一种高温超导调相机低温测试工装

本发明属于电机，具体涉及一种高温超导调相机低温测试工装。

背景技术：

1、近年来，随着电网负荷的快速增长和大规模高压直流输电的发展，电力系统对于无功功率的需求随之增长。调相机的应用可以提高电网的功率因数，减少电能损耗，同时降低谐波对电网和相关设备的影响，保证电网的稳定运行、供电质量和系统的可靠性。

2、高温超导调相机是一种用于电力系统的新型动态无功补偿设备，可以在电网内部实现快速响应和高效的电能调控。它由高温超导磁体、励磁源、低温维护系统、同步相位检测、控制软件等部分组成。而调相技术可以对电力系统中的电压、电流和功率因数等进行控制和调整，从而提高电力系统的稳定性和运行效率。高温超导调相机的主要组成部分是高温超导磁体，相较于低温超导磁体4.2k的工作温度，高温对于冷却需求更低，达到更高的可靠性和经济性。高温超导线圈绕制完成后，需要经过低温测试验证其超导态性能，低温测试包括两部分，一是在30k温度下进行的线圈励磁测试二是在77k温度条件下进行的的临界通流能力测试。现有的低温测试手段往往无法满足两种温度下的测试，使用不同的测试工装分别进行测试将会增加实验操作的复杂性，如何以高效便捷的手段进行低温测试。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种高温超导调相机低温测试工装，该工装可以满足30k传导冷温度条件和77k临界温度条件两种温度条件下的测试需求。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、一种高温超导调相机低温测试工装，包括导冷块、励磁线圈跑道、线圈紧固件、接线铜柱和背板；所述励磁线圈跑道置于导冷块的正下方，励磁线圈与导冷块直接接触交换热量；所述线圈紧固件环绕励磁线圈跑道设置，用于固定励磁线圈；所述接线铜柱焊接于背板上，对励磁线圈的进出引线进行固定及冷却；所述导冷块、励磁线圈跑道和线圈紧固件由紧固螺丝连接到背板上；所述导冷块为紫铜材质，设有六个导冷槽，用于焊接导冷带，在不焊接导冷带时可用于77k临界温度条件下励磁线圈通流能力测试，在焊接导冷带时可用于30k传导冷环境下调相机工作测试。

4、进一步，所述励磁线圈跑道置于导冷块正下方，励磁线圈与导冷块直接接触交换热量。

5、进一步，所述线圈紧固件为环氧树脂材质，分为两部分，直线部分为励磁线圈直线段部分提供轴向恒张力，张力大小通过力矩扳手调整螺钉松紧进行调节，弧线部分对励磁线圈弧线段部分进行固定，防止励磁线圈绕制完成后在测试时因温度变化而松散。

6、进一步，所述接线铜柱为紫铜材质，焊接于背板上，对励磁线圈进出引线进行固定及冷却。

7、进一步，所述导冷块和线圈紧固件由贯通螺丝连接到背板上。

8、采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

9、1)本发明可适用于30k传导冷温度条件和77k临界温度条件两种温度下的高温超导调相机测试，可根据实验需求自行选择，极大提高了实验的便捷性。

10、2)本发明采用紫铜作为导热材料，励磁线圈与导冷块直接接触进行热量交换，接线铜柱也采用紫铜材料，进一步提高了导热性能。

11、3)本发明为励磁线圈提供了紧固部件，材质为环氧树脂，其热膨胀系数和热导率低，弯曲强度和抗拉强度高，自身物理性质受低温环境影响小，可以有效防止励磁线圈出现松散情况。

12、4)本发明结构简单，使用高效便捷，导热效果良好。

技术特征：

1.一种高温超导调相机低温测试工装，其特征在于：包括导冷块(1)、励磁线圈跑道(2)、线圈紧固件(3)、接线铜柱(4)和背板(5)；所述励磁线圈跑道(2)置于导冷块(1)的正下方，励磁线圈与导冷块(1)直接接触交换热量；所述线圈紧固件(3)环绕励磁线圈跑道(2)设置，用于固定励磁线圈；所述接线铜柱(4)焊接于背板(5)上，对励磁线圈的进出引线进行固定及冷却；所述导冷块(1)、励磁线圈跑道(2)和线圈紧固件(3)由紧固螺丝连接到背板(5)上；

2.根据权利要求1所述的一种高温超导调相机低温测试工装，其特征在于：所述接线铜柱(4)为紫铜材质。

3.根据权利要求1所述的一种高温超导调相机低温测试工装，其特征在于：所述线圈紧固件(3)为环氧树脂材质，分为直线部分和弧线部分，直线部分为励磁线圈直线段部分提供轴向恒张力，张力大小通过力矩扳手调整螺钉松紧进行调节，弧线部分对励磁线圈弧线段部分进行固定，防止励磁线圈绕制完成后在测试时因温度变化而松散。

技术总结
本发明公开一种高温超导调相机低温测试工装，属于电机技术领域，本发明为了解决现有高温超导调相机不能在多种温度条件下进行低温测试问题。本发明由导冷块，励磁线圈跑道，接线铜柱，线圈紧固件和背板组成。所述导冷块设有六个导冷槽，用于焊接导冷带，所述励磁线圈跑道置于导冷块正下方，周围以线圈紧固件环绕，所述接线铜柱焊接于背板上，对励磁线圈进出引线进行固定及冷却，导冷块和线圈紧固件整体由紧固螺丝固定背板上。本发明提供一种高温超导调相机低温测试工装，可以满足高温超导调相机在30K和77K两种温度条件下的测试需要。

技术研发人员：李鹏伟,王聪,吴华芳,王磊,张建承
受保护的技术使用者：中国科学院电工研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6