Сверхпроводящая магнитная система

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<16805И

С1иаа Соеетских

Сан ие ких

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.10.77 (21) 2528731.24-07 (51) М.Кл. Н 01 F 7/22

Н О1 1 Ю16 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.01.82. Бюллетень М 2 (45) Дата on : ini

Государстеекиый каыитет

i;CCP ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.318.3 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. А. Шишов

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА зобретение относится к электрическим устройствам со сверхпроводящими магнитами, в том числе со стабильными магнитнь::ми полями.

Известна сверхпроводящая магнитная система, содержащая сверхпроводящий магнит, устройство питания и сверх .роводящую перемычку, позволяющую в режиме «замороженного» тока получать магнитные поля высокой стабильности и отсоединять магнит от устройства питания,,то уменьшает теплоприток в область низкой температуры. Для обеспечения безопасности работы крупных сверхпроводящих магнитных систем, имеющих сверхпроводящие перемычки, п любохт peжиме работы (anд и вывод тока, «замороженный» ток) сверхпроводящая перемычка состоит из двух секций с раздельным управлением, причем к концам одной из секций подкл;Очено устройство питания, а к концам перемычки — шунт (1).

Однако в такой магнитной системе обеспечивается работа и защита лиц;ь одного магнита или нескольких магнитов с одинаковь1м рабочим током. В случае использования нескольких магнитов необходимо либо снабдить каждый магнит собственным устройством питания, либо коммутировать ток одного устройства питания, запитывая магниты поочередно. В обоих

c;:ó÷àÿê каждый магнит нуждается в двух токоьводах.

Известна также свсрхпроводящая маг11итная система, содержащая несколько .,1агнитов или секции одного магнита, которь;е соединены последовательно между со. бой и с общим источником электропитания, а параллельно к каждой секции (пли магниту) подсоединена управляемая сверхпроводяшая перемычка (2).

В этой магнитной системе кnличество токовводов сведено до двух, благодаря чеM) уменьшен расход хладагента. Однако она не имеет устройства аварийной эвакуации энергии. Даже в случае введения в ñõå. му защитных шунтов, подсоединенных, напри.аер, параллельно каждой перемычке, невозможна быстрая эвакуация энергии из ..àãíèòà во время ввода (или вывода) тока, так как подключено устройство питания.

Целью изобретения является повышение

1! адежности сверхпроводя:цсй магнитной системы.

Зто достигается тем, что в предлагаемой магнитной системе каждый магнит снабжен параллельно включенным шунтом, сверхпроводя;цие перемычки разделены на две секцш; с различным в несверхпроводящем состоянии сопротивлением, причем секции

680511 перемычки с меньшим сопротивлением соединены между собой и с источником питания последовательно.

На чертеже представлена схема описываемой сверхпроводящей магнитной системы.

Каждая обмотка магнитов 1 снабжена перемычкой, состоящей из секции 2 с боль. шим сопротивлением и секции 3 с малым сопротивлением, К концам обмоток подключены шунты 4 для поглощения энергии магнита в аварийном режиме, например линейное или нелинейное активное сопротивление. Секции перемычек с малым сопротивлением соединены между собой и через токовводы 5 и 6 с устройством 7 питания последовательно.

B ряде случаев выгодно устанавливать на токовводах 5 и 6 разъемные контакты, позволяющие прервать теплоприток по вводам, Шунты 4 могут быть расположены как в криостате (над уровнем жидкого гелия), так и вне его.

Для перевода секций перемычек в нормальное состояние имеются специальные устройства (на чертеже не показаны) .

Управление перемычками с большим сопротивлением осуществляется импульсно по сигналу чувствительных элементов, следящих за состоянием сверхпроводящих цепей, Перемычки с малым сопротивлением обладают медленнодействующим управлением.

Магнитная система работает следующим образом.

При проведении тока в любой магнит 1 соответствующая секция 3 переводится в нормальное соостояние. Все остальные секции 3 перемычек находятся в сверхпроводящем состоянии. Секции 2 как при изменении тока, так и в режиме «замороженного» тока находятся в сверхпроводящем состоянии. Затем увеличивают ток в устройстве питания и рассматриваемом магните до требуемого значения и связанную с ним секцию 3 перемычки переводят в сверхпроводящее состояние. Для введения тока в следующий магнит уменьшают ток в устройстве питания до нуля и повторяют указанные операции, т. е. в сверхпроводящей магнитной системе поочередно создают контуры с «замороженными» токами.

По достижении номинальных токов во всех магнитах и после перевода их в режимы «замороженного» тока уменьшают ток в устройстве 7 питания до нуля и рассоединяют при необходимости контакты токовводов5и6.

В случае аварийной ситуации секции 2

Б одного или нескольких магнитов быстро переводятся в нормальное состояние при помощи, например, нагревателей с раздельным или общим питанием. Чтобы при эвакуации энергии большая часть ее выделилась в шунтах 4, перемычки, как и в прототипе, должны обладать сопротивлениями, в десятки раз превышающими сопротивления шунтов.

Таким образом, в описываемой схеме разделены пути питания и эвакуации энергии. Благодаря этому обеспечивается возможность выведения энергии из магнитов в любой момент работы как при вводе (выводе) тока, так и в стационарном режиме, Кроме того, запитка нескольких магнитов осуществляется одним устройством питания через два токоввода, что снижает стоимость магнитной системы, упрощает ее эксплуатацию и уменьшает расход криоагента.

Положительный эффект от использования изобретения основан на достижении безопасности работы нескольких магнитов в случае их аварийного перехода в нормальное состояние. зо

Формула изобретения

Сверхпроводящая магнитная система, содержащая и последовательно соединен35 ных сверхпроводящих магнитов, параллельно которым подключены сверхпроводящие перемычки, и источник питания, подключенный к последовательно соединенным магнитам, отличающаяся тем, что, с целью

4о повышения надежности, каждый магнит снабжен параллельно включенным шунтом, сверхпроводящие перемычки разделены на две секции с различным в несверхпроводящем состоянии сопротивлением, причем

4 секции перемычки с меньшим сопротивлением соединены между собой и с источником питания последовательно.

Источники информации, принятые во

®О внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 537560, кл. Н 01 F 7/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 275254, кл. Н 01 V 11/02, 1969.

68051I

Корректор И. Осиновская

Редактор О. Юркова

Техред И. Заболотнова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 18/29 Изд. Хе 100 Тираж 757 Подписное

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

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