[发明专利]一种分段励磁的高温超导绕组

说明书

技术领域

本发明涉及高温超导绕组领域，尤其涉及一种分段励磁的高温超导绕组。

背景技术

高温超导线圈在磁储能、强磁场发生等领域具有较多应用。与低温超导线圈不同，通常制造高温超导线圈使用的高温超导带材为矩形截面的陶瓷氧化物，该类型导体存在较为严重的各向异性，即在幅值相同但方向不同的磁场作用下，高温超导带材在载流能力差别较大。

对于一个高温超导线圈，其在工作时各部位的磁场分布不同，如单个螺线管线圈中间部位的轴向磁场分量较大，而两个端部的径向磁场分量较高。由于高温超导带材在磁场下的载流能力存在各向异性，导致高温超导线圈不同位置导体的载流能力差别较大。

目前实用化的高温超导带材在垂直磁场下的载流能力衰减速度远大于平行磁场，因此螺线管结构的高温超导线圈中间部位的导体载流能力远大于端部位置导体，而线圈整体的载流能力则受限于端部位置导体，从而无法充分利用中间部位导体的载流能力，极大降低了高温超导线圈的经济性。

为解决高温超导带材各向异性带来的问题，目前的方法是提出了一种应用Bi系和Y系高温超导带材绕制的组合绕组，该组合绕组采用了由不同类型的多个Bi系超导线圈和多个Y系超导线圈并联组成的结构，主要解决多个并联绕组电流分配不均的问题。但是，该发明提出的结构仅适用于并联绕组，且为实现均流，必须用到多种不同规格的超导带材。不同类型超导带材的状态转变特性不同，一旦出现过电流暂态时局部线圈将极容易受损。

发明内容

本发明实施例提供了一种分段励磁的高温超导绕组，解决了目前超导绕组不同类型超导带材的状态转变特性不同，一旦出现过电流暂态时局部线圈将极容易受损的技术问题。

本发明实施例提供了一种分段励磁的高温超导绕组，包括：

超导线圈骨架、第一超导绕组、第二超导绕组、第三超导绕组、第一励磁电源和第二励磁电源；

所述第一超导绕组缠绕于所述超导线圈骨架的中部；

所述第二超导绕组和所述第三超导绕组分别缠绕于所述超导线圈骨架的两端；

所述第一超导绕组与所述第一励磁电源连接；

所述第二超导绕组的第二端与所述第三超导绕组的第一端连接；

所述第二超导绕组的第一端与所述第二励磁电源的正极连接；

所述第三超导绕组的第二端与所述第二励磁电源的负极连接；

其中，所述第一超导绕组由Bi系超导线圈绕制构成，所述第二超导绕组、所述第三超导绕组均由Y系超导线圈绕制构成。

优选地，所述第一超导绕组的两端连接有电流引线；

所述第一超导绕组的所述电流引线的正极与所述第一励磁电源的输出端的正极连接；

所述第一超导绕组的所述电流引线的负极与所述第一励磁电源的输出端的负极连接。

优选地，所述第二超导绕组的两端连接有所述电流引线；

所述第三超导绕组的两端连接有所述电流引线；

所述第二超导绕组的所述电流引线的负极与所述第三超导绕组的所述电流引线的正极连接；

所述第二超导绕组的所述电流引线的正极与所述第二励磁电源的输出端的正极连接；

所述第三超导绕组的所述电流引线的负极与所述第二励磁电源的输出端的负极连接。

优选地，所述第一超导绕组与所述第二超导绕组之间相距预置距离；

所述第一超导绕组与所述第三超导绕组之间相距所述预置距离。

优选地，所述第二超导绕组的轴向长度与所述第三超导绕组的轴向长度相等；

所述第一超导绕组的轴向长度不小于所述第二超导绕组的轴向长度。

优选地，所述Bi系超导线圈绕制为采用Bi系高温超导带材绕制的螺线管线圈结构或饼式线圈结构；

优选地，所述Y系超导线圈为采用Y系高温超导带材绕制的螺线管线圈结构或饼式线圈结构。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：