автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Научные основы расчета, проектирования и изготовления сверхпроводящих транспонированных проводов со стабилизацией медью и алюминием

7. Г. Я Я '>■

ВСЕСОЮЗНЫЙ • НАУЧНО^ЮШЕДОВАТЕЗЬСККй, ЕРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КАБЕШКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукопяси СИТНИКОВ ВИКТОР ЕВГЕНЬЕВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОШ РАСПЕТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ТРАНСПОНИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ '.СЕДЫ) И АЛШйНИЕМ

05.Q9.02. ЭЛИОТОИЗОЛЯЦИОННАй И КАБЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

АВТОРЕВЕРАТ

диссертации на согскание ученой степени доктора технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательской, проектко-конструкторском и технологическом институте кабальной промышленности.

Официальные оппонента: доктор физико-математических наук, профессор В.Р.Карасик

доктор технических наук, профессор С.Д.Холодный

доктор технических наук А.М.Рубинраут

Ездущее предприятие: Российский научный центр "Курчатовский институт"

Защита состоится " уСО " _1992 года

~-

б II часов на заседании Специализщюванного Совета

£.143.05.С1. по специальности 05.03.02 - электроизоляционная и кабельная техника при ЗКИИ кабельной промышленности (111112, г.Москва, ш.Энтузиастов, д.5).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БНИИКП. Автореферат разослал " _1392 года.

Ученый секретарь Специализгоованного совета, кандидат технических наук С/ А.Т.Григорьш

А

¡1 ОШАЯ ХДР1КХЕРИСГ5Ш. РАБОТЫ эчацин |

—-"тадьтуяльяость тети. Развитие низкотемпературной сверхпроводимости п опыт, накопленный в создания н моделировании еди-ндчшх сверхпроводящих электротехнических устройств, позволили приступить к щюектировакия серий крупных сверхпроводящих магнитов и, тал саг.ям, перевести зопрос использования явления сверхпроводимости в плоскость обобщения накопленного опыта и решала конкретных задач. Все крупные устройства трэоуют для сзоего создания разработка многопрозолочкк сверхпроводящих проводов. Эта задача обычно рассматривается только прпменителъ-яо к данному конкретному устройству, которое налагает ряд специфических существенных ограничений на конструкцию а технологию изготовления провода. Это является одной из причин отсутствия на сегодня унифицированного ряда сзерхпроводящпх многопрозелочных проводов. Другая причина заключается в том, что з настоящее время еще еэ создано общих осноз конструирования мнегопроволоч-ннх сверхпроводящих проводов, которые базировались са на изучении электродинамики многопрозолечкых сверхпроводящих систем.

Современные сверхпроводящие многопроволочннэ системы является нелинейными анизотропными средами, обладающими цилиндрической ни плоскозинтовсй симметрией. Б связи с чем, количественное изучение характеристик система требует решения задач макроскопической электродинамики для анизотропных сред, что обязано с необходимостью яахозлеяия распределения тока и пол;; з различных условиях и конструкциях, Доходя из этого, в работе з единой точки зрения з рамках макроскопической электродинамики збсуддаются вопроси токонесущей способности л диссипации электромагнитной энергии в МЕСГопрозолсчнкх сверхпроводящих лллах. •а основании чего разрабатываются конструкции проводсв и то:с-юдсгические процессы их изготовления. Зсэ зозрасташиз пст-ребяссти з сверхпроводящих проводах треоуат оптимизации их конструкций как с точки зрения получения наилучших технических характеристик и их сочетаний, тзк и с точки зрения минимиза-дш стоимости. Зса это определяет актуальность данной раост^.

Цель габота. Изучить теоретически с единой точки зрения распределение транспортных и индуцированных токов, а ггкаэ тстепь электромагнитной энергии з многопроволочных свстапро-юдящпх ггооводах: разработать аналитические методы расчета

основных характеристик; сформулировать основные принципы конструирования; разработать оптимизированные (перспективные) конструкции мьогопроволочнкх сверхпроводящих проводов и определить технологические возмскности их изготовления.

Научная: новизна. Основные новые результаты, полученные в работе заключаются в следуицем.

Разработана общая теория распределения индуцированных и транспортных токов в многопроволочных сверхпроводящих килах круглого и прямоугольного поперечного сечения. Выявлено влияние отдельных конструктивных характеристик многопроволочных гнл, сормы и параметров вольташерной характеристики, а также скорости изменения к ориентации внешнего магнитного поля на распределение токов в хиле. Это впервые позволило дать количественную оценку необходимого сечения сверхпроводника- во гну рением повизе дзухпозивных жил и показать, что использование во Енешних повпзах проволок с большим диаметром сверхпроводящего волокна вырйвнпваэт распределение транспортного тока .по сечению при работе во внешнем поперечном магнитном поле, тогд как обратное соотношение приводит к резкой неоднородности распределения тока по сечению и преждевременному переходу кил в нормальнойровццщцее состояние.

Исследовано влияние скорости изменения магнитного поля на распределение токов и потери знергии в транспонированных проводах, получены формулы для расчета граничного значения скорости изменения паяя, разделяющего два реаима работы, и проанализированы характерные особенности режимов слабых и сил ных возбуждений.

Разработана теория расчета кооперативных потерь энергии б многопроволочных транспонированных жилах, несущих транспорт ныл ток, в пирокоы интервале скоростей изменения магнитного поля, охватывающем режимы слабых и сильных возбуждений, детал не проанализированы отдельные составляющие кооперативных потерь энергии и их состноиение как функция конструктивных параметров ыногоцроводочных жил и условий эксплуатации. На основании проведенного анализа предложена общая схема оптимизация конструкции транспонированных вел с точки зрения получения минимальных кооперативных потерь энергии при заданной величине критического тока. Получены расчетные формулы дан режима слаб] возбугщекий.

Показано, что в области сальных возбуздеянй дпфференцзаль-НО0 сопротивление сверхпроводника и его соотношение с поперечным сопротивлением многопрозолочной жилы являются важнейшими параметрами, определяющими характер перераспределения токов в сечении жшш и соотношение межцу различными составлявшими потере энергии.

Проведено многостороннее исследование сверхпроводящее лпл со стабилизацией алюминием сложного поперечного сечения и оосс-нована необходимость использования многоуровневых схем-замепе-ния для описания переходных процессов на границе сверхпроводник-стабилизатор. Предложены двух- и трехмерные схемы замещения и показано, что они обеспечивают существенно лучшее списание экспериментальных результатов по сравнению с классическим подходом.

Проведен комплексный анализ конструкций кногопроволочнкх сверхпроводящих жил с точки зрения возмогнооти удовлетворения противоречивым требованиям, предъявляемым к ним. Так показано, что двухповлвше конструкции принципиально не могут одновременно удовлетворять требованиям снижения потерь энергии и повышения- токонесущей способности. Транспонированные конструкции могут одновременно удовлетворять конкурирующим требованиям повышения стабильности и снияешет потерь путам создания анизотропии поперечного сопротивления, причем характер анизотропии долген быть различным для режима слабых и сильных возбуждений.

Научная и практическая ценность работы, Выполненные исследования расширили л детализировали общие представления об электромагнитных процессах, протекающих в многопроволочных сверхпроводящих системах под действием транспортного тока и внешнего магнитного поля.

Развитая в диссертации теория расчета распределения токов и кооперативных потерь энергии в многопроволочных яилах.лоз-воляет количественно рассчитывать взанейшиэ характеристики сверхпроводника. Расчетные формулы позволяют определять основные конструктивные параметры жал, исходя из допустимого уровня коопэ]итившх потерь и величины критического тока гилы. Предложенная методика оптимизации конструкции многопроволочных транспонированных жил обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик проводов. Все это мешго кзалицицировать как создание основ конструирования и расчета многопроволочных сверх-

щюводящих хил.

Обоснованы и предлоаены ноше высокоэффективные конструк шш сверхпроводящих проводов, в частности, о анизотропным поперечным сопротивлением и проводов с дополнительной стабиллза алшшшем.

Проведены исследования влияния технологических воздейсгв на характеристики сверхпроводников и стабилизатора, определен прадельно-аопусгаше. степени у<шютнения транспонированных ыногопроводо'чных жил, изготовленных из проволок различных кое РУКДКЁ.

Создан комплекс испытательного оборудования, позволяющий проверять исследования сверхпроводящих многопроволочных прово доз при токах до 80 кА.

Разработаны технологические процессы и организован выпуса сверхпроводящих мнсгопрсволочных проводов дан электрических калин, индуктивных накопителей энергии, детекторов физики высоких Епергай, томографов, экспериментальных магнитов и пр.

Ацробагщд работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на первой и второй Всесоюзных конференция: по техническому использованию сверхпроводимости (Алушта, 1976 и Ленинград, 1983), международной научно-техническом семинаре "Исследование свойств сверхпроводящих материалов" (Возоканы, ЧССР, I9S2), симпозиуме "Металлофизика сверхпроводников" (Kuhi 1983 и 1936 г.г.), втором Советсг.о-йлгалнагерианском симпозиуме по теплообмену в криогенных средах (Карлсруэ, ФРГ, .1987), международных конференциях до магнитной технологии МТ- 6 , ИГ-II, МТ—12 (Братислава, ЧССР, 1977; Цукуба, Япония, 1982; Ленинград, 1991), Советско-Французском симпозиуме с фирмой Альсгом (Ленинград, I9S8), семинаре по криогенной технике (Длзекь, ЧССР, 1989), международных конференциях по криогенной технике и материалам (Лос-Аннелес, США, 1989; Хантсвилл, США, 1991), международной конференции по прикладной сверхпровсщи- . мости (Сноумасс, США, 1Э90), а также на научных семинарах во ЗНИИКП, ВНШал.ектромш11, ИАЭ им. й.ЬЛСурчатова, Ш ЦШ САН (ЧССР).

Публикация результатов ддосертадии. Основное содержание диссертации опубликовано в 26 статьях, новизна предаокенных решений подтверждена - 9 авторскими свидетельствами, пере-

а

нь которых приведен в конце автореферата.

Личный вклад автора. В диссертацию включены лишь те зультаты, которые получены автором лично, либо в получение торнх автор внес основной творческий вклад.

Структура диссертации. Диссертация имеет общий объем 4 страницы и состоит из введения, пестн глав, заключения и зека литературы, содержащего 172 наименовании.

СОДЕЕЕАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение посЕящено обоснованию выбора предмета исследова-I, где показана актуальность работы, ее новизна и такяе связь ¡аучно-техннчешша программами, сформулированы цели работы.

3 первой глазе кратко сформулированы общие и специальные >бованпя, предъявляемые к сверхпроводящим материалам, и опии основные характеристики сверхпроводящих композиционных сволок, выпускакдзх в прсшаленных масштабах. Изложены оонов-принцжы конструирования композиционных прозслок, предназ-енных для работы з магнитных системах, генерирующих постсян-з изменяющиеся магнитные поля.

При создании крупных магнитных систем необходимо исполъ-анле сверхпроводящих проводов с большими рабочлш тока;,га, не только упрощает конструкцию магнитной системы и источни-питанпя, но и позволяет повысить конструктивную плотность а в обмоткэ /I/. Выбор ыеяду композиционной проволокой болъ-з сечения и многопроваточной лияой обычно делазтся з пользу иедней, что обусловлено сладушцими преимуществами ыногопро-ушых жил по сравнению с сдаопрозолочнынп:

— жилы состоят из унифицированных сверхпроводящих и нор-ьнопрсводящих элементов, число которых, а, следовательно, несущую способность гпшк и степень ее стабилизации моано :о варьировать в широких пределах;

- в конструкцию целенаправленно могут быть введены мате-и и элементы, которые не могут быть введены в проволоку, разливаемую по металлургической технологии (изоляционные риалы, оксиды, легкоплавкие, армирующие материалы и пр.), позволяет в широких пределах изменять электрические харак-стики;

е

- требований к совместимости различных материалов по коэффициентам линейного расширения, химическому сродству и пр. существенно менее жесткие для многопроволочных жил;

- шогопроволочные еилы имеют повышенную гибкость и малый модуль упругости на начальной стадии деформации, что позволяет передать на сандагирукщие конструкции значительную часть пон-дероматорных усилий до достижения в сверхпроводящем материале опасного уровня механических напряжений.

К недостаткам ыногоцроволочных кил следует отнести их низкую механическую прочность на раздавливание ж возможность перемэиекия отдельных проволок. Влияние этого негативного фактора метет быть снижено путем пропайки многопроволочных конструкций, обмоткой армирующими лентами или использованием дополнительных конструктивных элементов.

Описана шрокая гаша конструкций многопроволочных иш. и предложена их классификация. На основании анализа конструкций выбраны основные типы многопроволочных жил, которые являются объектом подробного исследования в настоящей работе. Это транса понироЕанные шогопроволочные жилы и жилы повивной. скрутки, которые используются б качестве элемента скрутки транспонированного провода или в качестве самостоятельной еилы. Эти типы еил рассматривались как стабилизированные матричной медью, так и с дополнительной стабилизацией алюминием.

Вторая глава посвящена теоретическому ^исследованию жил повивной скрутки. В любых многопроволочных сверхпроводящих килах слсдует добиваться наиболее однородного распределения транспортного тока по сечению, что увеличивает устойчивость против локальных возмущений /2/, а, следовательно, и рабочий ток, позволяет более рационально использовать дорогостоящий сверхпроводящий материал, при этом также увеличивается доля тока, бездиссппатпвно проннкапцая во внутренние области сечения Тою;, индуцированные внешни изменяющимся полем,целесообразно минимизировать, что повышает стабильность и сникает потери энергии.

Расчет распределения транспортного тока удобно проводить, используя второе уравнение Максвелла в интегральной форме, ко-тороз при соответствующем выборе контура интегрирования, про-, ходящего через электрические нейтральные лшши /3/ двух произвольных сверхпроводящих проволок, легадих в соседних повивах, преооразуется в уравнение баланса магнитных потоков.

Дй^ ¡^¿5 ' ре с1<; = О г

(3

два первых слагаемых прэдставяязт собой тангенциальный зевой магнетике потокп собственного патл нилн, а третий 1 уравнения - это поток внешнего магнитного доля.

Для ллбой жилы, состоящей из //* позизов моавт быть ;азл-зно ( М*- I) уравнение баланса магагтных потоков. Замы— зи уравнением системы является очезиднсе уравнение, утзерчдан-, что сумма токов в девизах равна транспортному теку нрозода. :е ресенил полученной система нахедтоки з каждом яозизе. грэтные формулы для расчета потоков собственного поля зави-от конструкции жилы, проволоки и величины знеднего поля, случая 8г »8С , Зх предложены следующие простейшие фер^лк:

> - ^ (2) Гл^Л^7*7 +/!-*.- 1Г" и

а .v»

Г и /? - радиусы повйво£> и сверхпроводящей части олок, соответстзеняо; -Л. — кратность шагов скрутки магрпваекыг певивез; е,х - номера соседних поззвоз, счи-от оси провода, причем е = * +1; 1с - тек ¿ -го

ва;;Л+1 - одинаковые направления скрутки -го и е -го повила

<1-1 - ватрачвне -"г внешнего поля возникает в результате неодинакового сме-I электрических нейтральных линий в проволоках различных юв.. Величина смещения пропорппональка безразмерному току жеит от предыстории изменения поля. Поток внешнего поля ¡ияхронпого измэнениятока и поля: равен

«[¿¿«/(¿г) - ¿е{(¿а)], (4)

шя фоновом внепкем пелз

■0,183 &е (<£, ¿* -(¿^¿е), (5)

1т - транспортный ток- провода; К = л/г -нагрузочный фициент магнита; ~ ^ - безразмерна ток; -

етрпческаяГ функция, близкая к

одгшидэ*

(3)

Под параметром о ' следует понимать диаметр сверхпроводящего вслокш для сашоволоконной. проволоки или для многовслоконной при скоростях изменении внепнего паля меньше критических. При ¿c » átf. под параметром ct следует понимать диаметр волокнистой части композиции.

Отметим, что поток внешнего поля всегда направлен встречно тангенциальному магнитному потоку, т.е. способствует щравш ,'ванию распределения тока по сечения.

Система уравнений для прогхзводьного количества повивов может решаться численно или методом последовательной подстановки. Для двухповивной жали система сводятся к квадратному алгебраическому уравнению относительно токов в повивах, решение коте poro представлено в графическом виде на рис. I. Для качественного анализа удобна упрощенная формула

I< . 1 -/Л (Ю^(Uя£ -4c¿t)¿«S¡tpÍCs_ (6).

При К =0 получаем формулу для расчета распределения токов в собственно:.; поле. Основный параметром, вдиявщим на распределение токов, является направление скрутки повивов. Тек всеща делится более равномерно при различиях направлениях скрутки. При одинаковых направлениях скрутки ( ¿f =+1) при А (-£-)*> I так во внутреннем повиве течет в противоположную' сторону. Скрутка повивов с минимальными шагами способствует более однородному распределению токов. При наличии внешнего сннхронноизменяшегос с током поля происходит выравнивание распределения токов, что обусловлено увеличением числителя и уменьшением знаменателя в Формуле (6) на член ( i^d^-Lfd, . Следователь-

но, для выравнивания распределения тока Еелательно увеличение коэффициента К и разности ыевду диаметрами сверхпроводящих волокон в наружном и внутреннем повивах. При изготовлении жилы из одинаковых проволок ¡¿i = cL^-cL f основное влияние на распределение токов оказывает безразмерный парашу нЫ- . Количественное влияние параметров скрутки уменьшается по мере роста внешнего поля, однако его качественный характер не изменяется.

При испытании коротких образцов проводов обычно устанавливают внешнее поле, после чего линейно увеличивают ток через образец. При такой последовательности операций поток внешнего

ля определяется формулой (5), а в формуле (6) последнее агаемое в числителе и знаменателе заменяется на следующее 734 . Сравнение двух последовательностей измене-

я тока и поля показывает, что при синхронном изменении тока поля влияние внешнего поля на распределение токов более су-зтЕенно, чем при последовательном увеличении шля и тока.

Для трехповивных конструкций спстемузрех уравнений пре-зазуем в уравнение, связывающее токи во внутреннем л нарулнсм зивах

Г/, г А> ](7)

1 '-/**(%)*А* гЫщъЛя ЛкГ

г получения максимального тока во втором повиве направление ) скрутки выбирается противоположным направлению скрутки га-яого повпва ( ¿Ьл =-1). Следовательно, прп традиционной казной скр^-тке с чередующимися направления:,и псвпвов =-1) треннпй повив несет отрицательный ток, т.к. квадратная скоб-в правой части уравнения (7) практически всегда отрицательна. : одинаково*,5 направлении скрутки двух внутренних повивов тек ервом повиве пояснителен при Ам(у£-) однако величина незначительна. Наличие внешнего синхронного поля увеличзва-ток во втором повиве, что приводит к снизсенив осевого псто-и тока во внутреннем повиве.

Проведенный анализ показал, что конструкция, содержащие и более сверхпроводящих повпвов ни при каких условиях не ется равномерно загрузить током, следовательно они нерацио-ьны.

При использовании стренг повинной скрутки з качестве центов скрутки мощных токопроводятих зил влияние внешнего т (при се » ¿з ) существенно возрастает я оно мояет быть зено на основании формулы (6), в которой коэффициент маг-з К следует умножить на количество стренг в кале. Как хует из рис. I увеличение коэффициента к з пределах одно-юрядка весьма существенно сказывается на однородности рас-делений тока и позволяет во многих случаях добиваться рас-йления тока з стренгэ, близкого к однородному. Однако (ходило отметить, что коэффициент К имеет различные зна-щ в разных течках обмотки, что приводит к неизбезностд

перераспределения тока кевду повивами во времени в соответсо бш: с уравнением диффузии. Такие не процессы перераспределения протекают вблизи токовзсдоз и вблизи дефектных мест в щ воде. Для двухповивной гилы получено следующей уравнение дгц фузии

С%г) _ J> dlN.z) (8)

д2* ' JZJL /Г dt

где - поперечное сопротивление ыегду повивами на единицу длина.

Реиая ото уравнение на отрезке O^'z^t щж началнга условиях 1цг.о) =0 и граничных условиях o,ij -2ft et)1J to подучим

'«Ф^^^ФЧ<9>

где - коэффициент магнитной диффузии.

Б графическом'виде ранение уравнения диффузии представлено н т)ис. 2 при следующем значена параметров: SL ^СГ^Ом.м;

е =ю к. *

Таким образом, процессы перераспределения тока вдоль све проводящих хил повивной скрутки присутствуют практически в любой магнитной системе, что делает целесообразным испсльзов кие таких жил только в случае работы провода с большим запас надежности при высоком уровне стабилизации.

Расчет распределения индуцированных токов и кооперативы потерь энергии проведен в рамках "рамочной модели" /4/ в одн поепзной гиле оез и с учетом твистирования сверхпроводящих проволок. Анализ расчетных формул и опубликованных зкепериш таяькых результатов fbj позволил рекомендовать направление твистирования композиционных проволок И КС скрутки в побив я бирать одинаковыми с целью минимизации индуцированных токов : кооперативных потерь энергии.

Для двухповивной жиды проведен качественный анализ соотношения кооперативных потерь энергии для гил с встречным и согласным направлением с1футки повивов. 15х соотношение описывается формулой

h Ю

as

¿j./

/О-3 /О-* /О"1 /,0

*d

Рис.1. Зависимость тока от внутреннего, повива двухповивнсй жила-от параметра Кс/ при ^ =1

* Экспериментальные точки для образца, скрученного

.точного провода

I) £ =0с, 2) £ =10с, 3). t =30с, 4) ¿ =100о.

- , ао)

откуда следует, что потери б гилв однонаправленной скрутки всегда меньше, чем в шше со встречной скруткой поливов, а зависимость от соотношения шагов сирутки не является монотонным. Следовательно, двухпаввдные кслы неприемлемы для работы в изменявшиеся магнитных полях, так как для сниаекия кооперативных потерь энергии в них повивы следует ифучивать в одну сторону, а для увеличения загрузки током внутреннего швива скрутку позквов следует вести 'в противопологше стороны.

Третья глава посвящена исследованию распределения токов в транешвпровакнкх проводах, изготовленных методом одноповяв-ной скрутки с последующей формовкой до прямоугольного сечения. Расчетная модель еклы, состоящей из /V элементов скрутки показана на рис. 3, где выделен расчетный элемент, состоящий из ( // -I) расчетной ячейки. В силу трансляционной симметрии провода вдоль его оси ограничимся рассмотрением одного элемента, в котором все вертикальные сопротивления /?, равны мезду собой и соответствуют контактному сспротяпленЕЭ меаду скрещивающимися проволоками, з остальные сопротивления %и моделируит распределенное сопротивление Я„- контакта менду соседними проволоками, приходящимися па дхику одной ячейки, причем Гюд действием шашаго поперечного изменяющегося магнитного поля в казной ячейке наводится э.д.с., равная ¡и -

Лля определения токов, текущих б сверхпроводящих проволоках ( Л л ), а тахщ^е через сопротивления ^ (У) и С-» (с*) Шбором кэнтурк к ¿-/¡¿¿"/'И к аапиазм

для них системы ургЕненгС, соответствующие законам Кцрягсф$а.

¿хч первого контура:

Еси(1,} -^и: --а, . ш)

Ялк второго кептура:

¿и* (и * = £ . ^

Связь мещцу токакп определяется первым уравнением Кирхгоффа для узлов схемы

■ С13)

да ¿М, - напряженна, возникающее на ребрэ К -ой ячейки ри переходе сверхпроводящей проволоки в резпстизное состояние. >исте:,;н уравнений (IX) и (12) дополняется очевидными замцклп-ими уравнениями

-1т; = о. (14)

результате получаем систему, состоящую из 2(N -I) трано-епдентнсго уравнения и ( N +1) алгебраического относительно 3 .V -I) неизвестного ( // токов 1* , Л/ -1тсков Iх:: /V токов 2 ). Система существенно упрощается для случая ¿/«-=0, т.е. когда все проволока находятся в сверхпроводящем остопнш. Такуп ситуации будем называть режимом слабых воз-уяденпа, для которого система СИ) и (12) становятся нозави-гмнмп и имэнт следующие аналитические репения:

1 ршз. 4 покззано в безразмзрком впдэ распределение токов з щеречном сочениз калы. Поперечный ток ( ), текущий!

;зду слоями проволок достигает максимума на оси провода и ¡шмален на краях. Стапель неоднородности по сечения и макся-1Льное значение тока возрастает при увеличении количества юволок в жиле.

Тек ( I х )■, текущий з слое ;иенду соседними проволоками, няет знак на оси провода и достигает максимума на краях, ' • меняясь по линейному закону. При увеличении количества про-лок в жиле и постоянство их суммарного сечения максимальный к уменьшается. Сравнение формул (15) и (16) показывает, что перечный ток {Iх ) обычно существенно больна ( ), а соотношение на краю зваа ^¡^ ~ • т.е. соотнесение

нпз.-ллъного тока через /и к максимально!^ току через Т» ратно пропорционально величинам этих сопротивлений.

Ток в сверхпроводящих проволоках при отсутствии транспорт-го тока распределяется симметрично точке пересечения проводи о осью провода (ри5.4в) и достигает максимума на краях

£¿i £л

4sa iá3

-too

'•£27

-tóu

сечения. Из формулы (17) определим максш,ильный ток на етаю провода

£л Г*'-* , Л г-м

-= -¡£1 ТГ + ~г7(йГ

Приравняв этот ток к критическому току проволоки,определим величину критической скорости изменения поля, которая слузшт границей мззду режимами слабых и сильных возбуждений. При 2т =0,

~ - нпг

3 этом случае рзвкстинноэ состояние возникает одновременно щ двух противопологшых сторонах поперечного сечения. Яри 1т ¿0

4- ЫЧ ~ - -УЛЛ/*— . (20)

$ этом случае резистпвноа состояние возникает на одном крав юперечного сечения и, далее распространяется к противоположному.

При ориентации внешнего магнитного поля параллельно широ-;сй стороне провода и перпендикулярно его осп в расчетной ячей-:в. наводится- 34.2. - в и , где ¡2. -расстояние между

¡ентраыи слоев. Для такой ориентации вектора магнитной индук-зиг поперечные токи через сопротивление А отсутствуют, а ■ерез равны

г-тЙг*' (Ц)

вдуцированные тока протекают метят проволоками в яащцом слое протившолошщх направлениях и постоянны по сечению. Ток в верхлроводяших проволоках таю® постоянен по сечению и равен и , тогда величина критической скорости изменения поля звна

отдельная ориентация вектора индукции внеотего поля плоскос-т провода является менее критичной по сравнению с поперечной жентациейч однако по маре увеличения транспортного тока шчения критических скоростей изманания внешнего поля становятся

ниже и сближаются для обеих ориентациЁ.

При превышении критического тока в крайней проволоке наступает режим сильных возбуждений ( и.к фо), для которого система уравнений (П)-(14) решаются численно. Напряжение в длине расчетной ячейки задается через его длину л вольтампе ную характеристику (ВАХ) сверхцроводника. В расчет залажена экспоненциально-линейная форма ВАХ, которая выражается в сл думцем виде

0; прм. 1<1е, (23)

Ut9i uc ; nftu, Jt * Jd If t

#tI; n/zu. J >lfJ

где: -ток "срыва сверхцроводимост", 2.—.параметр BAI;

Rt -сопротивление стабилизатора.

Для экспоненциального участка ВАХ определим значение тока, при котором дифференциальное сопротивление сверхпровод ника будет равно поперечному ( Rx )

При этом токе должно происходить насщение на кривой распределения тока по сечению. Второй механизм насыщения связан с достижением тока lj , при котором du/cij —— •

деленные исследования проводились дан 17 и 13 проваяоч них жил, изготовленных из проволок диаметром 0,85 км при £о =10" Б/см, Ja -=500 А, $ с. и угле транспозиции -

75°. Расчеты проводились с использованием пакета матекатичес< ких программ нлтисАю и рс er 2S6/2B7.

Типичные распределения токов для 17 проволочной; an ка] функции скорости изменанин магнитного поля цредставлеш на рис. 5. До достижения критического тока е проволоках результаты расчета в точности соответствуют формулам (15-17). После достижения критического тока в крайних проволоках происходит перераспределение поперечных токов (J"1 ) с периферии в ценз Значение тока на оси возрастает, а на краэ провода уменьшаете а затем меняет знак. Ток ыегду соседними проволоками { ^ ) возрастает на краю и остается нулевым в центре. Тон в проволо ках достигает величины J" (на рис..показан знаком * ) и

Рио.5. Распределение токов в сверхпроводящих проволоках (а) и между проволоками (б,в) при различных скоростях изменения поля и следующих раочетных параматрах 7^ =800 А, 1> =30А, «ю^л

I. В=1 Т/о; 2. В-5 Т/с; 3. ¿=23,5 Т/о; 4. В=Ш Т/о

после этого происходи? насыщение. При больших скоростях изменения токэ происходит переход к режиму ограничения тока по

(кривая 4.) и кривые распределения тока существенно меняются. Снижение поперечного сопротивления оказывает качественно такое ~.е влияние как и увеличение скорости изменения поля, но ток начала насыщения прп этом меняется. При.возрастании крутизны БАХ насыщение происходит при меньших токах и выражено более ярко.

Транспортный ток в транспонированных ирозодах распределяется равномерно меяду проволоками до тех пор, пока в одной из них не возникнет резистшшое состояние. .Б ртайме слабых возбуждений транспортный ток не влияет на поперечные токи (при условии £г *•£} ), но существенно снижает .величину щштичес-кой скорости изменения поля.. В режиме сильных возбуждений в интервале токов 1с. 'I происходит очань незначительное изменение наклона кривых распределения токов по сечению. После досишения в некоторых проволоках тока ""срыва" наклон кривой распределения тока в проволоках существенно уменьшается, а на кривых распределания мекпроволочных токов появляется характерные нзлош. Распределение поперечных токов описывается двумя полуволнами, граница казду которыми проходит по первой проволоке, достигшей тока срыва. При йэреходе всех проволок в нормальнопроводящее состояние-распределение индуцированных токов соответствует анизотропной пормальнолроводящей среде.

В четвертой главе проведен детальный анализ кооперативных потерь энергии и их вошоненг в.многопроволочшгх транспонированных килах. Общие потери анергии в ынагопроволочной киле складывается из потерь в отдельных проволоках к кооперативных потерь энергии в ниле, связанных с токами, перетекающими мепду отдзлышш проволоками. Потери энергии в проволоках достаточно хорошо изучены к в работе приведена только гааткая сводка формул, используемых в дальнейших расчетах. Кооперативные потери энергии в аиле раоссмотрены для режима слабых л сильных возбуждений.

Для разика слабых возбуждений получены аналитические выражения с использованием формул гл.З путем суммирования модности тепловыделений в пределах расчетного элемента и далее на единицу длины провода. Лля ориентации вектора магнитной пкдутпи перпендикулярно плоскости провода мощность кооператив-

зых потерь энергии: в 'лиге на единииу длины описывается следующим образом

w = H* - -J- [шг * жш) •

да: — коэффициенты снижения потерь для гзл, состоящих

13 " «• " изолированных или оксидированных проволок и ( М- п. ) ^изолированных.

. (ti-nf-fjj-n) f

ъ - N("-0 -ГИГ-J»

У» ' " (27)

юрмула (26) справедлива при- любом количества и расположения кодированных проволок, тогда как формула (27) только при че->едувщеися расположении изолированных и неизолированных прсзо-юк при I in 0,5/V .

Первый член форкуяя (25) описывает потери, вызванные то-гми, текущими между слоями сверхпроводящих проволок через ¡опрстлзление R¿ , а второй езязан с токами, текущими з :лсе через сопрстиалзниэ Я» . Формула для шрвого слагаемо-'0 при 11 =1 балл ранее голучэыа Морганом /6/ из иных ыодеяь-ш.' представлений. Соотношение дзуг составляющих потерь определится следующим-образом

Ып Я» ъ (28)

К, ~ М & Ь '

Нетрудно показать, что для изотропной по межпроволечным со-ротавлвнаям конструкции К* а т» , соотясеениэ двух компонент1 шасстд потерь при Д = =1 будет равно Таким

бразоы, основной вклад, в потери- в многопроволочннх кснструк-лях, содержащих более 10 проволок,вносит компонента ^

При ориентация вектора индукции магнитного поля парал-эльно плоскости' провода и перпендикулярно его оси кооператива ые потери энергии состоят из одной- компоненты, связанной с окаяи, текущими между проволоками з слое

М " ; А±Ш1 >29)

Ъ работе приведены таюш формулы для расчета потерь энергии за цикл изменения магнитного поля при синусоидальном и треугольном цикле изменения внешнего поля.

Вышеприведенные формулы получены для случая Z »£"„ , i.e. постоянная затухания собственных электромагнитных процессов в гхяэ существенно меньше характерного времени изменение внешнего поля. Для .этого случая мощность кооперативных потерь энергии на единицу объема описывается обобщенной формулой

=2 i%+Ji* . Тогда, используя полученные формулы, определим настоянную затухания шютопроволтаной транспонированной хклп:

- при поперечной ориентации

Ъл - /¿AM +-М -..JU&2L . ш

-г'алUOAJ + NU -^ гьоаъ >

— при параллельной ориентации

Г" - £L (31)

Сф "^•■ШЪ ■

Постоянные времени собственных электр о магнитных процессов играет ванную роль в ряде прикладных расчетов и экспериментальных методик.

Все вдцы потерь энергии, вызванные- индуцированными токами подчиняются общим закономерностям, характерным для ищ>евых потерь энергии, т.е. мощность потерь пропорциональна квадрату скорссти изменения поля, квадрату характерного размера, вагу скрутки е обратно-пропорциональна поперечному сопротивлению.

В режиме сильных возбуждений, т.е. когда окорость изменения поля превышает значения, определяемые формулами CIS,20, 22), на некоторых участках -проволок .возникает электрическое напряжение, что привадит к появлению еще одной компоненты потерь энергии в жиле, которую обычно называют динамическими потерями энергии к определяют как. произведение мгновенных значений тока и напряжения. Очевадко, что э начальный момент появления напряжения на проволоках при токах JL I' общие дотер? в дала будут расти пропорционально (вJ как и для случая слабых возбуждений. Затем дои динамических потерь энергии будет увеличиваться, а другие составляющие лотарь

будут изменяться пропорционально квадрату мезпроволочных токов. На рис. 6 пгедставлены типичные результаты расчета различии: составляющих мощности потерь энергии, отнесенные к одному расчетному элементу, выделанному на рис.3. Данные приведены для . 17 проволочкой шли и соответствуют расцредзленгао токов, пока-.закному па рис. 5. До достижения критической скорости изменения поля кооперативные потери растут квадратично, а динамические потери в проволоках отсутствуют. До скоростей изменения поля (2-3) Вс компонента потерь, связанная с поперечными токами ( Ц/ц^ ) обеспечивает основной вклад з кооперативные потери. При скоростях изменения поля более 3 Вс наибольшей составляющей становятся динамические потери ч проволоках, а вклад поперечных токоб в потери падает. После превышения критической старости изменения поля темп прироста суммарных кооперативных потерь такзе падает и если его описывать степенным законом типа иХ-(В)" . то К п / 2, а в данном примере п « 1,4. Ери дальнейшем увеличении скорости изменения поля ..максимальной становится компонента, связанная с параллельными токами ), которая практически во всем диапазоне иагвпясгся по квадратичному закону.

Проведенные многочисленные расчетные эксперимента для различных конструкций и соотношений параметров показывает, что в зависимости кооперативных потерь от скорости изменения магнпт-гого поля могут быть выделены три характерных диапазона скоростей.

1. Преобладающий вклад в кооперативные потери энергии зносит составляющая, связанная с поперечными -токами игя* Этот диапазон имеет место всегда и простирается от нуля до [2-3) Вс.

2. Наибольшей компонентой являются динамические потери

) проволоках. Наличие и протяженность этого диапазона зависит !Т характеристик ВАХ проволоки и типа ограничения по току нападения (либо 1" , либо ).

3. Доминирующей компонентой становится , связанная ! параллельными токами, текущими в плоскости зилы. 3 третьем дгпазоне можно пренебречь всеми компонентами, кромэ ,

общее поведение сверхпроводящей жилы в этом диапазоне блпэ-о к поведению нормальнопроводшцей гилы.

Нривая зависимости кооперативных потерь от скорости

язшЕбтй аодя в первом и третьем диапазонах олЕсызаатся законом» близким к квадратичному.

На рйо.7 показано распределение мощности кооперативных потерь анэргии в поперечном сечении транспонированной аилы. ДHZ первого диапазона скоростей изменения "Внеянэго поля наиболее напряженные точки легат на оси тага, а для третьего -на ее крикх, что слздует учитывать при организации каналов охлаждении-в обыоткэ, работающей в импульсном ранимо.

На. рис. 6 в аонэ больизх скоростей изменения вывшего поля найлэдаатая аномальный ск^чик велютаа потерь энергии, т.е. при росте скорости кзавнения поля кооаеративншз потери опертая уменьшатся. Как показал анализ дашнх, приведенных на рис. S.H 6 при скоростях изменения пела» соотватствутпших скачку мощности потерь энергии происходит спачЕсоаразяоз изменение в распределении токов и переход сг насыщения крайних проволок тском, близкии к 1 к схеме ограничения 1« -1? (крпаш 4 на рио.5). Для жил, у которых аномальных

скачков.на кривой зависимости потерь от скорости изменения nasi- КЗ набдэдаэтея.

В работа подробно проанализировано влиннда на кооперативные потери параметров ВД2 н величины поперечного сопротивления. Изменение паргкатров ВАЗ существенно влиавт. на потери только в том диапазоне, где происходит изменение характера ограничения тока в крайних проволоках. Так при ешгбеохФшщеш тешиотводг в увеличении происходит рост потерь энергии в диапазоне IpZSj*' а при s» J* потери не зависит от тока срыва.

■ Наличие транспортного тока не влияет на кооперативные потери в гплз в реазтаз слабых возбуяденай. После перехода в резям селхных возбуждений и синхронном издананш тока и поля очень быстро ' нарастают динамические потери энергии, которые и остаются доминирующими во всем интервала токов. Остальные составляющие кооперативных потерь энергии остается относительно стайклышт во всем интервале изменения тока вплоть до перехода всей хилы в нормальнопроводящее состояние.

При наличии в провода постоянного транспортного тока зависимость кооперативных потерь энергии от скорости изменения внешнего поля характеризуется ранее списанными тремя диапазонами, но общие кооперативные потери энергии возрастают скачком при перехода от первого ко второму диапазону скоростей z далзе существенно не -дзыашгокзя.

Ц* л Тц '50 А

I 7£ЬА 4

А г

и

А г

/ 7 *

"¡п

,4 *

7/ / '1 У ■

Г

Рко.6. Зависимость мощности кооперативных потерь энергии от окороотп изменения внешнего поля в диапазона (0-60 Вс)

—о--суммарные кооперативные потери

—х--потери, связанные о токами

—---динамические потери в проволоках

—о--потери, связанные с токами с

У

Peo.7. Распределение мощнооти кооперативных потерь энергии в поперечном оачекии транспонированной жили для трех диапазонов скоростей изменения внешнего поля

(Обозначения.аналогичные рис.6)

Анализ путей снижения кооперативных потерь энергии при заданной величине критического тока жшш показал, что возысяспа оптимизация конструкции с точки зрения обеспечения минимума суммы кооперативных потерь в проволоках и в многопроволочной транспонированной жиле. Величина критического тока остается постоянной прп соблюдении условия ЫР .

Из формул настоящей главы следует, что прп увеличении количества проволок и уменьшении их диаметра кооперативные потери в транспонированной жиле возрастают.. С другой стороны, при уменьшении диаметра кооперативные потери в кошгозиционных проволоках квадратично уменьшаются, но соответственно увеличивается их количество. Однако уменьшение диаметра проволок позволяет умзньЕить шаг'твистирования и диаметр сверхпроводящего волокла. В этом случае при уменьшении диаметра проволок происходит скигение общих потерь энергии в них. Таким образом противоположный характер зависимости кооперативных потерь в проволоках и многопроводочной жила предопределяет наличие экстремума на кривой зависимости суммарных потерь от диаметра проволоки при условии Л/р*, что иллюстрирует рис.В. Расчеты проведены для поперечной ориентации внешнего магнитное поля и двух типов конструкций жилы, для которых » К«* н ¿с . Рассмотрение в режиме слабых возбуждений

приводит к следующим расчетным формулам для определения опти-* ыального диаметра проволоки

при 14 *ф;)I]: (33) /1т)

гдв(2Т£у -суммарное сечение сверхпроводника;

К, з 0,85 - 0,95 - отношение диаметра волокнистой части композиционной проволоки к ее диаметру; - %, где в -шаг тзкотирования.

Отметим, что полученные формулы не зависят от форыц я скорости изменения магнитного поля.

2ща одним предложенным путем снижения кооперативных потерь в транспонированных «длят является создание конструкций

анизотропным поперечным сопротивлением. Суть предложения »стоит в том, чтобы на основании анализа составляющих коопера-гввых потерь увеличить одно из сопротивлений Я* пли Л„ , >горое обеспечит снихение общих потерь, а второе сопротивление нанется неизменней, что обеспечит общую стабильность провода. : основании вышеизложенного очевидно, что в первом диапазоне :оростей изменения поля следует увеличивать ^ , а в третьем Я» . Результаты расчета потерь в 13 проволочной жиле при здичном коэффициенте _ анизотропии 2 » представлены на

с. 9. Сплошные щязые приведеш для 2 =10, здесь ге пунк-рсм и штрих-пунктиром нанесены клише при г = I и 2 =100. едение анизотропии 2 =ю за счет увеличения сопротивления яду слоями проволок существенно снижает . зтери и увзличива— зфитическую скорость изменения поля. Дальнейшее увеличение изотропии для рассмотренной конструкции не приводит к сннге-о потерь в первом диапазоне скоростей и, напротив, приводит увеличению потерь во втором диапазоне. Поэтому в случаях, гда возможна эксплуатация провода при больших скоростях ыененпя поля коэффициент анизотропии следует выбирать йлезяни зоотношенпю (28).

Анизотропия поперечного сопротивления мсзет достигаться геа введения резисташных прокладок между слоями пробмок з путем нанесения дифференцированных по периметру проволок ;пдеых или иных покрытий. Оксидзре покрытие на внесшей части зиметра" проволок увеличивает <?« (для работы в третьем шазоне скоростей) и интесЕ$£щрует теплообмен, •что благо-1Ятно сказывается на стабильности провода.

В пятой главе рассмотрены вопросы, связанные со сверх-шодящши транспонированными проводами с дополнительной ста-Езацией алшинием. Такой тип проводов находит последнее вре-все более широкое применение. Это обусловлено высокой тепло-1лектропровадностью алшшшя высокой и особой чистоты при югенных температурах, а также сравнительно слабой зависк-тыа этих характеристик от индукции магнитного поля. Кроме о меньший удельный вес и большая радиационная прозрачность миния по сравнению с медью двлашг предпочтительным его ользованне в магнитных системах бортового базирования и бмотках детекторов физики высоких энергий. Основными пря-ами, сдергивающими широкое использование р^плтач в качестве

№

га

/о

1\ \\\ • / / / . У /

\ вт а* у. ш

V1 ^ \П Да .м—¿С"

¿М-

/,0

И/тгл)

Рио.8. Расчет оптимального диаметра проволоки, соответствующего минимуму потёрь энергии для изотропной жилы С и ^-потери 8а цикл).

-расчет при условии

---раочет при условии с/~-Е>

м

СП

А-Л) %

Г.т

щ>

Рио.9. Зависимость мощности кооперативных потерь энергии от скорости изменении поля при различной анизотропии поперечного сопротивления (Обозначения аналогичны рис.6) ---2=1

---7~тт

«Зшшзагора, авлшгася его низкие механические характеристики технологические проблема,' Связанные с созданием многокомпостных конструкций с алюминием и другими металлами. Однако шзтие техники создания жестких, упрочненных конструкций готок магнитных систем и разработка нескольких альтернатпв-I технологий изготовления сверхпроводящих проводов на основе збий-титановых композиционных проволок с дополпительной ста-шззцией алюминием позволили поставить в практическую плос-!ть вопросы создания и' исследования проводов этого типа. .

1ЛногопроволочЕке токопрозодящие килы с дополнительной ста-шзацией алюминием предназначены, в первув очередь, для ге-зации постоянных-магнитных полей, поэтому вопрос снижения рерь энергии таких цреводов нз является первостепенным. ?отовление транспонированной токаироводящей конструкции обос-павает равномерное распределение тока кезду проволоками. В гх условиях первостепенное внимание уделяется проблеме соз-пгя надежного контакта мезцу сверхпрсводником и стабилизато-з.

Описание контактннх явлений на границе сверхдроводник-змальный металл обычно проводится в рамках одномерной йога Лукаса /7/, которая базируется на схеме цепи с распре-1ЭЕШМП параметрами, содержащей резлетшпле элементы, модв-русщие продольное сопротивление стабилизатора и распрсдэлэн-з сопротивление контакта сверхпроводник-нормальный металл, замках модели ток из нормального металла в сверхпроводник зетекает по экспоненциальному закону с характерной длиной

, называемой длиной захода' тока. Общее сопротпвлЕнио бео-гечного перехода определяется /?* = г™^ - -/л^ , где и- -сопротивление единицы длины стабилизатора, J - понятное сопротивление Еа единицу ддиш контакта.

Экспериментальные исследования распределения потенциала длине прсБода баги проведена на двух типах проводов. Первый ззес шел гранспош'рованнув тсЕшрозодщую ггяу конструкция 3,85 мм, запаянную в апомомеднув матрицу сечением 4x9 эрой - тэкопрозодящую гилу конструкции 16x0,85 га, опрессо-Ешун адемпнием сечением 4,6x37,0 км2. Анализ гкепериментачь-I результатов показал, что закегш распределзния напряжения и ;са являются суперпозициями нескольких экспонент и не подда-2я описанию в расах одномерной -модели.

Кроме того, характер распределения напряжения и его зависимость от индукции магнитного поля принципиально различал для двух исследованных образцов; что является отражением структуры контакта и геометрии поперечного сечения и не кошт быть учтено в рамках одномерной модели. Как показали исследования,распределение транспортного тока в стабилизаторе в зоне перехода имеет ярко выражзнный трехмерный характер, причем неоднородность распределения тем выше, чем больше соотношение сторон стабилизатора. В связи с этим значения контактного сопротивления и длины захода тока, определяемые согласно одномерной модели зависят от метода обработки экспериментальных результатов. Определение этих параметров по интегральна! характеристикам перехода £ - приводит к усредненным параметрам, которые могут в 5-10 раз отличаться от локальных значений, определяемых по методу графического дифференцирования.

Для описания токопроводящях жил сложных конструкций пред-ложзнн многоуровневые двух- и трехмерные схемы -замещения, которые поззалязт на каждом уровне схемы учесть реальные характеристики материала (мэдь, припой, алюминий и пр.) и локальные значения индукция магнитного поля. Ка базе предложенных схем замещения получены системы дифференциальных уразнешй, реаекио которых поззоляет выделать влияние каждого материала и контактной поверхности на общие характеристики перехода сверхпрозод-ник-норкалкшй металл. Предложенная модель двухуровневой схемы позволяет получить решение в аналитическом виде и добиться существенно лучшего совпадения теоретических и эксперп.;энталь» них результатов по сравнению с классическим рассмотрением.

В постой гла?е приведены результаты экспериментальных исследований и их сопоставление с выводами и рекомендациями, полученными в теоретической части работы.

Кратко списаны ВАХ технических сверхпроводников и методы измерения. Особое внимание уделено исключению помех, воз' никаких при измерении вольтамперннх характеристик с высокой чувствительноетью. иатематически описаны два механизма, один аз которых сзязан с перетеканием тока из токоввода в образец, а второй с перераспределением тока по сечению образца, вызванном неоднородностью магнитного поля или изменением утла ^огду вентерем ищуташц и осью образца. Ка основании полу-

ченных аналитических решений "сформулированы требования к Бнбсру длины измерительного участка, при необходимом уровне чувствительности, как функции длины захода тока, однородности поля, параметров ВАХ и зависимости Jt(B) .В табличной форме представлены результаты исследования ВЛХ практически для всех наиболее популярных ниобий-титановых композиционных проволок в интервала налряаенностей электрического поля 5.10 --2,5.1С-6В/сц. Анализ результатов показывает, что параметр нарастания ВАХ практически не запискг от напряженности электрического поля, а с увеличением индукции поля убывает по закону, близкому к зависимости критического тока от поля, следовательно отношение J»/jf - величина, близкая к постоянной и является характеристикой степени соверше: :твз композиционной проволоки.

Для проведения испытаний мясголраволочкшс сверхпроводящих сил целесообразна разработка мощных индуктивных сверхпроводящих трансформаторов постоянного тока. Аналитическое исследование характеристик индуктивных вводов показало, что при изготовлении трансформаторов с малым количеством витков во вторичной обкатка необходим точный учет индуктивности рассенния ( ), ягдуктпвности образца ( ¿j ) и сопротивления контактов ( v )• 1ри этом максимальному току го вторичной обмотке соответствует нз минимальное, а некое оптимальное количество витков в?о-зпчной обмела:, определяемое соотношением

usL„ -- F. 77 ш

ft* //WVa/Vj^j/.

■ерглула (34) Сила подтверждена экспериментально и о ее ис-

гельЕОванпем била кфоегстпрсззнл п изготовлена серия солепои-

■альпкх и тсрс^з2льнах екдуктпвних вводов с максимальными тоо о

'Л'.г,1 10-30 7± и постоянной затухания Ю~-Ю с.

¿ил:_п22И1!ной гагутш. Измерения распределения токов з z.iaх одно-, двух- и трехпезивной скрутки проводились при корсстях ззода тска ст 20 до 2500 А/с и подтвердили выводы рекомендации, приведенные во второй главе. Б едноновпвных плах тек распределяйся разномерно мегду проволоками (в прв-элах погрешности измзренкй). В дзух- и трехпевгзпах stjssx аспределекие токов с удовлетворительной точностью списывается ормудашз (1-4) (см. рис.1). Оормула (6) и (7) обоспечивгзт

достаточно хорошее качественное описание процесса деления тока между двумя и тремя повивами, но количественное соответствие теоретических и экспериментальных результатов cymei венпо хула, чем при расчете по формулам (1-4).

Переход многоповивной жилы в нормальнопроводящее состо происходит, как правило, при достижении 1фитического тока в наружном повиве. Отсюда-вытекает общая закономерность сниже: 1фитической плотности тока по мере увеличения количества па вов. Такая закономерность наблюдалась экспериментально в ра> те /8/. Наибольший практический интерес представляют однопо-вивные жилы, критический ток которых либо равен, либо неска ко превышает сушу критических токов отдельных проволок. Фо; ЗАХ жилы остается экспоненциальной с параметром нарастания, близким к сумме параметров проволок. В процессе С1футки жил изменения критической плотности тока не происходит, а относ тельное сопротивление матрицу может уменьшаться на 5-2®.

Измерения потерь энергии проводились на образцах одно-двухловивных жил и сравнивались с результатами, опубликован ш в работах /9, 5/. При увеличении количества повивов'удэл ныэ потери энергии, отнесенные к единице объема возрастают. В одноповившх жилах скрутку проволок следует производить в том se направлении, что твистирование волокон. Такой выбор направлений обеспечивает снижение кооперативных потерь при соотношении шагов твистирования и скрутки в интервале 0,1-4 Вне этого интервала согласование направлений твистирования скрутка существенно не сказывается на величине■кооперативно потерь энергии.

Т^анотоштр^вашще жилы^ Критический ток в транспониров ных жилах равен или несколько превосходит сумму критических токов отдельных проволок, а параметр нарастания ВА1 близок сукме соответствующих параметров отдельных црозолок.

Кооперативные потери в транспонированных жилах определ ются в первуо очередь величиной межпроволочнао сопротивлени Проведенные исследования мажпрозолочного сопротивления и ег зависимости от давления, индукции магнитного псдя и констр ции жилы позволяют целенаправленно выбирать конструкцию жил и тип мэзлроволочного контакта для каждого провода в завися ти от скорости изменения поля, его ориентации и допустимого уровня кооперативных потерь энергии.

Я' "»■-2х

v сп*.ци**

/ссс

д.* г?_ы_

V 'с»*.цикл

о/ ал дг

Т/с

а< а,г ал

в, Г/С

Рио.Ю. Кооперативные потери энергии в 23 проволочкой пропаяно!! (я) и океидно-опаиной (б) жила.

-проволоки в медной матрице

---проволоки а оболочкой

21.23 - пропашше тсонотрукцпи,

22.24 - оксидно-опояше конструкции

25 - жила изготовлена из луяешх проволок Припои: индий (Л), 1ВДС-40(В), П0С0у-30-2(С),

---уровень гиотерезионых потерь энергии.

Риа.П. Кооперативные потери анергии з II проволочной транспонированной жиле как футгаия амплитуды (цикл О-В -^прп В=1Т/о)

1-оОразец из эмалированных проволок

2-образоц пз проволок о естественным оксидом

3-образоц пропаян ПОССу-ЗО-2

4-образец о прокладкой из нержавеющей о тали

5-образоц из эмалированных проволок, пропаянный по внешней поверхности поолэ удолэнйп эмали.

Измерения кооперативных'потерь энергии проводились на двух типовых конструкциях во БНИИКП и ®ВЭ при скоростях изменения поля до I Т/с. При этом образцы изготавливались: пропаянными различными припоями; нецропаянными из луженных и/или оксидированных проволок; с анизотропным поперечным сопротивлением. Анизотропия поперечного сопротивления создавалась за счет введения мевду слоями проволок прокладок из резистивных или изоляционных материалов, а также путем создания оксидно-опаянных и эыаль-опаянных конструкций. Результаты испытания некоторых образцов показаны на рисЛН. Экспериментальные результаты сравнивались с данными других авторов и количественно сопоставлялись с расчетными формулами главы 4 с использованием результатов измерения поперечного сопротивления, полученных в независимых экспериментах. Для пропаянных конструкций полученные формулы обеспечивают хорошее количественное описание экспериментальных результатов. Для жил, изготовленных из луженных прсволок(расчэтные формулы обеспечивают только удовлетворительное качественное описание, так как экспериментальные результаты отличаются большой нестабильностью, что отмечали и другие авторы. Для жил с анизотропным сопротивлением также возможна количественная оценка. Результаты экспериментов убедительно продемонстрировали, что при скоростях изменения внешнего поля более 0,2 Т/с только анизотропные 23-проволочные конструкции обеспечивают существенно меньший уровень кооперативных потерь по сравнению с гистерезисными потерями, в проволоках. При другом количестве проводок пересчет рекомендуемой скорости может быть произведен по формулам главы 4.

Сравнение эксперименпльных результатов, полученных на различных конструкциях (11x0,5 мы и 23x0,85 мм), показало, что использование расчетных формул и экспериментальных результа-. тов, полученных на одной конструкции,позволяет достаточно точно предсказать потери энергии в жилах других конструкций данного класса. Аналогично результаты измерения межпроволочных сопротивлений а формулы, главы 4 позволяют достаточно точно прогнозировать уровень кооперативных потерь б транспокирован-'¡¡нх проводах различных конструкций.

Ьсе эксперименты проведены для случая слабых возбуждений и хорошо согласуются с данными других авторов.

К сожалению проведение экспериментов в режиме сильных

возбуждений для многопроволочных проводов является сложнпй экспериментальной задачей и нам неизвестны подобные опубликованные результаты. Пожалуй, единственны«! исключением является работы сотрудников ИВТАН /10,11/, проведенные на жилах повив-ной стренговой скрутки. Несмотря на существенное отличие конструкций,ряд общих закономерностей качественно соответствует полученным в главе 4. Так общий вид кривых зависимости потерь от скорости изменения поля подобен кривой суммарных потерь на рис. 6 и имеет те же три характерные области. В режиме слабых возбуждении потери не зависят ни от наличия тока, ни от условий охлаждения. При улучшении услс- ';й охлаждения, что равносильно в нашей модели увеличению происходит воз-

растание потерь энергии во втором диапазоне скоростей. Еще одно косвенное подтверждение наших теоретических результатов было получено авторам отчета /12/ при измерении образцов, моделирующих транспонированную зилу провода обмотки тороидального поля в рамках проекта МЕТ . Испыгывались три 31 проволочных пропаянных образца, один из которых содержал Са.А/£ ленточный сердечник, Етсрой аналогичный изолированный сердеч-еик, а третий был без сердечника. Следовательно, образцы отличались величиной сопротивления , но для всех были получены примерно одинаковые значения С. , что вызвало удивление азторов. Объяснение этого факта заключается в том, что измерения проводились в режиме сильных возбуждений в третьем диапазоне скоростей, где доминирующий вклад в потери обеспечивают токи, текущие между проволоками в слое и поэтому увеличение & не сказалось заметно на .

Зилы £ £опожитмьной_стаби^з5от§й_алшщр!1екА Были проведены исследования двух типичных конструкций, при изготовлении которых дополнительный алюминиевый стабилизатор соединялся со сверхпроводящей композиционной проволокой по технологии пайки и спрессовкп. Разработанные технологии позволили изготавливать провода, критический ток которых равен сумме критических токов отдельных проволок.

Исследования переходных характеристик подтвердили, что распределение потенциала в зоне перехода описывается суперпозицией экспонент. Основные характеристики перехода ( и £ ) для опреосованного варианта практически не зависят от транспортного тока, а для паяного существенно зависят только в

ооласти параметров, соответствующих сверхпроводящему состоянию припоя. Внешнее магнитное поле в интервале (1-3)Т увеличивает ( J-j л. S ) для спрессованных конструкций и уменьшает для паяных, что отрагвет различие в структуре контакта и характера мапштосопротивления алюминия и припоя. Эти различия находят качественное объяснение в рамках многоуровневой схеш замещения, предложенной в глава 5. Полученные результаты для опресссванкой жилы сравнивались с результатами испытания аналогичного провода, использованного в проекте А(*£РН /13/ и отмечаюсь хорошее качественное к количественное совладение результатов.

Шляние тегооло^ическш_В£Зйейстзи:1_на ха£актеркстихи_ сзетхп£ово£ЯЕШ пр£волок_я^аногопровол£чшк кил. При изготовлении многспрсволочных гид сверхпроводящие проволоки подвергается воздействия) растягизаацих, изгибающих, крутящих и поперечных механических нагрузок. Комплексное влияние всех механических нагрузок оцениваюсь путем сравнения характеристик проволок до и посла изготовления аилы, а влияние деформаций растяжения и пясщенля моделировалось па отдельных ниобий -титановых образцах проволок, одноповивных стренг и плоских транспонированных зил. Деформации растяхания практически не влияют на характеристики ниобий-титановых проволок, что обусловлено их весьма малкы запасом пластичности. Относительное удлинение, соответствующее разрыву составляет 0,5-2,0/5. Поперечные деформации, возникающие при уплотнении многопроволочных гил ж изготовлении хил прямоугольного сечения из круглых методом плещення,весьма существенно влияют на Ie I. Ят . При увеличении относительной деформации ( ) Je монотонно

падает, a I. -растет, причем 1- более чувствителен к деформации, чем 1« . Теш изменения параметров практически не зависит от коэффициента заполнения проволоки сверхпроводником, по крайней маре в диапазоне 25-5 и существенно зависит от диаметра сверхпроводящих волокон. Эти закономерности характерны таете для сверхпроводящих проволок, подверженных поперечной деформации в составе стренги, шш плоской транспонированной зилы. Для большинства проволок наблюдается 5% снижение

If при деформации 20-25%, а для проволок с волокнами 10 мкм -при 402.

Одноповивные стренги несколько менее' чувствительны к геречным деформациям, чем одиночные проволоки, особенно на начальных стадиях. Это связано с возможностью относитель-'о перемещения отдельных элементов и несплошностью всего гения. При изготовлении жил прямоугольного сечения из сдно-¡ивной стренги была использована исходная стренга с "мягкой" [тральной проволокой , ^Ж-Си. ). д щ такой конструкции-при > поперечной дефошации не наблюдалось изменения параметров е л 1. .

Плоские транспонированные жилы уплотняет в оснозном за !Т деформации плщения. При этом критическая плотность тока кна расти за счет повышения коэффициента заполнения и уменьшен вследствие деградации характеристик проволок. Эти два курирующих механизма приводят к появлению максимума на кри-[ зависимости критической плотности тока от деформации, тог-как критический ток монотонно падает с увеличением деформа-[. По мере уменьшения диаметра сверхпроводящего волокна теш да уменьшается, а максимум на кривой зависимости плоо-;ти тока от коэффициента заполнения жилы увеличивается и ¡щается в сторону больших значений коэффициента.

Относительное электросопротивление медной матрицы является >аметром- наиболее чувствительным к деформации, его снижение ет достигать 50$ при поперечных деформациях, которым соот-'ствует только Ъ% снижение Тс . При этом, чем больше взллчи-Ит в исходном образце, тем более она чувствительна к де~ мации. В процессе лужения сверхпроводящих проволок или пайки всей жилы Я, обычно восстанавливается до исходного вня или превосходит его. В связи с этил для композиционных ¡бий-титановых проволок возможно рекомендовать для повышения

кратковременный 10-20 с нагрев в среде с большой теплосетью до'температуры 400°С. При этом происходит сущэствек-увеличение Я, , а снижения критического тока не наблюдая ввиду малого времени нагрева.

3 заключении отмечается, что на основании проведенных ледсваний была разработана широкая гаша конструкций мпогс— волочных сверхпроводящих проводов с учетом электродпнампчес-процессов, протекающих в жилах, а также технология их иэ-овления, обеспечивающая сохранение высоких характеристик :одвых материалов.

Основные новыэ результата, подученные в диссертации, закатаются в следующем.

1. На основании сравнительного анализа основных типов конструкций сверхпроводящих многопроволочкых жил сформулированы общие и специальные требования к ним, научно обоснованы преимущества многопроволочных жил по сравнению с однопроволоч-выми и определены рациональные области их использования.

2. Разработана теория распределения токоз в многопрово-лочнах сверхпроводящих жилах круглого и прямоугольного поперечного сечения под действием собственного и внешнего магнитных полей и в присутствии транспортного тока. Ключевые моменты теории подтверждены экспериментально.

3. На основании исследования влияния конструктивных параметров многопроволочных жил на их рабочие характеристики научно обоснован выбор совокупности конструктивных параметров как функции многсфакторного влияния условий эксплуатации.

Показано, что требования минимизации кооперативных потерь энергии и достижения"максимального критического тока в дзухповивных жилах являются конкурирующими и не могут быть удовлетворены одновременно, что приводит к необходимости использовать только одяоповившэ жилы при их эксплуатации в изменяющихся магнитных полях.

5. Разработана теория расчета кооперативных потерь энергии в многопроволочных сверхпроводящих транспонированных жилах в широком интервале скоростей изменения магнитного поля. Найдено в аналитическом виде распределение мощности потерь по сечению провода.

6. Теоретически и экспериментально изучено влияние скорости изменения внешнего магнитного поля на распределение тока и потери энергии в сверхпроводящих транспонированных проводах. Показано, что существуют две области скоростей изменения внешнего поля, отличающиеся характером электромагнитных процессов, протекающих в аиле. Найдено граничное значение скорости и его зависимость от конструкции провода, поперечного сопротивления, транспортного тока и ориентации вектора внешнего поля.

7. Разработан метод численного расчета распределения токов а кооперативных потерь энергии в многоцроволочных сверхпроводящих жилах, дозволяющий анализировать влияние отдельных -параметров жал и характеристик сверхпроводящих материалов на рабочие характеристики провода в области сильных возбуждений.

8. Показано, что дифференциальное сопротивление сверхпроводника и его соотношение с поперечины сопротивлением многопроволочной шиш являются важнейшими параметрами, определяющими характер электромагнитных процессов в области сильных возбуждений.

9. На основании проведенного теоретического анализа разработана методика оптимизации конструг^ий транспонированных проводов с точки зрения минимизации суммарных кооперативных потерь энергии в них при различных исходных данных. Получены аналитические выражения для расчета оптимизированных конструкций для режима слабых возбуждений.

1С. Теоретически исследованы процессы аксиальной диффузии собственного магнитного поля от токовводов и процессы перераспределения токов вдоль оси цровода.

11. Предложен новый подход к описанию контактных явлений на границе сверхпроводник-нормалыый металл для проводов сложного поперечного сечения. Теоретически и экспериментально показаны преимущества предложенного подхода по сравнению с тра-ДИЦИОНВКМ.

12. Научно обоснованы и предложены принципиально наше типы многопрсволочных жил с анизотропным поперечным сопротивлением, позволяйте одновременно удовлетворить противоречивы!.! требованиям снижения потерь энергии и повышения стабильности. Рекомендации подтверждены экспериментально.

13. Проведены исследования широкого спектра сверхпроводящих г других материалов, используемых в конструкциях токопрозодящпх шг, а также контактных межпроволочных сопротивлений и выработаны рекомендации по их использованию в сверхпроводящих кабель-шх изделиях.

14. Проведено комплексное исследование влияния техноло-жческих воздействий, имеющих место в процессе изготовления шогопроволочных сверхпроводящих жил на характеристики сверх-фовсдящих и стабилизирующих материалов. Сформулированы реко-гендации по минимизации нежелательных воздействий.

15. Разработаны альтернативные варианты технологических фоцессов изготовления шогопроволочных токспроводяспх жил с шизотропной величиной поперечного сопротивления.

16. Разработан новый класс сверхпроводящих проводов с юполнптельной стабилизацией алюминием, отличающихся повышен-юй стабильностью и радиационной прозрачностью п проведены

за

их экспериментальные исследования.

17. Научно обоснованы и подтверждены экспериментаяьн принципы расчета сверхпроводавшх трансформаторов соленоидаль ного и тороидального типа и. на их основе создано несколько и мерительных установок, позволяющих .проводить испытания прово дов вплоть до токов в 8Q кА.

18. Организовано опытно-промышленное производство сверх проводящих проводов разработанных конструкции.

Основные орзупьтатн. полученные в ииссрптяттки. огтуКтгеп-заны g рвботэх. •

1. Л. иТоелыи, I'. И. Мещанов, Г. Г.Свалов, В.Е. Ситников. Исследование свойств сварных контактов комбинированны сверхпроводников и чистых металлов.В сб. "Сверхпроводимость" И. ,Атсмиздат, 19м, т. 4,с. 174.

2. ?.М.Большакова,И.П. Радченко,Г.Г.Свалов, В.Е.Сытников. Коитические токи сверхпроводящих транспонированных проводов -Электротехническая промышленность, Серия: "Кабельна. техника", 1373, Вып. 3(169), с. 4.

3. Г.Г.Свалов,В.Е.Сытников, И.П. Радченко.Р. М.Большакова. Исследование сверхпроводящих композиционных проводов > технологическими дефектами. -Электричество. N 5,1951.«.51.

4. В.Е.Сытников, Г.Г,Свалов, Г.И.Мещанов, П.И.Долгошеев. 1Ьследование распределения тока в многопроволочкы: конструкциях сверхпроводящих жил под действием собственной поля.'3 сб. "Исследование свойств сверхпроводящих материалов", Вазоканы, ЗИ САН, ЧССР. 1982. с. 6вГ

5. V. Е. Sytnikov.G. G. Svalov, G. I. Meshchanov.P. I. Dolgosheev. Investigation of current distribution conditions ïn mult: -wire superconducting cables under the influence . of self-magnetic field. -Crvogenics. 1983. v.23, N2, p. 77.

6. С.Г.Акопов,И.G.Духовный,И. П. Радченко, Г. Г.Свалов,

В.Е.Сытникоз. Влияние неоднородного магнитного поля не вольтамперную характеристику многожильных сверхпроводников, с сб. "Материалы второго научного симпозиума Металлофизике сверхпроводников"..Киев, 1983, с. 182.

7. ' Г.Г.Свалов,В,Е.Сытников,Г.И.Мещанов,П.И. Даягошэев. Влияние внешнего поля на распределение тока в многопроволочньи сверхпроводящих проводах. Материалы вторго научного симпозиума "Металлофизика сверхпроводников". Киев. 1S83, с. 18S.

8. В.Е.Сытников, Г.Г.Свалов, П.И.Долгошеев. Распределение токов между повивами в мвогопровопочных токопроводах сверхпроводящей ЛЗП. -Электротехника, 1983, N 8, с.50.

9.'И. Б.Пежов, Г.Г.Свалов, В.Е.Сытникоз, И.П.Радченко. Сверхпроводящие обмоточные провода для криогенных электротехнических устройств. В сб. "Сверхпроводимость в технике", т. II, Л., ШЗЦ, 1S84, с. 40.

10. С.Г. Акопов, И.П.Радченко, Г. Г.Свалов, В. Е. Сытников. Исследования соотношения между различными составляшими потерь в транспонированных проводах в переменном магнитном поле. В сб. "Сверхпроводимость в технике"' т.Н, Л., ЛШЕЦ,1984,с.89.

11. В.Е.Сытников, Г.Г.Свалов, П.И.Долгошеев.Основные закономерности распределения тока в многопроволочных сверхпроводящих жилах. В сб. "Сверхпроводимость в технике", т. II, 31., ЛНЙВП, 1884, с. 132.

12. С.Г.Акопов, Г.Г.Свалов, В.Е.Сытников. Расчет потерь энергии в транспонированных сверхпроводящих проводах. -Электротехника', 1985. К 1, с. 47.

13. И.Б.Пеа-ков,В.Е.Сытников,Г.Г.Свалов.Теория распределения тока в многопроволочных сверхпроводящих проводах под действием соостзеного и" внешнего магнитных полей. -Электротехника, 19S6, !{ 2. с. 32

14. В. Е. Ситников,Г. Г. Свалов.Потеси энергии в сверхпроводящих транспонированных проводах в изменяющихся" магнитных полях. В

научных трудов ВНИИКП "Теория,исследование, конструирование сабельных изделии, технология' их производства, материалы." М. . .987^ с. 4.

15. К. Б. Пешков. Г. Г. Свалов, В. Е. Сытников.И. П.Радченко. Раэ-заоотка сверхпроводящих транспонированных прозодов для збмоток, генешгоуггих изменяющиеся во времени магнитные палг.. -Электротехника', 1SS3, N 12, с. 40.

16.' V. Е. Sytmkov.G. G. Svalov,S. G. Akorov.I. 3. Peshkov. Coupling .osses in superconducting transposed conductors, located in :hanginq magnetic field.-Cryogenics, 1S89, v. 29, N9, p. 92?.

1/. V.E. Sytnikov,G. G.Svalov,I. B. Peshkov. Studies of current iistribution" in large-skale superconducting cables influenced jy internal and external magnetic fields. -Cryogenics, 19S3, r. 29, NIC. p. 571.

isJ. 3. 5. Андрианов, В. П. Баег, Ki. II. Kiiaron. С. П. Малышэнтсо, Р.Г.Мушяк, 3". Е. Ситников, А. В. Рычагов. Н. Т.Томенко. Рктпользо-:ание покрытий та основе оксидов меди на комозицяонных ¡верхпроводниках для интенсификации теплообмена. В сб. материалов семинара по куриогенной технимзси. Пльзень, ЧССР, 989.

19. V. V. Andrianov, V.P.Baev, R.G.Mihnik, M.B.Parizh, LA.Pukhov, V. E. Svtnikov, A. V. Rychagov. Normal Zone Dynemics n Superconductors with Porous Coatinas. Advanced in Irion. Eng. V 35A, Plenum Press, N. Y. , USA. 1930.

20. 'v. E.Sytnikov. Minimisation of coupling losses in Multi-/ire suoerconducting cables.. -IEEE Trans, on Magn. ,v.27, N2, ¡art III, 18Э1, P.23B4.

21. V. E.Svtnikov,G. G. Svalov,I. P.Raachenko, A. V. Hlobin. Study m Transverse Resistance and Lasses in Supe-conductina Cables. TEEE Trans, an Каст., v.27. N2, part III, 1931, p.2494.

22.P.I.Dolaosheev,V. E. Sytnikov,I.P. Radchenko,Л A. Vahtinski. ndtrstive ffietncd for A.C. and D. C. testing, creation and .esting fcr installations.-IEEE Trans, on Ifegn.V 27,К 2, 1331, '49ЕЪ.

23. ' V. V. Anarianov', V. К. Batenin, A. S. Veselovskiy. .A. Kirvenin, Yu.Bashkirov, V. E. Sytnikov, A. V. Rychagov. Icnceptual Design of a 100MJ Superconducting Magnetic Energy Itorage. IEEE Trans, on Maanetics, v. 27, N 2, 1331.

24. 0.П.Анашкин,Ю.П. Ипатов.В.E.Кеилин.К.В.Кирия,А.В.Кривых, .. В. Рычагов,В. Е. Ситников. Разработка и исследование яегапроводякего провода для магнитной системы агнктореэонансгого томографа всего тела.Электротехника, 1991,

; 3. с. 15.

25. Г.Г.Свалов, В.Е.Ситников, И.П.Радченко, А.В.Злобин. жсперинентальное исследование поперечного сопротивления и степь энергии в транытожгсзваккых сревхптозодяаих проводах. Электротехника, 1В31. N З',с. 19.

26. А.Н.Сурков, З.Е.Ситников. Методика расчета процесса олучения тЬанслонгооБан'ных сверхпроводящих" проводов для мпульсных магнитных систем ускорителен. Препринт ИФВЭ S1-112, вотвино, 1S31. „ , „ . „„„

27. А.С. N 743512 (СССР) от ¿э.12.13/8. Устройство для змепения критических токов сверхпрсдящих ызтеокалов.

.Е.Ситников, И.К. Слонимская, И.П.Радченко, Д.К.Белый, . Г.Свалов.

28. А.С.К S3003S. Установка для измерения критических токов

сверхпроводящих многопроволочных ппэводах.3-Е.Ситников,

.. К. Слонимская, Г. Г. »Свалов, Л. К.Белый, А.Б.Федоров.

23. А.С.N 1074352. Сверхпроводяаая металлокомпозкаия. .Г.Свалов, Д.И.Белый. В.Е.Сьггников и др.

30. А. С.К 130С5410. Устройство для изменения потерь знергки сверхпроводящих проводах.С.Г.Акопов,К.П.Радченко,Г.Г.Свалов,

31. А.С. N 1353042 (СССР) от 04.05. 1S80. Сверхпроводящий провод. В.Е. Сытникг»* А.В.Таран, Г. Г.Свалов.

. 32. А. С. N 1478922. Сэерхлрозодяш,ая металлокомпозиция. Э. А. Хан Б.Е.Сыткиков, Г.Г.Свалов, Ю.М.Тимапин.

33. A.C.N 1537049 (СССР) от 29.06.1983. Способ изготовлени стабилизированного сверхпроволядего провода. А. В. Рычагов, Й.П.Илатов, В.Е.Сытников. Г.Г.Свалов, С.В.Новикова.

34. А.С.И 1542357 (СССР) Сверхпроводящая металлокомпозиция В.Е.Сытников, А.В.Рычагов, Г.Г.Свалов, П.И.Дслгошеев. Д. И. Белый, И. П. Радчекко.

35. СБеохпооБСдяшм лэовод. Положительное решение от 10.04. 91. по заявке N 4774518/07. Г. Г. Свалов, В.Е. Сытников, А.В.Рычагоз, А.3.Таран, П. И. Долгошееа, Б.А.Козаров, Г.П.Казан-чан.

Цитированная литература.

1. Э.Е.Кеилия, Е.О.Клименко, Б.Н.Самоплов, В.Я.Филькин. Принципы конструирования токонесущих элементов для сверхпроводящих магнитных систем постоянного тока. В сб. "СвеохпаоЕодяаае материалы",N 248, М. Атоминйорм, 1974, с. 3.

2. С. Schmidt. The Induction of a propagating normal zone (auench) in a superconductor bv iocai епэгсу release. -Cryogenics, v. 18, N10. 1978, p. 448.

3. M. N. Vrilson.C. P. Walters, J. D. Lewin.P. F. Smith, A. N. Sour way. Experimental and theoretical studies of filamentarv subrn-conducting composites. -J. Phys. D. Appl.Phys. v. 3. 1S70*. p. 1513.

4. G.H.Morgan. Theoretical behavior of twisted multicore superconducting wire m time-varying uniform magnetic field. -J. Appi. Phys. , v. 41. N3, p.3o/3.

5* Kwasnitsa, I. Horwath. Experimental evidence for ar inieraktion effect in the coupling losses of cabled superconductors. - Crvogenics, 1S33, v.23, N1, p.9.

6. G.H. Morqan. Eday currents in flat metal-filled suDerconductina'braids. - J, Appl. Phys. V. 44, N 7, 1973, 3319d.

7. Лукас,Стекли.ЛавекнЕ.ПьЕит.Проводимость контактов со свесхпроводниками.3 с6. "Сверхпроводящие соленоиды". М., Мир, 1S63. с. 259.

5. 5.3.Андрианоз, 3. П.Баев, С.С.Иванов. 0 влиянии на таконесузугю способность размера сверхпроводящих проводов обмоток электромеханических устройств. - Известия высших учебных заведении.Серия:Электромеханика.N 5,1983,с. 104.

3. Э.З. Андрианов.Г.Г.Свалов,В.П.Баев,А.В.Таран. Сверхпроводящим обмоточный провод для магнитных систем,гекесиоуплях переменные и импульсные магнитные поля.-Электротехника. 1SS3. N SA с. 42.

_10. 3.3.Андрианоз, З.П.Баев, В.Б.Зинкевич, Р.Г.Мики, А.Л.Рахманов. 0 диссипации энергии в комбинированных сверхпроводниках в импульсном поле. Доклады АН СССР, 1976, т. 237*. N"5, с. 1С35.

11. З.В.Андрианов.З.П.Баев,З.Б.Зенкевич.Импульсные потери б многожильных сверхпроводниках с транспортным током при неизоттемичес:-:их условиях.3 сб. "Сверхпроводимость в технике1', т. II. Л. и ЛК511. 1S84, с. 184.

12. flukicer <ч. ai. .Development of the KFX NET Toroidal Field Ccul P-a.r.. and 'Wmd Cor.auct.or.Final Report,. KFK, ISSn 0303-4003. 13S0. 102?.

13. J.le Bars, M. Humeau. A.Lam°ule. et ai. An aluminium s-.-ici; izea ccnaactcr for t.he ALErK soi.enoic. -IZzz Trans, on '■'лег.. V. 23. T. ;=S7, 1444?.

зниикп, зак.1. гир.1С0-Э^