Método de fabricación de la bobina estrechamente herida
Descripción general
 Una bobina superconductora para formar un imán superconductor, y el desplazamiento del hilo superconductor durante el estado superconductor, evitando así el fenómeno de enfriamiento causado por la aparición de torsión, en la sección transversal misma bobina también en bobinas resistivas, mejorar la intensidad del campo magnético. En la bobina obtenida enrollando un alambre conductor sometido a recubrimiento aislante en la superficie exterior, el alambre de sección transversal superconductor hexagonal en la que la forma de sección transversal del alambre conductor que forma la bobina en un hexagonal, alambre superconductor de sección transversal hexagonal en contacto uno con otro Y formando la bobina estrechamente enrollada en una cuerda cerrada.
Campo técnico
La presente invención proporciona un bobinas resistivas por superconductor bobinas y alambres de cobre utilizando un cable superconductor, es en el método de fabricar una bobina de una multicapa de arrollamiento bobinado, especialmente cuando bobinado, una bobina superconductora y siempre en la necesidad de un contacto estrecho devanado Y un método para fabricar una bobina cerrada en una bobina eléctricamente conductora.
Antecedentes de la técnica
Superconductores imán hecho de alambre superconductor de devanado de las bobinas superconductoras formados, tomando ventaja de tal excelente capacidad de generación de campo magnético y de alta uniformidad, se utilizan en diversos campos. En los imanes de investigación física de alta energía y los instrumentos de medición de imán etc. Entre ellos, la peculiaridad de la distribución de campo magnético requerido, una forma complicada y muchos bobina superconductora que tiene un devanado de múltiples capas, la sección transversal circular convencional o un cuadrado, el cable superconductor de sección transversal, durante el bobinado, y débilmente fijo entre el alambre individual después de bobinado, el estado de cuerda se vuelve inestable durante superconductor por consiguiente, cuando energizado por el estado superconductor, el campo magnético y las bobinas de alambre superconductor hacen tiende a producirse perturbaciones se está moviendo el alambre de la fuerza electromagnética por la interacción con la corriente que fluye en el enfriamiento rápido a la transición desde el estado superconductor a una densidad de corriente baja en el estado de conducción normal, hay un problema que se produce. Como contramedida, para causar un hueco de aire entre las líneas pares y densamente herida la sección transversal material de alambre línea antes circular, la impregnación de resina o similar que se ha realizado con el fin de cerrar el contacto de bobinado llena los vacíos. Sin embargo, tales grietas se producen en la resina incluso cuando enfriamiento criogénico por la estructura, que había causado la perturbación debido a la fuerza electromagnética cuando una corriente fluye a través del alambre. Además, como se muestra en la figura 2, en una sección transversal del alambre superconductor circular 2, por un espacio de aire 3 entre los alambres necesariamente ocurrir, ya que la relación de las porciones de alambre superconductor en el espacio de bobinado es pequeña, la parte conductora de la bobina Y el campo magnético efectivo también se vuelve pequeño.
Tarea de solución
La presente invención está en contacto estrecho para minimizar vacío innecesaria entre las espiras de la multi-capa de bobinado bobinas superconductoras que requieren, también, la estabilidad de bobinado estado, la trabajabilidad durante el arrollamiento, y el alambre individual después de bobinado fijado firmemente a la situada en los devanados imán superconductor apenas provoca una perturbación de un enfriamiento rápido tal como haciendo que el estado superconductor, y se compara la bobina de alambre área de sección transversal efectiva ocupa la bobina usando un alambre superconductor de sección transversal circular, Y para proporcionar un imán superconductor mejorado.
Solución
El alambre de imán superconductor convencional, generalmente de sección transversal muchas cosas circulares alambres, por lo tanto individuales entre el cable entre fase adyacente durante el bobinado tiene un contacto de línea, la fijación del alambre entre el caso de bobinado alineados Sin embargo, el estado de liquidación era inestable debido al contacto de la línea entre sí. Mediante la presente invención que la forma de sección transversal del alambre que forma la bobina superconductora en un hexagonal, alambre juntos el próximo partido cada cuando se enrolla en bobinas por el contacto con la superficie, para reforzar la fijación entre el alambre. Además, no hay ningún hueco entre la forma del alambre entre el alambre para aumentar el área de sección transversal efectiva en una corriente en el cable de la bobina, que puede aumentar la densidad de corriente por unidad de área de la sección transversal de la bobina, en comparación con la bobina del mismo tamaño Por lo tanto, se puede obtener un gran campo magnético.
Es decir, la presente invención proporciona una bobina obtenido arrollando un alambre conductor sometido a recubrimiento aislante en la superficie exterior, la forma de sección transversal del alambre conductor que forma la bobina es hexagonal, hexagonal hilos conductores se enfrentan entre sí Y está formado para estar en contacto cercano sinuoso.
Al enrollar la bobina superconductora para formar un imán superconductor, convencionalmente mientras que la forma de sección transversal era devanados con un hilo superconductor de sección transversal redonda circular, y la forma de sección transversal y un alambre superconductor sección transversal hexagonal hexagonal, bobina cuando se forma la, por una estructura estrechamente superficie hexagonal del alambre en contacto entre sí, y los giros de línea o que se han producido cuando las espiras de la bobina usando un alambre superconductor de sección transversal circular, un deslizamiento entre las líneas prevenir, también, cuando estrechamente enrollada en alambre de sección transversal que tiene un cuadrado, causar algunos espacios entre los alambres, pero la bobina es probable que cause deslizamiento lateral cuando una fuerte fuerza electromagnética cuando se convierte se aplica estado superconductor, en sección la bobina pero estaba estrechamente enrollado contra la superficie del alambre adyacente a la alambre superconductor sección transversal hexagonal hexagonal, en lugar de que el alambre se mueve incluso si una fuerte fuerza electromagnética cuando superconductor, por lo tanto, el fenómeno de enfriamiento rápido apenas se produce . También en bobinas resistivas, la corriente puede fluir usando sección de bobina 100% de la bobina, también un mejor efecto de disipación de calor para el calor generado por una corriente que fluye a través de los conductores de la bobina están en contacto cercano.
A continuación se describirá una realización en la que se aplica una bobina de solenoide superconductor que forma un imán superconductor de acuerdo con la presente invención. La característica diana del imán superconductor a la que se aplicó esta realización se diseñó para tener un valor de corriente de 200 A y una intensidad de campo magnético de 5,8 T. La figura 2 muestra una vista en sección transversal del estado de devanado de la realización de la bobina con una sección transversal de alambre superconductor circular 2 de la sección transversal circular del ejemplo convencional de múltiples capas, una sección transversal de alambre superconductor de sección transversal hexagonal de la forma de un hexágono de acuerdo con la presente invención en la Fig. 1 1, que es una vista en sección transversal de un estado de devanado en el que se realiza un devanado multicapa. Como se muestra en la Fig. 1, cuando la forma de sección transversal de acuerdo con la presente invención tiene una bobina de múltiples capas de la herida con una sección transversal de alambre superconductor hexagonal 1 del hexágono, mientras que no hay ningún hueco entre los cables, que se muestra en la Fig. 2 se hace destinada forma en sección transversal del ejemplo convencional utilizando una sección transversal redonda alambre superconductor circular 2, un hueco 3 entre el número de hilos entre los bobinados apiladas de la bobina de varias capas de arrollamiento. Cuando hilo superconductor de sección transversal circular circular utilizado en este experimento de diámetro se utilizan los 0,8 mm, huecos en dentro de aproximadamente 30 mm x 30 mm cuadrado es la forma de sección transversal con un alambre superconductor sección transversal hexagonal hexagonal por 0%, y uno usando un cable superconductor de sección transversal redonda circular tiene alrededor de 9,3% de la porosidad (la relación de la distancia cuando la porosidad era un área de 30 mm × 30 mm cuadrado y 100) . Para el alambre superconductor usado en el experimento, se usó un alambre multifibras microfino tipo Nb Ti de matriz de cobre junto con la presente invención y el ejemplo convencional. La diferencia de la presente invención y el material de ejemplo de alambre convencional es una forma exterior de la sección transversal de la porción de Matorisuku cobre, el área del número Nb Ti de filamento es la misma en el interior, también parte Matorisuku cobre de alambre superconductor sección transversal hexagonal y un alambre superconductor de sección transversal circular La relación fue 1: 1. El uso de estos cables, el metal de la bobina de la bobina de diámetro exterior no magnético de 40 mm se formó una capa eléctricamente aislante en la superficie, el de 40 mm de diámetro interior, diámetro exterior 84 mm, número de vueltas de 1900 veces a lo largo de la longitud 55 mm, eléctricamente la superficie aislante película de revestimiento forma de la sección formada con el alambre de sección transversal hexagonal superconductor hexagonal bobinado para formar una bobina usando un alambre superconductor. Como resultado de la liquidación del mismo número, la trabajabilidad del bobinado es preferible utilizar un alambre de sección transversal hexagonal superconductor según claramente presente invención eran buenas. Además, se sometió a una prueba actual, mientras que el enfriamiento de la bobina superconductora a Él líquido, la bobina superconductora de acuerdo con la presente invención es bastante anormal incluso mediante la aplicación se observó un valor objetivo actual 200A. En el ejemplo convencional, como resultado de aumentar gradualmente la corriente, el enfriamiento se produjo con una corriente de 140 A. Este electromagnética por la interacción con el método de fabricación de la bobina de acuerdo con la presente invención es incrementar la fuerza de fijación entre los alambres, una bobina de campo magnético se hace que ocurra cuando fluye una corriente grande, la corriente que fluye a través de los devanados que forman la bobina Esto se debe a que incluso cuando se ejerce una fuerza sobre el material del cable, la perturbación se hace extremadamente difícil debido a la fijación completa del movimiento de varillas de cable individuales. En la bobina superconductora utilizando un cable superconductor de sección transversal circular en la técnica anterior, para la fijación entre el alambre es inestable, trastornos de someterse produce inactivó mediante la fuerza electromagnética. Además, las bobinas superconductoras de devanado con un hilo superconductor de sección transversal circular en la técnica anterior a la resina de impregnación, el resultado de la prueba actual de la misma manera, causó un inactivó con 160A actual. Como resultado de observar la sección transversal de esta muestra con un microscopio, se produjo una pequeña cantidad de grietas en la sección transversal de la resina. De lo anterior, el uso de bobinas superconductoras de hilo superconductor de sección transversal hexagonal según la presente invención, la perturbación que se produjo en la bobina superconductora utilizando un cable superconductor de sección transversal circular convencional significativamente impedido, propiedades superconductoras pueden ser extremadamente estabilizado Se hizo claro. En la bobina superconductora forma de sección transversal del alambre superconductor de acuerdo con la presente invención usando alambre superconductor sección transversal hexagonal hexagonal, y que el área de sección transversal efectiva que se ocupó el cable de la bobina hace grande, que la trabajabilidad del devanado se facilita Huelga decir que la presente invención puede aplicarse no solo a bobinas superconductoras sino también a bobinas conductoras normales.
Y el cable superconductor de sección transversal circular convencional en la misma área de sección transversal, para producir una bobina conductora normal con un cable superconductor de sección transversal hexagonal según la presente invención. La relación entre el valor actual y el campo magnético generado en ese momento se muestra en la FIG. De acuerdo con esto, por el área de sección transversal del alambre de la presente invención, obviamente en comparación con el ejemplo convencional, ya que el área de sección transversal efectiva del cable de la bobina se puede mejorar en un área de sección transversal unidad, el valor del campo magnético generado con respecto al valor actual Es comparativamente grande.
Efecto de la invención
Como se mencionó anteriormente, una sección transversal de alambre superconductor forma de sección transversal hexagonal según la presente invención es una forma hexagonal o de la sección transversal con un alambre ordinaria hexagonal, bobinas superconductoras que requieren de bobinado de múltiples capas, formando una bobinas resistivas , para minimizar vacío innecesaria de la sección de enrollado de la bobina, también devanado estabilizar la condición de bobinado ya que entre los contactos de alambre en términos, la trabajabilidad durante el bobinado y después del devanado de los hilos individuales la muy fortalecida, imán superconductor fijo hace menos causa temple fenómeno en el estado superconductor, además se puede aplicar a un imán conductor normal, en términos de aumentar el área efectiva de la sección transversal del cable de la bobina, la disposición de un electroimán con una características de alto rendimiento Se hizo posible.
Breve descripción de los dibujos
Una vista delantera de la sección de bobina de la realización de las capas de la sección transversal del cable según la figura 1 la invención usando alambre hexagonal.
Figura 2 una vista frontal de la sección de la bobina del estado de devanado de la realización de un bobinado con la forma en sección transversal del ejemplo convencional de alambre hexagonal multi-capa.
Figura 3 un alambre de sección transversal circular convencional de acuerdo con la bobina conductora normal, diagrama característico que muestra la relación entre el valor actual y el campo magnético de la bobina que tiene las mismas dimensiones de sección transversal cuando se utiliza un alambre de sección transversal hexagonal.
1 alambre superconductor de sección transversal hexagonal
2 Alambre superconductor de sección circular
3 espacio de aire entre los cables
Reclamo
En una bobina obtenida enrollando la reivindicación 1 de la superficie exterior al hilo conductor que ha sido sometida a recubrimiento aislante, en contacto de cerca la forma en sección transversal del alambre conductor que forma la bobina es hexagonal, es en términos alambres mutuamente hexagonal conductoras Y enrollando la bobina enrollada en espiral para formar una bobina compacta.
Dibujo :
Application number :1994-013222
Inventors :株式会社トーキン
Original Assignee :松本彰、立谷雄一