特徴とする熱式永久電流スウィ
ッチ。
（２）前記の超電導線の撚り合わせた線材に、熱式永久
電流スウィッチ用ヒータ線を一緒に撚り合わせた請求項
１に記載の熱式永久電流スウイッチ。
（３）更に、前記の超電導線に撚り合わせたヒータ線は
、通電時往路となる線と復路となる線とを撚り合わせた
ものである請求項第２項記載の熱式永久電流スウィッチ
。
（４）前記撚り合わた超電導線の往路及び復路の線は、
合計で４の倍数である請求項第１、２、３のいずれかに
記載の熱式永久電流スウィッチ。