RU2069312C1 - Method controlling superconductive magnetic suspension and superconductive magnetic suspension - Google Patents
Method controlling superconductive magnetic suspension and superconductive magnetic suspension Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069312C1 RU2069312C1 SU4541668A RU2069312C1 RU 2069312 C1 RU2069312 C1 RU 2069312C1 SU 4541668 A SU4541668 A SU 4541668A RU 2069312 C1 RU2069312 C1 RU 2069312C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- superconducting
- suspension
- coil
- short
- magnetic suspension
- Prior art date
Links
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано для виброизоляции криогенных чувствительных элементов, предназначенных для навигационных систем и систем управления движущимися объектами. The invention relates to the field of precision instrumentation and can be used for vibration isolation of cryogenic sensing elements intended for navigation systems and control systems for moving objects.
Известен способ создания сверхпроводящего магнитного подвеса, заключающийся в охлаждении элементов подвеса до температуры сверхпроводимости и взвешивании сверхпроводящего тела над сверхпроводящей короткозамкнутой катушкой с незатухающим током, и устройство для его реализации, содержащее не менее одной сверхпроводящей короткозамкнутой катушки с незатухающим током, и сверхпроводящее тело, установленное в механических подшипниках. A known method of creating a superconducting magnetic suspension, which consists in cooling the suspension elements to a superconducting temperature and weighing the superconducting body over a superconducting short-circuited coil with an undamped current, and a device for its implementation, containing at least one superconducting short-circuited coil with an undamped current, and a superconducting body installed in mechanical bearings.
Недостатком этого способа и устройства является наличие механических подшипников и значительная жесткость подвеса. The disadvantage of this method and device is the presence of mechanical bearings and significant rigidity of the suspension.
Известен способ управления сверхпроводящим магнитным подвесом, включающий охлаждение элементов устройства до температуры сверхпроводимости, взвешивание сверхпроводящего тела над сверхпроводящей короткозамкнутой катушкой с незатухающим током, измерение смещения сверхпроводящего тела под действием ускорения, и устройство для его реализации, содержащее сверхпроводящее тело, установленное в центрирующем подвесе, не менее одной сверхпроводящей короткозамкнутой катушки с незатухающим током, датчик положения инерционного тела. A known method of controlling a superconducting magnetic suspension, including cooling the elements of the device to a superconducting temperature, weighing the superconducting body over a superconducting short-circuited coil with an undamped current, measuring the displacement of the superconducting body under the action of acceleration, and a device for its implementation, containing a superconducting body installed in a centering suspension, not less than one superconducting squirrel-cage coil with continuous current, inertial body position sensor.
Недостатком данного устройства является значительная жесткость подвеса. The disadvantage of this device is the significant stiffness of the suspension.
Целью изобретения является повышение виброизолирующих свойств подвеса путем уменьшения его жесткости. The aim of the invention is to increase the vibration-isolating properties of the suspension by reducing its rigidity.
Указанная цель достигается тем, что в способе управления сверхпроводящим магнитным подвесом со сверхпроводящим телом и сверхпроводящей короткозамкнутой катушкой, основанном на охлаждении элементов подвеса до температуры сверхпроводимости, взвешивании сверхпроводящего тела над сверхпроводящей короткозамкнутой катушкой, измерении первоначального смещения сверхпроводящего тела под действием ускорения, осуществляют дополнительное смещение сверхпроводящего тела перемещением сверхпроводящей короткозамкнутой катушки вдоль оси подвеса пропорционально начальному смещению сверхпроводящего тела относительно сверхпроводящей короткозамкнутой катушки. Кроме того, цель достигается тем, что в сверхпроводящий магнитный подвес, содержащий корпус, сверхпроводящее тело, центрирующий подвес, в котором расположено сверхпроводящее тело, сверхпроводящую короткозамкнутую катушку и датчик положения сверхпроводящего тела, введены подвижное основание с упругим центрирующим подвесом, соленоид со сверхпроводящей обмоткой, броневой сердечник с постоянным магнитом, усилитель с постоянной времени в диапазоне 1-100 с, при этом сверхпроводящая короткозамкнутая катушка жестко закреплена на подвижном основании, установленном соосно ей в корпусе на упругом центрирующем подвесе, причем подвижное основание жестко связано с соленоидом со сверхпроводящей обмоткой, расположенным в рабочем зазоре броневого сердечника с постоянным магнитом, жестко закрепленным на корпусе, выход датчика положения сверхпроводящего тела через усилитель с постоянной времени, преимущественно 1 100 с, соединен со сверхпроводящей обмоткой соленоида. This goal is achieved by the fact that in the method of controlling a superconducting magnetic suspension with a superconducting body and a superconducting short-circuited coil, based on cooling the suspension elements to a superconducting temperature, weighing the superconducting body over the superconducting short-circuited coil, measuring the initial displacement of the superconducting body under the action of acceleration, additional acceleration is carried out with acceleration, bodies by moving a superconducting short-circuited coil along the axis under ENA proportional to the initial displacement of the body relative to the superconducting coil of a superconducting short-circuited. In addition, the goal is achieved in that a movable base with an elastic centering suspension, a solenoid with a superconducting coil, are introduced into a superconducting magnetic suspension containing a housing, a superconducting body, a centering suspension, in which a superconducting body, a superconducting short-circuited coil and a position sensor of the superconducting body are inserted. armored core with a permanent magnet, an amplifier with a constant time in the range of 1-100 s, while the superconducting short-circuited coil is rigidly fixed to a movable axis An installation mounted coaxially to it in the housing on an elastic centering suspension, the movable base being rigidly connected to a solenoid with a superconducting winding located in the working gap of the armored core with a permanent magnet, is rigidly fixed to the housing, the output of the position sensor of the superconducting body through the amplifier with a time constant, mainly 1,100 s, connected to the superconducting coil of the solenoid.
На чертеже изображена принципиальная схема сверхпроводящего магнитного подвеса, который содержит прибор 1, сверхпроводящее тело 2, корпус устройства 3, сверхпроводящую катушку 4, датчик положения 5, подвижное основание 6, усилитель 7, соленоид 8, броневой сердечник постоянного магнита 9, упругий центрирующий подвес 10 основания. The drawing shows a schematic diagram of a superconducting magnetic suspension, which contains the device 1, the superconducting body 2, the housing of the device 3, the superconducting coil 4, the position sensor 5, the movable base 6, the amplifier 7, the solenoid 8, the armored core of the permanent magnet 9, the elastic centering suspension 10 grounds.
Способ управления сверхпроводящим магнитным подвесом заключается в охлаждении элементов подвеса до температуры сверхпроводимости, взвешивании сверхпроводящего тела над сверхпроводящей короткозамкнутой катушкой с незатухающим током, измерении смещения сверхпроводящего тела под действием ускорения, и перемещение сверхпроводящей катушки вдоль оси подвеса. A method for controlling a superconducting magnetic suspension is to cool the suspension elements to a superconducting temperature, weigh the superconducting body over a superconducting short-circuited coil with an undamped current, measure the displacement of the superconducting body under acceleration, and move the superconducting coil along the axis of the suspension.
Данная последовательность операций реализуется в сверхпроводящем магнитном подвесе, который вместе с прибором 1, установленным на сверхпроводящем теле, помещают в корпус 3, устанавливают в криостат системы охлаждения (на чертеже не показано), криостат заполняют жидким гелием и устройство охлаждают до температуры сверхпроводимости. Для взвешивания сверхпроводящего тела 2 с прибором 1 в сверхпроводящую короткозамкнутую катушку 4 вводят ток. Для этого с помощью выключателя сверхпроводимости разрушают сверхпроводимость катушки в каком-либо месте. К этому месту подключают источник питания и вводят ток в катушку, затем отключают выключатель сверхпроводимости и отсоединяют источник питания. Сверхпроводимость катушки восстановлена и в ней заморожен и циркулирует незатухающий ток, который создает магнитный поток, поднимающий в соответствии с эффектом Мейснера сверхпроводящее тело 2 над катушкой 4. Под действием ускорения сверхпроводящее тело 2 изменит свое положение. Это изменение фиксируется датчиком положения 5. Сигнал с датчика положения 5 подается на вход усилителя 7 с большой постоянной времени. С выхода усилителя ток подается в сверхпроводящую обмотку соленоида 8, жестко связанного с подвижным основанием 6. Соленоид 8 движется вместе с основанием 6 и катушкой 4. Направление тока в соленоиде 8 выбрано так, что он движет основание 6 вдоль оси в направлении начального смещения сверхпроводящего тела 2. Таким образом, общее смещение относительно корпуса 3 будет во много раз больше начального смещения, при котором катушка 4 неподвижна, что приведет к снижению общей жесткости сверхпроводящего магнитного подвеса. This sequence of operations is implemented in a superconducting magnetic suspension, which, together with the device 1 mounted on the superconducting body, is placed in the housing 3, installed in a cryostat of the cooling system (not shown in the drawing), the cryostat is filled with liquid helium, and the device is cooled to superconducting temperature. To weigh the superconducting body 2 with the device 1, a current is introduced into the superconducting short-circuited coil 4. To do this, with the help of a superconductivity switch, the superconductivity of the coil is destroyed in any place. A power source is connected to this place and current is introduced into the coil, then the superconductivity switch is turned off and the power source is disconnected. The superconductivity of the coil is restored and an undamped current is frozen and circulating in it, which creates a magnetic flux that, in accordance with the Meissner effect, raises the superconducting body 2 above the coil 4. Under the action of acceleration, the superconducting body 2 will change its position. This change is recorded by the position sensor 5. The signal from the position sensor 5 is fed to the input of the amplifier 7 with a large time constant. From the output of the amplifier, current is supplied to the superconducting winding of the solenoid 8, rigidly connected to the movable base 6. The solenoid 8 moves together with the base 6 and the coil 4. The direction of the current in the solenoid 8 is chosen so that it moves the base 6 along the axis in the direction of the initial displacement of the superconducting body 2. Thus, the total displacement relative to the housing 3 will be many times greater than the initial displacement at which the coil 4 is stationary, which will lead to a decrease in the total stiffness of the superconducting magnetic suspension.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4541668 RU2069312C1 (en) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Method controlling superconductive magnetic suspension and superconductive magnetic suspension |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4541668 RU2069312C1 (en) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Method controlling superconductive magnetic suspension and superconductive magnetic suspension |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2069312C1 true RU2069312C1 (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=21407019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4541668 RU2069312C1 (en) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Method controlling superconductive magnetic suspension and superconductive magnetic suspension |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069312C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110441056A (en) * | 2019-09-09 | 2019-11-12 | 合肥工业大学 | A kind of non-contact type mechanical can transmit testing stand and its test method |
-
1991
- 1991-05-06 RU SU4541668 patent/RU2069312C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. И.Буххольд "Сверхпроводящие гироскопы" в сборнике "Проблемы гироскопии". М., Мир, 1967, с. 121 - 122. 2. И.Д.Колодеев "Сверхпроводящие электромагнитные опоры и подвесы". Минобороны, 1972, с. 139 - 175. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110441056A (en) * | 2019-09-09 | 2019-11-12 | 合肥工业大学 | A kind of non-contact type mechanical can transmit testing stand and its test method |
CN110441056B (en) * | 2019-09-09 | 2021-02-05 | 合肥工业大学 | Non-contact mechanical energy transfer test bed and test method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3860300A (en) | Virtually zero powered magnetic suspension | |
US3261210A (en) | Superconductive accelerometer | |
US3175405A (en) | Superconducting apparatus | |
US5334965A (en) | Superconductive material and magnetic field for damping and levitation support and damping of cryogenic instruments | |
RU2069312C1 (en) | Method controlling superconductive magnetic suspension and superconductive magnetic suspension | |
Ma et al. | Levitation height drifts of HTS bulks under a long-term external disturbance | |
Kuehn et al. | Static and dynamic behavior of a superconducting magnetic bearing using YBCO bulk material | |
US5567672A (en) | Method and apparatus for damping mechanical vibration with a high Tc superconductor | |
US2946226A (en) | Accelerometers | |
US4225818A (en) | Cryogenic nuclear gyroscope | |
Serrano-Tellez et al. | Experience on a cryogenic linear mechanism based on superconducting levitation | |
RU2057292C1 (en) | Superconducting magnetic suspension | |
Boegler et al. | Standardized measurements of interaction forces in autostable superconducting magnetic bearings | |
Hussien et al. | Application of the repulsive-type magnetic bearing for manufacturing micromass measurement balance equipment | |
Li et al. | A three-dimensional measurement system for high-temperature superconducting magnetic bearings | |
Sullivan et al. | Operation of a practical SQUID gradiometer in a low-power Stirling cryocooler | |
RU2085955C1 (en) | Superconducting high-temperature meter of acceleration and gravity | |
Buchhold | Superconductive gyros | |
JPS61114148A (en) | Magnetic field generating device | |
RU2069369C1 (en) | Cryogenic high-temperature superconductive acceleration gradient meter | |
Fosque et al. | Electromagnetic Support Arrangement with Three‐Dimensional Control. II. Experimental | |
Storey et al. | Development of superconducting DC machines using bulk YBCO | |
JP2784246B2 (en) | Vibration meter | |
SU1649456A1 (en) | Device for measurement of linear acceleration | |
Denner et al. | HE II Active Phase Separator Suitable for Space Qualification |