JPH06120573A - 超電導コイルの励磁装置 - Google Patents
超電導コイルの励磁装置Info
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- JPH06120573A JPH06120573A JP4288166A JP28816692A JPH06120573A JP H06120573 A JPH06120573 A JP H06120573A JP 4288166 A JP4288166 A JP 4288166A JP 28816692 A JP28816692 A JP 28816692A JP H06120573 A JPH06120573 A JP H06120573A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 煩雑な作業なしに、超電導コイルに流す電流
値を調節可能にする。 【構成】 永久電流で運転される超電導コイル２の超電
導線１を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗１３と、上記超電導線１に熱を加えて超電導
でない状態にして、ヒータ回路Ｈに、上記微小抵抗１３
への電流の分流を起させる。
値を調節可能にする。 【構成】 永久電流で運転される超電導コイル２の超電
導線１を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗１３と、上記超電導線１に熱を加えて超電導
でない状態にして、ヒータ回路Ｈに、上記微小抵抗１３
への電流の分流を起させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、永久電流運転される
超電導コイルに流れている永久電流の大きさを制御する
超電導コイルの励磁装置に関するものである。
超電導コイルに流れている永久電流の大きさを制御する
超電導コイルの励磁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は例えばオックスフォード大学出版
発行の「スーパコンダクティング マグネッツ（ＳＵＰ
ＥＲＣＯＮＤＣＵＴＩＮＧ ＭＡＧＮＥＴＳ）」，第２
７３ページに示された従来の超電導コイルの励磁装置を
示であり、図において、２は超電導線１を巻回した超電
導コイル、３は超電導コイル２と励磁電源とを結合する
着脱式電流リード、４はコイル励磁用の上記励磁電源で
ある。
発行の「スーパコンダクティング マグネッツ（ＳＵＰ
ＥＲＣＯＮＤＣＵＴＩＮＧ ＭＡＧＮＥＴＳ）」，第２
７３ページに示された従来の超電導コイルの励磁装置を
示であり、図において、２は超電導線１を巻回した超電
導コイル、３は超電導コイル２と励磁電源とを結合する
着脱式電流リード、４はコイル励磁用の上記励磁電源で
ある。
【０００３】また、５は永久電流スイッチ、６はヒー
タ、７は熱絶縁物、８はヒータ電源、９，１０はスイッ
チ、１１は超電導コイル２や永久電流スイッチ５等の主
回路を冷却する液体ヘリウムである。
タ、７は熱絶縁物、８はヒータ電源、９，１０はスイッ
チ、１１は超電導コイル２や永久電流スイッチ５等の主
回路を冷却する液体ヘリウムである。
【０００４】次に動作について説明する。はじめに、超
電導コイル２の励磁手順を示す。まず、スイッチ１０を
閉にして、ヒータ６で永久電流スイッチ５を加熱する。
これにより、熱絶縁物７の存在のため、永久電流スイッ
チ５の温度は超電導線の臨界温度以上になる。従って、
永久電流スイッチ５は超電導状態でなくなり、電気抵抗
を有するようになる。
電導コイル２の励磁手順を示す。まず、スイッチ１０を
閉にして、ヒータ６で永久電流スイッチ５を加熱する。
これにより、熱絶縁物７の存在のため、永久電流スイッ
チ５の温度は超電導線の臨界温度以上になる。従って、
永久電流スイッチ５は超電導状態でなくなり、電気抵抗
を有するようになる。
【０００５】そこで、この状態でスイッチ９を閉にする
と、超電導コイル２は励磁電源４により励磁される。こ
の状態を等価回路で表現したのが図９である。ここで、
１２は永久電流スイッチ５の常電導抵抗を表している。
と、超電導コイル２は励磁電源４により励磁される。こ
の状態を等価回路で表現したのが図９である。ここで、
１２は永久電流スイッチ５の常電導抵抗を表している。
【０００６】次に、超電導コイル２に流れる電流が目標
とする電流値に達したところで、永久電流運転に切り替
える。はじめに、スイッチ１０を開にしてヒータ６の加
熱を止め、永久電流スイッチ５を冷却し、その温度を超
電導線１の臨界温度以下にする。こうすることにより、
超電導コイル２の端子は電気抵抗零の超電導線で短絡さ
れたことになる。
とする電流値に達したところで、永久電流運転に切り替
える。はじめに、スイッチ１０を開にしてヒータ６の加
熱を止め、永久電流スイッチ５を冷却し、その温度を超
電導線１の臨界温度以下にする。こうすることにより、
超電導コイル２の端子は電気抵抗零の超電導線で短絡さ
れたことになる。
【０００７】この状態で励磁電源４の電流出力を下げ、
スイッチ９を開にすれば、電流は永久電流スイッチ５を
通って循環する。さらに、外部から液体ヘリウム１１へ
の熱の浸入を防ぐために、着脱式電流リード３を超電導
コイル２から取り外し、液体ヘリウム１１から引き抜
く。このようにして、超電導コイル２は永久電流運転さ
れる。この状態を等価回路で示したものが図１０であ
る。図中、矢印Ｐ１は永久電流を示す。
スイッチ９を開にすれば、電流は永久電流スイッチ５を
通って循環する。さらに、外部から液体ヘリウム１１へ
の熱の浸入を防ぐために、着脱式電流リード３を超電導
コイル２から取り外し、液体ヘリウム１１から引き抜
く。このようにして、超電導コイル２は永久電流運転さ
れる。この状態を等価回路で示したものが図１０であ
る。図中、矢印Ｐ１は永久電流を示す。
【０００８】また、図１１はこれらの手順をタイムチャ
ートで示しており、励磁電源４の電流出力、コイル電流
およびヒータ６に通電される電流の変化を示している。
また、上向きの矢印Ｐ２は着脱式電流リード３の引き抜
きを示している。
ートで示しており、励磁電源４の電流出力、コイル電流
およびヒータ６に通電される電流の変化を示している。
また、上向きの矢印Ｐ２は着脱式電流リード３の引き抜
きを示している。
【０００９】さらに、従来は、永久電流で運転されてい
る超電導コイル２の電流を変化させるとき、下記のよう
な手順をとっていた。はじめに、着脱式電流リード３を
ヘリウムガスで冷却しながら、徐々に液体ヘリウム１１
中に挿入し、永久電流運転されている超電導コイル回路
に接続する。
る超電導コイル２の電流を変化させるとき、下記のよう
な手順をとっていた。はじめに、着脱式電流リード３を
ヘリウムガスで冷却しながら、徐々に液体ヘリウム１１
中に挿入し、永久電流運転されている超電導コイル回路
に接続する。
【００１０】次に、スイッチ９を閉じて励磁電源４の電
流出力を超電導コイル２に永久電流状態で通電されてい
る電流値と等しくする。さらに、スイッチ１０を閉じヒ
ータ６で熱を発生させて、永久電流スイッチ５を超電導
状態でなくし、電気抵抗をもつようにする。
流出力を超電導コイル２に永久電流状態で通電されてい
る電流値と等しくする。さらに、スイッチ１０を閉じヒ
ータ６で熱を発生させて、永久電流スイッチ５を超電導
状態でなくし、電気抵抗をもつようにする。
【００１１】その後、励磁電源４により電流を変化さ
せ、目標の値に調節する。それからスイッチ１０を開に
し、ヒータ６による加熱をやめて、永久電流スイッチ５
を超電導状態に復帰させ、励磁電源４の出力を下げた後
に、着脱式電流リード３を超電導コイル２から切り離
す。
せ、目標の値に調節する。それからスイッチ１０を開に
し、ヒータ６による加熱をやめて、永久電流スイッチ５
を超電導状態に復帰させ、励磁電源４の出力を下げた後
に、着脱式電流リード３を超電導コイル２から切り離
す。
【００１２】この手順のタイムチャートを図１２に表
す。この図は励磁電源４の電流出力、コイル電流および
ヒータ７に通電される電流の時間変化を示している。こ
こで、矢印Ｐ３は着脱式電流リード３の引き抜きを、矢
印Ｐ４は接続をそれぞれ示している。
す。この図は励磁電源４の電流出力、コイル電流および
ヒータ７に通電される電流の時間変化を示している。こ
こで、矢印Ｐ３は着脱式電流リード３の引き抜きを、矢
印Ｐ４は接続をそれぞれ示している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導コイルの
励磁装置は以上のように構成されているので、永久電流
状態にある超電導コイル２の通電電流を変化させるため
の手順，作業が極めて煩雑になるほか、永久電流の値を
精度よく目標値に設定することができないなどの問題点
があった。
励磁装置は以上のように構成されているので、永久電流
状態にある超電導コイル２の通電電流を変化させるため
の手順，作業が極めて煩雑になるほか、永久電流の値を
精度よく目標値に設定することができないなどの問題点
があった。
【００１４】請求項１の発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたものであり、着脱式電流リード
を引き抜いた状態で、電流を変化あるいは微調節できる
超電導コイルの励磁装置を得ることを目的とする。
解消するためになされたものであり、着脱式電流リード
を引き抜いた状態で、電流を変化あるいは微調節できる
超電導コイルの励磁装置を得ることを目的とする。
【００１５】請求項２の発明は超電導線に対する微小抵
抗の取り付けを容易化できる超電導コイルの励磁装置を
得ることを目的とする。
抗の取り付けを容易化できる超電導コイルの励磁装置を
得ることを目的とする。
【００１６】請求項３の発明は超電導線，微小抵抗およ
びヒータの取り付けを容易化できる超電導コイルの励磁
装置を得ることを目的とする。
びヒータの取り付けを容易化できる超電導コイルの励磁
装置を得ることを目的とする。
【００１７】請求項４の発明は永久電流を微調節および
粗調節できる超電導コイルの励磁装置を得ることを目的
とする。
粗調節できる超電導コイルの励磁装置を得ることを目的
とする。
【００１８】請求項５の発明は並列の永久電流スイッチ
に分流する電流を均一化できる超電導コイルの励磁装置
を得ることを目的とする。
に分流する電流を均一化できる超電導コイルの励磁装置
を得ることを目的とする。
【００１９】請求項６の発明は超電導線にヒータの熱を
効率よく印加できる超電導コイルの励磁装置を得ること
を目的とする。
効率よく印加できる超電導コイルの励磁装置を得ること
を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る超
電導コイルの励磁装置は、永久電流で運転される超電導
コイルの超電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取
り付けられた微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超
電導でない状態にして、ヒータ回路に、上記微小抵抗へ
電流の分流を起させるようにしたものである。
電導コイルの励磁装置は、永久電流で運転される超電導
コイルの超電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取
り付けられた微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超
電導でない状態にして、ヒータ回路に、上記微小抵抗へ
電流の分流を起させるようにしたものである。
【００２１】請求項２の発明に係る超電導コイルの励磁
装置は、微小抵抗を超電導線に沿ってハンダ結合したも
のである。
装置は、微小抵抗を超電導線に沿ってハンダ結合したも
のである。
【００２２】請求項３の発明に係る超電導コイルの励磁
装置は、微小抵抗を上記超電導線に沿って結合するハン
ダを設け、上記ヒータ回路を構成するヒータを、上記超
電導線および上記微小抵抗の結合体に巻き付けるように
したものである。
装置は、微小抵抗を上記超電導線に沿って結合するハン
ダを設け、上記ヒータ回路を構成するヒータを、上記超
電導線および上記微小抵抗の結合体に巻き付けるように
したものである。
【００２３】請求項４の発明に係る超電導コイルの励磁
装置は、超電導回路に並列に接続される微小抵抗を、抵
抗値が同一または異なるものを複数個直列接続したもの
である。
装置は、超電導回路に並列に接続される微小抵抗を、抵
抗値が同一または異なるものを複数個直列接続したもの
である。
【００２４】請求項５の発明に係る超電導コイルの励磁
装置は、超電導閉回路に並列接続されて、上記超電導コ
イルの永久電流運転開始時に加熱が停止されて、上記超
電導線の臨界温度以下に切り替えられる複数の永久電流
スイッチとを備え、該永久電流スイッチのそれぞれに、
各永久電流スイッチに流れる電流を均一にするように抵
抗値調節される微小抵抗を直列接続したものである。
装置は、超電導閉回路に並列接続されて、上記超電導コ
イルの永久電流運転開始時に加熱が停止されて、上記超
電導線の臨界温度以下に切り替えられる複数の永久電流
スイッチとを備え、該永久電流スイッチのそれぞれに、
各永久電流スイッチに流れる電流を均一にするように抵
抗値調節される微小抵抗を直列接続したものである。
【００２５】請求項６の発明に係る超電導コイルの励磁
装置は、ヒータ回路のヒータをエポキシ樹脂層で熱絶縁
したものである。
装置は、ヒータ回路のヒータをエポキシ樹脂層で熱絶縁
したものである。
【００２６】
【作用】請求項１の発明における超電導コイルの励磁装
置は、永久電流を保持させた後に、ヒータによる超電導
線の加熱を行い、電流を超電導線に並行に取り付けた微
小抵抗に分流させることで、永久電流運転の状態で電流
を変化させることを可能にし、さらに、微小抵抗により
電流を緩やかに減少させることで、目標とする永久電流
の値を正確に達成可能にする。
置は、永久電流を保持させた後に、ヒータによる超電導
線の加熱を行い、電流を超電導線に並行に取り付けた微
小抵抗に分流させることで、永久電流運転の状態で電流
を変化させることを可能にし、さらに、微小抵抗により
電流を緩やかに減少させることで、目標とする永久電流
の値を正確に達成可能にする。
【００２７】請求項２の発明における超電導コイルの励
磁装置は、ハンダ結合によって微小抵抗を超電導線に容
易に並列接続可能にする。
磁装置は、ハンダ結合によって微小抵抗を超電導線に容
易に並列接続可能にする。
【００２８】請求項３の発明における超電導コイルの励
磁装置は、ヒータをハンダ結合した微小抵抗と超電導線
に対し巻き付けるだけで、永久電流調節器の製作を容易
化する。
磁装置は、ヒータをハンダ結合した微小抵抗と超電導線
に対し巻き付けるだけで、永久電流調節器の製作を容易
化する。
【００２９】請求項４の発明における超電導コイルの励
磁装置は、複数個の直列接続された微小抵抗を、選択的
に超電導線に継げるようにすることで、永久電流の微調
節および粗調節を行えるようにする。
磁装置は、複数個の直列接続された微小抵抗を、選択的
に超電導線に継げるようにすることで、永久電流の微調
節および粗調節を行えるようにする。
【００３０】請求項５の発明における超電導コイルの励
磁装置は、並列接続された永久電流スイッチに分流する
電流を、これらに直列接続した各々の微小抵抗の抵抗値
調節によって均一化する。
磁装置は、並列接続された永久電流スイッチに分流する
電流を、これらに直列接続した各々の微小抵抗の抵抗値
調節によって均一化する。
【００３１】請求項６の発明におけるエポキシ樹脂層
は、ヒータの熱を超電導線に均一かつ効率的に伝えるよ
うに機能する。
は、ヒータの熱を超電導線に均一かつ効率的に伝えるよ
うに機能する。
【００３２】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、２は超電導線１を巻回
した超電導コイル、３は超電導コイル２と励磁電源とを
結合する着脱式電流リード、４はコイル励磁用の上記励
磁電源である。
ついて説明する。図１において、２は超電導線１を巻回
した超電導コイル、３は超電導コイル２と励磁電源とを
結合する着脱式電流リード、４はコイル励磁用の上記励
磁電源である。
【００３３】また、５は永久電流スイッチ、６はヒー
タ、７は熱絶縁物、８はヒータ電源、９，１０はスイッ
チ、１１は超電導コイル２や永久電流スイッチ５等の主
回路を冷却する液体ヘリウムである。
タ、７は熱絶縁物、８はヒータ電源、９，１０はスイッ
チ、１１は超電導コイル２や永久電流スイッチ５等の主
回路を冷却する液体ヘリウムである。
【００３４】さらに、１３は超電導線１に対して並列に
接続された電流減衰用の微小抵抗（例えば銅板）、１４
はヒータ、１５はヒータ１４を加熱する電源、１６はヒ
ータ１４への電流の供給をオン，オフするスイッチであ
る。ここで、ヒータ１４は図２に示すように、超電導線
１に巻き付けられている。なお、ヒータ１４，電源１，
およびスイッチ１６はヒータ回路Ｈを構成している。
接続された電流減衰用の微小抵抗（例えば銅板）、１４
はヒータ、１５はヒータ１４を加熱する電源、１６はヒ
ータ１４への電流の供給をオン，オフするスイッチであ
る。ここで、ヒータ１４は図２に示すように、超電導線
１に巻き付けられている。なお、ヒータ１４，電源１，
およびスイッチ１６はヒータ回路Ｈを構成している。
【００３５】次に動作について説明する。超電導コイル
２が永久電流運転されているとき、スイッチ１６を閉じ
てヒータ１４で超電導線１を加熱する。これにより、超
電導線１の温度は上昇し、超電導状態ではなくなり、微
小抵抗１３に電流の分流が生じ、この時ジュール損失が
起こるため、永久電流は減衰する。このときの等価回路
は図７に示す通りとなる。
２が永久電流運転されているとき、スイッチ１６を閉じ
てヒータ１４で超電導線１を加熱する。これにより、超
電導線１の温度は上昇し、超電導状態ではなくなり、微
小抵抗１３に電流の分流が生じ、この時ジュール損失が
起こるため、永久電流は減衰する。このときの等価回路
は図７に示す通りとなる。
【００３６】また、このときの電流の時間変化は、Ｉ＝
Ｉｏ・ｅｘｐ（−Ｒ／Ｌ・ｔ）のようになる。ただし、
ここでＩｏは初期電流値、Ｌは超電導コイルのインダク
タンス、Ｒは微小抵抗である。
Ｉｏ・ｅｘｐ（−Ｒ／Ｌ・ｔ）のようになる。ただし、
ここでＩｏは初期電流値、Ｌは超電導コイルのインダク
タンス、Ｒは微小抵抗である。
【００３７】従って、この式より、例えば自己インダク
タンス１Ｈの超電導コイル２の永久電流を変化させるた
めに、０．５Ωの微小抵抗１３を有する永久電流調節器
を用いた場合、１分間で電流を３％減少させることがで
きることが分かる。
タンス１Ｈの超電導コイル２の永久電流を変化させるた
めに、０．５Ωの微小抵抗１３を有する永久電流調節器
を用いた場合、１分間で電流を３％減少させることがで
きることが分かる。
【００３８】また、超電導コイル２に流れる電流が目標
の値になった時、スイッチ１６を開にして、ヒータ１４
による加熱をやめることにより、再び超電導線１の温度
が下がり、超電導状態に復帰するため、分流していた電
流が超電導線１に戻り、永久電流運転に戻る。このよう
にして、超電導コイル２の通電電流を、着脱式電流リー
ド３を引き抜いたままの状態で、変化させることができ
る。
の値になった時、スイッチ１６を開にして、ヒータ１４
による加熱をやめることにより、再び超電導線１の温度
が下がり、超電導状態に復帰するため、分流していた電
流が超電導線１に戻り、永久電流運転に戻る。このよう
にして、超電導コイル２の通電電流を、着脱式電流リー
ド３を引き抜いたままの状態で、変化させることができ
る。
【００３９】なお、一般に大電流が流れている超電導線
１に外部から熱を加えると、超電導線１の温度が上が
り、超電導状態でなくなり電気抵抗をもつ。このため、
超電導線１の中で自己電流によるジュール損失が生じ、
発熱が起こる。
１に外部から熱を加えると、超電導線１の温度が上が
り、超電導状態でなくなり電気抵抗をもつ。このため、
超電導線１の中で自己電流によるジュール損失が生じ、
発熱が起こる。
【００４０】この熱が超電導線１に沿って伝導していく
ために、超電導線１の温度が上昇し、超電導状態でない
領域が急速に広がっていくという現象がある。これをク
エンチと呼んでいる。このクエンチを起こすと、超電導
電流は消失してしまう。
ために、超電導線１の温度が上昇し、超電導状態でない
領域が急速に広がっていくという現象がある。これをク
エンチと呼んでいる。このクエンチを起こすと、超電導
電流は消失してしまう。
【００４１】これを防ぐために電流容量の大きな微小抵
抗１３をヒータ１４によって加熱される超電導線１に並
列に取り付け、超電導線１が超電導状態でなくなり、電
気抵抗を有したときに、電流が速やかに微小抵抗１３に
分流するようにしている。
抗１３をヒータ１４によって加熱される超電導線１に並
列に取り付け、超電導線１が超電導状態でなくなり、電
気抵抗を有したときに、電流が速やかに微小抵抗１３に
分流するようにしている。
【００４２】また、この時、微小抵抗１３で発生するジ
ュール損失は小さく、さらに微小抵抗１３は十分に冷却
されているため、微小抵抗１３，ヒータ１４および超電
導線１からなる永久電流調節器の温度上昇はなく、超電
導線１においてクエンチが生じることはない。
ュール損失は小さく、さらに微小抵抗１３は十分に冷却
されているため、微小抵抗１３，ヒータ１４および超電
導線１からなる永久電流調節器の温度上昇はなく、超電
導線１においてクエンチが生じることはない。
【００４３】実施例２．なお、上記実施例では微小抵抗
１３を超電導線１に並列に取り付けてあるが、図３に示
すように、例えば無酸素銅の棒材などの微小抵抗１３
を、直接、超電導線１にハンダ１７で結合し、ヒータ１
４を超電導線１の表面に取り付けるようにしてもよい。
これにより、超電導線１に対する微小抵抗１３の並列接
続を容易化および迅速化できる。
１３を超電導線１に並列に取り付けてあるが、図３に示
すように、例えば無酸素銅の棒材などの微小抵抗１３
を、直接、超電導線１にハンダ１７で結合し、ヒータ１
４を超電導線１の表面に取り付けるようにしてもよい。
これにより、超電導線１に対する微小抵抗１３の並列接
続を容易化および迅速化できる。
【００４４】実施例３．さらに、図４は微小抵抗１３が
ハンダ付けされた超電導線１の周囲にヒータ１４を巻い
て、永久電流調節器を構成したものを示す。このような
構造にすることにより、ヒータ１４を含む永久電流調節
器の製作を容易化できる。
ハンダ付けされた超電導線１の周囲にヒータ１４を巻い
て、永久電流調節器を構成したものを示す。このような
構造にすることにより、ヒータ１４を含む永久電流調節
器の製作を容易化できる。
【００４５】実施例４．また、図５は抵抗値が同じかあ
るいは異なる複数の微小抵抗１３を持った永久電流調節
器を直列に具備することにより、大きい微小抵抗をもつ
ものをあるいは各々微小抵抗を持った複数の永久電流調
節器を一度に、それぞれ動作させることにより、永久電
流の粗調節を行い、あるいは小さい微小抵抗のものを用
いて電流の微調節を行うことができる。
るいは異なる複数の微小抵抗１３を持った永久電流調節
器を直列に具備することにより、大きい微小抵抗をもつ
ものをあるいは各々微小抵抗を持った複数の永久電流調
節器を一度に、それぞれ動作させることにより、永久電
流の粗調節を行い、あるいは小さい微小抵抗のものを用
いて電流の微調節を行うことができる。
【００４６】実施例５．さらにまた、複数個の永久電流
スイッチ５を、図６に示すように並列に具備する超電導
コイル２では、それぞれの永久電流スイッチ５のヒータ
６をオフにした時、永久電流スイッチ５の自己インダク
タンスと接続抵抗のばらつきのために、電流の分流が均
等には起こらない。
スイッチ５を、図６に示すように並列に具備する超電導
コイル２では、それぞれの永久電流スイッチ５のヒータ
６をオフにした時、永久電流スイッチ５の自己インダク
タンスと接続抵抗のばらつきのために、電流の分流が均
等には起こらない。
【００４７】一般には、このような電流の不均一を防ぐ
ために、それぞれの永久電流スイッチ５に、直列に異な
った大きさの微小抵抗を接続して各電流のバランスをと
っている。
ために、それぞれの永久電流スイッチ５に、直列に異な
った大きさの微小抵抗を接続して各電流のバランスをと
っている。
【００４８】しかし、ここでは、図６に示すように、微
小抵抗１３，ヒータ１４および電源１５からなる永久電
流調節器を挿入し、それぞれの永久電流スイッチ５に流
れている電流を、電流計１８でモニターしながら、これ
らの永久電流調節器を動作させて、電流の分流の不均一
化の解消を行う。
小抵抗１３，ヒータ１４および電源１５からなる永久電
流調節器を挿入し、それぞれの永久電流スイッチ５に流
れている電流を、電流計１８でモニターしながら、これ
らの永久電流調節器を動作させて、電流の分流の不均一
化の解消を行う。
【００４９】実施例６．なお、上記各永久電流調節器を
構成するヒータ１４部分をエポキシ樹脂層などで被覆し
て熱絶縁することによって、超電導線１に熱が効率よく
印加できるようにし、これにより永久電流調節器のスイ
ッチング速度を向上させることもできる。
構成するヒータ１４部分をエポキシ樹脂層などで被覆し
て熱絶縁することによって、超電導線１に熱が効率よく
印加できるようにし、これにより永久電流調節器のスイ
ッチング速度を向上させることもできる。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、永久電流で運転される超電導コイルの超電導線を含
む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられた微小抵抗
と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない状態にし
て、ヒータ回路に、上記微小抵抗へ電流の分流を起させ
るように構成したので、着脱式電流リードを引き抜いた
状態で、永久電流運転されている超電導コイルの通電電
流値を変化させることが可能であり、従来のような煩雑
な操作が不必要となるほか、電流値調節のために、一旦
液体ヘリウムの外に出した着脱式電流リードを再び液に
挿入することがないので、ヘリウムの蒸発量を少なくす
ることができるものが得られる効果がある。
ば、永久電流で運転される超電導コイルの超電導線を含
む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられた微小抵抗
と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない状態にし
て、ヒータ回路に、上記微小抵抗へ電流の分流を起させ
るように構成したので、着脱式電流リードを引き抜いた
状態で、永久電流運転されている超電導コイルの通電電
流値を変化させることが可能であり、従来のような煩雑
な操作が不必要となるほか、電流値調節のために、一旦
液体ヘリウムの外に出した着脱式電流リードを再び液に
挿入することがないので、ヘリウムの蒸発量を少なくす
ることができるものが得られる効果がある。
【００５１】請求項２の発明によれば、微小抵抗を超電
導線に沿ってハンダ結合するように構成したので、微小
抵抗の超電導線に対する並列接続の作業を容易化，確実
化できるものが得られる効果がある。
導線に沿ってハンダ結合するように構成したので、微小
抵抗の超電導線に対する並列接続の作業を容易化，確実
化できるものが得られる効果がある。
【００５２】請求項３の発明によれば、微小抵抗を上記
超電導線に沿って結合するハンダを設け、上記ヒータ回
路を構成するヒータを、上記超電導線および上記微小抵
抗の結合体に巻き付けるように構成したので、微小抵抗
の超電導線に対する並列接続および超電導線に対するヒ
ータの取り付けをそれぞれ確実化，容易化できるものが
得られる効果がある。
超電導線に沿って結合するハンダを設け、上記ヒータ回
路を構成するヒータを、上記超電導線および上記微小抵
抗の結合体に巻き付けるように構成したので、微小抵抗
の超電導線に対する並列接続および超電導線に対するヒ
ータの取り付けをそれぞれ確実化，容易化できるものが
得られる効果がある。
【００５３】請求項４の発明によれば、超電導回路に並
列に接続される微小抵抗を、抵抗値が同一または異なる
ものを複数個直列接続するように構成したので超電導コ
イルに流れる永久電流の微調節および粗調節を容易に実
施できるものが得られる効果がある。
列に接続される微小抵抗を、抵抗値が同一または異なる
ものを複数個直列接続するように構成したので超電導コ
イルに流れる永久電流の微調節および粗調節を容易に実
施できるものが得られる効果がある。
【００５４】請求項５の発明によれば、超電導閉回路に
並列接続されて、上記超電導コイルの永久電流運転開始
時に加熱が停止されて、上記超電導線の臨界温度以下に
切り替えられる複数の永久電流スイッチとを備え、該永
久電流スイッチのそれぞれに、各永久電流スイッチに流
れる電流を均一にするように抵抗値調節される微小抵抗
を直列接続するように構成したので、並列接続された各
永久電流スイッチに分流する電流を均一化できるものが
得られる効果がある。
並列接続されて、上記超電導コイルの永久電流運転開始
時に加熱が停止されて、上記超電導線の臨界温度以下に
切り替えられる複数の永久電流スイッチとを備え、該永
久電流スイッチのそれぞれに、各永久電流スイッチに流
れる電流を均一にするように抵抗値調節される微小抵抗
を直列接続するように構成したので、並列接続された各
永久電流スイッチに分流する電流を均一化できるものが
得られる効果がある。
【００５５】請求項６の発明によれば、ヒータ回路のヒ
ータをエポキシ樹脂層で熱絶縁するように構成したの
で、超電導線に対して効率的にヒータの熱を印加できる
ものが得られる効果がある。
ータをエポキシ樹脂層で熱絶縁するように構成したの
で、超電導線に対して効率的にヒータの熱を印加できる
ものが得られる効果がある。
【図１】請求項１の発明の一実施例による超電導コイル
の励磁装置を示す回路図である。
の励磁装置を示す回路図である。
【図２】図１における微小抵抗の接続構造を示す斜視図
である。
である。
【図３】請求項２の発明の一実施例による微小抵抗の接
続構造を示す斜視図である。
続構造を示す斜視図である。
【図４】請求項３の発明の一実施例による微小抵抗およ
びヒータの取付構造を示す斜視図である。
びヒータの取付構造を示す斜視図である。
【図５】請求項４の発明の一実施例による超電導コイル
の励磁装置を示す回路図である。
の励磁装置を示す回路図である。
【図６】請求項５の発明の一実施例による超電導コイル
の励磁装置を示す回路図である。
の励磁装置を示す回路図である。
【図７】請求項１の発明において永久電流調節中の励磁
回路を示す等価回路図である。
回路を示す等価回路図である。
【図８】従来の超電導コイルの励磁装置を示す回路図で
ある。
ある。
【図９】従来の超電導コイル励磁中の励磁回路を示す等
価回路図である。
価回路図である。
【図１０】従来の超電導コイルの永久電流運転中の励磁
回路を示す等価回路図である。
回路を示す等価回路図である。
【図１１】超電導コイルを永久電流運転するときの図８
の回路各部の信号を示すタイムチャートである。
の回路各部の信号を示すタイムチャートである。
【図１２】永久電流運転されている超電導コイルの電流
を変化させる際の図８の回路各部の信号を示すタイムチ
ャートである。
を変化させる際の図８の回路各部の信号を示すタイムチ
ャートである。
１ 超電導線 ２ 超電導コイル ５ 永久電流スイッチ １３ 微小抵抗 １４ ヒータ １７ ハンダ Ｈ ヒータ回路
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】しかし、ここでは、図６に示すように、微
小抵抗１３，ヒータ１４および電源１５からなる永久電
流調節器を挿入し、それぞれの永久電流スイッチ５に流
れている電流を、電流計１８でモニターしながら、これ
らの永久電流調節器を動作させて、電流の分流の不均一
化の解消を行う。なお、上記実施例１から実施例４で
は、微小抵抗１３を超電導線１に対して並列に接続した
が、この実施例の図６に示したように、微小抵抗１３を
永久電流スイッチ５に直列に接続し、さらに、永久電流
スイッチ５に微小抵抗１３を付加したものとしてもよ
い。
小抵抗１３，ヒータ１４および電源１５からなる永久電
流調節器を挿入し、それぞれの永久電流スイッチ５に流
れている電流を、電流計１８でモニターしながら、これ
らの永久電流調節器を動作させて、電流の分流の不均一
化の解消を行う。なお、上記実施例１から実施例４で
は、微小抵抗１３を超電導線１に対して並列に接続した
が、この実施例の図６に示したように、微小抵抗１３を
永久電流スイッチ５に直列に接続し、さらに、永久電流
スイッチ５に微小抵抗１３を付加したものとしてもよ
い。
Claims (6)
- 【請求項１】 永久電流で運転される超電導コイルの超
電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない
状態にして、上記微小抵抗へ電流の分流を起させるヒー
タ回路とを備えた超電導コイルの励磁装置。 - 【請求項２】 永久電流で運転される超電導コイルの超
電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない
状態にして、上記微小抵抗へ電流の分流を起させるヒー
タ回路と、上記微小抵抗を上記超電導線に沿って結合す
るハンダとを備えた超電導コイルの励磁装置。 - 【請求項３】 永久電流で運転される超電導コイルの超
電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない
状態にして、上記微小抵抗へ電流の分流を起させるヒー
タ回路と、上記微小抵抗を上記超電導線に沿って結合す
るハンダと、上記ヒータ回路を構成し、上記超電導線お
よび上記微小抵抗の結合体に巻き付けられたヒータとを
備えた超電導コイルの励磁装置。 - 【請求項４】 永久電流で運転される超電導コイルの超
電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない
状態にして、上記微小抵抗へ電流の分流を起させるヒー
タ回路とを備え、上記微小抵抗を、抵抗値が同一または
異なるものが複数個直列接続されたものとした超電導コ
イルの励磁装置。 - 【請求項５】 永久電流で運転される超電導コイルの超
電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない
状態にして、上記微小抵抗へ電流の分流を起させるヒー
タ回路と、上記超電導閉回路に並列接続され、上記超電
導コイルの永久電流運転開始時に加熱が停止されて、上
記超電導線の臨界温度以下に切り替えられる複数の永久
電流スイッチとを備え、該永久電流スイッチのそれぞれ
に、各永久電流スイッチに流れる電流を均一にする微小
抵抗を直列接続した超電導コイルの励磁装置。 - 【請求項６】 永久電流で運転される超電導コイルの超
電導線を含む超電導閉回路の一部に並列に取り付けられ
た微小抵抗と、上記超電導線に熱を加えて超電導でない
状態にして、上記微小抵抗へ電流の分流を起させるヒー
タ回路と、該ヒータ回路のヒータを熱絶縁するエポキシ
樹脂層とを備えた超電導コイルの励磁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288166A JPH06120573A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 超電導コイルの励磁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288166A JPH06120573A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 超電導コイルの励磁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120573A true JPH06120573A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17726666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4288166A Pending JPH06120573A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 超電導コイルの励磁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120573A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10256030A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導コイル装置 |
| WO2006072630A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Magnex Scientific Limited | Superconducting switch systems |
| JP2019096648A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | 株式会社東芝 | 超電導磁石装置の運転方法および超電導磁石装置 |
| 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 |
| JP2021100052A (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 株式会社日立製作所 | 永久電流スイッチ、超電導電磁石装置、および超電導電磁石装置の永久電流運転方法 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP4288166A patent/JPH06120573A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10256030A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導コイル装置 |
| WO2006072630A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Magnex Scientific Limited | Superconducting switch systems |
| JP2019096648A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | 株式会社東芝 | 超電導磁石装置の運転方法および超電導磁石装置 |
| 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 |
| JP2021100052A (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 株式会社日立製作所 | 永久電流スイッチ、超電導電磁石装置、および超電導電磁石装置の永久電流運転方法 |
| WO2021131178A1 (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 株式会社日立製作所 | 永久電流スイッチ、超電導電磁石装置、および超電導電磁石装置の永久電流運転方法 |
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