JPS5895803A - 超電導電磁石装置 - Google Patents
超電導電磁石装置Info
- Publication number
- JPS5895803A JPS5895803A JP56193805A JP19380581A JPS5895803A JP S5895803 A JPS5895803 A JP S5895803A JP 56193805 A JP56193805 A JP 56193805A JP 19380581 A JP19380581 A JP 19380581A JP S5895803 A JPS5895803 A JP S5895803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- protective resistor
- superconducting coil
- capacitor
- superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/001—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for superconducting apparatus, e.g. coils, lines, machines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- 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】
発明の技術分野
本発明は、超電導電磁石装置に関する。
発明の技術的背景
近年、静止機器は勿論のこと回転機器をこ至るまで超電
導電磁石装置が用いられている。周知のように、超電導
ｔｆａ石装置は、内部が極低温に保たれた低温容器と、
この低温容器内に収容された超電導コイルと、この超電
導コイルを励磁する電源装置とを主体にして構成されて
いる。
導電磁石装置が用いられている。周知のように、超電導
ｔｆａ石装置は、内部が極低温に保たれた低温容器と、
この低温容器内に収容された超電導コイルと、この超電
導コイルを励磁する電源装置とを主体にして構成されて
いる。
また、永久電流モードに切換えできるようにしたものは
、上記要素に加え、低温容器内にあって前記超電導コイ
ルの両肩を選択的に短絡する永久電流スイッチを設けた
ものとなっている。
、上記要素に加え、低温容器内にあって前記超電導コイ
ルの両肩を選択的に短絡する永久電流スイッチを設けた
ものとなっている。
ところで、このような超電導電磁石装置にあって、たと
えば、超電導コイルが常伝導状態に転移した場合（クエ
ンチ）には、この超電導コイルの焼損等を防止するため
に、今まで超電導コイルに蓄見られてい友エネルギを何
らかの手段で速やかに放出させて電流を零にする必要が
ある。このように、いわゆる緊急時等に超電導コイルに
蓄えられているエネルギを放出させる手段としては、通
常、保護抵抗を介して放出させる手段が採用されている
。すなわち、外部の電源装置から超電導コイルに常に電
流を供給するようにした超電流電磁石装＃ｔ、全例にと
ると、第１図に示すように、ｉｔ電源装置の出力趨と低
温容器２内に収容された超電導コイル３とを接続するリ
ード＠ ４ ｍ 、 ４ ｂ間に保護抵抗５を接続して
おき、超電導コイル３がクエンチしたとき、リード線４
１の途中に介挿されたスイッチ６をオフすることによっ
て、今まで超電導コイル３に蓄えられていたエネルギを
保護抵抗５を介して放出させ、エネルギの多くを低温容
器２外において消費させるようにしている。なお、低温
容器２内にあって、超電導コイル３の両端間に永久電流
スイッチを設けたものにあっても第１図に示す位置に保
護抵抗を接続するようにしている。
えば、超電導コイルが常伝導状態に転移した場合（クエ
ンチ）には、この超電導コイルの焼損等を防止するため
に、今まで超電導コイルに蓄見られてい友エネルギを何
らかの手段で速やかに放出させて電流を零にする必要が
ある。このように、いわゆる緊急時等に超電導コイルに
蓄えられているエネルギを放出させる手段としては、通
常、保護抵抗を介して放出させる手段が採用されている
。すなわち、外部の電源装置から超電導コイルに常に電
流を供給するようにした超電流電磁石装＃ｔ、全例にと
ると、第１図に示すように、ｉｔ電源装置の出力趨と低
温容器２内に収容された超電導コイル３とを接続するリ
ード＠ ４ ｍ 、 ４ ｂ間に保護抵抗５を接続して
おき、超電導コイル３がクエンチしたとき、リード線４
１の途中に介挿されたスイッチ６をオフすることによっ
て、今まで超電導コイル３に蓄えられていたエネルギを
保護抵抗５を介して放出させ、エネルギの多くを低温容
器２外において消費させるようにしている。なお、低温
容器２内にあって、超電導コイル３の両端間に永久電流
スイッチを設けたものにあっても第１図に示す位置に保
護抵抗を接続するようにしている。
背景技術の問題点
上記のように保護抵抗５を接続しておけば、緊急時等に
超電導コイル３に蓄えられていたエネルギを低温容器２
外において速やかに消費させることかできる。しかし、
ｍ１図に示す番４におっては、スイッチ６をオフさせた
とき超電導コイル３の両端間に異常に高い電圧が発生し
、この結果、超ｖｔ′導コイル３の７−間絶縁材を絶縁
破壊させるなどの問題がありた。すなわち、今、第２図
（、）に示すようにスイッチ６を介して超電導コイル３
にＩｏなるｖＬ流が流れているとき、時点ｔ１において
スイッチ６をオフさせると、以後、超電導コイル３に流
れる！ｆｉＩは、超電導コイル３〜保護抵抗５〜超電導
コイル３の閉回路で流れ、時間の経過にしたがって減衰
し、ついには零となる。一方、時点ｔ１においてスイッ
チ６をオフさせると、このオフした時点で超電導コイル
３の両端にはｖＬなる電圧が発生する。
超電導コイル３に蓄えられていたエネルギを低温容器２
外において速やかに消費させることかできる。しかし、
ｍ１図に示す番４におっては、スイッチ６をオフさせた
とき超電導コイル３の両端間に異常に高い電圧が発生し
、この結果、超ｖｔ′導コイル３の７−間絶縁材を絶縁
破壊させるなどの問題がありた。すなわち、今、第２図
（、）に示すようにスイッチ６を介して超電導コイル３
にＩｏなるｖＬ流が流れているとき、時点ｔ１において
スイッチ６をオフさせると、以後、超電導コイル３に流
れる！ｆｉＩは、超電導コイル３〜保護抵抗５〜超電導
コイル３の閉回路で流れ、時間の経過にしたがって減衰
し、ついには零となる。一方、時点ｔ１においてスイッ
チ６をオフさせると、このオフした時点で超電導コイル
３の両端にはｖＬなる電圧が発生する。
この電圧ｖＬは、保護抵抗５の抵抗値をＲとすると、■
、、＝ＩｏＲの値となる。しかし、実際には、超電導コ
イル３の両端には、第２図（ｂ）に示すように上記ｖＬ
Ｖｃ丈−ノ電王ｖ８を重畳した電圧が発生する。サージ
電圧■８は、保護抵抗５のインダクタンス値をＬとし、
スイ、チロをオフさせとなる。スイッチ６としてサイリ
スタのようにとなり、結局、超電導コイル３の両端には
異常に高い電圧が発生することになる。
、、＝ＩｏＲの値となる。しかし、実際には、超電導コ
イル３の両端には、第２図（ｂ）に示すように上記ｖＬ
Ｖｃ丈−ノ電王ｖ８を重畳した電圧が発生する。サージ
電圧■８は、保護抵抗５のインダクタンス値をＬとし、
スイ、チロをオフさせとなる。スイッチ６としてサイリ
スタのようにとなり、結局、超電導コイル３の両端には
異常に高い電圧が発生することになる。
そこで、このような不具合を解消するためにインダクタ
ンス値の十分小さい保護抵抗を用いることが考えられる
が、実際問題としてインダクタンス値の十分小さい抵抗
体を製作することは非常に困離である。
ンス値の十分小さい保護抵抗を用いることが考えられる
が、実際問題としてインダクタンス値の十分小さい抵抗
体を製作することは非常に困離である。
発明の目的
本発明は、このような事情に鑑みてなされ九に超電導コ
イルのエネルギを放出させたとき上記保護抵抗のインダ
クタンス分≦よって発生しようとするサージ電圧を速や
かに吸収することができ、もって、クエンチ検出系や電
源制御系に悪影響を与えずに超電導コイルの保１を図れ
る超電導電磁石装置を提供することにある。
イルのエネルギを放出させたとき上記保護抵抗のインダ
クタンス分≦よって発生しようとするサージ電圧を速や
かに吸収することができ、もって、クエンチ検出系や電
源制御系に悪影響を与えずに超電導コイルの保１を図れ
る超電導電磁石装置を提供することにある。
発明の概要
本発明に係る超電導電磁石装置は、保護抵抗の両端間に
、コンデンサとエネルギ放出時にオン制御されるスイッ
チとの直列回路を設けたことを特徴としている。
、コンデンサとエネルギ放出時にオン制御されるスイッ
チとの直列回路を設けたことを特徴としている。
発明の効果
上述の要素からなる直列回路を保護抵抗の両端間、つま
り保護抵抗と並列に設けているので、超電導コイルのエ
ネルギを放出させるとき、保護抵抗のインダクタンス分
によって異常電圧が発生しようとしても上記コンデンサ
によって吸収され、超電導コイルの両端には、前述した
ｖＬ以上の電圧が発生しないことになる。したがって、
電源側のスイ！チとしてサイリスタのようにし中断時間
の短かいものを用いた場合でも、超電導コイルの層間絶
縁材が異常電圧で絶縁破壊するような事態の発生を防止
することができる。また、保護抵抗としては、インダク
タンス分がある種度存在していても何ら支障がないので
、安価な抵抗体を保護抵抗として用いることができる。
り保護抵抗と並列に設けているので、超電導コイルのエ
ネルギを放出させるとき、保護抵抗のインダクタンス分
によって異常電圧が発生しようとしても上記コンデンサ
によって吸収され、超電導コイルの両端には、前述した
ｖＬ以上の電圧が発生しないことになる。したがって、
電源側のスイ！チとしてサイリスタのようにし中断時間
の短かいものを用いた場合でも、超電導コイルの層間絶
縁材が異常電圧で絶縁破壊するような事態の発生を防止
することができる。また、保護抵抗としては、インダク
タンス分がある種度存在していても何ら支障がないので
、安価な抵抗体を保護抵抗として用いることができる。
また、コンデンサは、常時は、スイ、チによって、いわ
ゆる切り離されているので、たとえば超電導コイルの励
消磁中におけるり工ンチを超電導コイルの両温電圧の変
化から検出する方式の場合であっても上記コンデンサの
存在がクエンチ検出に悪影響を与える虞れがないし、同
様に電源制御にコンデンサの影響が表われるような虞れ
もない。
ゆる切り離されているので、たとえば超電導コイルの励
消磁中におけるり工ンチを超電導コイルの両温電圧の変
化から検出する方式の場合であっても上記コンデンサの
存在がクエンチ検出に悪影響を与える虞れがないし、同
様に電源制御にコンデンサの影響が表われるような虞れ
もない。
発明の実施例
第３図は、本発明の一実施例に係る超電導電磁石装置の
回路構成図であり、第１図と同一部分は同一符号で示し
である。したがって、重複する部分の説明は省略する。
回路構成図であり、第１図と同一部分は同一符号で示し
である。したがって、重複する部分の説明は省略する。
この実施例にあっては、保護抵抗５の両端間にスイッチ
１１とコンデンサ１２とからなる直列回路を接続すると
ともに上記スイッチ１１とスイ、チロとを制御装置１３
で次のように制御している。すなわち、上記制御装置１
３は、たとえばクエンチ検出信号ｐが与えられると、ス
イッチ１１をオン制御するとともに上記スイ。
１１とコンデンサ１２とからなる直列回路を接続すると
ともに上記スイッチ１１とスイ、チロとを制御装置１３
で次のように制御している。すなわち、上記制御装置１
３は、たとえばクエンチ検出信号ｐが与えられると、ス
イッチ１１をオン制御するとともに上記スイ。
チ１１のオン時点から僅かに遅れてスイッチσをオフ制
御するようにしている。
御するようにしている。
したがって、上記構成であれば、クエンチが起こったと
きス゛イッチ６がオフ、スイッチ１１がオンとなってコ
ンデンサ１２が保護抵抗５０両￥ｉ！ｌＫ接続されるの
で、保護抵抗５のイングクタンス分によってサージ電圧
が発生しようとしてもこのサージ電圧はコンデンサ１２
に吸収されることになり、結局、超電導コイル３０両趨
電圧はスイ、チロがオフした電流値■。と保護抵抗５の
抵抗値Ｒとによって決まる値以上にはならないことにな
る。したがって、超電導コイルＳを保護することができ
る。また、常時はスイッチ１１がオフしているので、コ
ンデンサ１２の存在によってクエンチ検出系や電源制御
系が影響を受けることもなく、結局、前述し九効果が得
られることになる。
きス゛イッチ６がオフ、スイッチ１１がオンとなってコ
ンデンサ１２が保護抵抗５０両￥ｉ！ｌＫ接続されるの
で、保護抵抗５のイングクタンス分によってサージ電圧
が発生しようとしてもこのサージ電圧はコンデンサ１２
に吸収されることになり、結局、超電導コイル３０両趨
電圧はスイ、チロがオフした電流値■。と保護抵抗５の
抵抗値Ｒとによって決まる値以上にはならないことにな
る。したがって、超電導コイルＳを保護することができ
る。また、常時はスイッチ１１がオフしているので、コ
ンデンサ１２の存在によってクエンチ検出系や電源制御
系が影響を受けることもなく、結局、前述し九効果が得
られることになる。
なお、スイッチ６．１１としてサイリスタ等の半導体ス
イッチング素子を使用できることは勿論である。また、
永久′４流スイッチを備えたものにも勿論適用できる。
イッチング素子を使用できることは勿論である。また、
永久′４流スイッチを備えたものにも勿論適用できる。
＃１１図は従来の超電導電磁石装置の回路構成図、第２
図（ａ） （ｂ）は同装置の問題点を説明するための図
、第３図は本発明の一実施例に係る超電導ｔａ１５装置
の回路構成図である。 １・・・電源装置、３・・・超電導コイル、５・・・保
護抵抗、６．１１・・・スイッチ、１２・・・コンデン
サ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
図（ａ） （ｂ）は同装置の問題点を説明するための図
、第３図は本発明の一実施例に係る超電導ｔａ１５装置
の回路構成図である。 １・・・電源装置、３・・・超電導コイル、５・・・保
護抵抗、６．１１・・・スイッチ、１２・・・コンデン
サ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
Claims (2)
- （１）電磁石を構成する超電導コイルの両端間に保護抵
抗を接続し、上記超電導コイルの異常時等に、上記超電
導コイルに蓄えられているエネル−ｋｆを上記保護抵抗
を介して放出させることＫよって上記エネルギを（′ｆ
４費させるようにした超電導電磁石装置において、前記
保護抵抗の１両肩間に、コンデンサと前記エネルギ放出
時にオン制御されるスイッチとの直列回路を設けてなる
ことを％徴とする超電−導電磁石装置。 - （２） 前記スイッチは、半導体スイッチング素子で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電
導電磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56193805A JPS5895803A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 超電導電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56193805A JPS5895803A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 超電導電磁石装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895803A true JPS5895803A (ja) | 1983-06-07 |
Family
ID=16314057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56193805A Pending JPS5895803A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 超電導電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5895803A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220161959A (ko) * | 2021-05-31 | 2022-12-07 | 서울대학교산학협력단 | 초전도 코일 모듈 |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56193805A patent/JPS5895803A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220161959A (ko) * | 2021-05-31 | 2022-12-07 | 서울대학교산학협력단 | 초전도 코일 모듈 |
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