JPS5830173A - 超電導コイル用永久電流スイッチ - Google Patents
超電導コイル用永久電流スイッチInfo
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- JPS5830173A JPS5830173A JP56129016A JP12901681A JPS5830173A JP S5830173 A JPS5830173 A JP S5830173A JP 56129016 A JP56129016 A JP 56129016A JP 12901681 A JP12901681 A JP 12901681A JP S5830173 A JPS5830173 A JP S5830173A
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- Japan
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- superconducting
- coil
- persistent current
- current switch
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/02—Quenching; Protection arrangements during quenching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超電導コイルを永久電流モードに切換え保持
するときに用いられる永久電流スイッチの改良に関する
。
するときに用いられる永久電流スイッチの改良に関する
。
超電導コイルに電流を供給して永久電流モードに切換え
る方法としては、大きく分けて、リード線を用いる方法
と７２．クスポングを用いる方法とがある。
る方法としては、大きく分けて、リード線を用いる方法
と７２．クスポングを用いる方法とがある。
リード線を用いる方法は、外部電源からリード線を介し
て電流を供給するようにしたもので、この方法を実施す
るに尚っては、通常、第１図に示す回路構成が採用され
る。すなわち、低温容器１内において、超電導コイル２
の両端間に超電導体で形成された永久電流スイッチ３を
並列に接続するとともに上記永久電流スイッチ３０両端
をそれぞれスイッチ４＊、４ｂの一方の端子に接続し、
これらスイッチ４＊、４ｂの他方の端子をリード線を介
して外部直流電源５の出力端に接続する。
て電流を供給するようにしたもので、この方法を実施す
るに尚っては、通常、第１図に示す回路構成が採用され
る。すなわち、低温容器１内において、超電導コイル２
の両端間に超電導体で形成された永久電流スイッチ３を
並列に接続するとともに上記永久電流スイッチ３０両端
をそれぞれスイッチ４＊、４ｂの一方の端子に接続し、
これらスイッチ４＊、４ｂの他方の端子をリード線を介
して外部直流電源５の出力端に接続する。
しかして、実際に電流を供給し、永久電流モードに移行
させるＫは、まず、永久電流スイ。
させるＫは、まず、永久電流スイ。
チ３をオンにしておき、この状態でスイッチ４ｍ、４ｂ
をオンにして外部直流電源５から超電導コイル２に所望
の直流電流を通流させる。
をオンにして外部直流電源５から超電導コイル２に所望
の直流電流を通流させる。
この状態で永久電流スイッチＳをオン状態とし、その後
、外部直流電源５の出力電流を零まで低下させた後スイ
ッチ４ ａ ａ ４ ｂをオフにする。
、外部直流電源５の出力電流を零まで低下させた後スイ
ッチ４ ａ ａ ４ ｂをオフにする。
永久電流スイッチ３をオン状態にすると、今まで超電導
コイル２のインダクタンスに蓄えられていたエネルゼが
永久電流スイッチ３を介して保存され、このとき永久電
流スイッチ３および超電導コイル２は超電導状態にある
ので、上記保存による永久電流が継続して流れ、ここに
永久電流モードが形成されることになる。
コイル２のインダクタンスに蓄えられていたエネルゼが
永久電流スイッチ３を介して保存され、このとき永久電
流スイッチ３および超電導コイル２は超電導状態にある
ので、上記保存による永久電流が継続して流れ、ここに
永久電流モードが形成されることになる。
ところで、上記のようなリード線を用いる方法を実施す
るうえで必要な永久電流スイッチ３としては、専ら、超
電導体で形成され低温容器１外からオン、オフ操作が可
能に設置された機械的なスイッチや、第２図に示すよう
に超電導体１１の外周にヒータ１２を巻装するとともに
外面を樹脂１３で覆って構成され、上記ヒータ１２で超
電導体ＩＩを加熱して常電導状態に転移させることＫよ
ってオフに、またヒータ１２での加熱を停止させて超電
導状態に復帰させることによってオンに切換えるように
したスイ。
るうえで必要な永久電流スイッチ３としては、専ら、超
電導体で形成され低温容器１外からオン、オフ操作が可
能に設置された機械的なスイッチや、第２図に示すよう
に超電導体１１の外周にヒータ１２を巻装するとともに
外面を樹脂１３で覆って構成され、上記ヒータ１２で超
電導体ＩＩを加熱して常電導状態に転移させることＫよ
ってオフに、またヒータ１２での加熱を停止させて超電
導状態に復帰させることによってオンに切換えるように
したスイ。
チなどが用いられている。
しかしながら、上記のように構成されるとともに第１図
に示すように結線されて用いられる従来の永久電流スイ
ッチにあっては次のような問題があった。
に示すように結線されて用いられる従来の永久電流スイ
ッチにあっては次のような問題があった。
すなわち、永久電流スイッチＳを投入した後、スイッチ
４ｍａ４ｂがオフする前に外部直流電源５側からノイズ
電流が流れ込むと、このノイズ電流は、インピーダンス
分のない永久電流スイッチ３を流れゐことになる。した
がって、ノイズ電流のレベルによっては、永久電流スイ
。
４ｍａ４ｂがオフする前に外部直流電源５側からノイズ
電流が流れ込むと、このノイズ電流は、インピーダンス
分のない永久電流スイッチ３を流れゐことになる。した
がって、ノイズ電流のレベルによっては、永久電流スイ
。
チ３を構成する超電導体の臨界電流値を越える場合も起
ζ夛、越え友場金には、上記超電導体（う が常電導状態に転位して永久電流モードが破壊される不
具合があうえ、この好ましくない現象は、超電導コイル
ｊＫＩＩ発される電磁誘導電流によっても起こシ、この
丸め、このような現象の起きない永久電流スイッチの出
現が望まれているのが実情である。
ζ夛、越え友場金には、上記超電導体（う が常電導状態に転位して永久電流モードが破壊される不
具合があうえ、この好ましくない現象は、超電導コイル
ｊＫＩＩ発される電磁誘導電流によっても起こシ、この
丸め、このような現象の起きない永久電流スイッチの出
現が望まれているのが実情である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされ九もので、そ
の目的とするところは、外部直流電源側からノイズが侵
入した場合でも、このノイズによってスイッチの超電導
状態が破壊される處れのない構成簡単な超電導コイル用
永久電流スイッチを提供することにある。
の目的とするところは、外部直流電源側からノイズが侵
入した場合でも、このノイズによってスイッチの超電導
状態が破壊される處れのない構成簡単な超電導コイル用
永久電流スイッチを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、外部直流電源側および超電
導コイル側の両方からノイズが侵入しても、このノイズ
によってスイッチの超電導状態が破壊される虞れがない
構成簡単な超電導コイル用永久電流スイッチを提供する
ことにある。
導コイル側の両方からノイズが侵入しても、このノイズ
によってスイッチの超電導状態が破壊される虞れがない
構成簡単な超電導コイル用永久電流スイッチを提供する
ことにある。
すなわち、本発明は、上述した１つの目的を達成するた
めに、超電導体で形成されたスイッチ要素に超電導体製
のインダクタンス要素を直列に接続して永久電流スイッ
チを構成したものである。
めに、超電導体で形成されたスイッチ要素に超電導体製
のインダクタンス要素を直列に接続して永久電流スイッ
チを構成したものである。
ここでスイッチ要素とは、実質的に超電導状態と常電導
状態とに選択的に切換えることができる加熱用ヒータを
備えた超電導線あるいは超電導体で形成された機械的表
スイ、チを表わしている。また、インダクタンス要素と
は、超電導線を単純にコイル状に巻回したものを表わし
ている。したがりて、スイッチ要素とインダクタンス要
素とを直列に接続すると云う意味には、加熱用ヒータを
備えた超電導線をコイル状に巻回して上記超電導線自身
をスイッチ要素とインダクタンス要素とに用い九場合も
含まれるものである。
状態とに選択的に切換えることができる加熱用ヒータを
備えた超電導線あるいは超電導体で形成された機械的表
スイ、チを表わしている。また、インダクタンス要素と
は、超電導線を単純にコイル状に巻回したものを表わし
ている。したがりて、スイッチ要素とインダクタンス要
素とを直列に接続すると云う意味には、加熱用ヒータを
備えた超電導線をコイル状に巻回して上記超電導線自身
をスイッチ要素とインダクタンス要素とに用い九場合も
含まれるものである。
このような構成の永久電流スイッチであると、リード線
を用いる励磁方法を実施する回路に組込んだとき、外部
電源側からノイズが侵入してもインダクタンス要素の阻
止機能が良好に作用して大きなノイズ電流が永久電流ス
イッチに流れるのを防止する。し九がって、外部電源側
かモードを良好に維持することができる。そしてこの場
合には、超電導線な単にコイル状に巻回してなるインダ
クタンス要素の付加と云う単純構成であるから全体が複
雑化したル製作が面倒化したシするのを防止できる利点
があゐ。
を用いる励磁方法を実施する回路に組込んだとき、外部
電源側からノイズが侵入してもインダクタンス要素の阻
止機能が良好に作用して大きなノイズ電流が永久電流ス
イッチに流れるのを防止する。し九がって、外部電源側
かモードを良好に維持することができる。そしてこの場
合には、超電導線な単にコイル状に巻回してなるインダ
クタンス要素の付加と云う単純構成であるから全体が複
雑化したル製作が面倒化したシするのを防止できる利点
があゐ。
また、本発明は、前述した他の目的を達成すするために
１超電導体で形成されたスイッチ要素およびこのスイッ
チ要素に直列に接続された超電導体製のインダクタンス
要素からなるスイ、チ本体の両端間に常電導体製の抵抗
要素を接続して永久電流スイッチを構成したものである
。
１超電導体で形成されたスイッチ要素およびこのスイッ
チ要素に直列に接続された超電導体製のインダクタンス
要素からなるスイ、チ本体の両端間に常電導体製の抵抗
要素を接続して永久電流スイッチを構成したものである
。
ここで、スイッチ要素およびインダクタンス要素は前述
と同様な構成を意味しているやこのような構成の永久電
流スイッチであると、侵入したノイズをスイッチ本体を
構成しているインダクタンス要素が阻止したとき、との
ノイズ電流を抵抗要素を通して流すことができる・した
がりて、外部電源側からノイズが侵入した場合でも−ま
た、起電導コイルに電磁誘導々どによってノイズが生起
され九場合でも、いずれの場合もノイズ電流がスイッチ
本体に流れるのを防止でき、結局、どのようなノイズが
侵入しても永久電流スイッチが常電導状態に転移するの
を防止でき、構成が簡単でかつ信頼性の高いものを得る
ことができる。
と同様な構成を意味しているやこのような構成の永久電
流スイッチであると、侵入したノイズをスイッチ本体を
構成しているインダクタンス要素が阻止したとき、との
ノイズ電流を抵抗要素を通して流すことができる・した
がりて、外部電源側からノイズが侵入した場合でも−ま
た、起電導コイルに電磁誘導々どによってノイズが生起
され九場合でも、いずれの場合もノイズ電流がスイッチ
本体に流れるのを防止でき、結局、どのようなノイズが
侵入しても永久電流スイッチが常電導状態に転移するの
を防止でき、構成が簡単でかつ信頼性の高いものを得る
ことができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第３図は、本発明の一実施例に係る永久電流スイッチ２
１を示すもので、この永久電流スイッチＬ」は、外観的
には、超電導線２２を単純なコイル状に巻回してなるコ
イル２３と、このコイル２３の外面に電気絶縁材を介し
て添設された加熱用ヒータ２４と、とのヒータ２４の表
面およびコイル２３の表面を覆うように設けられた図示
しない樹脂層とから構成されている・上記のような構成
であると、コイル２３を絶対零ｔＬＫ近い温度に冷却す
ゐと、コイル２３のインピーダンスは、抵抗分が零で、
インダクタンス分だけとなる。ｔた、上記状態で加熱用
ヒータ２４を付勢して超電導線２２を加熱すると、超電
導ｆｌＡ２１は、常電導状態に転移し、このと舞ノ；イ
ル２３のインピーダンスは比較的高い抵抗分とインダク
タンス分とを合成した値となる。し九がって、この永久
電流スイッチ−２１は、実質的にスイッチ要素人とイン
ダクタンス要素Ｂとを直列に接続したもので構成されて
いることになる。
１を示すもので、この永久電流スイッチＬ」は、外観的
には、超電導線２２を単純なコイル状に巻回してなるコ
イル２３と、このコイル２３の外面に電気絶縁材を介し
て添設された加熱用ヒータ２４と、とのヒータ２４の表
面およびコイル２３の表面を覆うように設けられた図示
しない樹脂層とから構成されている・上記のような構成
であると、コイル２３を絶対零ｔＬＫ近い温度に冷却す
ゐと、コイル２３のインピーダンスは、抵抗分が零で、
インダクタンス分だけとなる。ｔた、上記状態で加熱用
ヒータ２４を付勢して超電導線２２を加熱すると、超電
導ｆｌＡ２１は、常電導状態に転移し、このと舞ノ；イ
ル２３のインピーダンスは比較的高い抵抗分とインダク
タンス分とを合成した値となる。し九がって、この永久
電流スイッチ−２１は、実質的にスイッチ要素人とイン
ダクタンス要素Ｂとを直列に接続したもので構成されて
いることになる。
しかして、上記構成の永久電流スイッチ２１を、リード
線法を実施する回路に組込むと、そのときの等価回路は
第４図に示すようになる。
線法を実施する回路に組込むと、そのときの等価回路は
第４図に示すようになる。
この図は第１図に対応させて示すもので同一部分を同一
符号で示している。なお図中Ｃは常電導状態、つまり永
久電流スイッチ１」をオフ状態にしたときの等価抵抗を
示している。
符号で示している。なお図中Ｃは常電導状態、つまり永
久電流スイッチ１」をオフ状態にしたときの等価抵抗を
示している。
したがって、上記構成の永久電流スイッチ土」が組込ま
れ九回路であると、永久電流スイッチ２１をオフさせて
いる状態でスイッチ４ａ。
れ九回路であると、永久電流スイッチ２１をオフさせて
いる状態でスイッチ４ａ。
４ｂを投入し、超電導コイル２に直流電流を流した後、
永久電流スイッチ２１をオンさせ、その後、外部直流電
源６の出力電流を零まで低下させた後、スイッチ４ ａ
ｅ ４ ｂをオフさせるまでの間に外部直流電源５側
からノイズが侵入しても、このノイズに伴なう電流はイ
ンダクタンス要素Ｂの阻止作用によシ永久電流スイッチ
２１に僅かしか流れないことになる。したがって、ノイ
ズの侵入によりて永久電流スイッチ辛÷ ２１が常電導状態に転位するようなことがなくまた、単
純な誘導巻線状の構成であるととからして、結局、前述
し九効来が得られるととＫなる。
永久電流スイッチ２１をオンさせ、その後、外部直流電
源６の出力電流を零まで低下させた後、スイッチ４ ａ
ｅ ４ ｂをオフさせるまでの間に外部直流電源５側
からノイズが侵入しても、このノイズに伴なう電流はイ
ンダクタンス要素Ｂの阻止作用によシ永久電流スイッチ
２１に僅かしか流れないことになる。したがって、ノイ
ズの侵入によりて永久電流スイッチ辛÷ ２１が常電導状態に転位するようなことがなくまた、単
純な誘導巻線状の構成であるととからして、結局、前述
し九効来が得られるととＫなる。
第５図は本発明の他の実施例に係る永久電流スイッチ２
１＆の外観を示すもので、第３図と同一部分は同一符号
で示しである。なお、この図においても各要素０表面を
覆う樹脂層が省略されている。
１＆の外観を示すもので、第３図と同一部分は同一符号
で示しである。なお、この図においても各要素０表面を
覆う樹脂層が省略されている。
こＯ実施例はコイルＸＺＯ両端間に常電導の抵抗体２５
を並列に接続している。すなわち、この実施例はコイル
２Ｓでスイッチ要素Ａとインダクタンス要素Ｂとを直列
に接続してなるスイッチ本体を構成し、このスイッチ本
体の両端間に上記抵抗体２５を接続したものとなってい
る。
を並列に接続している。すなわち、この実施例はコイル
２Ｓでスイッチ要素Ａとインダクタンス要素Ｂとを直列
に接続してなるスイッチ本体を構成し、このスイッチ本
体の両端間に上記抵抗体２５を接続したものとなってい
る。
上記構成の永久電流スイッチ２１１を、リード線法を実
施する回路に組込むと、そのときの等価回路は第６図に
示すようになる。したがつて、上記回路であると、永久
電流スイッチ要素」がオン、スイッチ４ｍ、４ｂがオン
の状態で外部直流電源５側からノイズが侵入したとき、
インダクタンス要素Ｂの阻止機能によってノイズ電流は
スイッチ本体には流れず抵抗体２５に流れることＫなる
。ｔた、電磁鰐導等によって超電導コイル２にノイズが
生起された場合も、このノイズ電流はスイッチ本体には
流れず抵抗体２５に流れることになる。したがって、ど
のようなノイズが侵入しても、このノイズにられること
になる。また、抵抗体２５は超電ｉコイル２がクエンチ
したときの保護抵抗としても機能する。
施する回路に組込むと、そのときの等価回路は第６図に
示すようになる。したがつて、上記回路であると、永久
電流スイッチ要素」がオン、スイッチ４ｍ、４ｂがオン
の状態で外部直流電源５側からノイズが侵入したとき、
インダクタンス要素Ｂの阻止機能によってノイズ電流は
スイッチ本体には流れず抵抗体２５に流れることＫなる
。ｔた、電磁鰐導等によって超電導コイル２にノイズが
生起された場合も、このノイズ電流はスイッチ本体には
流れず抵抗体２５に流れることになる。したがって、ど
のようなノイズが侵入しても、このノイズにられること
になる。また、抵抗体２５は超電ｉコイル２がクエンチ
したときの保護抵抗としても機能する。
なお、上述した各実施例は、本発明を加熱用ヒータ付設
形のものに適用した例であるが、本発明は、これに限定
されるものではなく、スイッチ要素として超電導体で構
成された機械的スイッチを用いるようにしてもよい。ま
た、インダクタンス要素のインダクタンス値は予想すれ
るノイズによって適宜の値に設定される。
形のものに適用した例であるが、本発明は、これに限定
されるものではなく、スイッチ要素として超電導体で構
成された機械的スイッチを用いるようにしてもよい。ま
た、インダクタンス要素のインダクタンス値は予想すれ
るノイズによって適宜の値に設定される。
以上詳述したように、本発明によれば、極めて簡単な構
成であるにも拘わらず、ノイズに対して、いわゆる強す
超電導コイル用永久電流スイ、チを提供できる。
成であるにも拘わらず、ノイズに対して、いわゆる強す
超電導コイル用永久電流スイ、チを提供できる。
第１図はリード線を用いる方法によって超電導コイルを
励磁する回路図、第２図は従来の永久電流スイッチの一
例の外観図、第３図は本発明の一実施例に係る永久電流
スイッチの外観図、第４図は同スイッチを組込んだ励磁
回路図、第５図は本発明の他の実施例に係る永久電流ス
イ、チの外観図、第６図は同スイッチを組込んだ励磁回
路図である。 ２１．２１＊・・・永久電流スイッチ、２２・・・超電
導体、２３・・・コイル、２４・・・加熱用ヒ−ｐ、２
５・・・抵抗体、Ａ・・・スイッチ要素、Ｂ・・インダ
クタンス要素。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １１６図
励磁する回路図、第２図は従来の永久電流スイッチの一
例の外観図、第３図は本発明の一実施例に係る永久電流
スイッチの外観図、第４図は同スイッチを組込んだ励磁
回路図、第５図は本発明の他の実施例に係る永久電流ス
イ、チの外観図、第６図は同スイッチを組込んだ励磁回
路図である。 ２１．２１＊・・・永久電流スイッチ、２２・・・超電
導体、２３・・・コイル、２４・・・加熱用ヒ−ｐ、２
５・・・抵抗体、Ａ・・・スイッチ要素、Ｂ・・インダ
クタンス要素。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １１６図
Claims (1)
- （１）超電導体で形成されたスイッチ要素と、このスイ
ッチ要素に直列に接続された超電導体製のインダクタン
ス要素とを具備してなるととを特徴とする超電導コイル
用永久電流スイッ九（２）超電導体で形成されたスイッ
チ要素および上記スイッチ本体に直列に接続された超電
導体製のインダクタンス要素からまるスイッチ本体と、
このスイッチ本体の両端間に接続された常電導体製の抵
抗要素とを具備してなることを特徴とする超電導コイル
用永久電流スイッチ・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56129016A JPS5830173A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 超電導コイル用永久電流スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56129016A JPS5830173A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 超電導コイル用永久電流スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830173A true JPS5830173A (ja) | 1983-02-22 |
| JPS622474B2 JPS622474B2 (ja) | 1987-01-20 |
Family
ID=14999071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56129016A Granted JPS5830173A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 超電導コイル用永久電流スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830173A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59213110A (ja) * | 1983-05-19 | 1984-12-03 | Fujitsu Ltd | 磁場制御装置 |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP56129016A patent/JPS5830173A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59213110A (ja) * | 1983-05-19 | 1984-12-03 | Fujitsu Ltd | 磁場制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622474B2 (ja) | 1987-01-20 |
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