[发明专利]超导线圈装置及其制备方法

说明书

本公开涉及一种超导线圈装置及其制备方法。该装置包括：线基体，包括绕纵轴线螺旋缠绕的带状导体，带状导体的每圈均沿同一方向扭转180°；以及绕设于带状导体上的卷绕体，卷绕体沿带状导体的旋向缠绕并胶接于带状导体。该制备方法包括以下步骤：将带状导体沿螺旋方向绕设，且每圈的带状导体均扭转180°；将卷绕体缠绕于带状导体上置于容器中，注入环氧树脂；取出带状导体并清除多余的环氧树脂；在带状导体的两端并别焊接端盖；设置多个与端盖相连的支撑柱，得到超导线圈的半成品；将该半成品置于温控炉中凝胶、固化，即得超导线圈的成品。由此，增加超导线圈装置的机械稳定性，并减少其在受到外界干扰时的应变。

技术领域

本公开涉及线圈制造技术领域，具体地，涉及一种超导线圈装置以及该超导线圈装置的制备方法。

背景技术

大规模的超导线圈主要是由复合材料组成，基于超导带材的特性可知，其机械性能较为脆弱，在受到弯曲、挤压或者伸展等微小形变时，容易影响超导带材的临界电流，致使该临界电流出现较为明显的下降，可能导致超导线圈的失超，进而影响整个超导储能磁体系统的正常运行。

发明内容

本公开的目的是提供一种超导线圈装置以及该超导线圈装置的制备方法，以减少在受到外界干扰时的应变。

为了实现上述目的，本公开提供一种超导线圈装置，包括：

线基体，包括绕纵轴线螺旋缠绕的带状导体，带状导体的每圈均沿同一方向扭转180°；以及

卷绕体，所述卷绕体绕设于所述带状导体上，并沿所述带状导体的旋向缠绕，且所述卷绕体胶接于所述带状导体。

可选择地，所述装置还包括：

端盖，所述端盖分别设置于所述带状导体的两端，所述带状导体分别连接于所述端盖；以及

支撑件，所述支撑件设置于所述带状导体的外周，并且分别连接所述端盖。

可选择地，所述支撑件包括多组沿平行于所述纵轴线的方向延伸的支撑柱，所述支撑柱可拆卸地连接于所述端盖。

可选择地，所述支撑柱至少为三组。

可选择地，所述带状导体包括分别抵接于所述端盖的带首端和带尾端，所述带首端的端部和所述带尾端的端部在竖直方向上的连线平行于纵轴线。

可选择地，所述带状导体的缠绕层数为偶数层。

可选择地，所述带状导体由镁铝合金材料制成；和/或，所述卷绕体为超导带材。

本公开还提供了一种如上述所述的超导线圈装置的制备方法，包括以下步骤：

将带状导体沿螺旋方向绕设，并且带状导体的每圈均沿同一方向扭转180°；

将卷绕体缠绕于所述带状导体上，并置于容器中；

向所述容器中注入环氧树脂并使环氧树脂完全没过所述带状导体，使带状导体的每圈之间以及带状导体与卷绕体之间的间隙中均填充满环氧树脂；

将所述带状导体从所述容器中取出，并在所述带状导体的两端并别设置端盖，使所述带状导体的带首端和带尾端分别焊接于所述端盖；

绕所述带状导体的周向方向间隔设置多个支撑柱，使所述支撑柱与所述端盖相连，得到超导线圈的半成品；

将该半成品置于温控炉中凝胶、固化，即得到超导线圈的成品。

可选择地，所述卷绕体的旋向与所述带状导体的旋向相同。

可选择地，半成品的凝胶温度75℃～85℃、凝胶时间为22～26h；固化温度为90℃～110℃、固化时间为10～14h。