專利名稱：限制故障電流的超導線圈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超導磁力線圈。
一超導體的重要特性是，當其冷卻到一臨界溫度Tc以下時其電阻消失。在Tc以下并對于一給定的超導體，存在一最大電流量-稱作此超導體的臨界電流(Ic)-可由此超導體在一特定的磁場和溫度下載送。超過Ic的任何電流會導致在超導體中出現電阻。如果超導體嵌置在一種導電基體之中或與之共同纏繞，則基于超導體中出現電阻，在超導體與基體材料之間會分配任何在Ic以上的增量電流。
超導材料通常劃分為或是低或是高溫超導體。高溫超導體(HTS)，諸如由陶瓷或金屬氧化物制成的那些，一般是各向異性的，指的是，相對晶體結構來說，在一個方向上要比另一個方向上導電良好。此外，已經觀察到，由于這種各向異性特征，臨界電流依賴于磁場相對于超導材料各結晶軸線的取向而變化。各向異性高溫超導體包括，但并不限于，銅-氧-基陶瓷超導體一族，諸如稀-土-銅-氧化物族(YBCO)、鉈-鋇-鈣-銅-氧化物族(TBCCO)、汞-鋇-鈣-銅-氧化物族(HgBCCO)，以及鉍-鍶-鈣-銅-氧化物族(BSCCO)。這些化合物可以攙入以化學計量數量的鉛或其他材料以改善品性(比如，(Bi，Pb)2Sr2Ca2Cu3O10)。
各向異性高溫超導體往往制成狀為一超導帶條，具有較高的寬厚比(亦即寬度大于厚度)。此薄帶條制成為多纖維復合超導體，包括各個超導纖維，它們延伸達到基本上多纖維復合超導體的全長并由一種形成基體的材料(比如銀)予以圍繞。超導材料對形成基體材料的比例稱作“填充因數”并大體上小于50％。雖然形成基體的材料是導電的，但并不是超導的。超導纖維與形成基體材料一起構成了多纖維復合導電體。
高溫超導體可以用來制作諸如電磁線圈之類的超導磁力線圈、粒子軌道磁鐵、組合磁鐵等等，其中超導體都纏繞成一線圈形狀。當線圈的溫度足夠低以致HTS導電體能存在于一超導狀態(tài)之中時，電流載送能力以及由線圈生成的磁場大小顯著地增大。
高溫超導體已經用作電流限制裝置以限制由比如短路、閃電猝擊，或通常功率波動所造成的在電氣系統(tǒng)中過度電流的流動，HTS電流限制裝置可以具有多種不同的結構，包括電阻式和電感式的電流限制器。
本發(fā)明的特征在于一超導體磁力線圈，后者具有一第一超導體，由一各向異性超導材料制成，用于提供一為平行于線圈縱向軸線的各磁場所特有的低損失磁場，以及一第二超導體，具有一為垂直于線圈縱向軸線的各磁場所特有的低損失磁場(比如，當施用的磁場的取向垂直于一超導帶條的寬面時，相反的情況是，當此磁場平行于這一寬面)。
在各項實施例中，第一超導體具有一有助于在超導磁力線圈經受一種電流故障的情況下形成電流限制的正常狀態(tài)電阻性特征量。
在本發(fā)明的一般方面，第一超導體圍繞線圈的縱向軸線纏繞并由一種各向異性超導材料制成，后者在正常操作狀態(tài)下具有一第一電阻性特征量；以及一第二超導體，圍繞線圈的縱向軸線纏繞并連接于第一各向異性超導體，在正常操作狀態(tài)下具有一第二電阻性特征量，小于在正常狀態(tài)下第一各向異性超導體的電阻性特征量。
在其他各項優(yōu)點之中，第一超導體具有一電阻性特征量，以致，假如它失去它的超導特性(比如，由于電流的增大)并返回到它的正常導電狀態(tài)，則第一超導體會以電阻方式限制流經線圈的電流，借以防止對它本身、第二超導體和其他連接于超導磁力線圈的各部件的損害。因而，在一種應用場合中，超導磁力線圈在某一電流故障的情況下可通過限制流經線圈的電流一段足以允許一斷路器被啟動或一熔斷器被燒毀的時間而提供可靠的保護，借以防止對于超導線圈和系統(tǒng)的其他各部件的進一步的電流流動和潛在的災難性損壞。在正常的超導作用下，線圈具有低損失，允許較大的電流處理能力。
在本發(fā)明的另一方面，一第一各向異性超導體圍繞線圈的縱向軸線纏繞，并制成為一超導帶條，此第一各向異性超導體設計得在存在平行于超導帶條寬面的各磁場時可提供一較低的AC損失特征量；以及一第二超導體，不同于第一各向異體超導體，第二超導體圍繞線圈的縱向軸線纏繞和連接于第一各向異性超導體的一端并設計得在存在垂直于第一各向異性超導體超導帶條寬面的各磁場時可提供一較低的AC損失特征量。
本發(fā)明的上述各方面的一些實施例可以包括一或多項以下特點。
第二超導體連接于第一各向異性超導體的一端并設計得在存在垂直的各磁場時可提供一較低的AC損失的特性。第二超導體是一種各向異性材料并狀為一種帶條。
第一各向異性超導體是一種單一形式(亦即，狀為一單纖維或一組相隔很近的多纖維，后者以電氣方式完全彼此耦聯，從而起到一單纖維的作用)。另外，單一形式的第一各向異性超導體帶條包括一多纖維復合超導體，具有各個超導體纖維，它們伸過多纖維復合超導體的全長。此多纖維復合超導體在其正常狀態(tài)下具有一電阻性特征量在一大約0.1至100μΩ-cm，最好是5至100μΩ-cm之間的范圍之內。
第一各向異性超導體也可以狀為一超導帶條并一般地具有在一大約5∶1至1000∶1的范圍之內的某一寬厚比。第一各向異性可以包括一背襯板條，由一種熱穩(wěn)定劑制成，它具有一大于大約1μΩ-cm的電阻性特征量。
第二各向異性超導體可以是一帶條，具有多纖維復合超導體，帶有各個超導纖維，它們伸過多纖維復合超導體的全長并由一形成基體的材料圍繞。
第一和第二各向異性超導體可以以一種成層的形式纏繞。另外，第一和第二各向異性超導體制成一些單個或成雙的餅狀線圈，每一線圈以電氣方式連接于一相鄰的線圈。
在另外一項實施例中，第一和第二各向異性超導體以一種“成片配置”的方式纏繞，在這種配置下，第一各向異性超導體的一第一分段沿著縱向軸線在一第一方向上伸向第二各向異性超導體并在一第一交接點處連接于第二各向異性超導體的一第一分段的一第一端部。第一分段的一第二端部連接于第一各向異性超導體的一第二分段，此第二分段沿著縱向軸線在一第二方向上伸離第二各向異性超導體。
第一和第二各向異性超導體是高溫超導體。
在某些實施例中，第二超導體在一大約5％至30％的范圍之內構成線圈超導體總量的一部分，例如，10％。
其他一些優(yōu)點和特點將從以下說明和各項權利要求中得到明顯的了解。


圖1是具有各“餅”狀線圈的本發(fā)明一超導線圈的一截面?zhèn)纫晥D；圖2是具有各“餅狀”線圈的圖1超導線圈的一截面?zhèn)纫晥D；圖3是與圖1超導線圈的一中心區(qū)域相聯系的超導帶條的一側視圖；圖4是具有一成層的熱背襯層的圖3超導帶條的一側視圖；圖5是與圖1超導線圈的各端部區(qū)域相聯系的一多纖維復合導電體的一截面視圖；圖6是一用于圖5多纖維復合導電體的一多股電纜的一放大透視圖；圖7是本發(fā)明另一超導線圈的一透視圖；圖8是本發(fā)明另一超導線圈的一部分的截面?zhèn)纫晥D；圖9是具有本發(fā)明的一超導線圈的一變壓器的一部分的截面?zhèn)纫晥D；圖10是一圖線，表明RMS徑向線圈場強對于軸向線圈長度百分數的依賴關系。
參見圖1，一以機械方式增強的高性能超導線圈總成5包括一鐵芯6和一超導線圈8，后者具有一中心區(qū)域11和各端部區(qū)域14。下面將更為詳細地說明，用于制成中心區(qū)域11的超導材料具有的特征不同于用于制成各端部區(qū)域14的。特別是，中心區(qū)域11制有一導電體18(圖3)，在其超導狀態(tài)下具有較低的損失的特征量，但在其正常狀態(tài)下具有較高的電阻性特征量，以致中心區(qū)域11用作線圈總成10的一電流限制區(qū)段。因而，在一電流故障的情況下，導電體18返轉到其正常的非超導狀態(tài)，其延續(xù)時間是以防止線圈總成10由于過熱而受損。在電流被導電體限制在其正常狀態(tài)下的時間期間，一斷路器或熔斷器可以用來斷開電路而防止進一步的電流流動。
各端部區(qū)域14由一導電體22(圖5)構成，后者，不象中心區(qū)域11的導電體18，設計得在存在垂直的各磁場時可提供一較低的AC損失特征量。導電體22以此方式設計，是因為在各端部區(qū)域14處從超導磁力線圈總成10的磁場磁力線相對于導電體22的平面(導電體平面平行于超導帶條的寬面)成為垂直的，導致在這些區(qū)域處的臨界電流強度顯著下降。事實上，臨界電流當磁場相對于導電體平面垂直取向時達到最小值。
參看圖2，在一項實施例中，一超導線圈10包括中心區(qū)域11和端部區(qū)域14，制有相互連接的成雙“餅狀”線圈12a，12b。中心區(qū)域11在此表明具有7個分立的成雙餅狀區(qū)段12a和每一端部區(qū)域14表明具有一單一“餅狀”區(qū)段12b。每一成雙“餅狀”線圈12a，12b具有并行纏繞的各共纏繞超導體，隨后共軸線地彼此上下疊放，使相鄰的各線圈由一絕緣層16隔開。
一內支承管筒17支承中心區(qū)域11和各端部區(qū)域14的各線圈，而各端部構件20裝接于內支承管筒17的對置兩端以壓緊中心區(qū)域11和各端部區(qū)域14的各線圈。內支承管筒17和各端部構件20由一種電氣上絕緣的、非磁性材料，諸如鋁或塑料(比如G-10)予以制作。
參看圖3，導電體18的每一成雙餅狀線圈12a由一種HTS各向異性超導體予以制作，后者成形為一種薄帶條，允許導電體圍繞較小的各直徑被彎曲并允許增大線圈的纏繞密度。一種采用這類超導帶條制作成雙各餅狀超導線圈的方法在轉讓給本受讓人的美國專利5,531,015之中有所說明，在此引人作為參考。導電體18較長并具有較大的寬厚比，在大約5∶1與1000∶1之間的范圍之內。對于由BSCCO族制成的各種超導帶條，寬厚比范圍一般在大約5∶1與20∶1之間，而對于由YBCO族制成的各種帶條，寬厚比范圍一般在大約100∶1與1000∶1之間，典型的是400∶1。導電體18是單一形式的，意指HTS各向異性超導體狀為一單纖維15或一組相隔很近的以電氣方式完全彼此耦聯并起到一種單行維作用的多纖維。此單一形式的導電體18并不以與各端部區(qū)域14處的導電體22同樣的方式起作用并提供一較低的AC損失特征量，因為各磁場沿著中心區(qū)域11的軸線基本上是平行的。
單一形式的導電體18可以是一稀土銅氧化物族(YBCO)材料，諸如在Cima等人的美國專利第5,231,074號中所說明的那些，此專利標題是“從MOD先質溶液中制備高度優(yōu)先取向的氧化物超導體薄膜”，在此引入作為參考。另外，導電體18可以由其他的Cu-O基的陶瓷超導體制成，諸如鉍-鍶-鈣-銅-氧化物族(BSCCO)，一般它狀為一種復合物，各個超導纖維由一種形成基體的材料圍繞。這種復合超導帶條說明在美國專利第5,531,015號之中。
參看圖4，導電體18成層于一種比如由不銹鋼、鎳或其他適當合金制成的熱穩(wěn)定背襯板條19上。由于導電體18之中的電阻熱可能很大，背襯板條19用作一散熱器以保持導電體18的溫度在一安全水平之內，同時還形成一條用于電流流經線圈總成10的高阻通路。背襯板條19具有一大于大約10μΩ-cm的電阻性特征量。當導電體18由YBCO材料制成時，基本上所有的電流都流經背襯板條19。另一方面，在使用一種復合超導材料的場合下(比如由BSCCO制成)，電流也能夠流經此復合體的基體材料，后者具有的電阻性特征量在一大約0.1至100μΩ-cm之間的范圍之內。
各端部區(qū)域14也由一種高溫超導體制成，但屬于一種不同于用以纏繞中心區(qū)域11的材料。雖然可以使用各種各向同性超導材料，但在許多應用場合下，優(yōu)先使用諸如BSCCO類復合超導體這樣的各向異性超導體。
參看圖5和6，各端部區(qū)域14不具有一種單一形式。而是，導電體22是一薄帶條24，由一種多纖維復合超導體制成，后者具有各個超導纖維27，伸過基本上多纖維復合導電體的全長并由一種形成基體的材料28圍繞，此材料一般是銀或另一貴重金屬。在其他各項實施例中，方向一定的多纖維的各股可以組合起來并最好是比如以示于一多股電纜28(圖6)圖例之中的方式予以扭絞。對于在存在各垂直磁場時提供一較低的AC損失特征量來說，扭鉸多纖維的各股并用一種具有一較高電阻性特征量的基體材料隔開它們，是很重要的。適合用于制成導電體22的有關各類超導體及其制作方法的細節(jié)在共同待決的申請第08/444,554號中有所說明，此申請于1995年5月19日由G.L.Snitchler；G.N.Riley；Jr.，A.P.Malozemoff and C.J.Christopherson等人提出，標題是“使超導氧化物復合器件中纖維耦聯損失最小化的新穎結構和制造方法”，轉讓給本受讓人，并引入作為參考。其他各種超導體和它們的制作方法也在共同待決的申請第08/554,814號中有所說明，此申請于1995年11月7日由G.L.Snitchler，J.M.Seuntiens，W.L.Barnes和G.N.Riley等人提出，標題是“含有各向異性超導化合物的各種成纜的導電體及其制作方法”，轉讓給本受讓人，并引入作為參考。第08/719,987號，于1996年9月25日提出，標題為“高溫超導復合體中各超導纖維的解除耦聯”，轉讓給本受讓人，并引入作為參考，也說明了非常適合于導電體22的超導線材的制造方法。
在某些應用場合下，各超導纖維和形成基體的材料包封在絕緣層30之中。當超導材料制成為一種帶條時，臨界電流在一施加的磁場的取向垂直于帶條寬面時往往較低，與在磁場平行于此寬面時相反。各端部區(qū)域14的導電體22在其正常狀態(tài)下具有的電阻性特征量小于中心區(qū)域11的導電體18所具有的具有的電阻性特征量。
再次參見圖2，由各短節(jié)諸如銀的導電金屬34組成的各電氣接頭在一串聯電路中把各個線圈接合或聯接在一起。各個線圈也可以使用導電焊料連接起來。在某些應用場合下，各短節(jié)聯接材料可以由超導材料制成。一節(jié)超導材料(未畫出)也可把線圈總成10的一端連接于一位于端部構件20上的終端短柱，以便向線圈總成10供應電流。電流假定在一反時針方向上流動，磁場矢量26大體上正交于端部構件18(在縱向軸線31方向上)，后者構成線圈總成10的頂部。
雖然以上結合圖2所述的實施例采用了各餅狀線圈，但其他各種纏繞配置也處在各項權利要求的范圍之內。比如，參見圖7，一超導線圈40包括一中心區(qū)域42，以成層配置纏以一種由一各向異性超導材料制成的帶條44。在一成層配置中，帶條44沿著線圈40的縱向軸線46從線圈40的一端纏起，挨著前面的繞匝纏繞接續(xù)的各繞匝，直至達到線圈44的對置端部為止，借以構成線圈的一第一層。帶條44隨后沿著軸線46在相反方向上回纏而蓋住線圈的第一層。這種纏繞方法一直重復到所需的圈數纏到線圈40上為止。各端部區(qū)域48可以以上面結合圖2所述的方式纏繞成一單一或成雙的餅式線圈，或者可以以一種成層配置予以纏繞。各端部區(qū)域48使用金屬或焊料接頭連接于中心區(qū)域42。
參見圖8，在另一實施例中，一超導線圈50包括一中心區(qū)域52，由以一種成層配置纏繞的高溫各向異性超導材料制成。不過，不象圖3的線圈40，中心區(qū)域50都是由各節(jié)54a、54b和54c的高溫各向異性超導材料制成的。每節(jié)54a、54b和54c都在各端部區(qū)域56處聯接(使用焊料或導電金屬接點)于具有較低電流密度導電體的相應各節(jié)58a、58b和58c高溫各向異性超導材料。
參見圖9，一超導變壓器60包括一低電壓(高電流)線圈62和一高電壓(低電流)線圈64，各自圍繞鐵芯(未畫出)纏繞和纏在各聚合物筒狀心軸66上。在此實施例中，低電壓線圈62具有4層，而高電壓線圈64具有20層。每一線圈62、64被包容在一裝有液氮的深冷容器之內(未畫出)，使各鐵芯被保持在室溫之下，以致由消散在各鐵芯中的能量所生成的熱量不被傳入深冷容器。與上述相結合，低電壓線圈62和高電壓線圈64二者分別地包括各中心區(qū)域66、68，用于形成電流限制，以及各端部區(qū)域70、72，用于在各端部區(qū)域處存在垂直磁場時保持低AC損失性能。
取決于特定應用場合，每一變壓器設計可以具有不同的超導體配置用于各中心區(qū)域66、68和各端部區(qū)域70、72。在一額定為30MVA的變壓器實施例中，各端部區(qū)域70、72包括24圈(每端12)的導電體，而51圈的電流限制導線提供給各中心區(qū)域66、68。
參見圖10，即一標繪圖，圖示RMS徑向線圈場強(Tesla單位)與線圈軸向長度百分數的依賴關系，此圖表明，徑向磁場在線圈的中心區(qū)域處幾乎不存在，而在各端部區(qū)域處急劇增強。因而，狀為單一形式導線的電流限制導線一般只配置在各中心區(qū)域66、68之中，此處徑向磁場很弱。
權利要求
1.一種超導磁力線圈，用于生成一沿著此線圈的縱向軸線變化的磁場，此磁場包括一第一超導體，圍繞線圈的縱向軸線纏繞，由一種各向異性超導材料制成的第一超導體在一正常工作狀態(tài)下具有一第一電阻性特征量；以及一第二超導體，圍繞線圈的縱向軸線纏繞并連接于第一各向異性超導體，第二超導體在一正常工作狀態(tài)下具有的一第二電阻性特征量小于第一各向異性超導體在一正常工作狀態(tài)下的電阻性特征量。
2.按照權利要求1所述的超導磁力線圈，其中第二超導體連接于第一各向異性超導體的一端并設計得可在存在各垂直磁場時提供一低AC損失特征量。
3.按照權利要求2所述的超導磁力線圈，其中第二超導體是由一種各向異性超導材料制成的。
4.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第一各向異性超導體狀為一超導帶條。
5.按照權利要求4所述的超導磁力線圈，其中第一各向異性超導帶條是一單體形式。
6.按照權利要求5所述的超導磁力線圈，其中單體形式第一各向異性超導帶條狀為一單纖維超導體。
7.按照權利要求5所述的超導磁力線圈，其中具有單體形式的第一各向異性超導帶條，包括一多纖維復合超導體，具有各個超導纖維，伸過多纖維復合超導體的全長。
8.按照權利要求7所述的超導磁力線圈，其中第一電阻性特征量在其正常狀態(tài)下是在一大約10至50μΩ-cm之間的范圍之內。
9.按照權利要求4所述的超導磁力線圈，其中超導帶條具有一在一大約200∶1至500∶1之間的范圍之內的寬厚比。
10.按照權利要求4所述的超導磁力線圈，其中超導帶條包括一由一熱穩(wěn)定劑制成的背襯板條。
11.按照權利要求10所述的超導磁力線圈，其中背襯板條具有一大于大約10μΩ-cm的電阻性特征量。
12.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第二各異性超導體制成為一超導帶條。
13.按照權利要求12所述的超導磁力線圈，其中第二各向異性超導體的超導帶條包括一多纖維復合超導體，具有各個伸過多纖維復合超導體全長并由一種形成基體的材料予以圍繞的超導纖維。
14.按照權利要求13所述的超導磁力線圈，其中第二各向異性超導體的各個超導纖維是扭絞的。
15.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第一超導體以一成層的形態(tài)予以纏繞。
16.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第一超導體是由各餅狀線圈制成的，每一線圈在電氣上連接于一相鄰的線圈。
17.按照權利要求16所述的超導磁力線圈，其中第一超導體是由各成雙餅狀線圈制成的。
18.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第二超導體纏繞成一餅狀線圈。
19.按照權利要求15所述的超導磁力線圈，其中第二超導體纏繞成一餅狀線圈。
20.按照權利要求16所述的超導磁力線圈，其中第二各向異性超導體纏繞成一餅狀線圈。
21.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中一第一超導體的一第一分段在一第一方向上沿著縱向軸線伸向第二超導體并在一第一交接處連接于此第二超導體的一第一分段的一第一端部，而第一分段的一第二端部連接于一第一超導體的一第二分段，所述第二分段在一第二方向上沿著縱向軸線伸離第二超導體。
22.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第一和第二超導體是高溫超導體。
23.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第一超導體構成線圈超導體總量的50％以上。
24.按照權利要求3所述的超導磁力線圈，其中第二超導體構成線圈超導體總量的一部分，在一5％與30之間的范圍之內。
25.按照權利要求24所述的超導磁力線圈，其中第二超導體構成線圈超導體總量的大約10％。
26.超導線圈，用于生成一沿著此線圈的縱向軸線變化的磁場，所述線圈包括一第一各向異性超導體，圍繞線圈的縱向軸線纏繞并制成為一具有一寬面的超導帶條，所述第一各向異性超導體設計得在存在平行于此超導帶條寬面的各磁場時可提供一低AC損失特征量；一第二超導體，不同于第一各向異性超導體并圍繞線圈的縱向軸線纏繞，所述第二超導體連接于第一各向異性超導體的一端并設計得在存在垂直于第一各向異性超導體的超導帶條寬面的各磁場時可提供一低AC損失特征量。
27.按照權利要求25所述的超導磁力線圈，其中第二超導體是由一種各向異性超導材料制成的。
28.按照權利要求27所述的超導磁力線圈，其中第一各向異性超導帶條是一單體形式。
29.按照權利要求28所述的超導磁力線圈，其中單體形式的第一各向異性超導帶條狀為一單纖維超導體。
30.按照權利要求28所述的超導磁力線圈，其中具有單體形式的第一各向異性超導帶條，包括一多纖維復合超導體，具有延伸過此多纖維復合超導體全長的多個超導纖維。
31.按照權利要求30所述的超導磁力線圈，其中多纖維復合超導體在其正常狀態(tài)下具有一電阻性特征量，在一大約10至50μΩ-cm之間的范圍之內。
32.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中超導帶條具有一寬厚比，在一大約200∶1與500∶1之間的范圍之內。
33.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中超導帶條包括一由一種熱穩(wěn)定劑制成的背襯板條。
34.按照權利要求33所述的超導磁力線圈，其中背襯板條具有一大于大約10μΩ-cm的電阻性特征量。
35.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第二各向異性超導體制成為一超導帶條。
36.按照權利要求35所述的超導磁力線圈，其中第二各向異性超導體的超導帶條包括一多纖維復合超導體，具有各個超導纖維，它們延伸過多纖維復合超導體的全長并由一種形成基體的材料圍繞。
37.按照權利要求36所述的超導磁力線圈，其中第二各向異性超導體的各個超導纖維是扭絞的。
38.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第一各向異性超導體以一種成層的形態(tài)纏繞。
39.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第一各向異性超導體是由各餅狀線圈構成的，每一線圈在電氣上連接于一相鄰線圈。
40.按照權利要求39所述的超導磁力線圈，其中第一超導體是由各成雙餅狀線圈構成的。
41.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第二超導體纏繞成一餅狀線圈。
42.按照權利要求38所述的超導磁力線圈，其中第二超導體纏繞成一餅狀線圈。
43.按照權利要求38所述的超導磁力線圈，其中第二各向異性超導體纏繞成一餅狀線圈。
44.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第一超導體的一第一分段在一第一方向上沿著縱向軸線伸向第二超導體并連接于在一第一交接處連接于第二超導體的一第一分段的一第一端部，而第一分段的一第二端部連接于第一超導體的一第二分段，所述第二分段在第二方向上沿著縱向軸線伸離第二超導體。
45.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第一和第二超導體是高溫超導體。
46.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第一超導體構成線圈超導體總量的50％以上。
47.按照權利要求26所述的超導磁力線圈，其中第二超導體構成線圈超導體總量的一部分，在一5％與30％之間的范圍之內。
48.按照權利要求47所述的超導磁力線圈，其中第二超導體構成線圈超導體總量的大約10％。
全文摘要
一種超導線圈(10)包括一第一超導體(18),由一各向異性超導材料制成,用于為平行于線圈(10)縱向軸線的各磁場提供一低損失磁場特征量,以及一第二超導體(22),具有用于垂直于線圈(10)縱向軸線的各磁場的一低損失磁場特征量。第一超導體(18)具有一正常狀態(tài)電阻性特征量,用于在超導磁力線圈(10)經受某一電流故障的情況下提供電流限制。
文檔編號H02H9/02GK1276909SQ98810282
公開日2000年12月13日 申請日期1998年9月3日 優(yōu)先權日1997年9月12日
發(fā)明者斯沃恩·S·卡爾西, 格雷戈里·L·斯尼奇勒, 杰弗里·M·索伊恩特詹斯 申請人:美國超導體公司