YBCO层绕式螺线管线圈制备工艺及性能测试

发布时间：2024-04-01 03:42

　　针对YBCO高温超导带材在层绕式螺线管线圈制备中的关键工艺进行了探索,确定了起始层与层间过渡的绕制方法。根据该方法设计并成功绕制了螺线管线圈,并在低温(77 K)、自场下进行性能测试,测试结果与设计值对比分析表明:YBCO磁体线圈性能符合预期,层绕式绕制工艺稳定可靠,对于高温超导层绕式磁体的设计和应用具有一定的参考意义。

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【部分图文】：

图8测试数据分析结果

图7是层绕式磁体线圈的测试示意图。在距离磁体线圈末端端头约5cm的位置,焊接监测线圈电压信号的电压引线;将测量磁场用的霍尔传感器通过G10玻璃纤维棒固定在磁体轴线的中心位置;将固定好的磁体线圈浸泡在液氮中冷却至超导态,使用超导电源系统以0.2A/s的励磁速率加载电流至40A....

图2线圈层间过渡绕制的二维示意图

层间过渡是实现线圈多层往复绕制的关键,每层绕制完成后便需要在这一层的末端实现绕向的反向调整。该过程需实现带材螺距的扭转,绕组半径的增加,若处理不恰当将极有可能使高温超导带材受到机械损伤,从而导致线圈的整体性能下降[3]。过渡绕制方式见图2,过渡开始线匝半径发生变化,通过弯曲带材完....

图3层绕式螺线管线圈

图2线圈层间过渡绕制的二维示意图图3(a)是通过该过渡方式建立的三维模型,图3(b)和图3(c)分别是实验试绕探索与多层绕制后的线圈。实践证实该方法绕制的过渡匝不会与随后的第二匝重叠,使每次过渡转变后过渡区域沿径向只增加一个带材的厚度,可有效减小过渡层末端干扰,从而保证线圈多层....

图4层绕式线圈机械结构示意图

图4是线圈绕制的机械结构,由上下法兰、中心骨架、电流接头与锁紧螺栓等构成。上下法兰和中心骨架材料均采用G10环氧树脂板,电流接头采用黄铜,螺栓采用316无磁不锈钢,其中G10板为绝缘材料,机械强度能够满足低场线圈的应力要求且可避免涡流的影响。为保证起始层的顺利绕制和引出电流接头端....

本文编号：3944942