Обмотка криосоленоида с токоподводом

 

(l9) (И) СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 Н 01 В 17/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 30. 05.88. Бюл. Р 20 (21) 3818492/24-07 (22) 04.12.84 (7 1) Особое конструкторское бюро института высоких температур AH СССР и Энергетический институт им.

Г.М.Кржижановского (72) В.В.Андрианов, В.П.Баев, Г.Л.Березин, Ю.Л.Буянов, В.А.Гончаров, И.А.Кирьенин, С.Ю.Ланцев, В.И.Левитов и В.Я.Старобинский (53) 621.315(088.8) (56) Зенкевич В.Б. и др. Магнитныесистемы на сверхпроводниках. М.: Наука, 1972, с. 136.

Хоукинс. Сверхпроводящие соленоиды. М.: Мир, 1965, с. 243. (54) ОБМОТКА КРИОСОЛЕНОИДА С ТОКО ПОДВОДОМ (57) Изобретение относится к электро" технике и может быть использовано в импульсных сверхпроводящих и криорезистивных устройствах. Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения теплопритока в низ-.. котемпературную зону, а также уменьшения массы и габаритов. Для этого устройство содержит концевые и регулировочные отводы обмотки криосоленоида,соединенные с изолированными токопроводящими элементами, расположенными концентрично. Токопроводящие элементы, соединенные с регулировочными отводами обмотки, выполнен в виде спирали, образованной лентами. Шаг спирали превышает ширину лент. Такое выполнение позволяет компенсировать радиальные термические напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

53 щие элементы 8.

135717<

Изобретение Отн<ц ится к облагти электротехники и может быть использовано н импульгных сверхпроводя— щих и криорезистивных устр(7йг.т(<ах, имеющих обмотки с отводами для сту. пенчатого регулиронапия чигла витков.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности 10 путем уменьшения теплопритока н низкотемпературную зону криостата, а также уменыиенпя массы и габаритов, Изобретение поясняется чертежом.

Криосоленоид,размещенный в криос- 15 тате 1, содержит секционированную обмотку 2 и токоподвод 3. Токоподвод состоит из кожуха 4,tt котором размещен концевой токопроводящий элемент

5, соединенный с концевым отводом 2() обмотки 6, расположе((ным со стороны регулир(<вочных секций. Концевой токопроводящий элемент охлаждается парами криоагента, испаряющегося из ванны криостата. Концевой токопроводящий элемент может быть выполнен из электропроводных прутков, проволок, труб, лент, оплеток и сеток раз.личного сортамента. Эти элементы размещаются внутри кожуха в виде 30 пакета, рулона или пучка для обеспечения наиболыией поверхности теплообмена на единицу заданной площади токонесущего сечения.

На кожухе концевого токопроводящего элемента размещена высоковольтная изоляция 7, намотанная в виде отдельных слоев, например, из фторопластовой ленть(или выполненная из цельных изоляционных труб. Г1ежду 4р изоляционными слоями размещены petyлировочные токопронодящие элементы

8, подсоединяемые к регулировочным отводам обмотки 9 криосоленоида.Регулировочные токопроводящие элементы 45 выполнены в виде спиралей, образованных лентами, навитых с шагом, превышающих их ширину.

Толщина изоляционных слоев определяется напряжением между соседки- 5р ми лентами, тол(хина наружного слоя— напряжением относительно земли последнего регулировочного токопроводящего элемента 8, при этом регуливочные токопрово1(яи<.ие элементы по отношению к концевому токопроводящему элементу 5 располагаются в порядке убывания их потец шгалон. Регуливочные токопрово><я«te элементы 8 раслаинак тся их к< (<такт«ь<с к<7>1(,на (О, Об ос ttCЧ tt tt;3<0ttt tt(! Il< 7JI (О(7< It>>> i-. (7<717(7tx Отноttoи <>(7tt!7Tкlt 9 и tt

12 может служить заземленным концевгим токолроводящим элементом, соединенным с другим концевым отводом обмотки.

Конценои токопроводящий элемент (заэемле((ный) 13, соединенный с концевым отводом 14 обмотки криосоленоида, может располагаться и отдельно от моноблока, содержащего концевой токопроводящий элемент 5, соединенный с концевым отводом обмотки б, расположенным с ее регулируемой стороны, и регупировочные токопроводяОбмотка криосоленоида с токоподводом работает следующим образом.

Концевой токопроводящий элемент

5 (7(7льи(ую часть времени обеспечивает электр((ческук7 связь обмотки криосоленоида с источником питания или нагрузкой, расположенной в теплой зоне. Регулировочные токопроводящие элементы 8 соединены с отдельными секциями обмотки 2, и ток по ним протекает кратковременно лишь в те промежутки времени, когда требуется регулирование параметров криосоленоида.

Независимо от длительности протекания тока как концевой 5, так и регулировочные 8 токопроводящие элементы в течение всего времени, когда происходит изменение потокосцеп.пения обмотки криосоленоида,находятся под высоким напряжением, при этом наибольший потенциал имеет концевой токопроводящий элемент 5, потенциалы регулировочных токопроводящих элементов 8 уменьшаются с увеличением Нх радиальных размеров. По регулировочным токопроводящим элементам 8 ток протекает. кратковременно и поэтому большую часть рабочего времени они являются только тепло1351453 вымя мостами, по которым тепло поступает в ниэкотемперлтурную зону.

Концентричное расположение регулировочных токопроводящих элементов относительно концевого токопрово- 5 дящего элемента приводит вследствие уменьшения напряжения, приложенного к изоляции каждого токопрово- дящего элемента, к уменьшению массы и габаритов токопроводящими эле- f0 ментами. Уменьшение толщины изоляции приводит к уменьшению теплопритока в низкотемпературную зону по изоляции токоподвода, который прямо пропорционален суммарной площади ее 15 поперечного сечения.

Помимо уменьшения притока тепла в низкотемпературную зону криостата по изоляции существенно уменьшается тепловой поток по регулиро- 20 вочным токопроводящим элементам в случае выполнения их в виде спирали, образованной лентами,шаг которой превышает ширину лент (при этом края лент не замыкаются между собой). При таком выполнении и намотке регулировочных токопроводящих элементов увеличивается их длина (длина "теплового места") от теплой до холодной эоны. За счет коаксиаль- 0 ного расположения токопроводящих элементов имеет место выравнивание электрического поля, что обусловливает более надежную работу электрической изоляции. 35

В токоподводах обмоток криосоленоидов характерны значительные термические напряжения, обусловленные разностью температур,как в осевом, так и в радиальном направлениях.Осе- 40 вым напряжения компенсируются, как правило, подвижными элементами (сильфонами, гибкими вставками), расположенными между токоп онодящими элементами и неподвижными частями установки, например, крышкой криостата.

В данном криосоленоиде радиальные термические напряжения компенсируются в токоподводе за счет использования гофрированных электропроводных лент, что также повышает надежность криосоленоида.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Обмотка криосоленоида с токоподводом, содержащая изолированные токопроводящие элементы, соединенные с концевым и регулировочными отводами криосоленоида, о т л и ч а ю щ ая с я тем,что, с целью повышения надежности и экономичности, путем уменьшения теплопритока в ниэкотемпературную зону криостата,а также уменьшения массы и габаритов, токопроводящие элементы, соединенные с регулировочными отводами обмотки, расположены концентрично относйтельно токопроводящего элемента,соединенного. с концевым отводом обмотки.

2. Обмотка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем,что каждый токопроводящий элемент, соединенный с регулировочными отводами обмотки, выполнен в виде спирали, образован ной лентами, при этом шаг спирали превышает ширину лент.

3. Обмотка по п. 2, о т л и ч аю щ а я с я тем,что ленты имеют гофры.

Составитель Б.Серегин

Редактор Н.Тимонина Техред М.Ходанич Корректор Ы.Шароши

Заказ 3389 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4