JP2015106683A - 超電導コイル機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超電導コイル機器100は、コイル部10を含む超電導コイル91と、超電導コイル91のクエンチを検出するクエンチ検出装置110とを備える。クエンチ検出装置110は、コイル部10の中点から一方端までの区間にかかる電圧と、コイル部10の中点から他方端までの区間にかかる電圧との電圧差を検出する電圧差検出部DUと、コイル部10の通電電流を検出する電流検出部14と、電圧差検出部DUの検出値に基づいて、超電導コイル91の異常の有無を判定する判定動作を実行する異常判定部114とを含む。異常判定部114は、電流検出部14の検出値が、零を中心とし、かつ、上限値および下限値の絶対値がコイル部の定格通電電流値よりも小さくなるように設定された所定の範囲を超えるときにのみ、判定動作を実行する。
【選択図】図4
Description
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明については繰り返さない。
[超電導コイル機器の構成]
図1は、この発明の実施の形態1における超電導コイル機器の構成を概略的に示す断面図である。図2は、図1の一部拡大図であり、図3の線II−IIに沿う断面図である。図3は、図2の概略平面図である。
図4は、超電導コイル91のクエンチ検出装置の構成を示すブロック図である。以下、図4を用いてクエンチ検出方法の基本原理を説明する。
Vind=L×dI/dt ・・・(1)
で表される。ノイズ電圧は、外来の電磁波や、電流源12の出力電流のリップルなどに起因する。時刻t1以降の電圧Vbは、電流Iが一定になるため、常伝導転移した部分の電圧およびノイズ電圧などの和によって表わされる。
本実施の形態では、以下に示すように、コイル部10の通電電流Iが0A近傍となるときには異常判定部114がバランス電圧Vbに基づく判定動作を行なわないものとする。
上記の実施の形態1では、コイル部10の通電電流Iが0A近傍となるときには異常判定部114がバランス電圧Vbに基づく判定動作を行なわない構成について説明したが、異常判定部114が判定動作に用いる閾値を変更することで、実質的に誤判定を防止するようにしてもよい。この発明の実施の形態2では、閾値を変更することで、実質的に誤判定を防止する構成について説明する。なお、この発明の実施の形態2に係る磁気コイル機器およびクエンチ検出装置の構成は、図1から図4と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
10 コイル部
11 ダブルパンケーキコイル
12 電流源
14 電流検出部
20 冷却ヘッド
31 伝熱板
71 取付部
81 パイプ部
91 超電導コイル
100 超電導コイル機器
110 クエンチ検出装置
111 断熱容器
112 電圧計
114 異常判定部
121 冷却装置
122 ホース
123 コンプレッサ
131 ケーブル
132 電源
PM 可変抵抗器
DU 電圧差検出部
RC,RD,RP 抵抗体
Claims (6)
- 超電導線材が巻回されることによって形成されたコイル部を含む超電導コイルと、
前記超電導コイルのクエンチを検出するクエンチ検出装置とを備え、
前記クエンチ検出装置は、
前記コイル部の中点から一方端までの区間にかかる電圧と、前記コイル部の中点から他方端までの区間にかかる電圧との電圧差を検出する電圧差検出部と、
前記コイル部の通電電流を検出する電流検出部と、
前記電圧差検出部の検出値に基づいて、前記超電導コイルの異常の有無を判定する判定動作を実行する異常判定部とを含み、
前記異常判定部は、前記電流検出部の検出値が、零を中心とし、かつ、上限値および下限値の絶対値が前記コイル部の定格通電電流値よりも小さくなるように設定された所定の範囲を超えるときにのみ、前記判定動作を実行する、超電導コイル機器。 - 超電導線材が巻回されることによって形成されたコイル部を含む超電導コイルと、
前記超電導コイルのクエンチを検出するクエンチ検出装置とを備え、
前記クエンチ検出装置は、
前記コイル部の中点から一方端までの区間にかかる電圧と、前記コイル部の中点から他方端までの区間にかかる電圧との電圧差を検出する電圧差検出部と、
前記コイル部の通電電流を検出する電流検出部と、
前記電圧差検出部の検出値に基づいて、前記超電導コイルの異常の有無を判定する判定動作を実行する異常判定部とを含み、
前記異常判定部は、
前記電圧差検出部の検出値と閾値とを比較した結果に基づいて、前記超電導コイルの異常の有無を判定するための判定手段と、
前記電流検出部の検出値が、零を中心とし、かつ、上限値および下限値の絶対値が前記コイル部の定格通電電流値よりも小さくなるように設定された所定の範囲を超えるときには、前記閾値の絶対値を第1の値とする一方で、前記電流検出部の検出値が、前記所定の範囲内にあるときには、前記閾値の絶対値を前記第1の値よりも大きい第2の値に変更するための変更手段とを含む、超電導コイル機器。 - 前記変更手段は、前記コイル部の励磁速度が高くなるに従って、前記第2の値を増加させる、請求項2に記載の超電導コイル機器。
- 前記所定の範囲は、前記上限値および前記下限値の絶対値が前記コイル部の定格通電電流値の20%以下となるように設定される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の超電導コイル機器。
- 前記異常判定部が前記超電導コイルの異常と判定したことに応答してオフ状態にされることにより、前記コイル部への電流供給を遮断するスイッチと、
前記コイル部への電流供給を遮断した後、前記コイル部に蓄積されたエネルギーを放出させるための抵抗とをさらに備える、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の超電導コイル機器。 - 前記超電導コイルは、前記コイル部の中および外の少なくとも一方に配置された磁性体をさらに含む、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の超電導コイル機器。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2013
- 2013-12-02 JP JP2013249255A patent/JP6232981B2/ja active Active
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