JPH1131614A - 高温超電導コイル - Google Patents
高温超電導コイルInfo
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- JPH1131614A JPH1131614A JP9184953A JP18495397A JPH1131614A JP H1131614 A JPH1131614 A JP H1131614A JP 9184953 A JP9184953 A JP 9184953A JP 18495397 A JP18495397 A JP 18495397A JP H1131614 A JPH1131614 A JP H1131614A
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- Japan
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- coil
- field distribution
- temperature superconducting
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】クエンチを生じる要因となるテープ導体の幅広
面に垂直方向に加わる磁界の成分が低減され、交流電流
を通電するものにあっても交流損失による温度上昇が抑
制され、超電導状態に安定に保持して運転できるものと
する。 【解決手段】テープ状の高温超電導導体１をボビン５に
捲線してソレノイド状に形成される高温超電導コイルに
おいて、軸方向の両側端部に、低熱伝導性材料からなる
支持部材１１を介して強磁性体からなる磁界分布調整部
材１０を配する。
面に垂直方向に加わる磁界の成分が低減され、交流電流
を通電するものにあっても交流損失による温度上昇が抑
制され、超電導状態に安定に保持して運転できるものと
する。 【解決手段】テープ状の高温超電導導体１をボビン５に
捲線してソレノイド状に形成される高温超電導コイルに
おいて、軸方向の両側端部に、低熱伝導性材料からなる
支持部材１１を介して強磁性体からなる磁界分布調整部
材１０を配する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体窒素温度で超
電導状態に保持される高温超電導導体を用いて構成され
る高温超電導コイルに関する。
電導状態に保持される高温超電導導体を用いて構成され
る高温超電導コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】高温超電導コイルにおいては、例えばビ
スマス系やイットリウム系等の高温超電導体の粉末を銀
パイプ中に充填し、線引き、圧延して形成されたテープ
状の高温超電導導体が一般に用いられている。図３は、
従来の一般的な高温超電導コイルの基本構成を示す断面
図である。図に見られるように、本高温超電導コイル
は、テープ状の高温超電導導体１をコイル巻枠３にパン
ケーキ状に捲線し、内径側の層間に接続部を持たない２
層で一対のパンケーキコイル２を形成し、このように形
成した複数のパンケーキコイル２をボビン５に積層して
装着し、隣接する２個のパンケーキコイル２の間をコイ
ル接続部４により導電接続して構成されている。
スマス系やイットリウム系等の高温超電導体の粉末を銀
パイプ中に充填し、線引き、圧延して形成されたテープ
状の高温超電導導体が一般に用いられている。図３は、
従来の一般的な高温超電導コイルの基本構成を示す断面
図である。図に見られるように、本高温超電導コイル
は、テープ状の高温超電導導体１をコイル巻枠３にパン
ケーキ状に捲線し、内径側の層間に接続部を持たない２
層で一対のパンケーキコイル２を形成し、このように形
成した複数のパンケーキコイル２をボビン５に積層して
装着し、隣接する２個のパンケーキコイル２の間をコイ
ル接続部４により導電接続して構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高温超電導
コイルの巻線に用いられるテープ状の高温超電導導体１
の臨界電流、すなわち超電導状態を保持する許容最大電
流は、テープ導体の温度ならびにテープ導体に加わる磁
界の強さに依存するのみならず、磁界の向きにも大きく
依存することが知られている。図４は、温度が 77
〔Ｋ〕のときのビスマス系高温超電導導体の臨界電流の
磁界の強さおよび方向に対する依存性を示す特性図であ
る。図において縦軸は磁界がゼロのときの値を１として
表示した臨界電流の相対値、横軸は磁界強度であり、図
中にで表示の特性は、磁界がテープ導体の幅広面に平
行に加わったときの特性、またで表示の特性は、磁界
がテープ導体の幅広面に垂直に加わったときの特性であ
る。図に見られるように、磁界の方向がテープ導体の幅
広面に平行である場合には磁界の増大に伴う臨界電流の
低下は比較的小さいが、磁界の方向がテープ導体の幅広
面に垂直に加わる場合には臨界電流は磁界の増大ととも
に大幅に低下し、例えば 0.04 〔Ｔ〕においては、磁界
の方向が平行の場合の臨界電流の約 50 ％となる。
コイルの巻線に用いられるテープ状の高温超電導導体１
の臨界電流、すなわち超電導状態を保持する許容最大電
流は、テープ導体の温度ならびにテープ導体に加わる磁
界の強さに依存するのみならず、磁界の向きにも大きく
依存することが知られている。図４は、温度が 77
〔Ｋ〕のときのビスマス系高温超電導導体の臨界電流の
磁界の強さおよび方向に対する依存性を示す特性図であ
る。図において縦軸は磁界がゼロのときの値を１として
表示した臨界電流の相対値、横軸は磁界強度であり、図
中にで表示の特性は、磁界がテープ導体の幅広面に平
行に加わったときの特性、またで表示の特性は、磁界
がテープ導体の幅広面に垂直に加わったときの特性であ
る。図に見られるように、磁界の方向がテープ導体の幅
広面に平行である場合には磁界の増大に伴う臨界電流の
低下は比較的小さいが、磁界の方向がテープ導体の幅広
面に垂直に加わる場合には臨界電流は磁界の増大ととも
に大幅に低下し、例えば 0.04 〔Ｔ〕においては、磁界
の方向が平行の場合の臨界電流の約 50 ％となる。
【０００４】一方、図３のごとくパンケーキコイルを積
層して構成した高温超電導コイルでは、テープ導体に直
流電流を通電すると図５に模式的に示したごとき磁束７
を生じることとなる。すなわち、コイルの内部には、主
として軸方向、したがってテープ導体の幅広面に平行な
方向の磁束が生じる。このうち、コイル積層方向中央部
では軸方向の成分のみとなり、磁束密度の絶対値は図中
にＡで表示したテープ導体の内接部分において最大とな
る。コイルの内部を中央部から端部へと向かうにしたが
って磁束が発散するので、磁束密度の絶対値は減少する
が、一方、中心軸より隔たるにしたがい、径方向、した
がってテープ導体の幅広面に垂直な方向成分の大きな磁
束が生じることとなり、特に積層方向の両端のＢ部に位
置するパンケーキコイルでは幅広面に垂直な成分が大き
くなる。
層して構成した高温超電導コイルでは、テープ導体に直
流電流を通電すると図５に模式的に示したごとき磁束７
を生じることとなる。すなわち、コイルの内部には、主
として軸方向、したがってテープ導体の幅広面に平行な
方向の磁束が生じる。このうち、コイル積層方向中央部
では軸方向の成分のみとなり、磁束密度の絶対値は図中
にＡで表示したテープ導体の内接部分において最大とな
る。コイルの内部を中央部から端部へと向かうにしたが
って磁束が発散するので、磁束密度の絶対値は減少する
が、一方、中心軸より隔たるにしたがい、径方向、した
がってテープ導体の幅広面に垂直な方向成分の大きな磁
束が生じることとなり、特に積層方向の両端のＢ部に位
置するパンケーキコイルでは幅広面に垂直な成分が大き
くなる。
【０００５】臨界電流値の磁界角度依存性のない超電導
導体においては、コイルの導体の臨界電流値は磁束密度
の絶対値が最大となる点、すなわち上記の点Ａにおける
磁束密度で定まるので、この値を考慮して形成すれば良
い。しかしながら、上述のごとく高温超電導コイルに用
いられるテープ導体では磁界角度依存性があり、テープ
導体の幅広面に垂直な成分が増大すると臨界電流値は大
幅に低下するので、これらのテープ導体を用いた従来の
高温超電導コイルにおいては、最大磁界での臨界電流値
は十分余裕があるにもかかわらず、積層方向の両端のＢ
部に位置するパンケーキコイルで、幅広面に垂直な磁界
成分が増大し臨界電流値に達することによってクエン
チ、すなわち超電導状態から常電導状態への移行を生
じ、所定の性能が得られない場合がしばしば経験され
た。また、常温空間と連結された電流リードにテープ導
体を接続してコイルに電流を通電するためのリード接続
部においても、パンケーキコイルから引き出されるテー
プ導体が、上記のごとき幅広面に垂直な成分をもつ磁界
を受けることによって常電導状態へと移行し、コイルの
クエンチを引き起こす場合があった。
導体においては、コイルの導体の臨界電流値は磁束密度
の絶対値が最大となる点、すなわち上記の点Ａにおける
磁束密度で定まるので、この値を考慮して形成すれば良
い。しかしながら、上述のごとく高温超電導コイルに用
いられるテープ導体では磁界角度依存性があり、テープ
導体の幅広面に垂直な成分が増大すると臨界電流値は大
幅に低下するので、これらのテープ導体を用いた従来の
高温超電導コイルにおいては、最大磁界での臨界電流値
は十分余裕があるにもかかわらず、積層方向の両端のＢ
部に位置するパンケーキコイルで、幅広面に垂直な磁界
成分が増大し臨界電流値に達することによってクエン
チ、すなわち超電導状態から常電導状態への移行を生
じ、所定の性能が得られない場合がしばしば経験され
た。また、常温空間と連結された電流リードにテープ導
体を接続してコイルに電流を通電するためのリード接続
部においても、パンケーキコイルから引き出されるテー
プ導体が、上記のごとき幅広面に垂直な成分をもつ磁界
を受けることによって常電導状態へと移行し、コイルの
クエンチを引き起こす場合があった。
【０００６】これらのうち、前者の両端のパンケーキコ
イルでテープ導体の幅広面に垂直な磁界成分により生じ
るクエンチを回避する方法としては、ボビンの両端のフ
ランジを強磁性体で構成して、パンケーキコイルのテー
プ導体の幅広面に垂直に加わる磁界成分を軽減してクエ
ンチを防止する方法が特開平7-142245号公報に開示され
ており、本構成とすれば、直流電流を通電する高温超電
導コイルにおいては効果的にクエンチが防止される。し
かしながら本構成を用いても、交流電流を通電する高温
超電導コイルにおいては、強磁性体で構成されたボビン
の両端のフランジが交流損失により加熱され、このフラ
ンジにより挟持されているパンケーキコイルが伝導熱に
より温度上昇して臨界電流値が低下し、クエンチに至る
という難点がある。
イルでテープ導体の幅広面に垂直な磁界成分により生じ
るクエンチを回避する方法としては、ボビンの両端のフ
ランジを強磁性体で構成して、パンケーキコイルのテー
プ導体の幅広面に垂直に加わる磁界成分を軽減してクエ
ンチを防止する方法が特開平7-142245号公報に開示され
ており、本構成とすれば、直流電流を通電する高温超電
導コイルにおいては効果的にクエンチが防止される。し
かしながら本構成を用いても、交流電流を通電する高温
超電導コイルにおいては、強磁性体で構成されたボビン
の両端のフランジが交流損失により加熱され、このフラ
ンジにより挟持されているパンケーキコイルが伝導熱に
より温度上昇して臨界電流値が低下し、クエンチに至る
という難点がある。
【０００７】本発明は、上記のごとき従来技術の問題点
を考慮してなされたもので、その目的は、交流電流を通
電するものにあっても、巻回するテープ導体に加わる垂
直方向の磁界成分が低減され、かつ交流損失による温度
上昇が抑制され、また通電用の電流リードに接続するリ
ード接続部に加わる磁界が低減され、超電導状態に安定
して保持して運転できる高温超電導コイルを提供するこ
とにある。
を考慮してなされたもので、その目的は、交流電流を通
電するものにあっても、巻回するテープ導体に加わる垂
直方向の磁界成分が低減され、かつ交流損失による温度
上昇が抑制され、また通電用の電流リードに接続するリ
ード接続部に加わる磁界が低減され、超電導状態に安定
して保持して運転できる高温超電導コイルを提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、 （１）液体窒素温度で超電導状態に保持される高温超電
導材を用いた導体を巻回し、ボビンに支持してソレノイ
ド状コイルとし、交流電流を通電して用いる交流用の高
温超電導コイルにおいて、上記のボビンの軸方向の両側
端部に、低熱伝導性材料からなる支持部材を介して、例
えば巻回されたソレノイド状コイルの外径および内径と
ほぼ同一の外径および内径を備えた、強磁性体からなる
磁界分布調整部材を配することとする。また、上記の構
成において、磁界分布調整部材が周方向にスリットを有
してなるものとする。
めに、本発明においては、 （１）液体窒素温度で超電導状態に保持される高温超電
導材を用いた導体を巻回し、ボビンに支持してソレノイ
ド状コイルとし、交流電流を通電して用いる交流用の高
温超電導コイルにおいて、上記のボビンの軸方向の両側
端部に、低熱伝導性材料からなる支持部材を介して、例
えば巻回されたソレノイド状コイルの外径および内径と
ほぼ同一の外径および内径を備えた、強磁性体からなる
磁界分布調整部材を配することとする。また、上記の構
成において、磁界分布調整部材が周方向にスリットを有
してなるものとする。
【０００９】（２）また、液体窒素温度で超電導状態に
保持される高温超電導材を用いた導体を巻回し、ボビン
に支持してソレノイド状コイルとし、直流電流あるいは
交流電流を通電して用いる高温超電導コイルにおいて、
コイルに通電電流を供給するための電流供給端子部の周
囲に、強磁性体からなる磁界シールド部材を配すること
とする。
保持される高温超電導材を用いた導体を巻回し、ボビン
に支持してソレノイド状コイルとし、直流電流あるいは
交流電流を通電して用いる高温超電導コイルにおいて、
コイルに通電電流を供給するための電流供給端子部の周
囲に、強磁性体からなる磁界シールド部材を配すること
とする。
【００１０】上記の（１）のごとく、ボビンの軸方向の
両側端部に強磁性体からなる磁界分布調整部材を配すれ
ば、端部の磁束はこの磁界分布調整部材に集中して分布
するので、ソレノイド状コイルのテープ導体の幅広面に
垂直に加わる磁界成分が軽減され、クエンチが回避され
る。また、この磁界分布調整部材を低熱伝導性材料から
なる支持部材を介して備えることとしているので、交流
電流を通電し交流損失が伴うものにおいても、巻線部分
への熱の侵入が抑制され、安定して通電できることとな
る。また、磁界分布調整部材が周方向にスリットを有し
てなるものとすれば、磁界分布調整部材に発生する渦電
流が防止される。
両側端部に強磁性体からなる磁界分布調整部材を配すれ
ば、端部の磁束はこの磁界分布調整部材に集中して分布
するので、ソレノイド状コイルのテープ導体の幅広面に
垂直に加わる磁界成分が軽減され、クエンチが回避され
る。また、この磁界分布調整部材を低熱伝導性材料から
なる支持部材を介して備えることとしているので、交流
電流を通電し交流損失が伴うものにおいても、巻線部分
への熱の侵入が抑制され、安定して通電できることとな
る。また、磁界分布調整部材が周方向にスリットを有し
てなるものとすれば、磁界分布調整部材に発生する渦電
流が防止される。
【００１１】また、上記の（２）のごとく、電流供給端
子部の周囲に、強磁性体からなる磁界シールド部材を配
すれば、電流供給端子部のテープ導体の引出し部へ加わ
る磁界がほぼゼロとなり、従来見られたようなテープ導
体に加わる磁界成分による通電電流の低下が回避され、
安定して通電できることとなる。
子部の周囲に、強磁性体からなる磁界シールド部材を配
すれば、電流供給端子部のテープ導体の引出し部へ加わ
る磁界がほぼゼロとなり、従来見られたようなテープ導
体に加わる磁界成分による通電電流の低下が回避され、
安定して通電できることとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を説明する。図１の（ａ）は、本発明による高温超
電導コイルの第１の実施例の基本構成を示す断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。図において図３
に示した従来例と同一機能を有する構成部品には同一符
号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の特徴
は、ボビン５に装着して構成したソレノイド状コイル１
３の軸方向の両側端部に、それぞれ支持部材１１によっ
て支持された磁界分布調整部材１０が配されていること
にある。磁界分布調整部材１０は強磁性体である珪素鋼
板等を用いて形成されている。また支持部材１１は低熱
伝導性材料であるステンレス鋼、あるいは繊維強化プラ
スチック材等よりなり、この支持部材１１を円柱状、あ
るいは円筒状に形成して、図１のように複数個円周上等
分の位置に配設してもよく、また支持部材１１を磁界分
布調整部材１０とほぼ同じ径の円筒状としてもよい。ま
た、図１の磁界分布調整部材１０は、周方向にスリット
１２を有しており、このスリット１２により磁界分布調
整部材１０に発生する渦電流を防止している。
施例を説明する。図１の（ａ）は、本発明による高温超
電導コイルの第１の実施例の基本構成を示す断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。図において図３
に示した従来例と同一機能を有する構成部品には同一符
号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の特徴
は、ボビン５に装着して構成したソレノイド状コイル１
３の軸方向の両側端部に、それぞれ支持部材１１によっ
て支持された磁界分布調整部材１０が配されていること
にある。磁界分布調整部材１０は強磁性体である珪素鋼
板等を用いて形成されている。また支持部材１１は低熱
伝導性材料であるステンレス鋼、あるいは繊維強化プラ
スチック材等よりなり、この支持部材１１を円柱状、あ
るいは円筒状に形成して、図１のように複数個円周上等
分の位置に配設してもよく、また支持部材１１を磁界分
布調整部材１０とほぼ同じ径の円筒状としてもよい。ま
た、図１の磁界分布調整部材１０は、周方向にスリット
１２を有しており、このスリット１２により磁界分布調
整部材１０に発生する渦電流を防止している。
【００１３】本構成においては、磁界分布調整部材１０
がソレノイド状コイル１３とほぼ同等の内径と外径を備
えて配されており、ソレノイド状コイル１３に通電する
ことにより生じた磁束は、軸方向の両側端部において磁
界分布調整部材１０に集中して分布する。したがって、
その近傍に位置し、従来の構成においてクエンチを生じ
ていたコイルの端部においても、クエンチを引き起こす
要因となっていたテープ導体の幅広面に垂直な方向の磁
界が大幅に低下し、臨界電流が高くなるので、クエンチ
を生じることなく安定して通電できることとなる。な
お、図１ではソレノイド状コイル１３が単層構造の場合
の構成が示されているが、多層構造の場合でも本発明の
適用は可能である。
がソレノイド状コイル１３とほぼ同等の内径と外径を備
えて配されており、ソレノイド状コイル１３に通電する
ことにより生じた磁束は、軸方向の両側端部において磁
界分布調整部材１０に集中して分布する。したがって、
その近傍に位置し、従来の構成においてクエンチを生じ
ていたコイルの端部においても、クエンチを引き起こす
要因となっていたテープ導体の幅広面に垂直な方向の磁
界が大幅に低下し、臨界電流が高くなるので、クエンチ
を生じることなく安定して通電できることとなる。な
お、図１ではソレノイド状コイル１３が単層構造の場合
の構成が示されているが、多層構造の場合でも本発明の
適用は可能である。
【００１４】図２は、本発明による高温超電導コイルの
第２の実施例の説明図で、（ａ）は基本構成を示す断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大斜視図である。本図に
おいても、図３に示した従来例と同一機能を有する構成
部品には同一符号を付し、重複する説明は省略する。本
実施例の特徴は、ソレノイド状に形成したコイルに通電
するために、テープ導体の端末部を引出し、常温空間に
他端を配した電流リードへ接続するための電流供給端子
部の構成にある。すなわち、本実施例の構成において
は、図２（ｂ）に示したように、コイルの端部の外側終
端より引き出された高温超電導導体２２を銅あるいは銅
合金のごとき良導電性金属材料よりなる電気導体２１に
接合して形成したリード接続部２０の周囲に、強磁性体
よりなる磁界シールド部材３０を配している。
第２の実施例の説明図で、（ａ）は基本構成を示す断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大斜視図である。本図に
おいても、図３に示した従来例と同一機能を有する構成
部品には同一符号を付し、重複する説明は省略する。本
実施例の特徴は、ソレノイド状に形成したコイルに通電
するために、テープ導体の端末部を引出し、常温空間に
他端を配した電流リードへ接続するための電流供給端子
部の構成にある。すなわち、本実施例の構成において
は、図２（ｂ）に示したように、コイルの端部の外側終
端より引き出された高温超電導導体２２を銅あるいは銅
合金のごとき良導電性金属材料よりなる電気導体２１に
接合して形成したリード接続部２０の周囲に、強磁性体
よりなる磁界シールド部材３０を配している。
【００１５】本構成においては、磁界シールド部材３０
によってリード接続部２０に加わる磁界がシールドさ
れ、ほぼ皆無となるので、従来のごとき磁界、特にテー
プ状導体の幅広面に垂直に加わる磁界による高温超電導
導体２２の常電導移行に伴うコイルのクエンチが防止さ
れ、高温超電導コイルが安定して通電できる。なお、上
述の第１の実施例における、高温超電導コイルの軸方向
の両側端部に支持部材によって支持された磁界分布調整
部材を配設するという構成、および第２の実施例におけ
る、高温超電導コイルの端部のリード接続部の周囲に強
磁性体よりなる磁界シールド部材を配設するという構成
は、いずれも、従来の図３に示されるようなパンケーキ
コイルを積層して構成される高温超電導コイルにも適用
することが可能である。
によってリード接続部２０に加わる磁界がシールドさ
れ、ほぼ皆無となるので、従来のごとき磁界、特にテー
プ状導体の幅広面に垂直に加わる磁界による高温超電導
導体２２の常電導移行に伴うコイルのクエンチが防止さ
れ、高温超電導コイルが安定して通電できる。なお、上
述の第１の実施例における、高温超電導コイルの軸方向
の両側端部に支持部材によって支持された磁界分布調整
部材を配設するという構成、および第２の実施例におけ
る、高温超電導コイルの端部のリード接続部の周囲に強
磁性体よりなる磁界シールド部材を配設するという構成
は、いずれも、従来の図３に示されるようなパンケーキ
コイルを積層して構成される高温超電導コイルにも適用
することが可能である。
【００１６】
【発明の効果】上述のように、本発明においては、 （１）液体窒素温度で超電導状態に保持される高温超電
導材を用いた導体を巻回し、ボビンに支持してソレノイ
ド状コイルとし、交流電流を通電して用いる交流用の高
温超電導コイルにおいて、上記のボビンの軸方向の両側
端部に、低熱伝導性材料からなる支持部材を介して、例
えば巻回されたソレノイド状コイルの外径および内径と
ほぼ同一の外径および内径を備えた、強磁性体からなる
磁界分布調整部材を配することとしたので、巻回するテ
ープ導体に加わる垂直方向の磁界成分が低減されてクエ
ンチが抑制され、かつ交流電流を通電するものにあって
も交流損失による温度上昇が抑制されて、超電導状態に
安定に保持して運転できる高温超電導コイルが得られる
こととなる。また、磁界分布調整部材が周方向にスリッ
トを有してなるものとすれば、磁界分布調整部材に発生
する渦電流を防止できるので、渦電流による熱の発生を
防止することが可能となる。
導材を用いた導体を巻回し、ボビンに支持してソレノイ
ド状コイルとし、交流電流を通電して用いる交流用の高
温超電導コイルにおいて、上記のボビンの軸方向の両側
端部に、低熱伝導性材料からなる支持部材を介して、例
えば巻回されたソレノイド状コイルの外径および内径と
ほぼ同一の外径および内径を備えた、強磁性体からなる
磁界分布調整部材を配することとしたので、巻回するテ
ープ導体に加わる垂直方向の磁界成分が低減されてクエ
ンチが抑制され、かつ交流電流を通電するものにあって
も交流損失による温度上昇が抑制されて、超電導状態に
安定に保持して運転できる高温超電導コイルが得られる
こととなる。また、磁界分布調整部材が周方向にスリッ
トを有してなるものとすれば、磁界分布調整部材に発生
する渦電流を防止できるので、渦電流による熱の発生を
防止することが可能となる。
【００１７】（２）また、液体窒素温度で超電導状態に
保持される高温超電導材を用いた導体を巻回し、ボビン
に支持してソレノイド状コイルとし、直流電流あるいは
交流電流を通電して用いる高温超電導コイルにおいて、
コイルに通電電流を供給するための電流供給端子部の周
囲に、強磁性体からなる磁界シールド部材を配すること
とすれば、通電用の電流リードに接続するリード接続部
に加わる磁界が低減され、リード接続部のテープ導体が
安定して超電導状態に保持されるので、リード接続部の
発熱により加熱されることなく、超電導状態に安定して
保持して運転できる高温超電導コイルが得られることと
なる。
保持される高温超電導材を用いた導体を巻回し、ボビン
に支持してソレノイド状コイルとし、直流電流あるいは
交流電流を通電して用いる高温超電導コイルにおいて、
コイルに通電電流を供給するための電流供給端子部の周
囲に、強磁性体からなる磁界シールド部材を配すること
とすれば、通電用の電流リードに接続するリード接続部
に加わる磁界が低減され、リード接続部のテープ導体が
安定して超電導状態に保持されるので、リード接続部の
発熱により加熱されることなく、超電導状態に安定して
保持して運転できる高温超電導コイルが得られることと
なる。
【図１】（ａ）は本発明による高温超電導コイルの第１
の実施例の基本構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ
矢視図
の実施例の基本構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ
矢視図
【図２】本発明による高温超電導コイルの第２の実施例
の説明図で、（ａ）は基本構成を示す断面図、（ｂ）は
（ａ）のＤ部の拡大斜視図
の説明図で、（ａ）は基本構成を示す断面図、（ｂ）は
（ａ）のＤ部の拡大斜視図
【図３】従来の一般的なソレノイド状の高温超電導コイ
ルの基本構成を示す断面図
ルの基本構成を示す断面図
【図４】77 〔Ｋ〕におけるビスマス系高温超電導導体
の臨界電流の磁界の強さおよび磁界の向きに対する依存
性を示す特性図
の臨界電流の磁界の強さおよび磁界の向きに対する依存
性を示す特性図
【図５】ソレノイド状コイルの生じる磁束分布を模式的
に示した特性図
に示した特性図
１ 高温超電導導体 ２ パンケーキコイル ３ コイル巻枠 ４ コイル接続部 ５ ボビン １０ 磁界分布調整部材 １１ 支持部材 １２ スリット １３ ソレノイド状コイル ２０ リード接続部 ２１ 電気導体 ２２ 高温超電導導体 ３０ 磁界シールド部材
Claims (4)
- 【請求項１】液体窒素温度で超電導状態に保持される高
温超電導材を用いた導体を巻回し、ボビンに支持してソ
レノイド状コイルとし、交流電流を通電して用いる交流
用の高温超電導コイルにおいて、前記のボビンの軸方向
の両側端部に、低熱伝導性材料からなる支持部材を介し
て、強磁性体からなる磁界分布調整部材が配されている
ことを特徴とする高温超電導コイル。 - 【請求項２】前記の磁界分布調整部材が、巻回されたソ
レノイド状コイルの外径および内径とほぼ同一の外径お
よび内径を備えてなることを特徴とする請求項１に記載
の高温超電導コイル。 - 【請求項３】前記の磁界分布調整部材が、周方向にスリ
ットを有してなることを特徴とする請求項２に記載の高
温超電導コイル。 - 【請求項４】液体窒素温度で超電導状態に保持される高
温超電導材を用いた導体を巻回し、ボビンに支持してソ
レノイド状コイルとし、直流電流あるいは交流電流を通
電して用いる高温超電導コイルにおいて、コイルに通電
電流を供給するための電流供給端子部の周囲に、強磁性
体からなる磁界シールド部材が配されていることを特徴
とする高温超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184953A JPH1131614A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 高温超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184953A JPH1131614A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 高温超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1131614A true JPH1131614A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16162246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9184953A Pending JPH1131614A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 高温超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1131614A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-07-10 JP JP9184953A patent/JPH1131614A/ja active Pending
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