[发明专利]一种高温超导线圈励磁装置

说明书

本发明公开了一种高温超导线圈励磁装置，包括机架、设置在机架上的磁通泵和动力机构，以及供所述磁通泵和高温超导线圈放置的低温杜瓦瓶，所述低温杜瓦瓶内装有液氮，所述磁通泵包括支撑柱、设置在支撑柱圆周面上的超导薄片和设置在支撑柱与超导薄片之间且与超导薄片连接的超导引线，以及安装在所述动力机构上且能绕支撑柱圆周方向旋转的永磁体，所述超导引线伸出超导薄片的两端分别与高温超导线圈的两个引出端连接，所述永磁体与支撑柱之间设置有间隙。本实用新结构简单，设计合理，能有效解决高温超导线圈励磁用直流电源设备昂贵，耗能高，制冷成本高，以及磁通泵装置复杂的问题，实用性强，便于推广使用。

技术领域

本发明属于高温超导技术领域，具体涉及一种高温超导线圈励磁装置。

背景技术

高温超导线圈是指低温下用具有高转变温度和高临界磁场的第二类超导体制成的一种线圈。它的主要特点是无电阻损耗，能产生高磁场，具有很强的实用价值。

目前高温超导线圈的励磁方法可分为两种：一种是直接采用直流电源经过电流引线给高温超导线圈供电，但长时间采用直流电源给高温超导线圈供电会产生两方面的问题：一方面是高温超导线圈直流电源设备昂贵，耗能高；另一方面则是电流引线采用普通铜导体制成，普通铜导体制成的电流引线从室温进入低温环境，会导入大量热量并且因自身电阻发热，会给制冷系统带来较大的负担，制冷成本高。

另一种是通过磁通泵给高温超导线圈励磁，磁通泵能够将机械能转变为电能给高温超导线圈供电，当永磁体靠近超导体时，就可以在超导体上形成非超导区域，使磁通进入超导体，如果永磁体从超导体上扫过，就可以将一份磁通引入超导回路，从而使超导回路的电流改变，利用这个特点可以为高温超导线圈供电，也可以用于补偿高温超导线圈闭环运行时的衰减。但由于磁通泵的装置复杂，影响磁通泵稳定运行的参数较多，因此，磁通泵至今尚未大规模实用化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高温超导线圈励磁装置，其结构简单，设计合理，能有效解决高温超导线圈励磁用直流电源设备昂贵，耗能高，制冷成本高，以及磁通泵装置复杂的问题，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高温超导线圈励磁装置，其特征在于：包括机架、设置在机架上的磁通泵和动力机构，以及供所述磁通泵和高温超导线圈放置的低温杜瓦瓶，所述低温杜瓦瓶内装有液氮，所述磁通泵包括支撑柱、设置在支撑柱圆周面上的超导薄片和设置在支撑柱与超导薄片之间且与超导薄片连接的超导引线，以及安装在所述动力机构上且能绕支撑柱圆周方向旋转的永磁体，所述超导引线伸出超导薄片的两端分别与高温超导线圈的两个引出端连接，所述机架上设置有竖直连接杆，所述支撑柱安装在竖直连接杆上，所述动力机构上设置有供永磁体安装的转动连接架，且所述转动连接架与所述动力机构传动连接，所述永磁体与支撑柱之间设置有间隙，所述超导薄片的横截面呈劣弧形。

上述的一种高温超导线圈励磁装置，其特征在于：所述动力机构包括步进电机和与步进电机的输出轴传动连接的转轴，所述步进电机的输出轴通过联轴器与转轴传动连接，所述转轴上套设有轴承，所述机架上设置有供所述轴承安装的轴承座，所述转轴与所述转动连接架传动连接。

上述的一种高温超导线圈励磁装置，其特征在于：所述支撑柱的底部设置有用于固定高温超导线圈的线圈架。

上述的一种高温超导线圈励磁装置，其特征在于：所述转动连接架包括水平板、设置在水平板一端且与水平板呈垂直布设的竖直板和设置在水平板另一端的配重块，所述永磁体固定安装在竖直板远离水平板的一端。

上述的一种高温超导线圈励磁装置，其特征在于：所述竖直连接杆的一端与机架固定连接，所述竖直连接杆的另一端设置有供支撑柱安装的安装座。

上述的一种高温超导线圈励磁装置，其特征在于：所述支撑柱的顶部设置有用于支撑超导引线的支撑块。