Сверхпроводящий выпрямительный элемент

11705938 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 22,03.77 (21) 2465449/18-25 Ч КлН 01 .39/16 с присоединени (23) Приоритет ки 1 осударственнык комитет СССРлам изебретении открытий 43) Опубликовано 07.02.8 Бюллетень5 писания 07.02.8 УДК 621.362.2(72) Автор изобретени Амелин й институт ядерной физики,при Томском политехническом, С. М, Кирова(54 ЯМИТЕЛЬНЬ 1Изобретение относится к сверхпроводятцей электротехнике, при этом используетсяэффект сверхпроводимости для выпрямления переменных токов.Известны сверхпроводящие выпрямители, работаницие при низких температурах,в которых эффект выпрямления осуществляется вследствие перехода участка сверхЙроводящей цепи при одной полярностивыпрямленного тока в нормальное состояние, в результате превышения действующим значением магнитного поля криточеского значения магнитного поля материалавыпрямляющей обмотки 11,Известен сверхпроводящий выпрямитель, содержащий выпрямляющую обмоткуиз сверхпроводящего материала, включенную в цепь выпрямляемого тока, управляющую обмотку и устройства, осуществляющие перевод выпрямляющей обмотки в 20требуемый момент времени в нормальноесостояние 12. ка 1 соедин иком 4 перем а управляющ сточником 6 огр ешностью шрямителя я щих устройст модуляторы ерхпроводящежность управщих импульсвляющей обется упрощеих устройств, ЗО а капо свяется сло содержа ока упра ь Научно-исследовательс электроники и автомати институтемотки.Целью изобретения явл ние конструкции управляю Достигается это тем, что управляющая обмотка выполнена в виде цилиндрического материала, коаксиально с которым и электрически изолированно от него расположена выпрямляющая обмотка в виде слоя сверхпроводящего материала, критическая напряженность магнитого поля которого меньше критической напряженности мапнитного поля управлявШей обможи.На фиг, 1 дана схема конструктивного выполнения проводника обмотки выпрямляющепо элемента; Ба фиг. 2 - лрвнципиальная электрическая схема включения сверхпроводящего элемента.Проводник выпрямляющей обмотки 1 расположен коаксиально с проводником управляющей обмотки 2 и отделен от него изоляционным слоем 3.Выпрямляющая обмот ена последовательно с источи енного тока и нагрузкой 5, ая обмотка 2 соединена с и постоянного тока.Работа сверхпроводящего выпрямитель- ного 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 усилива3ется вплоть до критической йапряясенности 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 магнит- ното поля,При рассмотрении работы устройства мы пренебрегаем эффектами, связанными с диамагнетизмом сверхпроводников, поскольку для топщих слоев они будут вносить только количественный вклад в картину магнитных полей устройства, не меняя качественно. При работе устройства с памощью истачнока пюстоянного "пока иуправляющей обмотки 2 создается постоянное матнитное поле, воздействующее на выпрямляющую обмотку .1, причем напряженность его близка 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 магнипного поля, воздействующего на выврямлявщую 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 705938педанса натрузки н сопротивления выпрямляющей обмотки и в лринципе может быть ограничен на весьма малом уровне,Предлагаемый сверхпроводящий вы 5 прямительный элемент позволяет существенно упростить конструкцию управляющих устройств, поскольку не требует импульсного управления, что позволяет исключить модулятор ные и синхро низ ирующие уст 10 ройства в цепях управления, Кроме того,поскольку управляющая обмотка выполнена из сверхпроводящего материала и питается постоянным током, исключаютсятепловые потери цепи управления в крио 15 генном Объеме.Формула изобретенияСверхлроводяший выпрямительный эле 20 .мент, содержащий выпрямляющую обмотку из сверхпроводящего материала, управляющую обмотку и управляющие устройства, отличающийся тем, что, с цельюупрощения конструкции управляющих усг.ройств, управляющая обмотка выполненав виде цилиндрического материала, коаксиально с которым и электрически изолированно от него расположена жыврямляющая обмотка в виде слоя сверхпроводящеЗ 0 м материала, критическая напряженностьмагнитного поля которого меньше критической напряженности магнитного поля уп.равляющей обмотки,"1Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1. Зенкевич В. Б Сычев В, В, Магнитные системы на сверхпроводниках, - М,1972, с. 185 - 189;40 . 2. Уильямс Дж, Сверхпроводимость иее йрименение в технике. - М,; 1973,с, 231 - 234.:Заказ, 29/37 Изд.103НПО Поиск Государственного ком113035, Москвй, Ж Тираж 757 Подпнеиоеета СССР по делам изобретений и открытий 5, Раушская иаб д. 4/5 Тнп. Харьк. фил. пред. Патент Составитель В, Кручинкина Редактор Н, Аристова Техред Л, Куклина Корректор И. Осиповская