Способ запитки сверхпроводящей обмотки и топологический генератор

СОЮЗ ССЕЕтСМИХСОЦИАЛИСТИЧЕСМИРЕСПУБЛИН 1)5 Н 02 К 55 ОБРЕТ ЕЛЬСТ Уральско Пострехин Шахта ема в ройст с. 1,ин ВН ода тока в а, Л.: Нау и с. 139,то Изобретение от ике и может бытьаэработке способ магнитным рхпроводящ ные провод к электрот ном направлени индуктора 4 св 2 и соединитель ствуя при этом полем Н, на уч оси тин спользовано прии устройств запит" воздейгнитнымП, про еременним м стки пласти ким током элект отех ктр бмот ОСУДАРСТВЕМНЫЙ МОМИТЕТП 0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Институт теплофотделения АН СССР,сверхпроводящие устка, 1985, с. 21, ририс, 3,2. ки постоянным зле ичессверхпроводящей о ки р ни ческих устройств.Целью изобретения является повыше ние надежности и улучшение использования активных материалов.На фиг. 1 иллюстрируеТся способ эапитки постоянным электрическим током сверхпроводящей обмотки; на фиг. 2 - топологический генератор для осуществления запитки постоянным электрическим током сверхпроводящей обмотки, продольный разрез,Запитку постоянным электрическим током 1 сверхпроводящей обмотки 1 (фиг, 1) ведут, замыкая ее сверхпроводящей пластиной 2 и соединительными проводами 3 из жесткого сверхпроводника и многократно пересекая в од О,и, 1 Ы 1208(54) СПОСОБ ЗАПИТКИ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ОБМОТКИ И ТОПОЛОГИЧЕСКИИ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к злектро. машиностроению, Цель изобретения со стоит в повышении надежности. Способ защиты сверхпроводящей (СП) обмотки включает соединение ее проводами со СП пластиной, создание постоянного магнитного потока и перемещение его, Благодаря тому, что на участки СП пластины воздействуют переменным магнитным полем в момент пересечения их постоянным магнитным потоком, обеспечивается достижение поставленной цели. 2 с,п. ф-лы. 2 ил. ниэываемые магнитным потоком Ф.Постоянный электрический ток 1 в замкнутой сверхпроводящей цепи воз буждают следующем путем. Индуктор 4, создающий постоянный магнитный поток Ф с напряженностью поля, меньшей, чеМ второе критическое поле сверхпроводящей пластины 2 и соединительных проводов 3, вращают постоянно в одном направлении. Участки П, пронизываемые потоком Ф, обладают пиннингом, что обусловило бы в отсутствие переменного магнитного поля наведение здесь сверхпроводящих токов, равных и противоположно направленных токам, индуциированным при пересечении потоком Ф соединительных проводов 3,. т.е, 155208наначка тока в контур отсутствовалабы, Воздействие на участки П переменного магнитного поля Н в тот момент,когда они пронизаны потоком Ф, снижает. пиннинг и критический ток только 5в этих участках, что приводит при перемещении потока Ф к возникновениюв зонах П резистивного или нормального состояния. В результате, поток Ф,перемещаясь вместе с зоной конечной10проводимости, пересекает пластину,не наводя тока в цепи (этот ток затухает при резистивных участках П).Соединительные провода 3 пересекаютпотоком Ф без воздействия на них переменноГо поля, возбуждая тем самымв замкнутой сверхпроводящей цепи незатухающий ток одного цикла эапитки,Процесс многократно повторяют, наводя в контуре суммарный постоянный20электрический ток 1 эапитки, которыйтечет по сверхпроводящим участкампластины с высокой токонесущей споСОбносТьюр ЧТО Обеспечивает усТОЙЧИ 25вость процесса эапитки,Топологический генератор для осуществления способа имеет якорь 5, выполненный в виде полого ферромагнитного цилиндра, на внутренней поверхности которого размещена сверхпрово-.дящая пластина 2, выполняющая функции якорной обмотки из жесткого сверхпроводника, изолированная от цилиндра. К лобовым выступам пластины подсоединены соединительные провода З 5Зр также сделанные иэ жесткого сверхпроводника, соединяющие сверхпрово"дяжцую пластину 2 с запитываемойсверхпроводящей обмоткой, В расточкеякоря расположен индуктор 4 с полю- р 0сами, насаженными на вал 6, выполненный из ферромагнетика, обмотки возбуждения 7 и дополнительные обмотки8, размещенные под сверхпроводящейпластиной 2 на полюсах индуктора 4.Якорь с индуктором помещены в корпус9 и закрыты боковыми крышками 10, вкоторых установлены подшипники 11 иимеются отверстия 12 для выхода сое- .динительных проводов, причем корпуси крышки выполнены иэ ферромагнитно"го материалами На якоре может разме"щаться несколько сверхпроводящих пластин, изолированных друг от друга исоединенных между собой в лобовых : 55участках. Устройство работает следующим образом. 3 обмотки 7 подают постоянный ток и создают магнитный поток Ф, который пронизывает участки пластины 2под полюсами индуктора и замыкаетсячерез корпус 9 н боковые крышки 10вне лобовых участков пластины (индуктор, например, 4=х полюсный, поэтомупластина пронизывается сразу в четырех местах). В обмотки 8 подают переменный ток, создавая переменное магнитное поле Н в тех же участках пластины, которые пронизаны потоком Ф,причем силовые линии переменного ноля замыкаются в Основном в зазоремежду полюсным наконечником и якорем5. При вращении индуктора сверхпроводящая пластина 2 пересекается потокомФ при одновременном воздействии на теже учаСтки переменного магнитного поля Н, а соединительные провода 3 пересекаются потоком Ф в отверстиях 12,где поле Н отсутствует. В результате в замкнутой сверхпроводящей цепИрробразованной пластиной 2, проводами3 и обмоткой 1, возбуждается токр который протекает по сверхпроводящимучасткам пластины с высоким значением критического тока, что обеспечивает устойчивую работу топологического генератора,Использование предлагаемого способа эапитки И конструкции устройствапозволяет по сравнению с существующимповысить устойчивость процесса нарастания тока в контуре, которая определяется критическими параметрами ипотерями в сверхпроводящих участкахякоря. Стабильная область существования сверхпроводящего состояния ограничена величиной критического токадля данного материала. Поэтому приэапитке обмотки запас устойчивостилюбого звена сверхпроводящей цепи бу.дет определяться отношением критического тока к току эапитки Для ниобия риз которого обычно изготовляют пластины якоря, плотность критическоготока в отсутствие внешнего магнитного поля составляет 10 -10 А/смир а4 рдля жесткого сверхпроводника, например, сплава НЬТ 1 - 10 А/см . Такимобразом, при одинаковом токе эапиткизапас устойчивости в случае использования в якоре пластин из сплава ЯЬТ 1будет выше на 1-2 порядка. Наличиенебольших внешних магнитных полей,например полей рассеяния от обмоткимапо меняет критический ток жесткогосверхпроводника, Пластины из ниобия5треб ют т1551208 6у т тщательного экранированвнешних полей, посия от и астуч ков пластины, о т л и часкольку тепловыделение и неустойчивостьь в сверхпроводни- щения на ежн как без пинниига начиния надежности, на участки сверх-.чинаются в присут- п ово я йствии магнитного поля пр водяще пластины, которую выполня 1 ля при очень малых ют нэ жтоках. Использование жнэ жесткого сверхпроводника, возие жестких сверхпро- действводников с высокой токонесущей споствуют переменным маг итным полем собностью позволяе т также уменьшитьв момент пересечения их постоянным количество актимагнитным потоком.ктивных элементов (плакти - , Топологический генератоР сонакачке в контурС болыпого тока,держащий обмотку якоря, индуктор сполюсами и соединяющие якорь со сверх- Ф о р м у л а и э бпроводящей обмоткой соединительныеэ о р е т е н и я провода, выполненные иэ жесткого1. Способ эапсверхпроводника, о т л и ч а ю - о мотки, включающий сое инб " еинэ питки сверхпроводящей щ и и с я тем что, с целью улучшеединение ее ния испол эо проводами, выполненнь яания активных матерна"ыми иэ жесткого лов на посверхпроводника со вв, на полюсах индукторг размещень:со сверхпроводящей дополнитепластиной, соэданиИа и постоянного маг- тока аительные обмотки переменного нитного потока и пе ет ка, а обмотка якоря выполнена изи перемещение его смногократным пересечежесткого сверхпроводника, преимущестнием в одном венно изнаправлении соединительныхиз сверхпроводника соединительительных проводов ных проводов.11551208 Составитель В. Игнатоактор Н. Скяьнягина Техред А,Кравчук тор Т. Палий Заказ 2298 одписное ИПИ Господа и ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 ронвво венного 113035,Тираж 335 омитета поМосква, %-3 зобретенням Раушская н открытия д, 4/5