Сверхпроводящее магнитное устройство

 

Изобретение относится к области технической сверхпроводимости, в частности к крупным магнитным устройствам . Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления обмоток крупных магнитньпс устройств и экономия саерхпроводящего материяла. Сверхпроводящее магнитное устройство содержит слоевую обмотку из сверхпроводника, имеющего по всей длине одинаковую площадь поперечного сечения и состоящего из N отдельных медных и композиционных проводов , содержащих волокна из сверхпроводящего материала, при зтом количество композиционных проводов п выбрано из соотношения 1й/1 k п N, где IP - рабочий ток магнитной системы; I - критический ток композиционного провода в магнитном поле в произвольно выбранном сечении сверхпроводника; k - коэффициент запаса, равный 1-2. СЛ

СООЗ ССЕЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU,14701 20 щ) Н 01 F 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4219618/24-07 (22) 13.03.87 (46) 30.09.90. Бкл. h 36 (72) В,Е. Кейлин, И.А. Ковалев, С.Л. Круглов, В.П. Косенко, 10.А. Гуляйкин, С.Ф. Куклин, П.И. Слабодчиков, Г.Г. Арзуманян, Г.П. Казанчян и Б.А. Казаров (53) 621.315.554 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1417686, кл. Н 01 В 12/00, 1986. (54) СВЕРХПРОВОДЯЩЕЕ МАГНИТНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области технической сверхпроводимости, в частности к крупным магнитным устройствам. Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления обмоИзобретение относится к области криогенной электротехники, в частности к крупным сверхпроводящим магнитным системам с большой запасенной энергией.

Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления обмотки круп" ных магнитных систем.

Сверхпроводяшее магнитное устройство содержит слоевую обмотку из сверхпроводника, имеющего по всей длине одинаковую площадь поперечного сечения и состоящего в поперечном сечении из N медных и компози" ционных проводов, содержащих волокна сверхпроводящего материала, при этом количество композиционных проводов и в поперечном сечении сверхпро2 ток крупных магнитных устройств и экономия саерхпроводящего материала. Сверхпроводящее магнитное устройство содержит слоевую обмотку из сверхпроводника, имеющего по всей длине одинаковую площадь поперечного сечения и состоящего из N отдельных медных и композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего материала, при этом количество композиционных проводов и выбрано иэ соотношения Е /I + k ( (и (И, где I p — рабочий ток магнитной системы; Т - критический ток композиционного провода в магнитном поле в произвольно выбранном сечении сверхпроводника; k — - коэффициент запаса, равный 1-2. водника выбрано из соотношения

Т /I + k (n (N, где I р - рабочий ток магнитной системы; I — критический ток композиционного провода в магнитном поле в произвольно выбранном сечении сверхпроводника; k — коэффициент запаса, изменяющийся от

1 до 2.

Благодаря выполнению сверхпроводника непрерывно секционированным с постоянным общим количеством проводов N в каждой секции, выбору количества композиционных проводов в секции по закону распределения магнитного поля в соответствующей секции обмотки магнитного устройства, выполнению в каждой из секций оставшейся части (N-и) проводов медными, 3 1470120

Составитель В. Панцырный

Редактор Н. Коляда Техред М.Ходзиич Корректор С. Шевкун

Заказ 3335 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101 являющимися непрерывным продолжением композиционных проводов, обеспечивается значительная экономия дорогостоящего сверхпроводящего ма5 териала эа счет более полного использования его токоиесущей способности. При этом в любом сечении сверхпроводник имеет постоянную площадь поперечного сечения, что поэ- 10 ! воляет снизить трудоемкость изготовления из него обмотки магнитного уст ройства.

Примером конкретного выполнения

/ является крупное магнитное устройст- 15, во, генерирующее в отверстии диаметром 400 мм .поле индукцией 12 Тл. Сло, евая обмотка выполнена из сверхпроводника, содержащего в поперечном сечении Н 11 проводов. Сверхпровод- 20 ник представляет собой одноповивную скрутку из N проводов, окруженную медной стабилизирующей оболочкой, нанесенной гальваническим способом.

В интервале магнитных полей от 14 25 до .И Тл сверхпроводник содержит 11 композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего соединения Nb>Sn с повышенными токонесущими свойствами. В интервале магнитных 30 полей от 11 до 8 Тл сверхпроводник содержит от 10 до 8 композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего соединения Nb>Sn.

В интервале магнитных полей от 8 до 6 Тл сверхпроводник содержит от

10 до 7 композиционных проводов, содержащих волокна из сверхпроводящего сплава ниобия с титаном. В интер- 40 вале магнитных полей от 6 до 4 Тл сверхпроводник содержит от 7 до 5 композиционных проводов, содержащих волокна иэ сверхпроводящего спла45 ва ниобия с титаном. Во всех секциях сверхпроводник содержит дополнительное до ll количество медных провбдов, имеющих диаметр, равный диаметру композиционных проводов °

Использование предлагаемого сверхпроводника для слоевой намотки оптимизированного магнитного устройства с диаметром отверстия 400 мм обеспечивает экономию около 2 км ниобийоловянного и 2О км ниобий-титанового композиционных проводов. При этом трудоемкость изготовления обмотки оптимизированного магнитного устройства не превышает трудоемкости изготовления обмотки неоптимизированных магнитных устройств.

Формула изобретения

Сверхпроводящее магнитное устройство, содержащее слоевую обмотку иэ стабилизированного медью сверхпроводника, в поперечном сечении которого количество сверхпроводящего материала соответствует распределению магнитного поля в обмотке, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления крупных магнитных устройств, сверхпроводник выполнен из N имеющих одинаковое поперечное сечение медных и композиционных, содержащих волокна из сверхпроводящего материала проводов, а количество композиционных проводов и в произвольно выбранном поперечном сечении сверхпроводника в обмотке определено соотношением 1р/I + k < <и 4Ь, где I p— рабочий ток магнитной системы; I — критический ток композиционного провода в выбранном поперечном сечении проводника; k — коэффициент запаса, равный 1-2.