Сврерхпроводящая магнитная система

Авторы патента:

ДОНЕЦ Е.Д.

ЗЕЛЬДОВИЧ А.Г.

ПИКАН А.И.

ШИШОВ Ю.А.

H01F6/04 - охлаждение

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНКЕ

ИЗОБРЕТЕК ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 21.08.74(21) 2055936/О г с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано05.08,77.Бюллетень № 28 (1>3 518Q92

2 (51} M. Кл.

Н 01 F 7/22

Гюсударстаахкыа асмхтат

Совета Манастрса СССР пс двлам иэсбратвнай в сткрытиа (53) УЙК 621,3,045.1 62-71:537.312.62 (088.8) (45) Дата опубликования описания 06.09.77 (72) Авторы, изобретения

Е. Д, Донец, А. Г. Зельдович, A. И. Пик ш и 10. А. Шишов

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) СВЕРХПРОВОДЯШАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к технике получения магнитных полей и может быть ис- . пользовано при разработке сверхпроводяших магнитов.

Известны сверхпроводяшие соленоиды, содержашие обмотку, расположенную в хладагейте, например в жидком гелие, и токовые вводы, расположенные над уровнем хладаген- та, в его парах и прижатые к радиаторным пластинам, служашим в качестве теплопоглотителей )lj. При подключении таких соленоидов к внешнему историку постоянного тока тепло, выделяюшееся в токоподводах, поглошается радиаторными пластинами. Однако эти соленоиды недостаточно надежны, и в них высок уровень тепловых потерь, что, в свою очередь, приводит к повышенному расходу хладагента.

Известна также сверхпроводяшая магнит-,20 ная система с косвенным охлаждением сверхпроводника, содержащая обмотку магнита, закрепленную на каркасе из материала с высокой теплопроводностью, например из меди, внутри которого имеется полость для

2 хладагента (каркас магнита прнпаян к стен-, ке полости), токовые вводы, помещенные в полость для хладагента и соединенные с контактором, и узел, обеспечивающий проход сверхпроводника из полости для хладагента в вакуум (21. Недостатками такой ма| нитной системы являются необходимость ввода сверхпровсдника из полости для хлад агента в вакуум, что, во-первых, сложно осуществить, если к изоляционному вакууму предъявляются высокие требования, а уплот непие должно быть с электропзоляцией, а во=вторых, усложняет операцию сборкиразборки, так как при этом уплотнение долс но нарушаться, трудности при обеспечении въ|сокой электрической прочности пространств ва между токовводами, проходящими в: ат мосфере гелия из-за пизкой величины пробойного напряжения; наличие неразъемного соедипония каркаса обмотки и стенок полости пля хладагента, что затрудняет операцию отделения одного от другого, отсутствие сверхпроводящего ключа, что не позволяет обеспечить короткозамкпутый режим магнит ной системы.

Длй повышения надежности и упрощении эксплуатации в предлагаемой магнитной сис теме контактор расположен в вакууме, а .перегреввемый ключ и паяпые соединения обмотки магнита расположены на отдельных каркасах и совместйо)с токовводами размещены нв внешней стенке волости для хлад агента, причем всэ. каркасы выполнены с возможностью механического демонтажа, рвпрнмер закреплены болтами.

Нв фиг, 1 изображена описываемая магнитная система, обший вщц на фиг. 2 схема электрических соединений системы.

Полость A pe хлвдагента выполнена в виде двух полых цилиндров различных диаметров, соединенных кольцевыми фланца ми. В отверстие цилиндра меньшего диамет рв помещена обмотка 1 магнита, закреплен ная на каркасе 2. Сверхпроводпнк ключа и обмотка перегреввтеля 3 закреплены на каркасе 4, а. паяпые соединения,G обмотки магнита и ключа, шуита токовых вводов и участка сверхпроводннкв, идущие от ключа к укаэанным соединениям, - на каркасе 6.

Все каркасы 2, 4 и 6 прижаты к торцовой,р стенке полости для хладагента при помощи винтов. Токовые вводы 7, шунтярованиые сверхпроводником, в ближней к обмотке магнита части выполнены иэ мелкой фольги н при клеены к цилиндрической стенке полости,зв для хладвгеита через диэлектрик 8, а другие их концы заканчиваются контактором 9.Исе элементы магнитной системы, за и ключением контактора, окружены радиационным экран 10 и вместе с контактором з помещены в вакуумный кожух 11.

Магнитная система работает следующим образом, При цодвче хладагеитв в полость А тепло от обмотки 1 магнита, ключа с перегре Р вателем 3 и паяных соединений 5, располо.- женных иа каркасах 2, 4 и 6, соответствен-, но, поступает к хладагенту посредством тепловых контактов каркас - стенка полости.

По достижении температуры сверхпроводимос ти на обмотку перегревателя 3 ключв подается напряжение и ключ переводится в нор мальное состояние. При этом основное количество тепла перегрева ключа отводится к хладагенту через контакт каркаса 4 со s0 стенкой полости. Часть тепла поступает по, сверхпроводиику в направлении паяиых соединений 5 и отводится к хладагеиту через контакт каркаса 6 со стенкой полости. Пооле перехода ключа в нормальное состояние 55 . контакты коитактора 9 замыкаются и через

1 с токовые вводы 7, шунтироввнные сверкпр = водником, подается напряжение на обмотку

1 магнита. При этом тепло, поступающее по токовым вводам от теплового контактора, и джоулево тепло, выделяющееся в этих вводах, поступает к хладагенту через раз» витую поверхность теплового контакта ди, электрика 8 токовых вводов со стенкой по лости для хлвдагента После того, как ток и обмотке магнита достигнет йеобходимой величины, напряжение с перегревателя сии мается, и ключ остывает. Затем снимается напряжение с токовых вводов и контакты контактора размыкаются. При этом ток замыкается через ключ, Такое выполнение магнитной системы позволяет получить сверхвысокий вакуум и объеме системы, упростить ее сборку и разборку, твк квк различные части систе, мы легко отделяютея друг от друга с воз» можностью замены обмоток при эксперимен тельных работах, и увеличить электрическую прочность пространства между токовво», дами. формула изобретения

Сверхпроводяшая магнитная система с косвенным охлаждением сверхпроводника, содержащая обмотку магнита, расположен» ную на каркасе,, перегреваемый ключ, то ковводы, шунтироввнные сверхпроводником и соединенные с контактором, паяные сое динения сверхпроводников и полость для. хладагеитв, помещенные в радиационный экран, и вакуумный кожух, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения эксплуатация, «ои» тактор расположен в вакууме; а перегревве мый ключ и паяные соединения обмотки магнита расположены иа отдельных каркаса» и совместно с токовводами размешены на внешней стенке полости для хладагентв, причем все каркасы выполнены с возмомвностью механического демонтажа,-например закреплены болтами.

Источники информации, принятые во вни- . мание при экспертизе:

1, "Сверхпроводимость и ее применение в электротехнике . Под редакциейБ, К.Syab и Б. М. Тареевой,"Энергия"„М.Л., 1964, стр. 118.

2 >- ЕЬсй 1И et а8 Хпд гeс .сооРзау о Svpe coМсИ д N3-7< 1а г1ийicaty

St,ñþЫС1ьей ъ оуае1 со1Ь, 3ЕSV B/У7, Octaber, 4971.НЪтЪОгр; Ь рЭ.

518092

Составитель Л. Федосов

Редактор А. Пейсоченко Техред H. Андрейчук Корректор E. Папп

Заказ 2S54/48- Тираж Подписное

ПИИИПР! Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Электромагнит // 338928

Силовой трансформатор // 2193253

Изобретение относится к электротехнике

Система охлаждения компонента // 2448313

Способ охлаждения сверхпроводящих магнитных систем // 555818

Сверхпроводящая электромагнитная система с циркуляционным охлаждением // 728610

Сверхпроводящий электромагнит // 1122238

Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением // 1218867

Криогенная система // 1356974

Изобретение относится к области криогенной электротехники и может быть использовано в качестве сверхпроводящей магнитной системы в физических , исследованиях или в ЯМР-томографии

Криостат сверхпроводящего трансформатора // 2593151

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для криостатирования сверхпроводящих обмоток многофазных силовых трансформаторов с плоской магнитной системой. Техническим результатом является повышение КПД за счет сокращения теплопритоков из окружающей среды через внешнюю тепловую изоляцию к криогенной жидкости. Криостат состоит из отдельных тороидальных емкостей, образованных внутренними и внешними вертикальными и соосно расположенными диэлектрическими цилиндрами, соединенными плоскими кольцевыми днищами друг с другом. Число тороидальных емкостей равно числу фаз трансформатора. Каждая отдельная тороидальная емкость размещена на отдельном стержне плоского многофазного магнитопровода. Наружные поверхности внешних цилиндров отдельных тороидальных емкостей снабжены двумя теплоизоляционными диэлектрическими блоками в виде параллелепипедов, высотой, равной высоте отдельных тороидальных емкостей, а длиной, равной или превышающей сумму внешних диаметров отдельных тороидальных емкостей. Каждый из теплоизоляционных блоков выполнен с вертикальными полостями со стороны, примыкающей к наружной поверхности внешних цилиндров тороидальных емкостей. Число полостей равно числу отдельных тороидальных емкостей, а их форма повторяет форму внешних цилиндров тороидальных емкостей по линии соприкосновения с ними в стык. Внешние края на стыке между поверхностями внешних вертикальных цилиндров отдельных тороидальных емкостей и вертикальных полостей параллелепипедов заполнены пенополиуретановыми швами. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Сверхпроводящая катушка и сверхпроводящее устройство // 2597876

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении ремонта. Сверхпроводящая катушка содержит первую и вторую плоские катушки, сформированные путем намотки сверхпроводящего провода, пакетированные в направлении толщины и прилегающие друг к другу. Охлаждающая подложка контактирует с концевой поверхностью первой плоской катушки и разделена на множество охлаждающих пластин. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Способ криостатирования и запитки сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя и устройство для его реализации // 2601218

Использование: для криостатирования сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя. Сущность изобретения заключается в том, что способ криостатирования и запитки сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя включает режим захолаживания, ввод тока в сверхпроводящую обмотку и удержание магнитного поля, где захолаживание сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя осуществляют за счет принудительного протока жидкого гелия, а ввод тока и удержание магнитного поля обеспечивают с помощью сверхпроводящего преобразователя тока, который располагают между накопительной емкостью с жидким гелием и сверхпроводящей обмоткой индукционного накопителя, при этом накопительную емкость с жидким гелием, сверхпроводящий преобразователь тока и сверхпроводящую обмотку индукционного накопителя располагают в разных криостатах и соединяют между собой при помощи коаксиальных каналов, внутри которых располагают гелиевые магистрали и токоподводы. Технический результат: обеспечение возможности получения простого и эффективного способа криостатирования. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.