一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，包括高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)和用于采集高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)工作電流數(shù)據(jù)并將電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)的電壓比較電路，以及為高溫超導(dǎo)線圈和加熱器供電的電源控制模塊，高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)包括骨架以及兩個分別安裝在骨架兩端的加熱器和纏繞在骨架上兩個加熱器之間的高溫超導(dǎo)線圈，高溫超導(dǎo)線圈上設(shè)置有線圈引線，電源控制模塊包括為高溫超導(dǎo)線圈供電的第一直流電源和為加熱器供電的第二直流電源，第二直流電源為加熱器供電的回路中串接有固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器的信號輸入端與電壓比較電路的信號輸出端相接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，均勻且全面加熱高溫超導(dǎo)線圈，失超傳播速度快。
【專利說明】
一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于超導(dǎo)磁體保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫超導(dǎo)磁體具有大電流密度、高臨界磁場等優(yōu)點(diǎn)，在磁分離、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)磁場等應(yīng)用方面具有廣闊的前景。繞制高溫超導(dǎo)磁體使用的帶材一般為鉍系帶材和YBCO涂層導(dǎo)體帶材，這種超導(dǎo)體一般繞制成雙餅結(jié)構(gòu)，并將多個雙餅線圈串、并聯(lián)組成高溫超導(dǎo)磁體。一般來說，高溫超導(dǎo)磁體的失超傳播速度較慢，相比較低溫超導(dǎo)磁體慢兩到三個數(shù)量級，由于其失超傳播速度太慢，所以很容易使超導(dǎo)磁體局部形成熱點(diǎn)，而局部的熱量只能在很小的范圍內(nèi)擴(kuò)散，這樣局部受熱的帶材由于過高的溫升，很容易燒損，造成高溫超導(dǎo)磁體破壞，所以高溫超導(dǎo)磁體的失超保護(hù)比低溫超導(dǎo)磁體的失超保護(hù)要求高。現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)磁體溫升不均勻，失超檢測復(fù)雜，大多采用控制器觸發(fā)的方式進(jìn)行失超保護(hù)，成本低，反應(yīng)遲緩，失超傳播速度慢。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，均勻且全面加熱高溫超導(dǎo)線圈，失超傳播速度快，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:包括高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)和用于采集所述高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)工作電流數(shù)據(jù)并將電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)的電壓比較電路，以及為高溫超導(dǎo)線圈和加熱器供電的電源控制模塊，所述高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)包括骨架以及兩個分別安裝在骨架兩端的加熱器和纏繞在骨架上兩個加熱器之間的高溫超導(dǎo)線圈，高溫超導(dǎo)線圈上設(shè)置有線圈引線，電壓比較電路通過線圈引線與高溫超導(dǎo)線圈連接，所述電源控制模塊包括為高溫超導(dǎo)線圈供電的第一直流電源和為加熱器供電的第二直流電源，所述第二直流電源為加熱器供電的回路中串接有固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器的信號輸入端與電壓比較電路的信號輸出端相接。
[0005]上述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述高溫超導(dǎo)線圈的兩端連接有兩端接口 P1，所述第一直流電源的正極與所述兩端接口 Pl的第I管腳相接，所述第一直流電源的負(fù)極與所述兩端接口 Pl的第2管腳相接，高溫超導(dǎo)線圈上設(shè)置有至少三條線圈引線。
[0006]上述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述電壓比較電路包括可變電阻R1、可變電阻R2、滑動電阻R3和運(yùn)放Ul，運(yùn)放Ul的同相輸入端與滑動電阻R3的滑動端相接，滑動電阻R3的一個固定端經(jīng)可變電阻Rl與高溫超導(dǎo)線圈上一條線圈引線相接，滑動電阻R3的另一個固定端經(jīng)可變電阻R2與高溫超導(dǎo)線圈上另一條線圈引線相接，運(yùn)放Ul的反相輸入端與高溫超導(dǎo)線圈上另第三條線圈引線相接。
[0007]上述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:兩個所述加熱器結(jié)構(gòu)相同且均為鱗片式加熱器，所述鱗片式加熱器包括多個鱗片和兩個分別安裝在多個鱗片外側(cè)兩端上的聚酯片，以及安裝兩個聚酯片之間的加熱絲，兩個所述加熱器中的加熱絲并聯(lián)連接。
[0008]上述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述固態(tài)繼電器為直流固態(tài)繼電器Kl，所述直流固態(tài)繼電器Kl的IN+端與運(yùn)放Ul的輸出端相接，直流固態(tài)繼電器Kl的IN-端接地，兩端接口 P2的第I管腳與并聯(lián)連接的兩個所述加熱絲的一個連接端相接，并聯(lián)連接的兩個所述加熱絲的另一個連接端與直流固態(tài)繼電器Kl的OUT-端相接，兩端接口 P2的第2管腳與直流固態(tài)繼電器Kl的OUT+端相接。
[0009]上述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述第二直流電源為24V直流電源，24V直流電源的正極與所述兩端接口 P2的第2管腳相接，24V直流電源的負(fù)極與所述兩端接口 P2的第I管腳相接。
[0010]上述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:兩個所述鱗片式加熱器中的一個與骨架的一端固定連接，兩個所述鱗片式加熱器中的另一個與骨架的另一端活動連接。
[0011 ]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本實(shí)用新型將兩個加熱器夾裝在高溫超導(dǎo)線圈的兩端，且加熱器采用鱗片式加熱器，均勻且全面加熱高溫超導(dǎo)線圈，失超傳播速度快，便于推廣使用。
[0013]2、本實(shí)用新型通過設(shè)置電壓比較電路，采用模擬電路采集高溫超導(dǎo)線圈中工作電流并將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號驅(qū)動固態(tài)繼電器，可靠穩(wěn)定，速度快，使用效果好。
[0014]3、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，體積小，兩個所述鱗片式加熱器中的一個與骨架的一端固定連接，兩個所述鱗片式加熱器中的另一個與骨架的另一端活動連接，拆卸安裝方便，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0015]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，均勻且全面加熱高溫超導(dǎo)線圈，失超傳播速度快，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0016]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)與電壓比較電路的連接示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]I—骨架；2—高溫超導(dǎo)線圈； 3—加熱器；
[0022]4—線圈引線；5—電壓比較電路； 6—固態(tài)繼電器；
[0023]8 一聚酯片；9 一加熱絲；10—鱗片。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1和圖3所示，本實(shí)用新型包括高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)和用于采集所述高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)工作電流數(shù)據(jù)并將電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)的電壓比較電路5，以及為高溫超導(dǎo)線圈2和加熱器3供電的電源控制模塊，所述高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)包括骨架I以及兩個分別安裝在骨架I兩端的加熱器3和纏繞在骨架I上兩個加熱器3之間的高溫超導(dǎo)線圈2，高溫超導(dǎo)線圈2上設(shè)置有線圈引線4，電壓比較電路5通過線圈引線4與高溫超導(dǎo)線圈2連接，所述電源控制模塊包括為高溫超導(dǎo)線圈2供電的第一直流電源和為加熱器3供電的第二直流電源，所述第二直流電源為加熱器3供電的回路中串接有固態(tài)繼電器6，固態(tài)繼電器6的信號輸入端與電壓比較電路5的信號輸出端相接。
[0025]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述高溫超導(dǎo)線圈2的兩端連接有兩端接口Pl，所述第一直流電源的正極與所述兩端接口 Pl的第I管腳相接，所述第一直流電源的負(fù)極與所述兩端接口 Pl的第2管腳相接，高溫超導(dǎo)線圈2上設(shè)置有至少三條線圈引線4。
[0026]如圖1和圖3所不，本實(shí)施例中，尚溫超導(dǎo)線圈2由尚溫超導(dǎo)線圈SI和尚溫超導(dǎo)線圈S2串聯(lián)而成。所述電壓比較電路5包括可變電阻R1、可變電阻R2、滑動電阻R3和運(yùn)放Ul，運(yùn)放Ul的同相輸入端與滑動電阻R3的滑動端相接，滑動電阻R3的一個固定端經(jīng)可變電阻Rl與高溫超導(dǎo)線圈2上一條線圈引線4相接，滑動電阻R3的另一個固定端經(jīng)可變電阻R2與高溫超導(dǎo)線圈2上另一條線圈引線4相接，運(yùn)放Ul的反相輸入端與高溫超導(dǎo)線圈2上另第三條線圈引線4相接。
[0027]如圖2所示，本實(shí)施例中，兩個所述加熱器3結(jié)構(gòu)相同且均為鱗片式加熱器，所述鱗片式加熱器包括多個鱗片10和兩個分別安裝在多個鱗片10外側(cè)兩端上的聚酯片8，以及安裝兩個聚酯片8之間的加熱絲9，兩個所述加熱器3中的加熱絲9并聯(lián)連接。
[0028]如圖3所示，本實(shí)施例中，兩個所述加熱器3中的加熱絲9分別為加熱絲LI和加熱絲L2o
[0029]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述固態(tài)繼電器6為直流固態(tài)繼電器Kl，所述直流固態(tài)繼電器Kl的IN+端與運(yùn)放Ul的輸出端相接，直流固態(tài)繼電器Kl的IN-端接地，兩端接口 P2的第I管腳與并聯(lián)連接的兩個所述加熱絲9的一個連接端相接，并聯(lián)連接的兩個所述加熱絲9的另一個連接端與直流固態(tài)繼電器Kl的OUT-端相接，兩端接口 P2的第2管腳與直流固態(tài)繼電器Kl的OUT+端相接。
[0030]本實(shí)施例中，所述第二直流電源為24V直流電源，24V直流電源的正極與所述兩端接口 P2的第2管腳相接，24V直流電源的負(fù)極與所述兩端接口 P2的第I管腳相接。
[0031]本實(shí)施例中，兩個所述鱗片式加熱器中的一個與骨架I的一端固定連接，兩個所述鱗片式加熱器中的另一個與骨架I的另一端活動連接，便于超導(dǎo)磁體的拆卸安裝。
[0032]本實(shí)用新型使用時，將一個加熱器3固定安裝在骨架I一端，將另一個加熱器3活動安裝在骨架I的另一端，在兩個加熱器3之間的骨架I上纏繞高溫超導(dǎo)線圈2，高溫超導(dǎo)線圈2在纏繞過程中，留有多條線圈引線4，便于高溫超導(dǎo)線圈2的電流信號采集，在兩個加熱器3中的絕緣的兩片聚酯片8之間分別設(shè)置加熱絲LI和加熱絲L2，加熱絲LI的一端與加熱絲L2的一端連接，且該連接端與兩端接口 P2的第I管腳連接;加熱絲LI的另一端與加熱絲L2的另一端連接，且該連接端與直流固態(tài)繼電器Kl的OUT-端連接;使用多條線圈引線4將串聯(lián)組成的高溫超導(dǎo)線圈SI和高溫超導(dǎo)線圈S2中的電流信號輸入到電壓比較電路5中進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，進(jìn)行驅(qū)動直流固態(tài)繼電器Kl，第一直流電源通過兩端接口Pl為高溫超導(dǎo)線圈2供電，第二直流電源通過兩端接口P2和串聯(lián)在線路上的直流固態(tài)繼電器Kl為兩個加熱器3供電，當(dāng)電壓比較電路5采集的電壓數(shù)據(jù)超過臨界值時，運(yùn)放Ul導(dǎo)通驅(qū)動直流固態(tài)繼電器Kl，使驅(qū)動直流固態(tài)繼電器Kl的輸出端導(dǎo)通，第二直流電源為兩個加熱器3供電，兩個加熱器3產(chǎn)熱使高溫超導(dǎo)線圈2溫升，加快失超傳播速度，加熱效果均勻且全面，使用效果好。
[0033]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:包括高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)和用于采集所述高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)工作電流數(shù)據(jù)并將電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)的電壓比較電路(5)，以及為高溫超導(dǎo)線圈(2)和加熱器(3)供電的電源控制模塊，所述高溫超導(dǎo)磁體機(jī)構(gòu)包括骨架(I)以及兩個分別安裝在骨架(I)兩端的加熱器(3)和纏繞在骨架(I)上兩個加熱器(3)之間的高溫超導(dǎo)線圈(2)，高溫超導(dǎo)線圈(2)上設(shè)置有線圈引線(4)，電壓比較電路(5)通過線圈引線(4)與高溫超導(dǎo)線圈(2)連接，所述電源控制模塊包括為高溫超導(dǎo)線圈(2)供電的第一直流電源和為加熱器(3)供電的第二直流電源，所述第二直流電源為加熱器(3)供電的回路中串接有固態(tài)繼電器(6)，固態(tài)繼電器(6)的信號輸入端與電壓比較電路(5)的信號輸出端相接。2.按照權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述高溫超導(dǎo)線圈(2)的兩端連接有兩端接口Pl，所述第一直流電源的正極與所述兩端接口Pl的第I管腳相接，所述第一直流電源的負(fù)極與所述兩端接口 Pl的第2管腳相接，高溫超導(dǎo)線圈(2)上設(shè)置有至少三條線圈引線(4)。3.按照權(quán)利要求2所述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述電壓比較電路(5)包括可變電阻Rl、可變電阻R2、滑動電阻R3和運(yùn)放Ul，運(yùn)放Ul的同相輸入端與滑動電阻R3的滑動端相接，滑動電阻R3的一個固定端經(jīng)可變電阻Rl與高溫超導(dǎo)線圈(2)上一條線圈引線(4)相接，滑動電阻R3的另一個固定端經(jīng)可變電阻R2與高溫超導(dǎo)線圈(2)上另一條線圈引線(4)相接，運(yùn)放Ul的反相輸入端與高溫超導(dǎo)線圈(2)上另第三條線圈引線(4)相接。4.按照權(quán)利要求3所述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:兩個所述加熱器(3)結(jié)構(gòu)相同且均為鱗片式加熱器，所述鱗片式加熱器包括多個鱗片(10)和兩個分別安裝在多個鱗片(10)外側(cè)兩端上的聚酯片(8)，以及安裝兩個聚酯片(8)之間的加熱絲(9)，兩個所述加熱器(3)中的加熱絲(9)并聯(lián)連接。5.按照權(quán)利要求4所述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述固態(tài)繼電器(6)為直流固態(tài)繼電器Kl，所述直流固態(tài)繼電器Kl的IN+端與運(yùn)放Ul的輸出端相接，直流固態(tài)繼電器Kl的IN-端接地，兩端接口 P2的第I管腳與并聯(lián)連接的兩個所述加熱絲(9)的一個連接端相接，并聯(lián)連接的兩個所述加熱絲(9)的另一個連接端與直流固態(tài)繼電器Kl的OUT-端相接，兩端接口 P2的第2管腳與直流固態(tài)繼電器Kl的OUT+端相接。6.按照權(quán)利要求5所述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:所述第二直流電源為24V直流電源，24V直流電源的正極與所述兩端接口 P2的第2管腳相接，24V直流電源的負(fù)極與所述兩端接口 P2的第I管腳相接。7.按照權(quán)利要求4所述的一種高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)裝置，其特征在于:兩個所述鱗片式加熱器中的一個與骨架(I)的一端固定連接，兩個所述鱗片式加熱器中的另一個與骨架(I)的另一端活動連接。
【文檔編號】H01F6/00GK205610204SQ201620321553
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月16日
【發(fā)明人】葛正福, 李超, 孫星瑞, 常軍喜, 楊世杰, 杜社軍
【申請人】西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司