[发明专利]一种超导悬浮磁场衰减抑制装置及抑制方法

说明书

本发明公开了一种超导悬浮磁场衰减抑制装置及方法，涉及悬浮磁场衰减抑制，所述装置中超导转子的上侧设置上衰减抑制线圈，超导转子的下侧设置下衰减抑制线圈；上衰减抑制线圈的上侧设置上悬浮线圈，下衰减抑制线圈的下侧设置下悬浮线圈；上悬浮线圈、上衰减抑制线圈、下悬浮线圈和下衰减抑制线圈分别连接一个超导开关。本发明能实现对超导悬浮磁场衰减的抑制。

技术领域

本发明涉及悬浮磁场衰减抑制领域，特别是涉及一种超导悬浮磁场衰减抑制装置及抑制方法。

背景技术

利用超导体的完全抗磁性和零电阻效应等特殊性质发展起来的超导磁悬浮技术主要有两个方面的优势：一方面可以使悬浮体实现无接触的悬浮，当悬浮体旋转时不存在机械摩擦，从而保持旋转的长期稳定性；另一方面利用超导开关技术和超导接头技术对超导悬浮线圈闭环之后，由于零电阻效应，与常规的通电线圈相比，超导悬浮线圈内的电流衰减比较慢，从而使得超导悬浮磁场也衰减较慢。然而，在工程实际中，受超导接头技术的限制，超导接头部分的电阻距离完全理想的零电阻状态仍有一定差距。在大部分的超导应用中，采用成熟的超导开关技术和超导接头技术可以满足实际应用需求。但是，在利用超导磁悬浮技术进行一些长期的精密测量应用时，由于超导接头部分的电阻引起的悬浮磁场衰减会给测量系统带来不可忽略的漂移误差。因此，利用超导磁悬浮技术进行长期精密测量时，需要对超导悬浮磁场的衰减进行抑制。

目前，采用超导接头衰减补偿装置实现衰减抑制，该装置通过将电感串联进入超导接头与悬浮线圈的闭环回路中，来抑制超导接头电阻带来的电流衰减，进而对超导悬浮磁场的衰减实现抑制，但是该装置需要串联的电感尺寸较大，挤占了低温下的有限空间，不利于装置小型化，且成本较高。

发明内容

基于此，本发明实施例提供一种超导悬浮磁场衰减抑制装置及抑制方法，结构简便，以降低成本实现对超导悬浮磁场衰减的抑制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种超导悬浮磁场衰减抑制装置，包括：上悬浮线圈、上衰减抑制线圈、下悬浮线圈、下衰减抑制线圈、超导开关和控制装置；

所述上衰减抑制线圈位于超导转子的上侧；所述下衰减抑制线圈位于所述超导转子的下侧；所述上衰减抑制线圈的上侧设置所述上悬浮线圈，所述下衰减抑制线圈的下侧设置所述下悬浮线圈；所述上悬浮线圈、所述上衰减抑制线圈、所述下悬浮线圈和所述下衰减抑制线圈分别连接一个所述超导开关；所述控制装置与所述超导开关连接；

所述控制装置，用于：

控制所有的超导开关通电，使得所述上悬浮线圈、所述上衰减抑制线圈、所述下悬浮线圈和所述下衰减抑制线圈处于开环状态；

在开环状态下，当所述超导转子处于所述上衰减抑制线圈与所述下衰减抑制线圈之间的中间位置时，控制所述超导转子加转至额定转速；

当所述超导转子处于额定转速时，控制所有的超导开关断电，使得所述上悬浮线圈、所述上衰减抑制线圈、所述下悬浮线圈和所述下衰减抑制线圈处于闭环状态；

在闭环状态下，当所述上悬浮线圈产生的磁场发生衰减时，所述上衰减抑制线圈实现对所述上悬浮线圈产生的磁场的衰减抑制，当所述下悬浮线圈产生的磁场发生衰减时，所述下衰减抑制线圈实现对所述下悬浮线圈产生的磁场的衰减抑制。

可选地，所述超导悬浮磁场衰减抑制装置，还包括：悬浮磁场整形极瓦；

所述悬浮磁场整形极瓦具有球形空间；所述球形空间用于放置所述超导转子；所述悬浮磁场整形极瓦的上侧设置所述上衰减抑制线圈，所述悬浮磁场整形极瓦的下侧设置所述下衰减抑制线圈；所述悬浮磁场整形极瓦用于对所述上悬浮线圈和所述下悬浮线圈之间产生的磁场进行整形。

可选地，所述超导悬浮磁场衰减抑制装置，还包括：直流电流源；