[实用新型]一种CUSP磁场发生装置线圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及非金属晶体的制造设备，特别涉及一种CUSP磁场发生装置线圈。

背景技术

CUSP磁场发生装置中线圈的加工和制作是重点和难点之一，目前线圈多采用空心方铜管直接绕制而成，存在加工难度大、易变形、易损坏等缺点，影响CUSP磁场发生装置的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种CUSP磁场发生装置线圈。

为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种CUSP磁场发生装置线圈，包括由铜管绕制成圆筒型的线圈组、线圈组一侧设有进出水端、环氧树脂、绝缘板、电极、连接块；所述绝缘板设在铜管之间，环氧树脂通过浇筑的方式包覆整个线圈组；所述连接块和电极均设置在到线圈组进出水端。

作为一种改进，所述铜管为倒圆角的空心方形紫铜管，且满足：r=（0.05～0.15）×D，其中r为倒圆角半径，D为方形紫铜管边长。

作为一种改进，所述电极、连接块均为紫铜，电极、连接块与铜管之间采用焊接或螺钉方式固定连接。

本实用新型中CUSP磁场发生装置线圈的加工方法，包括以下步骤：

步骤（1）铜管的选取：

采用挤制成型的铜管，其尺寸要求满足r=（0.05～0.15）×D，其中r为倒圆角半径，D为方形紫铜管边长；经过软化退火处理，即在350℃～550℃退火，保温1小时，并迅速水冷，要求硬度在HB55～65之间；

步骤（2）线圈组的绕制：

（A）线圈参数及绕制方法确定：径向匝数M，轴向匝数N，为保证线圈中所有铜管电流方向一致，且线圈冷却性能好，确定以下绕制方法：以轴向两匝线圈作为一个线圈单元，每个线圈单元采用P根铜管并行绕制，线圈单元分为Ⅰ型和Ⅱ型两种，其中M＞P≥2，N≥4，且N为4的倍数，M、N、P均为整数；

（B）线圈单元Ⅰ的绕制：P根铜管从外至内分别标记为T1、……、TP；当M为P的整数倍时，铜管T1、……、铜管TP并行排列，从进出水端一侧开始从外至内顺时针绕制M/P圈后，转入下一层顺时针绕制M/P圈并从进出水端绕出，各线圈起绕端和止绕端在进出水端依次间隔排列；当M不被P整除时，铜管T1、……、铜管TP并行排列，从进出水端一侧开始从外至内顺时针绕制A圈后，铜管T1、……、铜管TB单独再绕制一圈后与铜管T(B+1)、……、铜管TP汇合折弯进入下一层绕制，顺时针绕制A圈后，铜管T1、……、铜管TB单独再绕制一圈后与铜管T(B+1)、……、铜管TP汇合一起并从进出水端绕出，各线圈起绕端和止绕端在进出水端依次间隔排列，其中：M/P=A…B，即A为M/P的商，B为余数，且满足A＞1，1≤B＜P，A和B均为整数；

（C）线圈单元Ⅱ的绕制：P根铜管从外至内分别标记为T1’、……、TP’；当M为P的整数倍时，铜管T1’、……、铜管TP’并行排列，从进出水端一侧开始从外至内逆时针绕制M/P圈后，转入下一层逆时针绕制M/P圈并从进出水端绕出，各线圈起绕端和止绕端在进出水端依次间隔排列；当M不被P整除时，铜管T1’、……、铜管TP’并行排列，从进出水端一侧开始从外至内逆时针绕制A圈后，铜管T1’、……、铜管TB’单独再绕制一圈后与铜管T(B+1)’、……、铜管TP’汇合一起，折弯进入下一层绕制，逆时针绕制A圈后，铜管T1’、……、铜管TB’单独再绕制一圈后与铜管T(B+1)’、……、铜管TP’汇合一起并从进出水端绕出，各线圈起绕端和止绕端在进出水端依次间隔排列，其中：M/P=A…B，即A为M/P的商，B为余数，且满足A＞1，1≤B＜P,A和B均为整数；

在线圈单元Ⅰ和线圈单元Ⅱ的绕制过程中，在铜管之间以及上下层之间均设有绝缘板；绕制中的“从外到内”的“内”和“外”是相对于圆筒型的线圈组而言的，所述“内”是指靠近轴线一侧，“外”是指远离轴线一侧。

（D）线圈单元的叠加：分别选取N/4个线圈单元Ⅰ和线圈单元Ⅱ，从上到下依次按照线圈单元Ⅰ、线圈单元Ⅱ、……、线圈单元Ⅰ、线圈单元Ⅱ的方式叠加并固定，且进出水端对齐，线圈单元之间设有绝缘板；

（E）电极和连接块的连接，包括线圈单元Ⅰ中连接块的连接、线圈单元Ⅱ中连接块的连接、线圈单元Ⅰ和线圈单元Ⅱ之间的连接块连接、线圈单元Ⅱ和线圈单元Ⅰ之间的连接块连接以及电极的连接；

线圈单元Ⅰ中连接块的连接：T2的起绕端与TP的止绕端连接，铜管T i的起绕端与铜管T(P+1-i)的止绕端连接，其中i为整数，且2＜i≤P；