超导电力装置实验室用背场磁体设计与研制 收藏 0

本成果属于超导带材检测领域。 主要内容及特点包括： 1.超导背场磁体的设计 1)高温超导均匀背场磁体的设计 高温超导磁体线圈采用螺管结构,对绕组几何形状进行了优化,采用外凹型高温超导绕组保证了磁场的均匀性。并应用了数值方法对其电磁特性和热特性进行了分析。 2)低温超导均匀背场磁体的设计 低温超导磁体线圈采用一对亥姆霍兹线圈,设计中心所需的匀强磁场能够达到4T。 2.超导磁体的冷却系统设计 进行了制冷机二级冷头与磁体之间的高热密度传热结构设计,并采用了高真空多层绝热技术,解决了冷却系统中的传导和漏热的关键问题。 3.低温超导背场磁体系统的工程制备 综合对比高温超导背场磁体和低温超导背场磁体的性能参数和成本造价,制备时选择低温超导背场磁体的设计方案。低温超导背场磁体系统的主要技术参数及性能指标如下： 背景磁场：0～4T连续可调; 超导带材温度：20～77K连续可调; 超导带材控温精度：±0.1K; 超导带材与背景磁场角度调整：0～360°; 超导带材冷却方式：低温氦气间接冷却（冷源：RDK-408S制冷机）; 超导磁体冷却方式：制冷机传导冷却（冷源：RDK-415D制冷机）; 低温超导磁体运行电流：107A; 低温超导磁体励磁方式：电源驱动式; 低温超导磁体电感：22H; 低温超导磁体储存能量：125.5KJ; 低温超导磁体保护回路：分段保护方式。