阅读说明：本技术 一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法 (Method for winding jointless high-temperature superconducting four-cake coil ) 是由 李超 周涛 李猛 马鹏 刘伟 闫果 冯勇 张平祥 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法,步骤如下：1),四饼线圈从右向左命名为一、二、三、四号饼；将主线盘的头部1/4段带材绕在过渡线盘上,将主线盘的中间2/4段带材绕在双饼线圈的右侧骨架上,完成二号饼的绕制；2),将过渡线盘上的带材进行绕制,完成一号饼的绕制；3),将主线盘的中间3/4段带材绕在双饼线圈的左侧过渡骨架上,将主线盘的剩余4/4段带材绕在双饼线圈的左侧骨架上,完成四号饼的绕制；4),将绕制在左侧过渡骨架上3/4段带材复绕在双饼线圈左侧骨架上,完成三号饼的绕制；5),将绕好的左侧骨架安装在右侧骨架上,两个骨架旋拧,张紧二、三号饼之间的带材,完成四饼绕制；本发明原理简单、实用、可靠,操作方便,可减少超导接头的数量,同时实现变直径绕制,可广泛用于高温超导均匀磁体的绕制。(A winding method of a jointless high-temperature superconducting four-cake coil comprises the following steps: 1) the four-cake coils are named as No. one, No. two, No. three and No. four cakes from right to left; 1/4 sections of the strip materials at the head of the main wire coil are wound on the transition wire coil, and 2/4 sections of the strip materials in the middle of the main wire coil are wound on the right side framework of the double-cake coil to complete the winding of the second cake; 2) winding the strip on the transition wire coil to complete the winding of the first cake; 3) winding 3/4 sections of the strip material in the middle of the main wire coil on a left transition framework of the double-cake coil, and winding the rest 4/4 sections of the strip material of the main wire coil on the left framework of the double-cake coil to complete the winding of the No. four cakes; 4) winding 3/4 sections of strips wound on the left transition framework on the left framework of the double-cake coil to complete the winding of the No. three cake; 5) mounting the wound left side framework on the right side framework, screwing the two frameworks, tensioning the belt material between the second cake and the third cake, and finishing the winding of the four cakes; the invention has simple principle, practicality, reliability and convenient operation, can reduce the number of superconducting joints, simultaneously realizes variable-diameter winding and can be widely used for winding high-temperature superconducting uniform magnets.)

一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法

技术领域

本发明属于高温超导线圈绕制技术领域，特别涉及一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法。

背景技术

高温超导因为临界温度较高、电流密度大、运行成本低等优点，在轻量化超导磁体相关的电力和医疗用强磁场应用领域前景广阔。

由于制备技术限制，目前商业应用的高温超导带材，性能有一定的机械脆性，极易发生损坏，性能在较大曲率的弯曲下急剧衰退，受高温超导带材性能限制，为保证电流和匝数，目前市场用高温超导线圈一般采用绕成双饼线圈串并联组合结构，但是串并联结构带来的接头电阻问题确是影响线圈性能稳定的致命缺陷。超导接头的增多也限制了高温超导在闭环磁体上的应用。本发明的目的就是提供一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法，通过以上绕制方法，可实现四个双饼线圈的无接头绕制，如果根据电磁设计，也可以进行四饼的整数倍线圈绕制，大大降低超导接头的数量，本发明原理简单、实用、可靠，操作方便，可大大减少超导接头的数量，同时实现变直径绕制，可广泛用于高温超导均匀磁体的绕制。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，绕制的四饼线圈从右向左分别命名为一号饼、二号饼、三号饼、四号饼；将主线盘的头部1/4段带材绕在另外一个过渡线盘上，将主线盘的中间2/4段带材绕在双饼线圈的右侧骨架上，完成二号饼的绕制；

步骤2，将过渡线盘上的带材进行绕制，完成一号饼的绕制；

步骤3，将主线盘的中间3/4段带材绕在双饼线圈的左侧过渡骨架上，将主线盘的剩余4/4段带材绕在双饼线圈的左侧骨架上，完成四号饼的绕制；

步骤4，将绕制在左侧过渡骨架上3/4段带材复绕在双饼线圈左侧骨架上，完成三号饼的绕制工作；

步骤5，将固定在右侧骨架上的左侧过渡骨架拆下来，再将绕好的左侧骨架安装在右侧骨架上，右侧骨架、左侧骨架两个骨架旋拧，张紧二、三号饼之间的带材，完成四饼绕制过程。

所述的左侧过渡骨架和左侧骨架结构相同，可以互换。

所述的头部1/4段带材、中间2/4段带材、中间3/4段带材、剩余4/4段带材的长度尺寸，可以根据电磁设计调整长度尺寸，从而调整线圈对应饼的直径和匝数参数。

所述的右侧骨架、左侧过渡骨架可以对接在一起。

所述的左侧过渡骨架和左侧骨架结构相同，可以互换。

本发明的有益效果是：

1）可以实现无接头的高温超导带材四饼线圈绕制。

2）四饼的匝数可以根据电磁设计需要任意调整直径尺寸。

3）这种绕制方法可以推广到更多饼的连续绕制。

本发明原理简单、实用、解决了高温超导带材无接头的四饼线圈绕制问题，降低高温超导磁体接头制作引起的故障风险，四饼的匝数可以根据电磁设计需要任意调整，而且这种绕制方法可以推广到更多饼的连续绕制。本发明解决了无接头的高温超导带材四饼线圈绕制技术问题。结构简单、实用、可靠，操作方便。

附图说明

图1是本发明线盘分线示意图。

图2（a）是本发明主线盘、右侧骨架和过渡线盘位置设置示意图。

图2（b）是本发明二号饼的绕制示意图。

图2（c）是本发明一号饼的绕制示意图。

图3（a）是本发明过渡绕制三号饼示意图。

图3（b）是本发明设置左侧骨架位置示意图。

图4（a）是本发明左侧骨架上四号饼的绕制示意图。

图4（b）是本发明三号饼绕制在左侧骨架最终要求位置示意图。

图5是本发明四饼线圈绕制完成后结构示意图。

图中：1-主线盘，2-过渡线盘，3-右侧骨架，4-左侧过渡骨架，5-左侧骨架，6-带材尾部，7-带材头部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1、图2（a）～（c）、图3（a）～（b）、图4（a）～（b）、图5，本发明为一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法，该方法是准备一盘已知长度的高温超导带材主线盘1，最终绕制的四饼线圈从右向左分别命名为一号饼、二号饼、三号柄、四号饼，对应的四饼线圈绕制顺序分别为第二、第一、第四、第三，如图5所示。步骤1，将主线盘A（1）的头部1/4段带材绕在另外一个过渡线盘2上，带材头部7位于过渡线盘2底部，带材尾部6位于主线盘1底部，如图1所示；接下来如图2（a）～（c）所示，准备两组可以对接在一起的双饼待绕制线圈的右侧骨架3、左侧过渡骨架4，过渡线盘2先不绕制，先将主线盘1的中间2/4段带材绕在双饼线圈右侧骨架3上，二号饼先绕制完成；步骤2，将过渡线盘2上的带材进行绕制，完成一号饼的绕制，此时带材头部7将位于过渡线盘2外侧；步骤3，如图3所示，将主线盘1的中间3/4段带材绕在双饼线圈左侧过渡骨架4上，准备左侧骨架5，将主线盘1的剩余4/4段带材绕在双饼线圈左侧骨架5上，四号饼先完成绕制，此时带材尾部6位于左侧骨架5外部；步骤4，接下来，如图4（a）～（b）所示，将绕制在左侧过渡骨架4上3/4段带材复绕在双饼线圈左侧骨架5上，完成3号饼的绕制工作；步骤5，将固定在右侧骨架3上的左侧过渡骨架4拆下来，再将绕好三、四号饼的左侧骨架5安装在右侧骨架3上，最后右侧骨架3、左侧骨架5两个骨架旋拧，如图5所示，张紧二、三号饼之间的带材，从而完成四饼绕制过程。

所述的主线盘1的头部1/4段带材绕在另外一个过渡线盘2上。

所述的右侧骨架3、左侧过渡骨架4可以对接在一起。

所述的左侧过渡骨架4和左侧骨架5结构相同，可以互换。

实施例

一种无接头高温超导四饼线圈的绕制方法，包括以下步骤：

步骤1，绕制的四饼线圈从右向左分别命名为一号饼、二号饼、三号饼、四号饼；将主线盘1的头部1/4段带材绕在另外一个过渡线盘2上，将主线盘1的中间2/4段带材绕在双饼线圈的右侧骨架3上，完成二号饼的绕制；

步骤2，将过渡线盘2上的带材进行绕制，完成一号饼的绕制；

步骤3，将主线盘1的中间3/4段带材绕在双饼线圈的左侧过渡骨架4上，将主线盘1的剩余4/4段带材绕在双饼线圈的左侧骨架5上，完成四号饼的绕制；

步骤4，将绕制在左侧过渡骨架4上3/4段带材复绕在双饼线圈左侧骨架5上，完成3号饼的绕制工作；

步骤5，将固定在右侧骨架3上的左侧过渡骨架4拆下来，再将绕好的左侧骨架5安装在右侧骨架3上，完成四饼绕制过程。

所述的左侧过渡骨架4和左侧骨架5结构相同，可以互换。

所述的头部1/4段带材、中间2/4段带材、中间3/4段带材、剩余4/4段带材的长度尺寸，可以根据电磁设计调整长度尺寸，从而调整线圈对应饼的直径和匝数参数。