JPS62108507A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
- Publication number
- JPS62108507A JPS62108507A JP24697685A JP24697685A JPS62108507A JP S62108507 A JPS62108507 A JP S62108507A JP 24697685 A JP24697685 A JP 24697685A JP 24697685 A JP24697685 A JP 24697685A JP S62108507 A JPS62108507 A JP S62108507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- winding
- tension
- blank
- spool
- 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
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Landscapes
- Coil Winding Methods And Apparatuses (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〕
この発明は、コイル巻枠に超電導線を巻回してなる超電
導コイルに関する。
導コイルに関する。
超電導線をコイル巻枠に巻く際、超電導線にはある一定
の張力をかけながら巻くのが通常である。
の張力をかけながら巻くのが通常である。
このように張力をかけて巻く理由の１つは、巻き線時の
作業性のためであり又、もう１つの理由は、巻き上がっ
たコイルに通電したときに生じる、半径方向に広がろう
とする力に抗する力を、あらかじめ超電導線に与えてお
くためである。巻線時の張力を弱くしておくと、巻枠へ
の線材の固定、あるいは、内層側の線材への外層側の線
材の固定が十分になされず、通電時に半径方向あるいは
軸方向に生じる電磁力によって、導体が動きやすくなる
。この導体の動きは、超電導コイルをクエンチさせる原
因になり、超電導線材に流し得る最大電流よりかなり低
い電流でコイルがクエンチしてしまうことが多い。また
、トレーニング現象と呼ばれる、通電する毎にクエンチ
する電流か増加する現象も、超電導コイルの中で、線材
が安定な位置をめざして動くことにより起こると言われ
ている。
作業性のためであり又、もう１つの理由は、巻き上がっ
たコイルに通電したときに生じる、半径方向に広がろう
とする力に抗する力を、あらかじめ超電導線に与えてお
くためである。巻線時の張力を弱くしておくと、巻枠へ
の線材の固定、あるいは、内層側の線材への外層側の線
材の固定が十分になされず、通電時に半径方向あるいは
軸方向に生じる電磁力によって、導体が動きやすくなる
。この導体の動きは、超電導コイルをクエンチさせる原
因になり、超電導線材に流し得る最大電流よりかなり低
い電流でコイルがクエンチしてしまうことが多い。また
、トレーニング現象と呼ばれる、通電する毎にクエンチ
する電流か増加する現象も、超電導コイルの中で、線材
が安定な位置をめざして動くことにより起こると言われ
ている。
これらの現象を起こらないようにするには、巻線時の張
力を大きくすればよいが、巻線張力を大きくするために
は、巻枠の肉厚を厚くして、巻枠を構成する材料が降伏
を起さないようにしなければならない。
力を大きくすればよいが、巻線張力を大きくするために
は、巻枠の肉厚を厚くして、巻枠を構成する材料が降伏
を起さないようにしなければならない。
高均一磁界を必要とする超電導磁石の巻枠に使われる、
非磁性のアルミニウム合金や、ｐ ＲＰなどの弾性限界
の低い材料では、巻枠の肉厚をかなり厚くとらねばなら
なくなり、有効なコイル内径が小さくなったり、コイル
の冷却に要する液体ヘリウム量か増加したりするなどの
不都合が生じる。
非磁性のアルミニウム合金や、ｐ ＲＰなどの弾性限界
の低い材料では、巻枠の肉厚をかなり厚くとらねばなら
なくなり、有効なコイル内径が小さくなったり、コイル
の冷却に要する液体ヘリウム量か増加したりするなどの
不都合が生じる。
この発明は、上述した超電導コイルの欠点を改良したも
ので、導体の動きにより生じるコイルクエンチをなくし
、しかも、コイル巻枠の厚さの薄く、有効内径の大きな
超電導コイルを得ることを目的とする。
ので、導体の動きにより生じるコイルクエンチをなくし
、しかも、コイル巻枠の厚さの薄く、有効内径の大きな
超電導コイルを得ることを目的とする。
コイル巻枠に超電導線を巻く際に線材にかける張力を、
コイルの内径側で強く、外径側で弱くすることにより、
コイル巻枠にかかる力が弱くなるようにする。
コイルの内径側で強く、外径側で弱くすることにより、
コイル巻枠にかかる力が弱くなるようにする。
この発明を実施することにより、導体の動きにより生じ
るクエンチをなくし、線材に流し得る最大の電流を超電
導コイルに通電することが可能になり、トレーニング現
象もなくすことができる。
るクエンチをなくし、線材に流し得る最大の電流を超電
導コイルに通電することが可能になり、トレーニング現
象もなくすことができる。
また、コイル巻枠厚を薄くすることができるので、冷却
に要する液体ヘリウムの量を減らすことができるように
なるとともに、同じ量の線材で得られるコイルの有効内
径を大きくとることが可能になる。
に要する液体ヘリウムの量を減らすことができるように
なるとともに、同じ量の線材で得られるコイルの有効内
径を大きくとることが可能になる。
本発明の実施例を第１図に示す。ソレノイドコイルに通
電したときに生じる、半径方向に広がろうとする力は、
内層部で大きく、外層部で小さい。
電したときに生じる、半径方向に広がろうとする力は、
内層部で大きく、外層部で小さい。
無限長ソレノイドコイルでは、半径方向電磁力の分布は
、直線状で、コイル最外径では０である。
、直線状で、コイル最外径では０である。
有限長ソレノイドコイルでも、半径方向電磁力分布はほ
ぼ直線状であり、最内層で゛最大、最外層で最小となる
。そして最外層の電磁力は半径方向の内向きである。そ
こで、第１図に示すように、巻線張力を層の位置によっ
て変化させ、内Ｍ側で強く、外層側で弱く巻くと、線材
にかかる半径方向圧縮力２も内層側で強く、外層側で弱
くなる。したがって、通電により生じる電磁力がかかっ
た際の各層での圧縮力が、ある一定値以上になるように
しておけば、線材３同志、あるいは線材３と巻枠１は一
定値以上の圧縮力をもって固定されているので、半径方
向には動かないし、軸方向にも、靜止まさつ力をもって
動かないようにすることができる。したがって線材の動
きによるクエンチをこのようにしてなくすことができる
。
ぼ直線状であり、最内層で゛最大、最外層で最小となる
。そして最外層の電磁力は半径方向の内向きである。そ
こで、第１図に示すように、巻線張力を層の位置によっ
て変化させ、内Ｍ側で強く、外層側で弱く巻くと、線材
にかかる半径方向圧縮力２も内層側で強く、外層側で弱
くなる。したがって、通電により生じる電磁力がかかっ
た際の各層での圧縮力が、ある一定値以上になるように
しておけば、線材３同志、あるいは線材３と巻枠１は一
定値以上の圧縮力をもって固定されているので、半径方
向には動かないし、軸方向にも、靜止まさつ力をもって
動かないようにすることができる。したがって線材の動
きによるクエンチをこのようにしてなくすことができる
。
最内層の張力で全層を巻いていた従来のコイルと比べる
と、コイル巻枠１にかかる圧縮力は小さくなるので、巻
枠の厚さを薄くすることができるようになるとともに、
有効内径を大きくとれるようになる。
と、コイル巻枠１にかかる圧縮力は小さくなるので、巻
枠の厚さを薄くすることができるようになるとともに、
有効内径を大きくとれるようになる。
巻線張力の分布は、直線上であってもよいし、軸方向の
電磁力の分布と靜止まさつ力の大きさを考慮して、最適
の張力を与えることもできる。また、液体ヘリウム温度
に冷却した際巻き枠と、線材の熱収縮差も考慮して、最
適の張“４力を与えることもできる。
電磁力の分布と靜止まさつ力の大きさを考慮して、最適
の張力を与えることもできる。また、液体ヘリウム温度
に冷却した際巻き枠と、線材の熱収縮差も考慮して、最
適の張“４力を与えることもできる。
また巻線張力は、１層毎に変えてもよいし、何層か毎に
変化させてもよい。
変化させてもよい。
第１図は本発明の実施例を示す、超電導コイル断面図、
第２図は、従来の超電導コイルの概略断面図である。 １・・・超電導コイル巻枠 ２・・・巻線張力により線材にかかる圧縮応力３・・・
超電導線材 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
第２図は、従来の超電導コイルの概略断面図である。 １・・・超電導コイル巻枠 ２・・・巻線張力により線材にかかる圧縮応力３・・・
超電導線材 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
Claims (1)
- コイル巻枠に超電導線を巻回してなる超電導コイルにお
いて、巻線時に超電導線にかける張力を、コイル内径位
置では大きく、コイル外径位置では小さくして巻回して
な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 |
|---|---|---|---|
| JP24697685A JPS62108507A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24697685A JPS62108507A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62108507A true JPS62108507A (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=17156516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24697685A Pending JPS62108507A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62108507A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0463957U (ja) * | 1990-09-29 | 1992-06-01 | ||
| DE102010040272A1 (de) * | 2010-09-06 | 2012-03-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperatur-Supraleiter (HTS)-Spule |
-
1985
- 1985-11-06 JP JP24697685A patent/JPS62108507A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0463957U (ja) * | 1990-09-29 | 1992-06-01 | ||
| DE102010040272A1 (de) * | 2010-09-06 | 2012-03-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperatur-Supraleiter (HTS)-Spule |
| EP2601660A1 (de) * | 2010-09-06 | 2013-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperatur-supraleiter (hts)-spule |
| JP2013539338A (ja) * | 2010-09-06 | 2013-10-17 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 高温超電導体（ｈｔｓ）コイル |
| US9048015B2 (en) | 2010-09-06 | 2015-06-02 | Siemens Aktiengesellschaft | High-temperature superconductor (HTS) coil |
| DE102010040272B4 (de) | 2010-09-06 | 2018-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperatur-Supraleiter (HTS)-Spule |
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