Сверхпроводящий выпрямительный элемент

 

Ьсесою пйтбнтно "т8 бнблюте

< >705938

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических Ресиубдик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл. Н 01 }. 39/16 (22) Заявлено 22.03.77 (21) 2465449/18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

}осударйвеннык комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 07.02.82 (53) УДК 621.362.2 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. П. Амелин (71) Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте им, С. М. Кирова (54) СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ

ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к сверхпроводятцей электротехнике, при этом используется эффект сверхпроводимости для выпрямления переменных токов.

Известны .сверхпроводящие выпрямители, ра ботаницие при низких температурах, в которых эффект выпрямления осуществляется вследствие перехода участка сверхЙроводящей цепи при одной полярности выпрямленного тока в нормальное состоя- ние, в результате превышения действующим значением магнитного поля критического значения магнитного поля материала выпрямляющей обмотки (1).

Известен сверхпр сводящий выпрямитель, содержащий выпрямляющую обмотку из сверхпроводящего материала, включенную в цепь выпрямляемого тока, управляющую обмотку и устройства, осуществляющие перевод выпрямляющей обмотки в требуемый момент времени в нормальное состояние (2).

Погрешностью такапо сверхпроводящего выпрямителя является сложность управляющих устройств, содержащих импульсные модуляторы тока упр авляющей обмотки.

Целью изобретения является упрощение конструкции управляющих устройств.

Достигается это тем, что управляющая обмотка выполнена в виде цилиндрического материала, коаксиально с которым и электрически изолированно от него распо5 ложена выпрямляющая обмотка в виде слоя сверхпроводящего материала, критическая напряженность магнитого поля которого меньше критической напряженности м апннтного поля управляюПцей обможи.

На фиг. 1 дана схема конструктивного выполнения проводника обмотки выпрямляющепо элемента; Ба фиг. 2 — л рвнципиальная электрическая схема включения сверхпроводящего элемента.

15 Проводник выпрямляющей обмотки 1 расположен коаксиально с проводником управляющей обмотки 2 и отделен от него изоляционным слоем 3.

Выпрямляющая обмотка 1 соединена

20 последовательно с источником 4 переменного тока и нагрузкой 5, а управляющая обмотка 2 соединена с источником 6 постоянного тока.

Работа сверхпроводящего выпрямительного элемента основана на том, что магнитное поле обмотки управления 2, воздейсвующее на выпрямительную обмотку 1, в зависимости от полярности переменного тока либо ослабляется собственным полем выпрямляющей обмотки 1, либо усилива3 ется вплоть до критической й»апряя<е/нности магнитного поля материала обмотки.

Наружный слой может быть выполнен из сверхпроводящего материала как первого, так и второго рода, но в первом случае толщина слоя не должна превышать знамение глубины проникновения магнитното поля, При рассмотрении работы устройства мы пренебрегаем эффектами, связанными с диамагнетизмом сверхпроводников, поскольку для тонких слоев они будут вносить только количественный вклад в картину магнитных полей устройства, не меняя качественно. При работе устройства с помощью источнока пюстоянного "пока и управляющеи обмотки 2 создается постоянное матнитное поле, воздействующее на выпрямляющую обмотку .1, причем напряженность его 6лизка к критической напряженности материала выпрямляющей обмотки 1. Для одной полярности выпрямляемого тока (встречное направление токов в обмотках) . магнитное поле выпрямляющей обмотки 1 вычитаегся из магнитного поля управляющей обмотки 2.

Налряжекность магии пного поля, воздейстиу ощего на вьглрямляющую обмотку, нигде не превышает критического значения и находится в сверхпроводящем состоянии. Ток в обмотке в этот период определяется напряжением источника переменного тока 6 и импедансом нагрузки 5.

При другой полярности тока в выпрямляющей обмотке 1 поля управляющей обмотки 2 суммируются и при превышении в каком-либо месте радиального сечения проводника выпрямляющей обмотки 1 критического значения Нс материал обмотки

1 перейдет в нормальное состояние.

Ток в цепи нагрузки (обратный ток) при этом будет определяться суммой им-

705938 педанса натрузки н сопротивления выпрямляющей обмотки и в лри нципе может быть ограничен на весьма малом уровне.

Предлагаемый сверхпроводящий вы5 прямительный элемент позволяет существенно упростить конструкцию управляющих устройств, поскольку не требует импульсного управления, что позволяет исключить модулятор ные и синхро низ ирующие уст!

О ройства в цепях управления. Кроме того, поскольку управляющая обмотка выполнена из сверхпроводящего материала и питается постоянным током, исключаются тепловые потери цепи управления в крио15 .генном Объеме.

Формула изобретения

Сверхл роводяший выпрямительный эле20 .мент, содержащий выпрямляющую обмотку из сверхпроводящего материала, управляющую обмотку и управляющие устройства, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции управляющих ус .гройств, управляющая обмотка выполнена в виде цилиндрического материала, коаксиально с которым и электрически изолированно от него расположена жыврямляющая обмотка в виде слоя сверхпроводящем материала, критическая напряженность магнитного поля которого меньше критической напряженности магнитного поля уп. равляющей обмотки.

-»-i ... . I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Зенкевич В. Б., Сычев В. В. Магнитные системы на сверхпроводниках, — М.,,1972, с. 185 — 189;

40 . 2. Уильямс Дж, Сверхпроводимость и ее йрименение в технике. — М.; 1973, с, 231 — 234.

» ..Ь/ »=» .!

765938

Составитель В. Кручинкина

Техред Л. Куклина Корректор И. Осиповская

Редактор 8. Аристова

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»

:Заказ, 29/37 Изд. № 103 Тираж 757 Подпнеиое

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвй, 3К-35, Раушская иаб., д. 4/5