阅读说明：本技术 一种油冷常导磁体及其制备方法 (Oil-cooled normally-conductive magnet and preparation method thereof ) 是由 董瑞学 成渝 朱思华 张喜虎 薛力华 于 2021-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种油冷常导磁体,包括不锈钢容器、不锈钢盖板、安装凸台、GFRP安装板、常导线圈和循环泵,不锈钢容器呈上端开口的筒体结构,不锈钢盖板封堵在所述不锈钢容器的上端开口；安装凸台设置在不锈钢容器的底板的上表面；GFRP安装板设置在所述安装凸台的顶端；常导线圈设置在所述GFRP安装板上；不锈钢容器的底板上设置有两个油管接口；循环泵的出口通过进油管接入一个油管接口,循环泵的进口通过回油管接入另一个油管接口；不锈钢盖板上预留两个接线口和一个注油口。本发明的油冷常导磁体,采用变压油作为常导磁体的新冷却介质,可以制备小体积、铜线(非管)式常导磁体。本发明还公开了一种油冷常导磁体的制备方法。(The invention discloses an oil-cooled normally-conductive magnet, which comprises a stainless steel container, a stainless steel cover plate, a mounting boss, a GFRP mounting plate, a normally-conductive coil and a circulating pump, wherein the stainless steel container is of a cylinder structure with an opening at the upper end, and the stainless steel cover plate is blocked at the opening at the upper end of the stainless steel container; the mounting boss is arranged on the upper surface of the bottom plate of the stainless steel container; the GFRP mounting plate is arranged at the top end of the mounting boss; the normally conductive coil is arranged on the GFRP mounting plate; two oil pipe interfaces are arranged on the bottom plate of the stainless steel container; the outlet of the circulating pump is connected into one oil pipe interface through an oil inlet pipe, and the inlet of the circulating pump is connected into the other oil pipe interface through an oil return pipe; two wiring ports and an oil filling port are reserved on the stainless steel cover plate. The oil-cooled normally-conductive magnet adopts the transformer oil as a new cooling medium of the normally-conductive magnet, and can be used for preparing a small-volume copper wire (non-tube) type normally-conductive magnet. The invention also discloses a preparation method of the oil-cooled normally conductive magnet.)

一种油冷常导磁体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种油冷常导磁体及其制备方法。

背景技术

常导型磁体是根据丹麦物理学家奥斯特于1820年发现的电流磁效应原理，由电流通过导线产生磁场，即用线圈导线中的恒定电流来产生静磁场。

常导型磁体相比于永磁型磁体，重量和体积大大减少，易于安装，且磁场可以关闭。此类磁体无需特殊的制冷剂，但为了保持磁场均匀和稳定，通常使用冷却水将电流通过导线由于阻抗所产生的热量带走。

常导型磁体优点是结构简单、重量较轻、制造安装容易，造价低廉，可随时建立或卸掉静磁场。但其磁场均匀性和稳定性较差，受室温影响大，开机后耗电量大(典型值80kW)并使磁体产生较多热量，必须使用大量的循环水冷却维持其运行，故运行费用较高。

对于小尺寸或铜线(非铜管)的线圈，水冷循环就非常困难，也制约了小尺寸常导线圈的发展。

变压油是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油，是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀，同时变压器油的比热大，常用作冷却剂。

变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器正常运行，同时它比空气高得多的绝缘强度，保证变压器运行安全性。目前常导磁体基本由铜管绕制而成，冷却水(去离子水)沿铜管循环流动，冷却磁体，降低温升保证磁体的正常运行。

对于空间尺寸较小、场型要求特殊、不能采用铜管绕制的磁体，由于种种限制原因无法采用管内水循环冷却，则制约了常导磁体的设计和使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种油冷常导磁体，采用变压油作为常导磁体的新冷却介质，可以制备小体积、铜线(非管)式常导磁体。

本发明的另外一个目的是提供一种油冷常导磁体的制备方法。

实现上述目的一种技术方案是：一种油冷常导磁体，包括不锈钢容器、不锈钢盖板、安装凸台、GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic，玻璃钢)安装板、常导线圈和循环泵，其中：

所述不锈钢容器呈上端开口的筒体结构，所述不锈钢盖板封堵在所述不锈钢容器的上端开口；

所述安装凸台设置在所述不锈钢容器的底板的上表面；

所述GFRP安装板设置在所述安装凸台的顶端；

所述常导线圈设置在所述GFRP安装板上，且所述常导线圈与所述不锈钢容器无接触；

所述不锈钢容器的底板上设置有两个油管接口；所述循环泵的出口通过进油管接入一个油管接口，所述循环泵的进口通过回油管接入另一个油管接口；

所述不锈钢盖板上预留两个接线口和一个注油口；所述常导线圈的两个磁体接线柱分别从所述两个接线口引出。

上述的一种油冷常导磁体，其中，所述不锈钢盖板焊接在所述不锈钢容器的上端开口。

上述的一种油冷常导磁体，其中，所述安装凸台焊接在所述不锈钢容器的底板的上表面。

本发明还提供了一种油冷常导磁体的制备方法，包括以下步骤：

S1，根据电磁设计要求在线圈骨架上边绕线边刷树脂，线圈绕制完成后，将线圈骨架脱去，完成常导线圈的制造；

S2，采用不锈钢板焊接一个上端开口的不锈钢容器，并在不锈钢容器的底板上焊接两个油管接口；

S3，在不锈钢容器的底板的上表面焊接一个安装凸台，安装凸台上固定一个GFRP安装板，将常导线圈安装在GFRP安装板上，常导线圈与不锈钢容器无接触；

S4，将循环泵的出口通过进油管接入一个油管接口，循环泵的进口通过回油管接入另一个油管接口；

S5，在不锈钢容器的上端开口安装不锈钢盖板，不锈钢盖板上预留两个接线口和一个注油口，将常导线圈的两个磁体接线柱分别从两个接线口引出，并将不锈钢盖板焊接在不锈钢容器的上端开口，完成油冷常导磁体系统的装配；

S6，从注油口注入变压油，完全浸没常导线圈，封堵注油口，制成外部冷却的油冷常导磁体。

本发明的油冷常导磁体及其制备方法的技术方案，采用变压油作为常导磁体的新冷却介质，可以制备小体积、铜线(非管)式常导磁体。

附图说明

图1为本发明的一种油冷常导磁体的外部结构图；

图2为本发明的一种油冷常导磁体的内部结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1和图2，本发明的实施例，一种油冷常导磁体，包括不锈钢容器1、不锈钢盖板2、安装凸台3、GFRP安装板4、常导线圈5和循环泵6。

不锈钢容器1呈上端开口的筒体结构，不锈钢盖板2封堵在不锈钢容器1的上端开口；安装凸台3设置在不锈钢容器1的底板的上表面；GFRP安装板4设置在安装凸台3的顶端；常导线圈5设置在GFRP安装板4上，且常导线圈4与不锈钢容器1及不锈钢盖板2无接触；不锈钢容器1的底板上设置有两个油管接口；循环泵6的出口通过进油管7接入一个油管接口，循环泵6的进口通过回油管8接入另一个油管接口；不锈钢盖板2上预留两个接线口和一个注油口21；常导线圈5的两个磁体接线柱51分别从两个接线口引出。从注油口21注入变压油，完全浸没常导线圈5，然后封堵住注油口21。

安装凸台3的作用是可以确保GFRP安装板4的底部有冷却介质变压油，使常导线圈5冷却均匀，GFRP安装板4的作用是保证常导线圈5与不锈钢容器良好的绝缘。

一种油冷常导磁体的制备方法，包括以下步骤：

S1，根据电磁设计要求在线圈骨架上边绕线边刷树脂，线圈绕制完成后，将线圈骨架脱去，完成常导线圈5的制造；

S2，采用不锈钢板焊接一个上端开口的不锈钢容器1，焊缝保证不泄露，并在不锈钢容器1的底板上焊接两个油管接口，用于变压油循环；

S3，在不锈钢容器1的底板的上表面焊接一个安装凸台3，安装凸台3上固定一个GFRP安装板4，将常导线圈5安装在GFRP安装板4上，常导线圈5与不锈钢容器1无接触；

S4，将循环泵6的出口通过进油管7接入一个油管接口，循环泵6的进口通过回油管8接入另一个油管接口；

S5，在不锈钢容器1的上端开口安装不锈钢盖板2，不锈钢盖板2上预留两个接线口和一个注油口21，将常导线圈5的两个磁体接线柱51分别从两个接线口引出，并将不锈钢盖板2焊接在不锈钢容器1的上端开口，完成油冷常导磁体系统的装配；

S6，从注油口21注入变压油，完全浸没常导线圈5，封堵注油口，制成外部冷却的油冷常导磁体。

无法采用铜管绕制的磁体，只能采用外部环境介质循环降温；这就要求环境介质需要具有良好的绝缘性能及冷却性能，本发明采用循环变压油，冷却磁体，适合冷却空间尺寸较小、场型要求特殊、不能采用铜管绕制的磁体，拓展了常导磁体的设计和使用。

综上所述，本发明的油冷常导磁体及其制备方法，采用变压油作为常导磁体的新冷却介质，可以制备小体积、铜线(非管)式常导磁体。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。