[发明专利]一种超导线圈的励磁方法及其励磁方法

说明书

本发明提供一种超导线圈及其励磁方法，超导线圈包括超导线圈本体和温度控制装置，超导线圈本体由第一超导带材绕制而成，第一超导带材的头部和尾部拉出并焊接在一起，形成第一接头，温度控制装置设置在第一接头或者第一超导带材上，以使第一接头两侧的第一超导带材存在温度差。本发明通过热电效应在超导线圈本体内产生电压，进而使超导线圈本体中产生电流与磁场，实现对超导线圈本体的励磁，无需外部大型电源，结构简单，方便维护，成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种超导线圈的励磁方法及其励磁方法。

背景技术

超导材料因其无阻高电流密度的特性可广泛应用于大型电力设备。随着绿色节能环保产业的不断兴起，以及超导带材性能、产量以及稳定性的不断提高，普遍认为即将迎来超导材料的大规模应用。由超导材料绕制而成的超导线圈在励磁后能够运行在无电流源供电的环境中，因此大大降低了整个线圈及其附属结构的体积和重量，同时，超导线圈由于免去了电流引线，因此大大降低了用于超导线圈运行的低温系统的热负荷，因此超导线圈的一个重要应用方向即是提供稳定强磁场。但在现有技术中，要对超导线圈励磁，需要外接大型电源对超导线圈供电。但大型电源供电方式存在价格昂贵、漏热大、电流不稳定等缺点。

发明内容

本发明提出一种超导线圈的励磁方法及其励磁方法，通过热电效应在超导线圈本体内产生电压，进而使超导线圈本体中产生电流与磁场，实现对超导线圈本体的励磁，无需外部大型电源，结构简单，方便维护，成本低廉。

本发明通过以下技术方案实现：

一种超导线圈，包括超导线圈本体和温度控制装置，超导线圈本体由第一超导带材绕制而成，第一超导带材的头部和尾部拉出并焊接在一起，形成第一接头，温度控制装置设置在第一接头或者第一超导带材上，以使第一接头两侧的第一超导带材存在温度差。

进一步的，还包括至少一对第二超导带材和多个温度控制装置，各对第二超导带材一端相互焊接在一起，形成多个由内向外间隔排列的第二接头，各对第二超导带材另一端由内向外依次堆叠并焊接在一起，最内侧的第二超导带材焊接在超导线圈本体上，以实现第一接头与各第二接头并联，各第二接头两侧的第二超导带材上均设置有温度控制装置。

进一步的，还包括两第三超导带材，两第三超导带材一端焊接形成第三接头、另一端与最外侧的第二超导带材焊接，第三接头上设置有加热装置，第三接头长度大于第一、第二接头长度以使第三接头阻值远小于第一、第二接头阻值，第一、第二接头长度基本相同。

进一步的，所述温度控制装置包括绕设在第一接头至少一侧的第一超导带材上的电阻丝、设置在电阻丝与第一超导带材之间的绝缘装置、以及与电阻丝连接以为其供电使其发热的电源。

进一步的，所述温度控制装置包括一端设置在第一接头一侧的导热条和与导热条另一端连接的冷源或者热源，导热条由高导热材料制成。

进一步的，所述第一、第二、第三带材的超导面焊接在一起。

进一步的，所述第一、第二接头长度为3-8cm，所述第二接头长度为10-20cm。

本发明还通过以下技术方案实现：

一种超导线圈的励磁方法，包括如下步骤：

A、将超导线圈本体、第一超导带材的温度降低；

B、利用电源为电阻丝供电，使电阻丝产生焦耳热，从而在第一接头两侧的第一带材上产生温度差，由于热电效应，即可完成对超导线圈本体的励磁。

本发明还通过以下技术方案实现：

一种超导线圈的励磁方法，包括如下步骤：

A、将超导线圈本体、第一、第二、第三超导带材的温度降低；

B、利用加热装置使第二接头温度高于第三超导带材临界温度，以使第二接头处于正常态；