JPH0437103A

JPH0437103A - 超電導電磁石の励磁方法

Info

Publication number: JPH0437103A
Application number: JP14157090A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Umeda; 健太郎梅田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-02-07

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】（産業上の利用分野）本発明は複数のコイルを備える超電導電磁石の励磁方法
に関する。

（従来の技術）一般に複数のコイル（第１乃至第Ｎ　（Ｎは２以上の整
数）のコイル）を備える超電導電磁石では、各コイルに
並列に接続された所謂永久電流スイッチが備えられてお
り、このような超電導電磁石において、各コイルをそれ
ぞれ異なる電流を流して運転する際には、各コイル毎に
励磁用電源を用いて励磁する必要がある。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、従来各コイルをそれぞれ異なる電流を流
して運転する際には、各コイル毎に励磁用電源を用いて
励磁しなければならず、そのため、励磁用電源の個数に
対応して超電導電磁石が高価になってしまうばかりでな
く、超電導電磁石が大型化してしまうという問題点があ
る。

本発明の目的は安価な超電導電磁石を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は小型の超電導電磁石を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、互いに相互インダクタンスを有する第
１乃至第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のコイルと、前記第１
乃至第Ｎのコイルにそれぞれ並列に接続された第１乃至
第Ｎの永久電流スイッチとを有し、前記第１乃至第Ｎの
コイルと前記第１乃至第Ｎの永久電流スイッチとでのそ
れぞれ第１乃至第Ｎの閉回路を形成するようにした超電
導電磁石を励磁する際に用いられ、前記第１乃至前記第
Ｎのコイルは直列に接続されて、一つの励磁電源に連結
されており、該励磁電源をオンする第１のステップと、
前記第１乃至第Ｎの永久電流スイッチを励磁制御して前
記第１乃至第Ｎのコイルに予め定められた電流を流す第
２のステップと、前記第１の永久電流スイッチの励磁制
御を停止して前記第１の閉回路を形成する第２のステッ
プと、前記第２の永久電流スイッチを励磁制御して前記
第２のコイルに流れる電流を第２の電流とするとともに
前記第１のコイルに流れる電流を第１の電流とする第４
のステップと、前記第２の永久電流スイッチの励磁制御
を停止して前記第２の閉回路を形成する第５のステップ
と、順次前記第３乃至前記第Ｎの閉回路を形成して前記
ｔＪ３乃至第Ｎの閉回路にそれぞれ第３乃至第Ｎの電流
を流す第６のステップと、前記励磁電源をオフする第７
のステップとを有することを特徴とする超電導電磁石の
励磁方法が得られる。

さらに、本発明によれば、互いに相互インダクタンスを
有する第１乃至第Ｎ　（Ｎは２以上の整数）のコイルと
、前記第１乃至第Ｎのコイルにそれぞれ並列に接続され
た第１乃至第Ｎの永久電流スイッチとを有し、前記第１
乃至第Ｎのコイルと前記第１乃至第Ｎの永久電流スイッ
チとでのそれぞれ第１乃至第Ｎの閉回路を並列接続する
ようにした超電導電磁石を励磁する際に用いられ、前記
第１のコイル及び前記第１の電流スイッチは励磁電源に
連結されており、前記励磁電源をオンする第１のステッ
プと、前記第１乃至第Ｎの永久電流スイッチを励磁制御
して前記第１のコイルに予め定められた電流を流す第２
のステップと、前記第２乃至第Ｎの永久電流スイッチの
励磁制御を停止して前記第２乃至前記第Ｎの閉回路を形
成する第３のステップと、前記第１の永久電流スイッチ
を励磁制御して前記第１のコイルに流れる電流を第１の
電流とするとともに前記第２乃至第Ｎのコイルにそれぞ
れ第２乃至第Ｎの電流を流す第４のステップと、前記第
１の永久電流スイッチの励磁を停止して前記第１の閉回
路を形成する第５のステップと、前記励磁電源オフする
第６のステップとを有することを特徴とする超電導電磁
石の励磁方法が得られる。

（作用）本発明では、第１乃至第Ｎのコイルは直列に接続され、
一つの励磁電源に連結されている。まず、励磁電源をオ
ンして、第１乃至第Ｎの永久電流スイッチを励磁制御し
て第１乃至第Ｎのコイルに予め定められた電流（１）を
流す。次に、第１の永久電流スイッチの励磁制御を停止
して第１の閉回路を形成する。そして、第２の永久電流
スイッチを励磁制御して第２のコイルに流れる電流を第
２の電流とする。この際、第１のコイルに流れる電流は
第２のコイルとの相互インダクタンスによって第１の電
流に変化する。その後、第２の永久電流スイッチの励磁
制御を停止して第２の閉回路を形成する。同様にして、
順次第３乃至第Ｎの閉回路を形成してそれぞれの閉回路
に第３乃至第Ｎの電流を流す。このようにして、一つの
励磁電源で第１乃至第Ｎのコイルにそれぞれことなる電
流を流すことができる。その結果、小型で安価な超電導
電磁石を提供することができる。

（実施例）以下本発明について実施例によって説明する。

まず、第１図を参照して第１の実施例について説明する
。

第１図（ａ）を参照して、本発明が適用される超電導電
磁石ではＮ−２として第１及び第２のコイル１１及び１
２（それぞれ自己インダクタンスはＬｌ及びＬ２である
）を備えており、第１及び第２のコイル１１及び１２に
はそれぞれ所謂永久電流スイッチ１３及び１４が並列に
接続されている。そして、永久電流スイッチ１３及び１
４はそれぞれ加熱ヒーター１５及び１６で加熱制御され
る。なお、加熱ヒーター１５及び１６はそれぞれヒータ
ー電源１５ａ及び１６ａに接続されている。

本発明では、図示のように第１及び第２のコイル１１及
び１２が直列に連結され、第１及び第２のコイル１１及
び１２は励磁電源１７に接続されている。

図示しない制御装置によってヒーター電源１５　ａ　ｓ
　１６　ａ　ｓ及び励磁電源１７が制御されて加熱ヒー
ター１５及び１６によってそれぞれ永久電流スイッチ１
３及び１４が励磁制御される。これによって、第１図（
ｂ）に示すように第１及び第２のコイル１１及び１２に
所定の電流（１）を流す。その後、制御装置はヒーター
電源１５ａを制御して加熱ヒーター１５への通電を断つ
。その結果、第１図（Ｃ）に示すように第１のコイル１
１及び永久電流スイッチ１３を含む閉ループ（永久電流
ループ、第１の閉回路）を形成する。

次に、制御装置はヒーター電源１６ａを制御して加熱ヒ
ーター１６による永久電流スイッチ１４をオフにして励
磁電流を変化させ、第２のコイル１２に流れる電流を第
２の電流（■２）とする。

この際、第１及び第２のコイル１１及び１２間の相互イ
ンダクタンス（Ｍ）によって第１のコイル１１に流れる
電流は第１の電流（１１）となる。

その後、制御装置はヒーター電源１６ａを制御して加熱
ヒーター１６への通電を断つ。そして、制御装置は励磁
電源１７をオフにする。その結果、第１図（ｄ）に示す
ように第２のコイル１２及び永久電流スイッチ１４を含
む閉ループ（第２の閉回路）を形成する。

このようにして、一つの励磁電源１７で第１及び第１の
コイル１１及び１２がそれぞれ異なる運転電流で励磁さ
れる。

なお、電流（１）及び加熱ヒーター１３及び１４による
加熱制御を適宜設定することによって運転電流を任意に
設定することができる。

第１の実施例では、Ｎ−２として説明したか、Ｎ−２以
上であれば、第１の実施例による励磁方法を同様にして
適用することができる。

次に、第１図を参照して第２の実施例について説明する
。

第２図（ａ）を参照して、本発明が適用される超電導電
磁石ではＮ−２として第１及び第２のコイル１１及び１
２（それぞれ自己インダクタンスはＬｌ及びＬ２である
）を備えている。第１及び第２のコイル１１及び１２は
図示のように対向しており、相互インダクタンス（Ｍ）
で結合されている。第１及び第２のコイル１１及び１２
にはそれぞれ所謂永久電流スイッチ１３及び１４が並列
に接続されている。そして、永久電流スイッチ１３及び
１４はそれぞれ加熱ヒーター１５及び１６で加熱制御さ
れる。なお、加熱ヒーター１５及び１６はそれぞれヒー
ター電源１５ａ及び１６ａに接続されている。本発明で
は、図示のように第１のコイル１１が励磁電源１７に接
続されている。

図示しない制御装置によってヒーター電源１５ａ及び１
６ａ及び励磁電源］７が制御されて加熱ヒーター１５及
び１６によってそれぞれ永久電流スイッチ１３及び１４
が励磁制御される。これによって、第２図（ｂ）に示す
ように第１のコイル１１に予め定められた電流（１′）
を流す。

その後、制御装置はヒーター電源１６ａを制御して加熱
ヒーター１６への通電を断つ。その結果、第２のコイル
１２及び永久電流スイッチ１４を含む閉ループ（永久電
流ループ、第２の閉回路）を形成する。

次に、制御装置はヒーター電源１５ａを制御して加熱ヒ
ーター１６による永久電流スイッチ１３をオフにして励
磁電流を変化させ、第２図（ｃ）に示すように第１のコ
イル１１に流れる電流を第１の電流（１１）とする。こ
の際、第１及び第２のコイル１１及び１２間の相互イン
ダクタンス（Ｍ）によって第２のコイル１２に流れる電
流は第２の電流（Ｉ２）となる。

その後、制御装置はヒーター電源１５ａを制御して加熱
ヒーター１５への通電を断つ。その結果、第１図（ｄ）
に示すように第１のコイル１１及び永久電流スイッチ１
３を含む閉ループ（第１の閉回路）を形成する。そして
、制御装置は励磁電源１７をオフにする。

第２の実施例では各コイルが電気的に独立しているので
第１の実施例に比べて各コイルを接続するための接続配
線を省略することができる。

第２の実施例では、Ｎ−２として説明したが、Ｎ−２以
上であれば、第２の実施例による励磁方法を同様にして
適用することができる。この際、各コイルはリング状に
配列される。

（発明の効果）以上説明したように、本発明では、一つの励磁用電源で
複数のコイルにそれぞれ異なる運転電流を流すことがで
き、その結果、安価で小型の超電導電磁石を提供できる
という効果がある。

以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｄ）は本発明による超電導電磁石の
励磁方法の第１の実施例を説明するための図、第２図（
ａ）乃至（ｄ）は本発明による超電導電磁石の第２の実
施例を説明するための図である。１１・・・第１のコイル、１２・・・第２のコイル、１
３．１４・・・永久電流スイッチ、１５．１６・・・加
熱ヒーター　１７・・・励磁電源。慎第

Claims

【特許請求の範囲】

１．互いに相互インダクタンスを有する第１乃至第Ｎ（
Ｎは２以上の整数）のコイルと、前記第１乃至第Ｎのコ
イルにそれぞれ並列に接続された第１乃至第Ｎの永久電
流スイッチとを有し、前記第１乃至第Ｎのコイルと前記
第１乃至第Ｎの永久電流スイッチとでのそれぞれ第１乃
至第Ｎの閉回路を形成するようにした超電導電磁石を励
磁する際に用いられ、前記第１乃至前記第Ｎのコイルは
直列に接続されて、一つの励磁電源に連結されており、
該励磁電源をオンする第１のステップと、前記第１乃至
第Ｎの永久電流スイッチを励磁制御して前記第１乃至第
Ｎのコイルに予め定められた電流を流す第２のステップ
と、前記第１の永久電流スイッチの励磁制御を停止して
前記第１の閉回路を形成する第２のステップと、前記第
２の電流スイッチを励磁制御して前記第２のコイルに流
れる電流を第２の電流とするとともに前記第１のコイル
に流れる電流を第１の電流とする第４のステップと、前
記第２の永久電流スイッチの励磁制御を停止して前記第
２の閉回路を形成する第５のステップと、順次前記第３
乃至前記第Ｎの閉回路を形成して前記第３乃至第Ｎの閉
回路にそれぞれ第３乃至第Ｎの電流を流す第６のステッ
プと、前記励磁電源をオフする第７のステップとを有す
ることを特徴とする超電導電磁石の励磁方法。
２．互いに相互インダクタンスを有する第１乃至第Ｎ（
Ｎは２以上の整数）のコイルと、前記第１乃至第Ｎのコ
イルにそれぞれ並列に接続された第１乃至第Ｎの永久電
流スイッチとを有し、前記第１乃至第Ｎのコイルと前記
第１乃至第Ｎの永久電流スイッチとでのそれぞれ第１乃
至第Ｎの閉回路を形成するようにした超電導電磁石を励
磁する際に用いられ、前記第１のコイル及び前記第１の
永久電流スイッチは励磁電源に連結されており、前記励
磁電源をオンする第１のステップと、前記第１乃至第Ｎ
の永久電流スイッチを励磁制御して前記第１のコイルに
予め定められた電流を流す第２のステップと、前記第２
乃至第Ｎの永久電流スイッチの励磁制御を停止して前記
第２乃至前記第Ｎの閉回路を形成する第３のステップと
、前記第１の永久電流スイッチを励磁制御して前記第１
のコイルに流れる電流を第１の電流とするとともに前記
第２乃至第Ｎのコイルにそれぞれ第２乃至第Ｎの電流を
流す第４のステップと、前記第１の永久電流スイッチの
励磁制御を停止して前記第１の閉回路を形成する第５の
ステップと、前記励磁電源オフする第６のステップとを
有することを特徴とする超電導電磁石の励磁方法。