[發(fā)明專利]一種含磁環(huán)的高溫超導(dǎo)磁體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710757315.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN107342146B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋萌;梅桂華;李力;史正軍;羅運(yùn)松;林友新;程文峰;夏亞君;胡南南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H01F6/00
• 分類號(hào): H01F6/00;H01F3/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發(fā)明屬于超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含磁環(huán)的高溫超導(dǎo)磁體。本發(fā)明中，第一硅鋼導(dǎo)磁板和第二硅鋼導(dǎo)磁板能夠減少高溫超導(dǎo)繞組端部漏磁場(chǎng)的徑向分量，提高高溫超導(dǎo)繞組端部的臨界電流；該高溫超導(dǎo)磁體無(wú)需增加并聯(lián)高溫超導(dǎo)帶材的數(shù)量，避免了并聯(lián)的高溫超導(dǎo)帶材間容易存在電流分配不均和環(huán)流的問(wèn)題；該高溫超導(dǎo)磁體不改變高溫超導(dǎo)繞組的結(jié)構(gòu)或替換高溫超導(dǎo)材料，可適用于餅式線圈結(jié)構(gòu)和螺線管結(jié)構(gòu)的高溫超導(dǎo)繞組。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含磁環(huán)的高溫超導(dǎo)磁體。

背景技術(shù)

高溫超導(dǎo)磁體采用高溫超導(dǎo)帶材制作，但是高溫超導(dǎo)帶材具有各向異性，高溫超導(dǎo)磁體端部漏磁場(chǎng)的徑向分量將極大降低該位置高溫超導(dǎo)帶材的臨界電流。目前解決端部漏磁場(chǎng)對(duì)高溫超導(dǎo)磁體性能影響的措施主要有兩種。

第一種方法為在高溫超導(dǎo)磁體上、下端部增加并聯(lián)線圈。若將高溫超導(dǎo)磁體從空間上分為上、中、下三段，正常情況下各部位均由相同數(shù)量的高溫超導(dǎo)帶材繞制。由于上、下段的高溫超導(dǎo)帶材在端部漏磁場(chǎng)的作用下載流能力小于中間段，則可以在上、下段增加并聯(lián)高溫超導(dǎo)帶材的數(shù)量。假設(shè)中段線匝采用1根高溫超導(dǎo)帶材繞制以承載電流I，則上、下段可以采用2根高溫超導(dǎo)帶材承載電流I。但是，該結(jié)構(gòu)僅適用于餅式線圈結(jié)構(gòu)，且并聯(lián)的高溫超導(dǎo)帶材間容易存在電流分配不均和環(huán)流，極大地增加了高溫超導(dǎo)磁體在工作時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。

第二種方法與第一種方法相近，同樣將高溫超導(dǎo)磁體分為上、中、下三段，但是將上、下段的高溫超導(dǎo)帶材替換為其它規(guī)格的高溫超導(dǎo)材料。假設(shè)中段線匝采用1根Bi系高溫超導(dǎo)帶材繞制以承載電流I，則上、下段可以采用臨界電流更高的Bi系高溫超導(dǎo)帶材或者Y系高溫超導(dǎo)帶材繞制。但是該方法同樣只適用于餅式線圈結(jié)構(gòu)，且更高臨界電流的Bi系高溫超導(dǎo)帶材或Y系高溫超導(dǎo)帶材價(jià)格均較高，降低了超導(dǎo)磁體的經(jīng)濟(jì)性。若采用的高溫超導(dǎo)帶材已經(jīng)是最高性能的產(chǎn)品，則該方法將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此外，不同規(guī)格的高溫超導(dǎo)帶材在幾何尺寸上存在一定的區(qū)別，從而增加了超導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種含磁環(huán)的高溫超導(dǎo)磁體，用于解決現(xiàn)有技術(shù)只能針對(duì)餅式線圈結(jié)構(gòu)的端部漏磁、并聯(lián)的高溫超導(dǎo)帶材間容易存在電流分配不均和環(huán)流、超導(dǎo)磁體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度高的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種含磁環(huán)的高溫超導(dǎo)磁體，包括：芯筒、高溫超導(dǎo)繞組、第一硅鋼導(dǎo)磁板、第二硅鋼導(dǎo)磁板、第一絕緣板和第二絕緣板；

所述高溫超導(dǎo)繞組繞制于所述芯筒的外壁；

所述芯筒的第一端和所述芯筒的第二端分別開有第一橫向凹槽和第二橫向凹槽；

所述第一硅鋼導(dǎo)磁板和所述第一絕緣板嵌于所述第一橫向凹槽內(nèi)，所述第一絕緣板設(shè)置于所述第一硅鋼導(dǎo)磁板與所述高溫超導(dǎo)繞組之間；

所述第二硅鋼導(dǎo)磁板和所述第二絕緣板嵌于所述第二橫向凹槽內(nèi)，所述第二絕緣板設(shè)置于所述第二硅鋼導(dǎo)磁板與所述高溫超導(dǎo)繞組之間；

所述第一橫向凹槽和所述第二橫向凹槽的深度為5?mm以上；

所述第一硅鋼導(dǎo)磁板的外邊緣凸出所述高溫超導(dǎo)繞組的第一端面的外邊緣5?mm以上；

所述第二硅鋼導(dǎo)磁板的外邊緣凸出所述高溫超導(dǎo)繞組的第二端面的外邊緣5?mm以上。

優(yōu)選的，所述高溫超導(dǎo)繞組為螺旋管結(jié)構(gòu)或餅式線圈結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述芯筒為中空結(jié)構(gòu)；

所述中空結(jié)構(gòu)的橫截面為圓形或跑道形。

優(yōu)選的，所述第一硅鋼導(dǎo)磁板的厚度大于等于所述高溫超導(dǎo)繞組的帶材寬度；

所述第二硅鋼導(dǎo)磁板的厚度大于等于所述高溫超導(dǎo)繞組的帶材寬度。

優(yōu)選的，所述第一硅鋼導(dǎo)磁板和所述第二硅鋼導(dǎo)磁板均為重疊設(shè)置的硅鋼片。