一种传导冷却高温超导磁体的温度控制系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106601422A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611250900.7(22)申请日2016.12.29(71)申请人东莞市玻尔超导科技有限公司地址523000广东省东莞市黄江镇大冚村汇龙路恒溢工业园F栋(72)发明人王洪君王朝鹤忻子桐(74)专利代理机构广东莞信律师事务所44332代理人廖志男(51)Int.Cl.H01F6/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种传导冷却高温超导磁体的温度控制系统及其控制方法(57)摘要本发明提供了一种传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，所述的温度控制系统包括制冷机、杜瓦、温度传感器、控制器和高温超导磁体，所述的制冷机包括一冷头，所述冷头设置在杜瓦上并通过一管道与所述的制冷机连接，所述高温超导磁体设置在所述杜瓦内，所述高温超导磁体与所述冷头连接，所述温度传感器设置于高温超导磁体的关键节点位置并将温度数据传送给控制器，由于控制器根据预设温度控制制冷机工作。本发明通过在高温超导磁体的关键热源节点设置温度传感器监控其温度，进而依据磁体的温度状态控制制冷机的启停，在保证高温超导磁体系统稳定运行的前提下减少制冷机的工作时间，从而节约能源。CN106601422ACN106601422A权利要求书1/2页1.一种传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述的温度控制系统包括制冷机、杜瓦、温度传感器、控制器和高温超导磁体，所述的制冷机包括一冷头，所述冷头设置在杜瓦上并通过一管道与所述的制冷机连接，所述高温超导磁体设置在所述杜瓦内，所述高温超导磁体与所述冷头连接，所述温度传感器设置于高温超导磁体的关键节点位置并将温度数据传送给控制器，由控制器根据预设温度控制制冷机工作。2.根据权利要求1所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述制冷机包括一压缩机，所述冷头一端设置在杜瓦内并通过一软铜带与高温超导磁体连接，另一端设置在杜瓦外部并通过一氦气管道与制冷机的压缩机连接，所述制冷机设置控制开关，所述控制开关电气连接到所述控制器。3.根据权利要求1所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述杜瓦位单层不锈钢制作，所述高温超导磁体为钇钡铜氧高温超导带材制备。4.根据权利要求2所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述高温超导磁体设有骨架、内部超导带材和电流引线，所述电流引线通过螺母固定在所述骨架上，所述内部超导带材螺旋绕制在所述骨架外侧，所述高温超导磁体的关键节点位置为设置在高温超导磁体的骨架位置以及电流引线位置。5.根据权利要求4所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述骨架环形结构，所述内部超导带材中间设有若干个内部超导带材焊接接头，所述高温超导磁体的关键节点位置还包括所述内部超导带材焊接接头。6.根据权利要求4所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述电流引线采用紫铜制作且包覆绝缘。7.根据权利要求1所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述的温度控制系统还包括一温度测量仪表，所述温度传感器将温度数据通过温度测量仪表传送给所述控制器，所述温度测量仪表具有温度测量仪表输入端口并连接至温度传感器，所述温度测量仪表具有温度测量仪表输出端口并连接至控制器。8.根据权利要求2所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统，其特征在于，所述的控制器包含控制器输入端口、控制器参数设定端口、控制器控制量输出端口、控制器处理器，所述控制器输入端口与所述温度测量仪表输出端口连接，所述控制器控制量输出端口与所述控制开关连接，控制器参数设定端口通过输入按钮设定控制器的运行参数，并将设定的参数传送至控制器处理器，控制器处理器根据采集的温度传感器数值与设定的运行参数，计算得到控制量，并通过控制器控制量输出端口发送至制冷机的控制开关。9.一种根据权利要求1‐8任一权利要求所述的传导冷却高温超导磁体的温度控制系统的控制方法，其特征在于，其方法如下：(1)以Tt,n(n＝1,2,…,N)表示各温度传感器对应的t时刻温度值，以ΔTt,n(n＝1,2,…,N)表示各温度传感器对应的当前时刻温度值变化速率，则有ΔTt,n＝Tt,n‐Tt‐1,n；其中t表示当前时刻，t‐1表示上一测量时刻，N为实际安装的温度传感器数量；(2)以STn(n＝1,2,…,N)表示通过控制器设定的各温度传感器的温度上限，ΔSTn(n＝1,2,…,N)表示通过控制器设定的各温度传感器的温度变化率上限；(3)以Pt,n表示各温度传感器的状态，当且仅当Tt,n<STn与ΔTt,n<ΔSTn同时成立时Pt,n＝1，否则Pt,n＝0；2CN106601