[發(fā)明專利]低溫磁體電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880010994.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN110352465B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·斯萊德
• 申請（專利權(quán)）人: 托卡馬克能量有限公司
• 主分類號(hào): H01F6/00
• 分類號(hào): H01F6/00;H01F6/04;H01F6/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種磁體組件，包括：

超導(dǎo)線圈；

低溫系統(tǒng)，包括低溫恒溫器，并且被配置為將所述超導(dǎo)線圈維持在低于超導(dǎo)體的臨界溫度的工作溫度；

DC 電壓源，位于所述低溫恒溫器外部；

開關(guān)模式電源SMPS，位于所述低溫恒溫器內(nèi)部，并且被配置為從所述DC 電壓源向所述超導(dǎo)線圈供應(yīng)電力，所述SMPS 包括具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的降壓變壓器；

電流引線，將所述DC 電壓源連接至所述SMPS；以及

控制器，被配置為：使所述SMPS 向磁體供應(yīng)第一量的電力以便將所述磁體斜升至工作電流，并且在所述磁體的穩(wěn)態(tài)工作期間向所述磁體供應(yīng)第二量的電力，其中，所述第一量的電力大于所述第二量的電力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述變壓器具有非隔離繞組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述變壓器具有隔離繞組。

4.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述變壓器包括鏈結(jié)繞組的透磁材料的芯體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述變壓器具有空心。

6.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述控制器被配置為：使所述 SMPS 在第一占空比上工作以便供應(yīng)所述第一量的電力，并且在第二占空比上工作以便供應(yīng)所述第二量的電力，其中，所述第一占空比大于所述第二占空比。

7.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述控制器被配置為：使所述DC 電壓源向所述SMPS 供應(yīng)第一電壓以便供應(yīng)所述第一量的電力，并且向所述SMPS 供應(yīng)第二電壓以便供應(yīng)所述第二量的電力，其中，所述第一電壓大于所述第二電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述超導(dǎo)線圈用作所述SMPS 的儲(chǔ)能電感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，至少所述變壓器的所述次級(jí)繞組包括超導(dǎo)材料，并且冷卻系統(tǒng)被配置為將所述超導(dǎo)材料維持在所述超導(dǎo)材料的臨界溫度以下。

10.根據(jù)權(quán)利要求9 所述的磁體組件，其中，所述變壓器的所述次級(jí)繞組包括HTS。

11.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述SMPS 具有以下中的一種的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

正向轉(zhuǎn)換器；

推挽轉(zhuǎn)換器；

半橋轉(zhuǎn)換器；以及

全橋轉(zhuǎn)換器。

12.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述SMPS 的開關(guān)速度小于或等于1 kHz。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁體組件，其中，所述SMPS 的開關(guān)速度小于或等于100 Hz。

14.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述SMPS 的開關(guān)速度小于或等于10 Hz。

15.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述控制器被配置為：監(jiān)控所述超導(dǎo)線圈中的電流，并且當(dāng)所述磁體處于穩(wěn)態(tài)工作時(shí)調(diào)整向所述SMPS 供應(yīng)的所述第二量的電力，以便在所述超導(dǎo)線圈中維持基本上恒定的電流。

16.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的磁體組件，其中，所述超導(dǎo)線圈包括高溫超導(dǎo)體HTS 和低溫超導(dǎo)體LTS 中的一者或兩者。