本發(fā)明涉及超導磁體勵磁，特別涉及一種超導磁體勵磁系統(tǒng)及安裝方法。

背景技術：

1、液氦浸泡的超導磁體，超導開關通常浸泡在液氦中，以獲得較充分的低溫環(huán)境。在其勵磁及退磁時，首先需要將超導開關打開，為超導線圈的勵磁或退磁提供先決條件。為了將超導開關打開，就需要對其進行加熱，因為浸泡在液氦中，使得加熱超導開關至打開狀態(tài)（也稱為失超狀態(tài)）需要施加大功率加熱，這樣勢必要消耗大量的液氦才能達到整個勵磁過程中超導開關全程打開狀態(tài)。這對稀缺資源的液氦來講是一種不太經(jīng)濟的技術方案。

2、另外，常規(guī)液氦浸泡的超導磁體，一般會并聯(lián)安裝兩個或兩個以上的超導開關，進行分流，以期減小開關負荷。但較多超導開關的使用增加了勵磁過程中的液氦消耗。同時，對于線圈閉環(huán)運行來講，引入了電流在多個開關中的分流不均的問題，從而容易引發(fā)交流損耗導致開關失超，從而導致整個超導磁體失超。

3、因此，如何至少部分的解決上述超導開關勵磁過程中的弊端，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種超導磁體勵磁系統(tǒng)及方法，解決超導開關對液氦浸泡的依賴，降低勵磁時的開關液氦消耗，增加磁體閉環(huán)運行的穩(wěn)定性的影響。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種超導磁體勵磁系統(tǒng)，包括：

3、低溫容器，用于盛放液氦并保持低溫容器內(nèi)的低溫；

4、超導線圈，設置于低溫容器內(nèi)部，且至少部分浸泡于液氦；

5、超導開關，通過超導線纜連接于超導線圈，超導開關位于低溫容器內(nèi)部，且超導開關所處高度高于液氦的液面；

6、開關加熱器，設置于超導開關，以控制超導開關的打開與關閉；

7、電流引線，穿設于低溫容器的頂部，電流引線位于低溫容器內(nèi)部的端部通過內(nèi)電纜與超導線圈串聯(lián)。

8、優(yōu)選地，低溫容器上還設有冷卻裝置，冷卻裝置包括延伸至低溫容器內(nèi)部的冷頭，冷頭用于冷卻經(jīng)揮發(fā)至氣態(tài)的液氦，超導開關位于電流引線背離冷頭的一側。

9、優(yōu)選地，超導開關的兩端連接有超導接頭，超導線纜和內(nèi)電纜均連接于對應的超導接頭，以使超導線纜和內(nèi)電纜連通。

10、優(yōu)選地，內(nèi)電纜背離超導接頭的一端設有連接底座；

11、電流引線包括間隔設置的負極電流引線和正極電流引線，負極電流引線和正極電流引線連接于不同連接底座，以對超導線圈進行勵磁或退磁。

12、優(yōu)選地，電流引線內(nèi)部設有供經(jīng)揮發(fā)至氣態(tài)的液氦流通至低溫容器外部的流道。

13、優(yōu)選地，超導線圈為多個，且多個超導線圈對稱繞制于線圈骨架，全部超導線圈串聯(lián)。

14、優(yōu)選地，超導線圈上設有用于測量其溫度的溫度計。

15、優(yōu)選地，低溫容器內(nèi)壁設有固定件，且固定件背離低溫容器內(nèi)壁的一端連接于超導開關，以使超導開關懸空設置于低溫容器內(nèi)部。

16、一種超導磁體勵磁系統(tǒng)的安裝方法，適用于上述超導磁體勵磁系統(tǒng)，包括：

17、將超導線圈設置于低溫容器內(nèi)，并使全部超導線圈串聯(lián)；

18、將安裝有開關加熱器的超導開關通過固定件懸空設置于低溫容器內(nèi)部的上部，并通過超導線纜連接于超導線圈；

19、將連接底座通過內(nèi)電纜與超導線圈串聯(lián)，電流引線連接于連接底座；

20、添加液氦至低溫容器內(nèi)部，超導線圈至少部分浸泡于液氦，且超導開關所處高度高于液氦的液面。

21、優(yōu)選地，將安裝有開關加熱器的超導開關通過固定件懸空設置于低溫容器內(nèi)部的上部，并通過超導線纜連接于超導線圈的步驟，包括：

22、將超導開關安裝至遠離低溫容器內(nèi)部的冷頭的位置處，并通過超導線纜連接于超導線圈。

23、相對于上述背景技術，本發(fā)明提供的超導磁體勵磁系統(tǒng)，具有下述有益效果：

24、1、電流引線對超導線圈進行勵磁，需要通過開關加熱器對超導開關進行加熱以將超導開關打開，超導開關設置于低溫容器內(nèi)部，且超導開關所處高度高于液氦的液面，超導開關并非由液氦浸泡，只需較小的加熱功率即可將超導開關從超導態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)，也即從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_模式，從而減小了液氦消耗、減小了超導開關打開時間；

25、2、使用單個超導開關的設計，既增加了超導磁體閉環(huán)運行的穩(wěn)定性，也降低了超導開關使用成本和液氦成本。

技術特征：

1.一種超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫容器上還設有冷卻裝置，所述冷卻裝置包括延伸至所述低溫容器內(nèi)部的冷頭，所述冷頭用于冷卻經(jīng)揮發(fā)至氣態(tài)的所述液氦，所述超導開關位于所述電流引線背離所述冷頭的一側。

3.根據(jù)權利要求1所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，所述超導開關的兩端連接有超導接頭，所述超導線纜和所述內(nèi)電纜均連接于對應的所述超導接頭，以使所述超導線纜和所述內(nèi)電纜連通。

4.根據(jù)權利要求3所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)電纜背離所述超導接頭的一端設有連接底座；

5.根據(jù)權利要求1所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，所述電流引線內(nèi)部設有供經(jīng)揮發(fā)至氣態(tài)的所述液氦流通至所述低溫容器外部的流道。

6.根據(jù)權利要求1所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，所述超導線圈為多個，且多個所述超導線圈對稱繞制于線圈骨架，全部所述超導線圈串聯(lián)。

7.根據(jù)權利要求1所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，所述超導線圈上設有用于測量其溫度的溫度計。

8.根據(jù)權利要求1至7任意一項所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫容器內(nèi)壁設有固定件，且所述固定件背離所述低溫容器內(nèi)壁的一端連接于所述超導開關，以使所述超導開關懸空設置于所述低溫容器內(nèi)部。

9.一種超導磁體勵磁系統(tǒng)的安裝方法，適用于如權利要求1至8任意一項所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的超導磁體勵磁系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，所述將安裝有開關加熱器的超導開關通過固定件懸空設置于所述低溫容器內(nèi)部的上部，并通過超導線纜連接于所述超導線圈的步驟，包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種超導磁體勵磁系統(tǒng)及安裝方法，涉及超導磁體勵磁技術領域，超導磁體勵磁系統(tǒng)包括低溫容器、超導線圈、超導開關、開關加熱器和電流引線，低溫容器用于盛放液氦并保持低溫容器內(nèi)的低溫；超導線圈設置于低溫容器內(nèi)部，且至少部分浸泡于液氦；超導開關通過超導線纜連接于超導線圈，超導開關位于低溫容器內(nèi)部，且超導開關所處高度高于液氦的液面；開關加熱器設置于超導開關，以控制超導開關的打開與關閉；電流引線穿設于低溫容器的頂部，電流引線位于低溫容器內(nèi)部的端部通過內(nèi)電纜與超導線圈串聯(lián)，超導開關并非由液氦浸泡，只需較小的加熱功率即可將超導開關從超導態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)，減小了液氦消耗、減小了超導開關打開時間。

技術研發(fā)人員：袁金輝,樂志良,畢延芳,許建益
受保護的技術使用者：寧波健信超導科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/14