超导磁体的失超保护电路及超导磁体的制作方法

1.本实用新型涉及超导磁体技术领域，尤其涉及一种超导磁体的失超保护电路及超导磁体。


背景技术：

2.当超导磁体失超时，在超导线圈内部的超导线会由超导态变成电阻态，且从失超区域逐步向外传播直到整个超导线圈均变成电阻态。
3.由于超导磁体的使用环境一般为大电流，且低温超导磁体失超时会在较短时间内完成超导态到电阻态的转变，由欧姆定律可知，当超导磁体失超时，超导磁体两端电压等于超导磁体电流乘以失超后超导磁体的电阻值。假设超导磁体正常运行电流为200a，失超前期超导线圈两端电压以感性电压为主，电流衰减速率下降之后以阻性电压为主。若没有失超保护电路，失超时超导磁体两端电压最高可以达到几千伏。
4.几千伏的高压有可能会直接击穿超导磁体内部绕组的绝缘从而使得超导磁体发生永久性损坏。因此需要一种超导磁体的失超保护电路对超导磁体两端的电压进行钳位，防止失超时超导磁体两端电压过高对超导磁体造成不可逆损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种超导磁体的失超保护电路及超导磁体，能够解决现有技术中的技术问题。
6.本实用新型提供了一种超导磁体的失超保护电路，其中，该电路包括正向二极管、固定支架、反向二极管、第一导线、第二导线和第三导线，所述固定支架的材料为导电金属，所述固定支架一侧设置有第一支架凹槽和第一固定板，另一侧设置有第二支架凹槽和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板用于与超导磁体固定，所述正向二极管置于所述第一支架凹槽中，并且所述正向二极管的正极位于所述第一支架凹槽外而负极位于所述第一支架凹槽内，所述反向二极管置于所述第二支架凹槽中，并且所述反向二极管的正极位于所述第二支架凹槽内而负极位于所述第二支架凹槽外，所述第一导线的一端与超导磁体的超导线圈的一端连接而另一端与所述第二固定板连接，所述第二导线一端与所述正向二极管的正极连接而另一端与所述反向二极管的负极连接，所述第三导线一端与所述正向二极管的正极连接而另一端与所述超导线圈的另一端连接。
7.优选地，所述正向二极管的尺寸与所述第一支架凹槽的尺寸匹配，所述反向二极管的尺寸与所述第二支架凹槽的尺寸匹配。
8.优选地，所述正向二极管和所述反向二极管为柱状二极管，所述第一支架凹槽和所述第二支架凹槽为柱状凹槽，所述柱状二极管一端为正极而另一端为负极。
9.优选地，所述柱状二极管具有外螺纹，所述柱状凹槽具有内螺纹，所述柱状二极管与所述柱状凹槽通过外螺纹与内螺纹的配合实现连接。
10.优选地，所述固定支架还包括紧固件，用于对所述正向二极管和所述反向二极管
进行紧固。
11.优选地，所述紧固件为紧固螺钉。
12.优选地，该电路还包括连接件，所述第一固定板和所述第二固定板通过所述连接件与超导磁体固定。
13.本实用新型还提供了一种超导磁体，其中，包括超导线圈和上述的失超保护电路。
14.通过上述技术方案，可以通过固定支架在实现电气连接的同时减少导线连接数量，并且还可以利用固定支架对两个二极管进行可靠固定，以为超导磁体提供可靠的失超保护。
附图说明
15.所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施例，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1示出了根据本实用新型实施例的一种超导磁体的失超保护电路的示意图；
17.图2示出了根据本实用新型实施例的固定支架的视图。
18.附图标记说明
19.1正向二极管；
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2固定支架；
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3反向二极管；
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4第一导线；
20.5第二导线；
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6第三导线；
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7超导线圈。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
23.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
24.图1示出了根据本实用新型实施例的一种超导磁体的失超保护电路的示意图。
25.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种超导磁体的失超保护电路，其中，该电路包括正向二极管1、固定支架2、反向二极管3、第一导线4、第二导线5和第三导线6，所述固定支架3的材料为导电金属，所述固定支架2一侧设置有第一支架凹槽和第一固定板，另一侧设置有第二支架凹槽和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板用于与超导磁体固定，所述正向二极管1置于所述第一支架凹槽中，并且所述正向二极管1的正极位于所述第一支架凹槽外而负极位于所述第一支架凹槽内，所述反向二极管3置于所述第二支架凹槽中，并且所述反向二极管3的正极位于所述第二支架凹槽内而负极位于所述第二支架凹槽外，所述第一导线4的一端与超导磁体的超导线圈7的一端连接而另一端与所述第二固定板连接，所述第二导线5一端与所述正向二极管1的正极连接而另一端与所述反向二极管3的负极连接，所述第三导线6一端与所述正向二极管1的正极连接而另一端与所述超导线圈7的另一端连接。
26.通过上述技术方案，可以通过固定支架在实现电气连接(即，将两个二极管的正负极进行电气连接)的同时减少导线连接数量，并且还可以利用固定支架对两个二极管进行可靠固定，以为超导磁体提供可靠的失超保护。
27.根据本实用新型一种实施例，所述正向二极管1的尺寸与所述第一支架凹槽的尺寸匹配，所述反向二极管3的尺寸与所述第二支架凹槽的尺寸匹配。
28.也就是，可以根据正向二极管和反向二极管的尺寸加工固定支架的第一支架凹槽和第二支架凹槽，以确保二极管与对应凹槽适配(即，使得二极管可以刚好安装进固定支架的凹槽内)。
29.根据本实用新型一种实施例，所述正向二极管1和所述反向二极管2为柱状二极管，所述第一支架凹槽和所述第二支架凹槽为柱状凹槽(即，圆孔)，所述柱状二极管一端为正极而另一端为负极。
30.根据本实用新型一种实施例，所述柱状二极管具有外螺纹，所述柱状凹槽具有内螺纹，所述柱状二极管与所述柱状凹槽通过外螺纹与内螺纹的配合实现连接。
31.也就是，可以利用螺纹配合方式对柱状凹槽中的柱状二极管进行紧固。
32.根据本实用新型一种实施例，所述固定支架3还包括紧固件，用于对所述正向二极管1和所述反向二极管3进行紧固。
33.也就是，可以在上述螺纹紧固的基础上，利用紧固件对二极管进行进一步紧固；可替换地，也可以仅采用紧固件对二极管进行紧固。
34.根据本实用新型一种实施例，所述紧固件为紧固螺钉。
35.本领域技术人员应当理解，上述紧固螺钉仅仅是示例性的，并非用于限定本实用新型。
36.根据本实用新型一种实施例，该电路还包括连接件，所述第一固定板和所述第二固定板通过所述连接件与超导磁体固定。
37.举例来讲，连接件可以为螺钉，第一固定板和第二固定板上设置有与螺钉适配的螺孔，螺钉穿过螺孔与超导磁体的侧壁连接。
38.由此，可以实现失超保护电路与超导磁体的固定。
39.根据本实用新型一种实施例，所述固定支架2呈乙字形结构。
40.通过采用乙字形结构，可以有效减少失超保护电路的占用空间，给柱状二极管的安装预留了空间，同时给其他需要连接的电缆也预留了空间，最大限度的节省了安装空间。
41.本实用新型实施例还提供了一种超导磁体，其中，包括超导线圈和上述实施例所述的失超保护电路。
42.由此，采用上述实施例中的失超保护电路，可以为超导磁体提供失超保护。
43.从上述实施例可以看出，本实用新型实施例所述的失超保护电路至少具有以下优点：
44.1、利用固定支架既起到电气连接二极管的作用，同时还可以对二极管起到固定作用，减少了连接导线的数量，简化了电气连接；
45.2、固定支架采用“乙”字形结构，可以有效减少失超保护电路的占用空间，给柱状二极管的安装预留了空间，同时给连接的电缆也预留了空间，最大限度的节省了安装空间。
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
47.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
48.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
49.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。