Сверхпроводящая магнитная опора

ц,И 16926 А 1 303 совктсялциси стичкскил осуди ствкннок плткнтноккдомство ссср госплткнт ссср ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРС КОМУ ЬСТВУ 1(71) ИнститУт нибернетини АН УССР(54) СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ МАГНИТНАЯ ОПОРА10 15 20 25 45 Изобретение относится к области сверхпроводящего приборостроения и может быть использована в сверхпроводящих устройствах для бесконтактной опоры подвижных элементов., Известно устройство магнитной "подушки", основанной на эффекте диамагнитного отталкивания, Принцип действия этого устройства состоит в том, что между сплошным массивным) сверхпроводником как идеальным диамагнетиком опорным Элементом) и постоянным магнитом, расположенным над сверхпроводником, возникает магнитное отталкивание, которое может уравновесить силу тяжести, При изменении направления силы тяжести по отношению к сЕи, направленной ат непадвлжного к свободному магнитному элементу этот способ принципиально не позволяет обеспечить устойчивое парение с Одним опорным элементом,Наиболее близкой по технической сущности является магнитная подвеска, содержащая магчитчосвязанные подвижные и неподвижные элементы в виде двух- связного сверхправадника, основанная на магнитном вэаимсдейстнии двух сверхпроводящих караткоэзмкнутых контура, эапитанных неодинаковыми замороженными магнитными потоками, Особенности этого взаимодействия сводятся к следующем, при уменьшении зазора магнитное прЛтяжение увеличивается, постигает максимального значения, уменьшается и, пралдя через ноль, "превращается" в магнитное отталкивание. Однако эта устройство не обеспечиваетГстойчиное парение н зоне магнитного отталкивания возникает неустойчивость в направлениГл, перпечдикулярчом направлению магнитной силы, и по углу между ";агчитнь;ми осями, чта свойственно двум магни гна отталкивающимся телам) Поэтому устралство неработоспособно при изменении направлечля силы тяжести по отношению к оси, направленной от неподвижного к свободному магчи чому элементу, что снижает е О надежность,Целью изабретечи является ус, рачение этого чедастз. ка, т,е. павь цечие усп;йлчива ти, а значит, и нацежчости.Цель достигается тем, что в свеохправадящей магчитчай а-,Оре, содеажащел магчитчасвяэаччые падвижчьи и Г епадвижчый злемечть в виде двухсняэчаго сверхпроводчика, подвижный элемент выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных электрлчески че саедиче чых двухсвязчых сверхправаднлкав например сверхпроводящих колеь Схема устройства показана на фиг,1, Очо содержит опору 1, неподвижное сверхправадящее кольцо 2, подвижный элемент из трех жестко связанных электрически не соединенных взаимно перпендл куля рных сверхпроводящих колец 3,4,5 тепловой ключ 6, источник питания 7; Р - магнитная сила; 6 - сила тяжести; В - расстояние. На фиг,2 показан график зависимо- . сти силы Р от В (силы отталкивания условно считаются положительными). На фиг.З показано смещенное положение подвижного элемента и возникающие при этом магнитные силы; Рст и Уст - стабилизирующая магнитная сила и стабилизирующий механический момент магнитной природы.Устройство работает следующим образом, Подвижный элемент устанавливается над кольцом 2 в положении соосности колец 5 и 2 на расстоянии В = В 1В Тепловым ключом 6 кольцо 5 переводится иэ сверхпроводящего в нормальное состояние. При этом в кольце 2 источником 7 возбуждается чезаухающийток, паслечего клГоч 6 выключается, и кольцо 5 возвращается в сверхпровадящее состояние, С кольцом 5 сцеплен магнитный поток часть магнитного потока агольца 2), сверхпровадящие кольца 3 и 4 имеют нулевые магнитные потоки - их плоскости перпечдлкулярчы плоскости кольца 2.В половнии В = В 1 ). В, сила Р равна кулю .Ок в кольце 5 равен нулю), При изменении положения подвижного элемента в вертикальном направлении кольцо 5 попадает в зоны различной плотности магнитного поля кольца 2. Так как полный магнитный поток замкнутого сверхпроводящего кольца я вля ется постоя н н ым (зама роженн ым), в кольце 5 при этом возчикаОт таки, д Зчдчит,и появляется магнитная сила, При ВВ 1 характер силы Р будет отталкивающим, при ВВ, - притягивающим, что отражено на фит,2, На некотором расстоянии В = В В 1 магнитная сила отталкивания Р уравнавешизает силу тяжести, Эта положение будетположением равновесия. В сГлГ .ценном положении. показанном ча фиг,З, возникают магнитные силы за счет взаимодействия токов в кольцах 5 и 2, а также в кольцах 4 и 2 Первые из чих - дестабилизирующие, вторые - наоборот; стабилизирующие в силу тога та в смещенном палажечии в кольце 4 возГИкают токи, препятствующие прочикчавечиа Глзгнитного паля в кольца 4 (сга палый поток равен нулю),Если падвижчьЙ элетлет стлп 3 Лет в нд- ПРЗВЛЕНИИ, ПЕРПЕЧДГИКЧЛтПГ СМЕЩЕНИЮ ча рис,З, вазчикзют ст:Гб;. ГтГзя сила1116926 и момент М, за счет магнитного взаимодействия токов колец 3 и 2,При смещении в произвольном направлении подвижного элемента указанные стабилизирующие эффекты действуют совместно,Таким образом. выполнением подвижного элемента в виде трех взаимно перпендикулярных сверхпроводящих колец Формула изобретения СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ, МАГНИТНАЯ ОПОРА, содержащая магнитно-связанные подвижный и неподвижный элементы в виде двухсвяэного сверхпроводика, отличаюдостигается устойчивость свободного положения подвижного элемента в зоне магнитных сил, имеющих характер отталкивания. 5 (56) Аркадьев В,К, Избранные труды М-Л.;1970, с. 331.Авторское свидетельство СССР.М 642664, кл. 6 01 Ч 7/02, 1977. щаяся тем, что с целью повышения устойчивости, подвижный элемент выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных электрически несоединенных двухсвязанных сверхпроводников.ЫГ ь В Коэороргентал СоставителГехред М.МТиражНПО "Пои035 Москеа. едок гор 0 г 0 ркое Корректор М.Максимищине Подписное Закаа 3,5 ск РоспатентаЖ, Раушская наб.,д ул Га арина 101 Произеодстве но издательский комбинат "Патент, г. Чжго