Сверхпроводящая магнитная опора

Сверхпроводящая магнитная опора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛНК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 291 8284/25 (22) 2ИИ.80 (46) 15.1293 Бюп. Na 45-46 (71) Институт кибернетики АН УССР (72) Кобржицкая И.В. Козореэ В.В„Ляшенко АМ; (ю> БЦ (1ц 1116926 Л1

Чеборин О.Г. (54) СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ МАГНИТНАЯ GllOPA (57) I l I 6926

45

Изобретение относится к области сверхпроводящего приборостроения и может быть использована в сверхпроводящих устройствах для бесконтактной опоры подвижных элементов., Известно устройство магнитной "подушки", основанной на эффекте диамэгнитного отталкивания, Принцип действия этого устройства состоит в том, что между сплошным (массивным) сверхпроводником как идеальным диамагнетиком (опорным Элементом) и постоянным магнитом, расположенным над сверхпроводником, возникает магнитное отталкивание, которое может уравновесить силу тяжестл. При изменении направления силы тяжести по отношению к сСИ, направленной ат непадвлжного к свободному магнитному элементу этот способ принципиально не позволяет обеспечить устойчивое гарение с одним опорным элементом, Наиболее близкой по технической сущности является магнитная подвеска, содержащая магиитносвязвнные подвижные и неподвижные элементы в аиде двухсвязного сверхправадника, основанная на магнитном вэаимс действии двух сверхпроводящих кораткаээмкнутых контура, запитанных неодинаковыми замороженными магнитными потоками. Особенности этого Взаимодействия сводятся к следующемiy. при уменьшении зазора магнитное притяжение увеличивается, постигает максимального значения, уменьшается и, пра»лдя через ноль, "г,ревращается" в магнитное отталкивание. Однако эта устройство не обеспечивает устойчивое парение в зоне магнитного отталкивания (возникает неустойчивость в направленил, перпендикулярном напраВлению магнитной силы, и по углу между ";":;ãíèòíü:ìè осями, чта свойственно двум магни но отталкивающимся телам)l. Поэтому устралство неработоспособна при изменении направленля силы тяжести по отношению к оси, направленной от неподвижно о к свободному магни ному элементу, что снижает е» о надежность.

Целью изобретения является ус, ра»»ение этого недастэ ка, т,е. павь» вение устий1чива.ти, а значит, и надежности.

Цель достигается тем, что в свеахправодящей магнитной а -,аре, содеажэщел мэгнитнасвяээнныР. Падвижнь!» и». епадвижный э-ементь! в виде двухсвязнаго сверхпроводникэ, подвижный элемент выполнен в виде трех взаимно перпендикулярНЫХ ЭЛЕКTPn eCKI ИЕ СОЕДИНЕ».НЫХ двухсвязных сверхправодникав. например сверхпроводящих хи»»е»ь

Схема устройства показана на фиг.1.

Оно содержит опору 1, неподвижное сверхправадящее кольцо 2, подвижный элемент из трех жестко связанных электрически не соединенных взаимно перпендлкулярных сверхпроводящих колец 3,4,5 тепловой ключ 6, источник питания 7; Р— магнитная сила; G — сила тяжести; R — расстояние. На фиг.2 показан график зависимо- . сти силы Р от R (силы отталкивания условно считаются положительными). На фиг.3 показано смещенное положение подвижного элемента и возникающие при этом магнитные силы; Р,т и MpT — стабилизирующая магнитная сила . и стабилизирующий механический момент магнитной природы.

Устройство работает следующим образом. Подвижный элемент устанавливается над кольцом 2 в положении соосности колец

5 и 2 на расстоянии R = R1 > Ro. Тепловым ключом 6 кольцо 5 переводится иэ сверхпроводящего в нормальное состояние. При этом в кольце 2 источником 7 возбуждается незатухающий ток, после чего кл»оч 6 выключается, и кольцо 5 возвращается s сверхпровадящее состояние. С кольцом 5 сцеплен магнитный поток (часть магнитного потока кольца 2), сверхпровадящие кольца 3 и 4 имеют H ëåâûå магнитные потоки — их плоскости перпендикулярны плоскости кольца 2.

В IloJ10жении R =. R1 . Rp си »э Р рэВнэ нулю(»ок в кольце 5 равен нулю). При изменении положения подвижного элемента в вертикальном направлении кольцо 5 попадает в зоны различной плотности магнитного поля кольца 2. Так как полный магнитный поток замкнутого сверхпроводящего кольца является постоянным (замороженным), в

Ko»IbLIe 5 при этом B03H vlKB»oT TQKvt, э значит, и появляется магнитная сила. При R

R>R1 -- притягивающим, что отражено на фи».2, На некотором расстоянии R = Ro < R1 магнитная сила отталкивания P уравнавешизает силу тяжести. Эта положение будет положе ием равновесия.

В::м ценном положении. показанном

На фиг,3, возникают магнитные силы за счет взаимодействия токов в кольцах 5 и 2, а также в кольцах 4 и 2. Первь!е иэ них— дестабилизирующие, вторые — наоборот, стабилизир! ющие в силу тоги. »та в смещенНоМ положении в кольце 4 возникают токи, препятствующие проникнавени»а магнитного паля в кольцо 4 (e»n палый поток равен нул ю).

ЕСЛИ ПОДВИЖ Н Ь! Й ЭЛР»ЛР»! Г С К1» ! »ЯРT В Направлении, перпендикчляр» о» cìåùåíè»0 на рис,3, возникают с»»»б»;.!»! и »,»и»»»ля сила

1116926 и момент М,т 3а счет магнитного взаимодействия токов колец 3 и 2, При смещении в произвольном направлении подвижного элемента указанные стабилизирующие эффекты действуют совместно, Таким образом. выполнением подвижного элемента в виде трех взаимно перпендикулярных сверхпроводящих колец

Формула изобретения

СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ, МАГНИТНАЯ

ОПОРА, содержащая магнитно-связанные подвижный и неподвижный элементы в виде двухсвяэного сверхпроводика, отличаюдостигается устойчивость свободного положения подвижного элемента в зоне магнитных сил, имеющих характер отталкивания.

5 (56) Аркадьев В,К, Избранные труды М-Л.;

1970, с. 331. Авторское свидетельство СССР, N 642664, кл. G 01 V 7/02, 1977. щаяся тем, что,, с целью повышения устойчивости, подвижный элемент выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных электрически несоединенных двухсвязанных сверхпроводников.

Составитель B. Коэорез

Гехред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Максимишинец

Ред !к Fop U, г0ркова тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

11роизводстве но иадательский комбинат "Патент, г. Чжгород, ул.га арин», 101