[发明专利]一种基于高温超导电缆的绕制磁体和绕制方法

权利要求书

1.一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：包括圆柱状结构的骨架、设置于骨架两端的第一端板和第二端板，第一端板和第二端板之间的骨架表面缠绕有电缆，所述电缆包括圆柱状的高导电芯材，所述芯材上通过单根或多根ReBCO超导带材缠绕形成层状超导结构，骨架轴向的端部设置有分别与电缆两端连通的两个端子；

两个所述端子固定于第一端板上，端子通过绝缘支撑与骨架绝缘配合，所述绝缘支撑与骨架螺接配合；

第一端板上设置有容置电缆的引导槽，每个端子对应设置有一个所述引导槽；所述引导槽包括弧形段和平直段，所述弧形段设置于第一端板远离端子的一端，弧形段绕骨架的外周设置将电缆由切向缠绕引导至轴向，所述弧形段朝向端子的一端与平直段自然连通，所述平直段与第一端板轴向平行延伸到第一端板的端部，端子沿骨架的轴向设置，端子朝向第一端板的一端设置有容置槽，所述电缆通过焊锡填充封装在容置槽内。

2.根据权利要求1所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：不同层超导带材的绕制方向相同或相反。

3.根据权利要求1所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：还包括设置于超导结构外层的保护层和设置于保护层外周的绝缘层。

4.根据权利要求3所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：所述保护层使用金属带材对超导结构外层半叠包扎处理制作，所述绝缘层使用具有绝缘性能的带材半叠包扎在保护层外侧，或使用热缩管套设在保护层外侧。

5.根据权利要求1所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：所述第一端板与骨架固定配合，所述第二端板与骨架能够沿轴向调整固定位置，第二端板上沿径向设置有与骨架固定配合的锁紧螺栓。

6.根据权利要求1所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：所述骨架两端还分别固定有法兰，法兰与平直段配合的位置具有与平直段同轴的通孔，所述电缆沿引导槽穿过通孔和绝缘支撑，并延伸到容置槽内。

7.根据权利要求6所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：所述绝缘支撑包括能够相互拼合的引导部和封装部，所述引导部的侧面具有连通引导部轴向两端的电缆槽，所述封装部能够与引导部的侧面配合遮住电缆槽；所述端子包括与绝缘支撑固定配合的容置块和与容置块配合的填充板，所述容置槽为沿容置块轴向设置的盲槽，容置槽的开口端与电缆槽连通；所述填充板能够从容置块的侧面盖住容置槽，填充板表面具有沿容置槽的长度方向设置有填充槽。

8.根据权利要求7所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：所述容置块朝向绝缘支撑的一端具有夹持绝缘支撑的U型口，引导部和封装部的外侧均设置有垂直于其相互配合面的筋板，U型口的两侧分别与两个筋板通过固定螺栓螺接配合，固定螺栓的固定方向与筋板以及引导部和封装部的配合面的法向均保持垂直；U型口的底端和填充板43的端部均与绝缘支撑6的端部抵接。

9.根据权利要求1所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：所述骨架为环形空心金属材料，骨架的内径满足其中，r为磁体内径，d为芯材外径，w为电缆宽度，a及α为电缆中的ReBCO超导带材的绕制轴向间距和绕制角度；其中绕制角度为电缆切向与轴向所夹的锐角。

10.根据权利要求1所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：所述电缆至少在最外层套设有沿径向提供预紧力的预紧部件。

11.根据权利要求10所述的一种基于高温超导电缆的绕制磁体，其特征在于：每一层绕制的电缆之间均设置有所述预紧部件，所述预紧部件由不锈钢带材缠绕形成。