JPS607365B2 - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
- Publication number
- JPS607365B2 JPS607365B2 JP53013513A JP1351378A JPS607365B2 JP S607365 B2 JPS607365 B2 JP S607365B2 JP 53013513 A JP53013513 A JP 53013513A JP 1351378 A JP1351378 A JP 1351378A JP S607365 B2 JPS607365 B2 JP S607365B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- composite
- superconducting wire
- coil
- embedded
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導コイルに係り、特に核融合装置やエネル
ギー貯蔵装置等大形の超電導装置に好適な超電導コイル
に関する。
ギー貯蔵装置等大形の超電導装置に好適な超電導コイル
に関する。
Ｎｂ，Ｎｂ−Ｔｉ，Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ，ＮＱＳｎなどの
金属、合金、金属間化合物を臨界温度以下に保持するこ
とによって、その電気抵抗が零になるいわゆる超電導現
象についてはよく知られているところであり、この現象
を利用した各種の超電導磁界装置が研究開発中であり、
一部では既に実用化されている。
金属、合金、金属間化合物を臨界温度以下に保持するこ
とによって、その電気抵抗が零になるいわゆる超電導現
象についてはよく知られているところであり、この現象
を利用した各種の超電導磁界装置が研究開発中であり、
一部では既に実用化されている。
超電導磁界装置は従来の鋼鉄を使用した磁界装置に比べ
低損失で強磁界を発生することが可能であり、核融合装
置用超電導電磁石や、ェネルギー貯蔵用超電導装置の開
発が進められている。これらの超電導装置は、その規模
が蓄積エネルギーで数百〜数千メガジュールの大形超電
導装置であり、巻回導体に作用する電磁力が大となるた
め、種々の導体補強構造が提案されている。第１図にそ
の一つの例を示す。超電導ストリップ１は以下に述べる
様な構成となっている。超電導導体２は安定化のため通
常銅の基材３に埋め込まれ、複合超電導線４を形成する
。複合超電導線４は、大形の超電導装置においては発生
する電磁力に対し単独では耐えることが出来ないので、
例えばステンレス鋼の補強金属５に溝を設けて埋込み、
例えば半田などを用いた接合層６により接合されている
。第２図は大形超電導コイルの一つの例を示す平面図で
、前述の超電導ストリップーを円形状に巻回したもので
ある。
低損失で強磁界を発生することが可能であり、核融合装
置用超電導電磁石や、ェネルギー貯蔵用超電導装置の開
発が進められている。これらの超電導装置は、その規模
が蓄積エネルギーで数百〜数千メガジュールの大形超電
導装置であり、巻回導体に作用する電磁力が大となるた
め、種々の導体補強構造が提案されている。第１図にそ
の一つの例を示す。超電導ストリップ１は以下に述べる
様な構成となっている。超電導導体２は安定化のため通
常銅の基材３に埋め込まれ、複合超電導線４を形成する
。複合超電導線４は、大形の超電導装置においては発生
する電磁力に対し単独では耐えることが出来ないので、
例えばステンレス鋼の補強金属５に溝を設けて埋込み、
例えば半田などを用いた接合層６により接合されている
。第２図は大形超電導コイルの一つの例を示す平面図で
、前述の超電導ストリップーを円形状に巻回したもので
ある。
基本的な構成は、超電導ストリップ１の巻回中に適当間
隔でスベーサ１８を配置し、超電導ストリップ１とスベ
ーサ１８とに囲まれた冷却用チャンネル１９を設けるよ
うにしたものである。この超電導コイル７に電流を通じ
た際発生する磁束密度は第３図に示すような分布になる
。即ちコイルの中心８から内周の点９に到るまでは磁束
密度は増加し、内周側の点で最大となる。内周側の点９
から大略コイル断面中央付近の点１０に到るまでは磁束
密度は減少し点１０で零となる。点１０から外周側の点
１１‘こ到るまでは磁束密度は負の方向に増加し、外周
側の点１１で負の最大値となる。更に半径方向に進むに
つれて磁束密度は負から零になるように減少していく。
複合超電導線に発生する電磁力は、複合超電導線に流れ
る電流と磁束密度の積であるから「第４図に示す矢印１
２〜１７の方向となる。即ちコイル断面内周側の部分イ
では電磁力は内周から外周に向う方向となり、外周側の
部分口では電磁力は外周から内周に向かう方向となる。
従来の超電導コイル７は、第４図に示すように超電導ス
トリップの配列が、複合超電導線４が埋込まれる側が全
て内周側となっていた。
隔でスベーサ１８を配置し、超電導ストリップ１とスベ
ーサ１８とに囲まれた冷却用チャンネル１９を設けるよ
うにしたものである。この超電導コイル７に電流を通じ
た際発生する磁束密度は第３図に示すような分布になる
。即ちコイルの中心８から内周の点９に到るまでは磁束
密度は増加し、内周側の点で最大となる。内周側の点９
から大略コイル断面中央付近の点１０に到るまでは磁束
密度は減少し点１０で零となる。点１０から外周側の点
１１‘こ到るまでは磁束密度は負の方向に増加し、外周
側の点１１で負の最大値となる。更に半径方向に進むに
つれて磁束密度は負から零になるように減少していく。
複合超電導線に発生する電磁力は、複合超電導線に流れ
る電流と磁束密度の積であるから「第４図に示す矢印１
２〜１７の方向となる。即ちコイル断面内周側の部分イ
では電磁力は内周から外周に向う方向となり、外周側の
部分口では電磁力は外周から内周に向かう方向となる。
従来の超電導コイル７は、第４図に示すように超電導ス
トリップの配列が、複合超電導線４が埋込まれる側が全
て内周側となっていた。
このためＡの部分では複合超電導線４に発生する電磁力
は補強金属５に対して圧縮力として伝達され、複合超電
導線４と補強金属５とを分離させようとする力とはなら
ないが、Ｂの部分では複合超電導線４に発生する電磁力
は複合超電導線４と補強金属５とを分離させる方向に働
き、発生電磁力の大きさによっては複合超電導線の破損
を招くおそれがある。このため、複合超電導線４と補強
金属５との接合には強度上の特別の注意が必要である。
本発明の目的は上記欠点を無くし、複合超電導線は補強
金属により十分補強され、複合超電導線の破損のない超
電導コイルを提供することにある。本発明は複合超電導
線が補強金属内に埋め込まれる位置を超電導コイルの位
置に応じて変化させたこと、即ち超電導コイルの断面内
周側から断面中央部付近までの間は超電導ストリップの
内周側に複合超電導線を埋め込み、外周部では超電導ス
トリップの外周側に複合超電導線を埋め込んだことを特
徴とするものである。
は補強金属５に対して圧縮力として伝達され、複合超電
導線４と補強金属５とを分離させようとする力とはなら
ないが、Ｂの部分では複合超電導線４に発生する電磁力
は複合超電導線４と補強金属５とを分離させる方向に働
き、発生電磁力の大きさによっては複合超電導線の破損
を招くおそれがある。このため、複合超電導線４と補強
金属５との接合には強度上の特別の注意が必要である。
本発明の目的は上記欠点を無くし、複合超電導線は補強
金属により十分補強され、複合超電導線の破損のない超
電導コイルを提供することにある。本発明は複合超電導
線が補強金属内に埋め込まれる位置を超電導コイルの位
置に応じて変化させたこと、即ち超電導コイルの断面内
周側から断面中央部付近までの間は超電導ストリップの
内周側に複合超電導線を埋め込み、外周部では超電導ス
トリップの外周側に複合超電導線を埋め込んだことを特
徴とするものである。
以下本発明の実施例を図と共に説明する。
第５図は本発明の一実施例を示し、超電導コイルの断面
内周側の部分、即ち区間Ａの部分においては超電導スト
リツプーの内周側に複合超電導線４が位置するように補
強金属５に複合超電導線４は埋め込まれており、超電導
コイルの断面内周側の部分、即ち区間Ｂの部分では複合
超電導線４が超電導ストリップーの外周側に位置するよ
うに補強金属５に複合超電導線４が埋め込まれている。
内周側の部分、即ち区間Ａの部分においては超電導スト
リツプーの内周側に複合超電導線４が位置するように補
強金属５に複合超電導線４は埋め込まれており、超電導
コイルの断面内周側の部分、即ち区間Ｂの部分では複合
超電導線４が超電導ストリップーの外周側に位置するよ
うに補強金属５に複合超電導線４が埋め込まれている。
このように構成することによって複合超電導線４に作用
する磁界によって複合超電導線４に作用する電磁力は矢
印１２〜翼７に示すようになり、どの超電導ストリップ
においても複合超電導線４は補強金属５内に押しつける
ように作用し、複合超電導線４は補強金属５によって十
分に補強される。このため複合超電導線４が破損するの
を防止することが可能となる。以上実施例においては超
電導コイルの断面中央部付近の磁界が零となる部分を境
として複合超電導線が超電導ストリップに埋め込まれる
位置を反転させたものについて示したが、断面中央部付
近の磁界の弱い部分では発生する電磁力が小さいため、
上記実施例のものに限定されず、内周側あるいは外周側
のいずれを選択しても良いことは勿論である。
する磁界によって複合超電導線４に作用する電磁力は矢
印１２〜翼７に示すようになり、どの超電導ストリップ
においても複合超電導線４は補強金属５内に押しつける
ように作用し、複合超電導線４は補強金属５によって十
分に補強される。このため複合超電導線４が破損するの
を防止することが可能となる。以上実施例においては超
電導コイルの断面中央部付近の磁界が零となる部分を境
として複合超電導線が超電導ストリップに埋め込まれる
位置を反転させたものについて示したが、断面中央部付
近の磁界の弱い部分では発生する電磁力が小さいため、
上記実施例のものに限定されず、内周側あるいは外周側
のいずれを選択しても良いことは勿論である。
本発明は以上説明したように構成されたものであるから
、複合超電導線は補強金属によって十分に補強され、複
合超電導線の破損のおそれのない超電導コイルを提供で
きる。
、複合超電導線は補強金属によって十分に補強され、複
合超電導線の破損のおそれのない超電導コイルを提供で
きる。
第１図は超電導ストリップの斜視図、第２図は超電導コ
イルの平面図、第３図は超電導コイルの半径方向に沿っ
ての磁束密度分布を示す特性図、第４図は従来の超電導
コイルの断面図、第５図は本発明の一実施例を示す超電
導コイルの断面図である。 １・・・超電導ストリップ、２・・・超電導体、３・・
・安定化基材「 ４・・・複合超電導線、５…補強金属
、６．．．接合層、７・・・超電導コイル、１８…スベ
ーサー、１９…冷却チャンネル。 繁′図 第２図 多３図 第４図 髪づ図
イルの平面図、第３図は超電導コイルの半径方向に沿っ
ての磁束密度分布を示す特性図、第４図は従来の超電導
コイルの断面図、第５図は本発明の一実施例を示す超電
導コイルの断面図である。 １・・・超電導ストリップ、２・・・超電導体、３・・
・安定化基材「 ４・・・複合超電導線、５…補強金属
、６．．．接合層、７・・・超電導コイル、１８…スベ
ーサー、１９…冷却チャンネル。 繁′図 第２図 多３図 第４図 髪づ図
Claims (1)
- １ 安定化基材中に超電導体を埋め込んだ複合超電導線
と、該複合超電導線の補強のために設けられ該複合超電
導線を埋め込んだ補強金属とにより構成された超電導ス
トリツプを所定数巻回して形成される超電導コイルにお
いて、該超電導コイルの断面内周側から断面中央付近の
範囲にある超電導ストリツプには前記複合超電導線が該
超電導コイルの内周寄りに埋め込まれ、該超電導コイル
の断面中央付近から断面外周側の範囲にある超電導スト
リツプには前記複合超電導線が該超電導コイルの外周寄
りに埋め込まれていることを特徴とする超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53013513A JPS607365B2 (ja) | 1978-02-10 | 1978-02-10 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53013513A JPS607365B2 (ja) | 1978-02-10 | 1978-02-10 | 超電導コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54106864A JPS54106864A (en) | 1979-08-22 |
| JPS607365B2 true JPS607365B2 (ja) | 1985-02-23 |
Family
ID=11835219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53013513A Expired JPS607365B2 (ja) | 1978-02-10 | 1978-02-10 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607365B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0162620U (ja) * | 1988-10-13 | 1989-04-21 | ||
| US20200279681A1 (en) | 2018-12-27 | 2020-09-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Variable-width, spiral-grooved, stacked-plate superconducting magnets and electrically conductive terminal blocks and related construction techniques |
| WO2021236185A1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Mirrored winding pack for stacked-plate superconducting magnets |
| JP7644145B2 (ja) | 2020-05-20 | 2025-03-11 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 高磁界マグネットにおいて力を分散する技法、ならびに関連するシステムおよび方法 |
-
1978
- 1978-02-10 JP JP53013513A patent/JPS607365B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54106864A (en) | 1979-08-22 |
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