DE3490474T - Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung - Google Patents
Schutzeinrichtung für eine supraleitende VorrichtungInfo
- Publication number
- DE3490474T DE3490474T DE19843490474 DE3490474T DE3490474T DE 3490474 T DE3490474 T DE 3490474T DE 19843490474 DE19843490474 DE 19843490474 DE 3490474 T DE3490474 T DE 3490474T DE 3490474 T DE3490474 T DE 3490474T
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- superconducting
- current
- superconducting coil
- current switch
- parallel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/006—Supplying energising or de-energising current; Flux pumps
- H01F6/008—Electric circuit arrangements for energising superconductive electromagnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/001—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for superconducting apparatus, e.g. coils, lines, machines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
Meissner, Bourn & Partner
Patentanwälte · European Patent Attorneys München · Bremen
Meissner. Bolte & Partner, Postfach 86Ü6 24. D-8000 München
Anmelder:
MITSUBISHI DENKI K.K. 2-3 Marunouchi 2-chome Chiyoda-Ku
Tokyo / JAPAN P 34 90 474.3
Dr. Eugen Popp Dipl -Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing.
Wolf E. Snjda Dipl.-Phys.
Dr. Ulrich Hrabal nipi.-Chcm
Hans Meissner Dipl.-ing. (bis i'>sni
Erich Bolte Dipi.-ing.
BURO MUNCHEN/MUNICH OFFICE:
Widenmayerstraße 48
Postfach/P.O. Box 860624
D-8000 München 86
Telefon: (089) 222631
Telex: 5213 222 epod
Telekopierer:(089)221721
Ihr Zeichen
Your ret
Your ret
Ihr Schreiben vom Your letter of
Unser Zeichen
Our ref.
Our ref.
m/sog-115-pct/de:
Datum
Date
Date
12. Juni 1985
Beschreibung
Schutzeinrichtung für eine supraleitende
Vorrichtung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine
supraleitende Vorrichtung und liefert insbesondere eine
10 Einrichtung, die einen Dauerstromschalter während eines Supraleitungsbetriebes auf der Basis eines Dauerstromes
gegenüber einem Supraleitungsausfall schützt. Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar auf eine Schutzeinrichtung
für eine supraleitende Vorrichtung, die
15 einen NMR-CT (kernmagnetische Resonanz) bildet.
Bislang hatte eine supraleitende Vorrichtung dieser Art einen Aufbau, wie ihn Fig. 1 zeigt. In dieser Fig. bezeichnen
die Bezugszeichen (1) eine Supraleitungsspule,
(2) einen Dauerstromschalter, (3) einen Schutzwiderstand, der einer Schutzeinrichtung entspricht, (4) einen
Dauerstromschalter-Supraleiter, (5) eine Heizung, (6) einen Heizungsisolator, (7) eine Erregerstromquelle und
(3) eine Heizungsstromquelle. Außerdem bezeichnet I den
Ausgangsstrom der Erregerstromquelle (7) und I ., den Erregerstrom der supraleitenden Spule (1). Der Dauer-Stromschalter
(2) und der Schutzwiderstand (3) sind parallel zu der supraleitenden Spule (1) geschaltet, und
die supraleitende Spule (1) wird durch die Erregerstromquelle (7) erregt. Der Dauerstromschalter (2) besteht
aus dem DauerStromschalter-Supraleiter (4) sowie der Heizung (5), um ihn zu heizen, und dem Heizungsisolator·
; (6), um die beiden gegenüber einem Kühlmittel, für das
üblicherweise flüssiges Helium verwendet wird, thermisch zu isolieren. Die Heizung (5) wird von der Heizungsstromquelle
(8) geheizt. Es versteht sich von selbst, daß die supraleitende Spule (1) und der Dauerstromschalter (2)
mit dem Kühlmittel insgesamt gekühlt werden.
Im Falle der Erregung der supraleitenden Spule (1) wird der Dauerstromschalter-Supraleiter (4) zuerst von der
Heizung (5) geheizt, um eine Supraleitungsunterbrechung hervorzurufen und den Supraleiter in einen Normalzustand
zu bringen. Ein Ersatzschaltbild der supraleitenden Vorrichtung in diesem Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. In
dieser Fig. bezeichnen r den Widerstand des Schutzwi-
derstandes (3) , Rn den Widerstand des Dauerstromschalter-
ι-
Supraleiters (4) im Normalzustand und L den Wert der Selbstinduktivität der supraleitenden Spule (1). Außerdem
bezeichnen I den Ausgangsstrom der Erregerstromquelle (7) und I ., den Erregerstrom der supraleitenden
Spule (1). Wenn der Aüsgangsstrom I von der Erre-
gerstromquelle (7) in einem solchen Zustand mit einer
fixierten Rate ansteigt, ändern sich der Ausgangsstrom I der Erregerstromquelle (7) und der Erregerstrom I ...
der supraleitenden Spule (1) wie es Fig. 3 zeigt. In Fig. 3 bezeichnet I den Betriebsstrom der supraleitenden
Spule (U. Bei dieser Gelegenheit wird eine Zeitkonstante T, welche die Übergangserscheinung des Erregerstromes
I00Ji bestimmt, aus der Selbstinduktivität L
der supraleitenden Spule (1), dem Schutzwiderstand r und dem Widerstand Rn im Normalzustand des Dauerstromschalter-Supraleiters
(4) ermittelt als:
r K
τ = L/ (U.
Die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom I und dem Erregerstrom
I ., zu dem Zeitpunkt, bei dem die Erregung der supraleitenden Spule (1) einen stabilen Zustand erreicht
hat, ist gegeben durch
Hierbei bezeichnet der erste Term auf der rechten Seite der Gleichung einen Strom, der abzweigt und durch den
Schutzwiderstand (3) fließt, und der zweite Term bezeich
net einen Strom, der abzweigt und durch den Dauerstromschalter-Supraleiter
(4) fließt. Wenn der Ausgangsstrom I den Betriebsstrom I erreicht hat, wird der Stromanstieg
gestoppt, und nach einer Zeitdauer, die ausreichend langer ist als die Zeitkonstante T, wird der Strom
der Heizung (5) zum Heizen des Dauerstromschalters (2) abgeschaltet. Der Dauerstromschalter-Supraleiter (4)
wird mit dem Kühlmittel gekühlt, um kurz danach in den supraleitenden Zustand zu gelangen. In diesem Zustand
fließt der Betriebsstrom I durch die supraleitende Spule (1) und beide Anschlüsse der supraleitenden Spule
(1) sind durch den Dauerstromschalter-Supraleiter (4) im supraleitenden Zustand kurzgeschlossen. Wenn dementsprechend
der Ausgangsstrom der Erregerstromquelle (7) während dieser Zeit abnimmt, ist die supraleitende Spule
(1) einem Dauerstrombetrieb mit dem Betriebsstrom I unterworfen. Außerdem wird, wenn der obige Vorgang umgekehrt
durchlaufen wird, die supraleitende Spule (1) aberregt.
In der oben beschriebenen supraleitenden Vorrichtung ist der Supraleiter (4) gegenüber dem Kühlmittel durch den
Heizungsisolator (6) thermisch isoliert und somit in einem Zustand, der eine Kühlung schwierig macht. Außerdem
wird, um den Normalzustand-Widerstand Rn zu erhöhen,
stabilisiertes Kupfer mit niedrigem Widerstand, mit dem der Supraleiter (4) üblicherweise plattiert ist, von
dem Supraleiter (4) entfernt. Aus diesen Gründen ist der Supraleiter (4) supraleitend stabil und muß gegenüber
einem Supraleitungsausfall geschützt werden. In der supraleitenden Vorrichtung hat somit der Schutzwiderstand
(3) als Schutzeinrichtung eine Schutzfunktion. Sei i
der zulässige Leitungsstrom des Supraleiters (4) beim
Supraleitungsdurchbruch/ so ist der Schutzwiderstand r
bestimmt durch:
op ο
Da üblicherweise die Beziehung I >>
i gilt, kann die nachstehende Beziehung gelten:
Wenn diese Relation auf Gleichung (1) angewendet wird, so ergibt sich die Zeitkonstante
der supraleitenden Spule (1) zu:
der supraleitenden Spule (1) zu:
so ergibt sich die Zeitkonstante des Erregerstromes I .,
L/r (5).
Diese Zeitkonstante ist ausreichend länger als eine Zeitkonstate (L/R^J / die durch den Normalzustand-Widerstand
Rn des Supraleiters (4) bestimmt ist. Es ergibt sich auch
aus Gleichung (2), daß im Erregungszustand die Stromverzweigung und der Stromfluß zu dem Schutzwiderstand (3)
ausreichend höher ist als die Stromverzweigung und der Stromfluß zum Supraleiter (4), so daß die Differenz zwischen
dem Ausgangsstrom I der Erregerstromquelle (7) und dem Erregerstrom I ... der supraleitenden Spule (1)
groß ist. Eine solche Situation ist ähnlich der Aberregungs-Betriebsart.
Wie sich ohne weiteres aus der obigen Erläuterung ergibt, besaß die Schutzeinrichtung für den Dauerstromschalter
der supraleitenden Vorrichtung gemäß dem herkömmlichen System solche Probleme, daß die Zeitkonstante
des Ubergangsphänomens des Erregerstromes der supraleitenden
Spule groß wurde und die erforderliche Zeitspanne für die Erregung der supraleitenden Spule vergrößerte,
und daß die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom der Erregerstromquelle und dem Erregerstrom der supraleitenden
Spule groß wurde, was die Steuerung des Stromes der supraleitenden Spule schwierig machte.
Erläuterung der Erfindung
Die Erfindung besteht in der Schaffung einer Schutzeinrichtung auf der Basis eines neuartigen Systems, das die
Probleme der Schutzeinrichtung auf der Basis eines herkömmlichen Systems der oben angegebenen Art löst. Genauer
gesagt, gemäß der Erfindung ist anstelle des Schutzwiderstandes beim Stand der Technik eine Diodenschaltung
parallel zu einem Dauerstromschalter geschaltet und in einen Tieftemperaturbereich gesetzt, so daß die Beschädigung
des Dauerstromschalters aufgrund des Supraleitungsausfalles verhindert wird; die Zeitkonstante des Übergangsphänomens
des Erregerstromes einer supraleitenden Spule kann verkürzt werden, so daß eine für die Erregung
der supraleitenden Spule erforderliche Zeitspanne verringert werden kann; auch die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom
einer Erregerstromquelle und dem Erregerstrom
der supraleitenden Spule kann verringert werden, so daß eine leichtere Steuerung gewährleistet werden kann.
·?■
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer supraleitenden Vorrichtung gemäß einem herkömmlichen System,
Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild der Schaltung gemäß Fig. 1 im Normalzustand,
10
10
Fig. 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Änderungen
des Ausgangsstromes einer Erregerstromquelle und des Erregerstromes einer supraleitenden Spule in der supraleitenden Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 4 zeigt ein Schaltbild einer supraleitenden Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Strom-Spannungs-Charakteristik
einer Diode bei einer normalen Temperatur zeigt, wobei die Diode in einer Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung
verwendet wird,
Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Strom-Spannungs-Charakteristik der Diode bei einer Tieftemperatur zeigt, wobei
die Diode in der Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird,
Fig. 7 ist ein Diagramm, das eine Strom-Spannungs-Charakteristik von Dioden bei Tieftemperaturen zeigt, wobei
die Dioden ein antiparallel geschaltetes Paar bilden, das in Fig. 4 dargestellt ist,
Fig. 8 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erläuterung eines Beispiels einer Anwendung der Erfindung, und
Fig. 9 zeigt ein Ersatzschaltbild im Normalzustand eines Dauerstromschalters (2A) in Fig. 8.
5
Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben. Fig. 4 zeigt
ein Schaltbild einer supraleitenden Vorrichtung, die eine Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung verwendet,
wobei diese so aufgebaut ist, daß anstelle des Schutzwiderstandes (3) der herkömmlichen Vorrichtung gemäß Fig.
1 eine Diodenschaltung (9) parallel zu dem Dauerstromschalter (2) geschaltet ist. Die anderen Baugruppen sind
die gleichen wie in Fig. 1. Diese Diodenschaltung (9) hat zwei Dioden D, die als antiparallel-geschaltetes
Paar geschaltet sind, wie es die Fig. zeigt, und sie ist in einen Tieftemperaturzustand versetzt, und zwar in
gleicher Weise wie die supraleitende Spule (1) sowie der DauerStromschalter (2).
Um das Verständnis der Funktion dieser Dioden zu erleichtern, werden zunächst die Charakteristiken dieser Dioden
beschrieben. Die Strom-Spannungs-Charakteristik der Diode bei einer normalen Temperatur ist so wie es Fig. 5
zeigt. Eine Einschalt-Spannung Vfcl als Durchlaßspannung,
bei der die Diode "einschaltet", beträgt üblicherweise 1 V oder weniger. Die Erregungsspannung (oder die Aberregungsspannung)
V der supraleitenden Spule (1) wird oft 1 V oder höher. Wenn dementsprechend die Diodenschaltung
(9), die gemäß Fig. 4 angeschlossen ist, bei der normalen Temperatur verwendet wird, wird sie durch die Erregungsspannung
V "eingeschaltet", und die supraleitende Spule (1) kann nicht erregt werden. Wenn jedoch die Diode
•/10·
auf eine Tieftemperatur gekühlt wird, ändert sich ihre
Strom-Spannungs-Charakteristik, wie es Fig. 6 zeigt. Das bedeutet, die Einschalt-Spannung V.2 der Diode bei
der Tieftemperatur ist in der Größenordnung von einigen Volt. Beispielsweise zeigt eine Diode für 100 A eine
Einschalt-Spannung V.2 von ungefähr 4 V. Fig. 6 zeigt, daß dann, wenn die Durchlaßspannung der Diode den Wert
V 2 überschreitet, ein Diodenstrom zu fließen beginnt, woraufhin ein Durchlaßspannungsabfall bei zunehmendem
Strom abnimmt. Die Strom-Spannungs-Charakteristiken von solchen Dioden, die zu einem antiparallel-geschalteten
Paar verbunden werden, sind in Fig. 7 dargestellt. Aus diesen Charakteristiken ergibt sich, daß dann, wenn die
Abschalt-Spannung V. (in diesem Falle V. = V. -y) der
Diodehschaltung (9) so eingestellt wird, daß sie größer ist als die Erregungsspannung V der supraleitenden Spule
(1), d.h. wenn die Bedingung
vt > Ve
erfüllt ist, der elektrische Widerstand der Diodenschaltung (9) im wesentlichen unendlich ist, unabhängig von
der Richtung des Erregerstromes I der supraleitenden Spule (1). Dementsprechend ist die Zeitkonstante V des
Übergangsphänomens des Erregerstromes I der supraleitenden Spule (1) nur durch die Induktivität L der supraleitenden
Spule (1) und den Normalzustand-Widerstand Rn
des Supraleiters (4) des DauerStromschalters (2) best immt/ und zwar durch folgende Beziehung:
-V = 1,/Rn (7).
Dieser Wert ist ausreichend klein im Vergleich mit der Zeitkonstanten in der Schutzeinrichtung des herkömmlichen
Systems (vgl. die Gleichungen (4) und (5)).
Da die Einschalt-Spannung V. der Diodenschaltung (9) einige Volt beträgt, ist sie im allgemeinen für die Erregung
der supraleitenden Spule (1) ausreichend. In einem Falle jedoch, wo es erwünscht ist, die Erregerspannung
V weiter zu erhöhen, kann die Diodenschaltung (9) in einer solchen Weise angeordnet werden, daß Diodengruppen,
die jeweils eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Dioden aufweisen, antiparallel-geschaltet
sind, um in äquivalenter Weise die Einschaltspannung zu erhöhen.
Die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom I der Erregerstromquelle und dem Erregerstrom I ., der supraleitenden
Spule (1) zu dem Zeitpunkt, wo die Erregung der supraleitenden Spule (1) in einen stabilen Zustand gegangen
ist, findet man, indem man r in Gleichung (2) mit dem Wert unendlich ansetzt, so daß man folgende Beziehung
erhält:
I - I ., = L
dIcoil
s coil dt
/Rn (8).
Dieser Wert ist ausreichend klein im Vergleich mit der Stromdifferenz in der Schutzeinrichtung beim herkömmlichen
System unter Verwendung des Schutzwiderstandes (vgl. Gleichungen (2) und (4)), so daß die Steuerung des Stromes
der supraleitenden Spule erleichtert wird.
Hinsichtlich der Schutzfunktion wird die Einschalt-Span-
A 349D474
nung V. der Diodenschaltung (9) so gewählt, daß die Bedingung
5
5
vt
auch dann erfüllt werden kann, wenn der Dauerstromschalter
(2) eine Supraleitungsstörung erlitten hat, so daß eine Beschädigung des Dauerstromschalters (2) verhindert
wird. Das bedeutet, wenn der Dauerstromschalter (2) einen Supraleitungsausfall erlitten hat, überschreitet
seine Spannung I "^m äie Einschalt-Spannung V. der
Diodenschaltung (9), und die Diodenschaltung (9) wird "eingeschaltet". Somit wird der durch den Dauerstromschalter
(2) fließende Strom zu der Diodenschaltung (9) umgeleitet, und die Beschädigung des Dauerstromschalters
(2) wird verhindert. Auch in einem solchen Falle, wo die Dämpfungszeit des Supraleitungsspulenstromes ausreichend
lang ist, tritt bei dieser Gelegenheit keine Beschädigung des Dauerstromschalters auf, wenn die Anordnung so
getroffen ist, daß die nachstehende Bedingung erfüllt ist:
Bei der Ausfuhrungsform sind bei der verwendeten Diodenschaltung
(9) die Dioden D in antiparalleler Schaltung miteinander verbunden. In einem Falle jedoch, wo die
Stromrichtung der supraleitenden Spule (1) zu jeder Zeit in einer Richtung festliegt, braucht die Diodenschaltung
(9) selbstverständlich nicht aus einem antiparallelen Paar von Dioden zusammengesetzt zu sein. In diesem Falle kann
eine einzelne Diode in Durchlaßrichtung in bezug auf den Supraleitungsspulenstrom geschaltet sein; das bedeutet,
die Diode kann mit ihrem Kathodenanschluß an den positiven Elektrodenanschluß der supraleitenden Spule (1) im
Erregungszustand angeschlossen sein, während ihr Anodenanschluß an den negativen Elektrodenanschluß angeschlossen
ist.
Nachstehend wird ein Fall erläutert, bei dem die vorliegende Ausfuhrungsform bei einer kernmagnetischen Resonanzschaltung
NMR-CT angewendet wird. Die Hauptspule einer Spule, die ein sehr homogenes Magnetfeld für die
kernmagnetische Resonanzschaltung NMR-CT erzeugt, kann aus der supraleitenden Spule (1) aufgebaut werden.
Im Falle der Hauptspule kann ein äußerst homogenes Feld von etwa 6000 Gauß erzeugt werden, indem man die supraleitende
Spule mit derselben Schaltungsanordnung wie in Fig. 1 verwendet. In diesem Falle ist die Schutzfunktion
der Diodenschaltung (9) usw. die gleiche wie im Falle von Fig. 4. Die Anordnung von Trimmspulen, die als Magnetfeld-Korrekturspulen
zusammen mit der Hauptspule verwendet werden, ist in Fig. 8 dargestellt, und ein Ersatzschaltbild
im erregten Zustand, das Fig. 2 entspricht, ist in Fig. 9 dargestellt. Die Trimmspulen (10A), (10B) und
(10C) sind miteinander in Reihe geschaltet, und sie sind parallel zur Erregerstromquelle (7) geschaltet. Dauerstromschalter
(2A), (2B) und (2C) sind jeweils parallel zu den Trimmspulen (10A), (10B) und (10C) geschaltet,
und Heizungsstromquellen (8A), (8B) und (8C) sind unabhängig an die Heizung der jeweiligen Dauerstromschalter
(2A), (2B) und (2C) angeschlossen. Der Aufbau des Dauerstromschalters
(2A), (2B) oder (2C) ist identisch mit dem des Dauerstromschalters (2) in Fig. 4.
In einem Falle, wo elektrischer Strom von der Heizungsstromquelle (8a) der Heizung des Dauerstromschalters
(2A) zugeführt wird, um die Trimmspule (10A) zu erregen und eine Korrekturwirkung zu erzielen, gilt ein Ersatzschaltbild,
wie es Fig. 9 zeigt. Genauer gesagt, der Dauerstromschalter (2A) fällt in den Normalzustand und
hat den Widerstand R und die Dauerstromschalter (2B) und (2C) fallen in den supraleitenden Zustand, so daß
der Erregerstrom I durch die Trimmspule (10A) und die Dauerstromschalter (2A), (2b) und (2C) fließt, wie es
mit ausgezogenen Linien angedeutet ist. Die Dauerstromschalter (2B) und (2C) in der Zeichnung zeigen keinen
Widerstand aufgrund des supraleitenden Zustandes. In einem Falle, wo die Trimmspule (10A) auf diese Weise
eine Korrekturfunktion durchführt, tritt ein Supraleitungs-Ausfall in dem DauerStromschalter (2A) auf, und
der Erregerstrom I fließt durch die Diodenschaltung in einer Richtung, die mit einer gestrichelten Linie in
Fig. 9 angedeutet ist, so daß eine Beschädigung des Dauerstromschalters verhindert werden kann.
Die Erfindung kann nicht nur für eine kernmagnetische Resonanzschaltung NMR-CT verwendet werden, sondern auch
für eine supraleitende Vorrichtung in einem Fahrzeug mit Linear-Motor.
Wie oben im einzelnen erläutert, ist gemäß der Erfindung eine Diodenschaltung parallel zu einem Dauerstromschalter
geschaltet, und die Einschaltspannung der Dioden-
schaltung ist so gewählt, daß sie höher ist als die Erregerspannung
einer supraleitenden Spule, so daß die Zeitkonstante des Übergangsphänomens eines Supraleitungsspulenstromes
verkürzt werden kann^ und daß eine Zeitspanne, die für die Erregung der supraleitenden Spule erforderlich
ist, verringert werden kann. Da außerdem die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom einer Erregerstromquelle
und dem Erregerstrom der supraleitenden Spule verringert werden kann, kann eine leichtere Steuerung des Supraleitungsspulenstromes
gewährleistet werden. Hinsichtlich der Schutzfunktion wird die Einschalt-Spannung V, der
Diodenschaltung so gewählt, daß sie kleiner ist als das Produkt zwischen dem Normalzustand-Widerstand Rn und
dem im Normalzustand zulässigen Leitungsstrom i eines Dauerstromschalter-Supraleiters, so daß der Dauerstromschalter
vor jeder Beschädigung geschützt werden kann, die sonst aufgrund einer Supraleitungsstörung auftreten
könnte.
Claims (6)
- vie ·Patentansprüche:Supraleitende Vorrichtung, bei der eine supraleitende Spule und ein Dauerstromschalter in einen Tieftemperatur zustand versetzt sind und wobei der Dauer-Stromschalter parallel zu der supraleitenden Spule geschaltet ist, mit einer Schutzeinrichtung für die supraleitende Vorrichtung,dadurch gekennzeichnet , daß eine Diodenschaltung parallel zu der supraleitenden Spule sowie dem Dauerstromschalter geschaltet und in den Tieftemperaturzustand versetzt ist, und daß die folgenden Beziehungen zwischen einer Einschalt-Spannung V. der Diodenschaltung und einer Erregungsspannung oder Aberregungsspannung V der supraleitenden Spule und Spannungen I · Rn und i - R^, die von einem Dauerstromschalter-Supraleiter des Dauerstromschalters erzeugt werden, gleichzeitig erfüllt sind:vt > vev < τ twobeiRn = Normalzustand-Widerstand des Dauerstromschalter-Supraleiters des Dauerstromschalters,I = Betriebsstrom der supraleitenden Spule,i_ = zulässiger Leitungsstrom beim Supralei-tungsausfall des Dauerstromschalter-Supraleiters des Dauerstromschalters.
- 2. Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Diodenschaltung aus einer Einzeldiode aufgebaut ist, die in bezug auf den Supraleitungsspulenstrom in Durchlaßrichtung geschaltet ist.
- 3. Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung gemäß Anspruch 1,dadurch gekennze ichnet , daß die Diodenschaltung aus einem Paar von Dioden aufgebaut ist, die antiparallel geschaltet sind.
- 4. Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Diodenschaltung aus einer gewünschten Anzahl von Dioden aufgebaut ist, die in entsprechenden Durchlaßrichtungen in bezug auf den Supraleitungsspulenstrom in Reihe geschaltet sind.
- 5. Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Diodenschaltung eine gewünschte Anzahl von antiparallelen Paaren aufweist, die jeweils aus einem Paar von antiparallel geschalteten Dioden bestehen, und daß die gewünschte Anzahl von antiparallelen Paaren in Reihe geschaltet ist.
- 6. Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 dadurch gekennze ichnet , daß dieDiodenschaltung zwei Diodengruppen aufweist, in denen jeweils eine gewünschte Anzahl von Dioden in derselben Richtung in Reihe geschaltet ist, und daß die Diodengruppen in antiparalleler Anordnung zuein-10 ander verbunden sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58196452A JPS6086808A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 超電導装置の保護装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3490474T true DE3490474T (de) | 1985-11-28 |
Family
ID=16358043
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843490474 Pending DE3490474T (de) | 1983-10-19 | 1984-10-18 | Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung |
DE3490474A Expired DE3490474C2 (de) | 1983-10-19 | 1984-10-18 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3490474A Expired DE3490474C2 (de) | 1983-10-19 | 1984-10-18 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6086808A (de) |
DE (2) | DE3490474T (de) |
GB (1) | GB2158309B (de) |
WO (1) | WO1985001829A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3891385T1 (de) * | 1988-09-08 | 1990-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | Supraleitende magnetvorrichtung |
FR2636477A1 (fr) * | 1988-09-12 | 1990-03-16 | Alsthom Gec | Limiteur de courant cryogenique |
DE4441575C2 (de) * | 1994-11-22 | 1998-08-06 | Bruker Analytische Messtechnik | Vorrichtung und Verfahren zum schnellen Entladen einer supraleitenden Magnetspule |
US8384504B2 (en) * | 2006-01-06 | 2013-02-26 | Quantum Design International, Inc. | Superconducting quick switch |
KR101649291B1 (ko) * | 2014-10-20 | 2016-08-18 | 고려대학교 산학협력단 | 부분 절연 권선을 이용한 초전도 코일 및 초전도 코일의 제조 방법 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3474294A (en) * | 1966-04-19 | 1969-10-21 | Varian Associates | Superconductive magnet protected by forward and backward conducting diode pairs |
JPS4814158B1 (de) * | 1968-08-31 | 1973-05-04 | ||
JPS6117264Y2 (de) * | 1977-07-13 | 1986-05-27 |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP58196452A patent/JPS6086808A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-18 DE DE19843490474 patent/DE3490474T/de active Pending
- 1984-10-18 WO PCT/JP1984/000491 patent/WO1985001829A1/ja active Application Filing
- 1984-10-18 DE DE3490474A patent/DE3490474C2/de not_active Expired
- 1984-10-18 GB GB08513695A patent/GB2158309B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2158309A (en) | 1985-11-06 |
JPS6086808A (ja) | 1985-05-16 |
JPS6353682B2 (de) | 1988-10-25 |
GB2158309B (en) | 1987-02-11 |
WO1985001829A1 (en) | 1985-04-25 |
GB8513695D0 (en) | 1985-07-03 |
DE3490474C2 (de) | 1989-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2909222C3 (de) | Josephson-Schaltung zur Polaritätsumschaltung und Verfahren zu deren Betrieb | |
DE3521082A1 (de) | Wechselrichter und verfahren zu seinem betrieb | |
DE2127770C3 (de) | Gleichstrom-Leistungsschalter | |
DE1763411C3 (de) | Thyristor-Stromrichteranordnung | |
DE2704840C2 (de) | Elektronisch veränderbarer logischer Schaltkreis mit Josephson-Elementen | |
EP1544872B1 (de) | Supraleitendes Magnetsystem mit kontinuierlich arbeitender Flusspumpe und zugehörige Betriebsverfahren | |
DE3490474T (de) | Schutzeinrichtung für eine supraleitende Vorrichtung | |
DE19745578A1 (de) | Halbleiter-Spannungsumsetzer | |
DE2119929A1 (de) | Schaltmatrix mit parallelen Thyri stören | |
DE19734045C2 (de) | Leistungsverstärker und Kernspintomograph | |
DE19735749C1 (de) | Leistungsverstärker und Kernspintomograph | |
DE2064949C2 (de) | Stromrichteranordnung | |
DE3015108A1 (de) | Wechselrichtersystem und -verfahren sowie verfahren zum speisen eines wechselstrommotors | |
EP2959492B1 (de) | Verfahren zum betrieb eines laststufenschalters mit halbleiterelementen | |
EP0521260A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abschalten eines Uberstromes bei einem Wechselrichter | |
DE4042378C2 (de) | ||
DE2153199A1 (de) | Gleichnchteranordnung mit Anpaß transformatoren | |
DE2549644A1 (de) | Steuerkreis | |
DE1140267B (de) | Vorrichtung zur Erzeugung mehrerer elektrischer Wellenformen zur Speisung eines elektronischen Spannungsreglers | |
DE3813319C2 (de) | ||
DE1293205B (de) | Schaltungsanordnung zum Erzeugen kurzer Impulse mit steilen Flanken und veraenderbarer Breite | |
DE1267713B (de) | Tieftemperaturschaltkreis mit mindestens zwei in ihren supraleitenden Zustand schaltbaren, elektronisch zueinander parallelgeschalteten Leiterbahnen | |
DE102016204991A1 (de) | Supraleitereinrichtung zum Betrieb in einem externen Magnetfeld | |
EP4160900A1 (de) | Submodul mit bremsstellerfunktion für einen modularen multilevel-stromrichter | |
DE1096085B (de) | Verknuepfungsnetzwerk aus Kryotrons |