[发明专利]用于产生磁场的线圈

说明书

本发明涉及一种用于产生磁场的线圈，该线圈具有至少一个绕组，该绕组由一个超导体制成并封装在塑料内，该绕组具有布置在该绕组的外周上的一个绕组末端，该末端被用来作为一个导电体的触点。

具有由超导体制成的绕组的线圈被用来构建电动机、发电机和磁体，此时的目的是利用冷却的超导体的低电阻的益处。经常使用高温超导体，它们是由陶瓷和金属的一种易碎的复合物组成，但即使是在室温下，它们也不能承受较大的拉力或剪切力，就更不用说是在更低的温度下。另外，超导体在被冷却时它们的弹性就损失得更多，而这种弹性即使在室温下也较低。在安装线圈时，通常是通过在一个金属或超导体上进行焊接而在绕组端部制成触点。传送给焊接上的导体的拉力和剪切力能够损坏绕组，其结果是，如果该触点没有谨慎操作，在最差的情况下该绕组可能被毁坏。

本发明的目的是提供带有超导体组成的绕组的线圈，它们允许简单的生产一个坚固的触点，并且其中损坏绕组的风险被降低了。

根据本发明，该目的实现的方式在于该触点具有一个导电的连接片，该连接片带有一个底部区域，该底部区域在一定的面积上与绕组末端连接，该连接片还带有用于连接导体的一个顶部区域，该底部区域在径向上被一个加固插件部分地覆盖，该插件封装在塑料中并至少部分地包围该绕组。这样所具有的优势在于，该连接片通过封装在塑料中的加固插件相对于该绕组而被稳固住。任何可能会作用在该连接片上的力都通过该加固插件在一个大面积上被传送到包围该线圈的塑料上，由此缓解了这些力带来的负荷，尤其是在绕组末端上缓解了这些力带来的负荷。

由连接片补充的加固插件优选地完全包围绕组，由此防止绕组上的局部压缩和拉伸负荷。该加固插件和连接片优选形成一种内在的封 闭的应力缓解装置。在一个有利的实施方案中，该加固插件包括包围该绕组的一个环，具体的说，例如是一个预制的足够坚固的条片或劈开的环体。

根据一个有利的改进，该底部区域可在两个相对的侧面上有支腿，其结果是该底部区域可以安置在绕组末端上的一个较大的面积上，并且该加固插件也可以在绕组末端上的一个较大的面积上覆盖这些支腿。这些支腿可以在外周方向上在顶部区域中超出连接片的侧面而伸出。在一个特别有利的改进中，该加固插件覆盖了这两个支腿，并沿该绕组的一个外匝的外周方向从一个支腿延伸到另一个支腿，以此沿外周对绕组提供一种包围的覆盖。这一包围的覆盖保护该线圈免受绕组外周上的机械冲击。在一个替代的改进中，相对于该绕组可以横向布置两个加固插件，在每一情况下覆盖这些支腿中在该侧的那一个，并在该侧于前面和后面包围该绕组。于是该加固插件可以优选地穿过一个绕线模件，该绕组在该模件上缠绕，以便完全地包围该绕组。作为一种替代，该加固插件可以附在该绕线模件上，以便该连接片通过该加固插件而支撑在该绕线模件上。

无论该加固插件在绕组上的布置如何，有利的是使该加固插件啮合入该顶部区域和底部区域之间的至少一个凹陷内，特别是以一种互锁的方式，从而同样地稳固住该连接片。该连接片可以在它的每个侧面上具有一个凹槽形式的凹陷，其中该加固插件(如果它沿外周延伸的话)与两个端面均接合，或者它穿过其中。如果两个加固插件相对于该绕组横向地布置在前面和后面，它们可以在该侧啮合入这些凹陷。该加固插件也可以牢固地夹入这些凹陷中。

该塑料优选为一种电浸渍物或一种封装材料。该线圈在塑料内的封装或浸渍优选通过真空浸渍来进行，或利用真空浸渍工艺，其中该塑料有利地由树脂(特别是一种环氧树脂)组成。该线圈优选为一种双盘线圈的形式，该双盘线圈由两个绕组形成，它们彼此并列布置、在相反方向上缠绕并在绕组内面上彼此合并，这样两个绕组末端布置在外周上并各自配有一个连接片。这些双盘线圈也称为“双饼线圈”，并且所具有的优点为触点做在容易接近的外周上。这两个连接片方便地彼此平行布置，并且通过一个间隙而彼此间隔开。在该间隙内可以 进一步方便地布置一个隔离层。

该绕组优选地由一种高温超导体制成，该高温超导体具有的优点是线圈可以由氮冷却，然而并不局限于此。该绕组方便地用一个带状导体或用带状导体形成的多个层来绕制，该带状导体优选地采用“管内布粉”技术制成，或是一种薄膜导体的形式。优选使用一种具有高熔化温度的焊料来将该底部区域焊接到绕组末端。然后利用一种具有低熔化温度的焊料可以将一个导体焊接到该顶部区域，而没有底部区域焊料熔化的任何可能性。作为举例，可商购的电气焊料可以用做该顶部区域的焊料。

本发明的进一步的优点和改进将在以下对如图中所图解的根据本发明的线圈的示例性实施方案的描述中体现出来，其中：