[發明專利]一種由磁開關控制類比特高溫超導磁體的勵磁方法

有效

• 申請號: 202110437643.2
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113130163B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 王佳雯;王銀順;柴華;劉偉;劉雅婷;皮偉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H01F6/00
• 分類號: H01F6/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種由磁開關控制的類比特超導磁體的勵磁方法，其特征在于，包括：

（1）所述由磁開關控制的類比特超導磁體由磁開關和高溫超導磁體兩部分組成；其中磁開關是由磁刀和纏繞在磁刀上的線圈組成；所述高溫超導磁體是按照一片雙孔超導片與一片絕緣片堆疊數片，到最后一組雙孔超導片、絕緣片時，在其絕緣片下面接著再堆疊一片雙孔超導片；然后在第一雙孔超導片上面放置上法蘭片，在最后一片雙孔超導片下面放置下法蘭片，再將3根定位桿穿過法蘭片的定位孔，將上述堆疊的各片固定在一起，形成完整的類比特超導磁體；其中絕緣片為與雙孔超導片的結構相同的雙孔絕緣片；所述雙孔超導片為REBCO雙孔環形片，其中雙孔為距離為2mm的一大一小兩個圓孔，在小圓孔中放置銅線雙層繞制的線圈，外接脈沖電源，組成磁通泵，利用磁通泵原理為類比特超導磁體供電；通過控制外接脈沖電源和磁開關的時序進行勵磁，在雙孔超導片兩圓孔外圍會形成閉合回路；

（2）將磁刀對準雙孔超導片中大孔和小孔之間橋的位置，磁刀和纏繞在上面的銅線圈組成磁開關；位于法蘭片上下兩端，線圈兩端外接脈沖電源；當電源給線圈供電時，磁刀上產生磁場，造成雙孔超導片上橋的局部失超；使磁通泵內部勵磁快速達到飽和；

（3）所述的勵磁方法是磁通泵通過內部磁通的變化，感應磁場給類比特高溫超導磁體進行供電，通過控制磁通泵的外接電源和磁開關的時序進行勵磁，在雙孔超導片的兩圓孔外圍會形成閉合回路，因此每個周期的磁通進行累積，直到雙孔超導片達到飽和；采用內部磁通的變化方式能夠快速達到勵磁飽和，使勵磁時間更快、效率更高。

2.根據權利要求1所述的由磁開關控制的類比特超導磁體的勵磁方法，其特征在于，所述由磁開關控制的類比特超導磁體具體制作是將第一雙孔超導片（3-1）涂有REBCO層的一面朝下，再將第一絕緣片（3-2）插入第一雙孔超導片（3-1）下面，將第二超導片（3-3）涂有REBCO層的一面朝上，并放在第一絕緣片（3-2）下面；將第二絕緣片（3-4）插在第二雙孔超導片（3-3）下面，再將第三雙孔超導片（3-5）插在第二絕緣片（3-4）下面，依此類推，同樣地按照一片雙孔超導片與一片絕緣片堆疊數片，到最后一組超導片、絕緣片時，在其絕緣片下面接著堆疊末尾雙孔超導片（3-6）；在第一雙孔超導片（3-1）上面放置上法蘭片（3-8），末尾雙孔超導片（3-6）下面放置下法蘭片（3-7），然后將3根定位桿（3-9）穿過法蘭片的定位孔（3-10），將各片固定在一起形成完整的類比特超導磁體；其中上下法蘭片的外直徑大于雙孔超導片的外直徑，3根定位桿（3-9）穿過上下法蘭片的定位孔（3-10）將組裝的類比特超導磁體的各片壓緊固定，然后將磁開關（3-11）固定在法蘭片上下兩端。

3.根據權利要求1所述的由磁開關控制的類比特超導磁體的勵磁方法，其特征在于，所述雙孔超導片是按照尺寸將方形的片狀襯底切割成有兩個圓孔的圓環片，接著在襯底（1-4）上沉積緩沖層（1-3），然后在緩沖層上鍍上REBCO薄膜（1-2），以及鍍銀和銅薄膜保護層（1-1），以此制作成雙孔超導片。

4.根據權利要求1所述的由磁開關控制的類比特超導磁體的勵磁方法，其特征在于，所述雙孔絕緣片采用現有的PPLP絕緣材料、有機絕緣薄膜、牛皮紙或環氧薄片；絕緣片外直徑略大于超導片外直徑，絕緣片上打有的一大一小兩個圓孔的直徑和雙孔超導片上兩個圓孔的直徑一樣。

5.根據權利要求1所述的由磁開關控制的類比特超導磁體的勵磁方法，其特征在于，所述法蘭片的內直徑的尺寸與超導片的內直徑的尺寸相同，外直徑的尺寸比超導片要略大一些，在其比超導片的表面積多的外圍面積處，對稱開3個定位孔；選擇常用的不銹鋼、環氧玻璃鋼作為磁體的固定材料，在定位桿的外層包裹環氧樹脂薄膜或絕緣漆作為絕緣層。