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DE102005052602B3 - Spule zum Erzeugen eines Magnetfeldes - Google Patents

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DE102005052602B3
DE102005052602B3 DE102005052602A DE102005052602A DE102005052602B3 DE 102005052602 B3 DE102005052602 B3 DE 102005052602B3 DE 102005052602 A DE102005052602 A DE 102005052602A DE 102005052602 A DE102005052602 A DE 102005052602A DE 102005052602 B3 DE102005052602 B3 DE 102005052602B3
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coil
connector
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Stefan Dr. Remke
Thomas Braun
Jan Dr. Wiezoreck
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Zenergy Power GmbH
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Zenergy Power GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spule zum Erzeugen eines Magnetfeldes mit wenigstens einer aus einem Supraleiter gefertigten, in einen Kunststoff eingegossenen Wicklung 12, deren am Umfang 13 der Wicklung 12 angeordnetes Wicklungsende 19 als eine Kontaktierung für einen elektrischen Leiter 15 dient. Um Spulen mit Wicklungen 12 aus Supraleitern zu schaffen, die bei einfacher Herstellung eine robuste Kontaktierung ermöglichen, ist für die Kontaktierung ein elektrisch leitfähiges Anschlussstück 30 mit einem flächig mit dem Wicklungsende 19 verbundenen Fußbereich 31 und einem Kopfbereich 32 zum Anschließen des Leiters 15 vorgesehen, dessen Fußbereich 31 in radialer Richtung teilweise von einer in den Kunststoff 20 eingegossenen, die Wicklung 12 zumindest teilweise umgreifenden Verstärkungseinlage 14 überdeckt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spule zum Erzeugen eines Magnetfeldes mit wenigstens einer aus einem Supraleiter gefertigten, in einen Kunststoff eingegossenen Wicklung, wobei ein am Umfang der Wicklung angeordnetes Wicklungsende als eine Kontaktierung für einen elektrischen Leiter dient.
  • Spulen mit einer aus einem Supraleiter gefertigten Wicklung kommen im Motor-, Generator- und Magnetbau zum Einsatz, falls die Vorteile des geringen Widerstands von gekühlten Supraleitern ausgenutzt werden sollen. Häufig werden Hochtemperatur-Supraleiter eingesetzt, die aus einem spröden Komposit aus Keramik und Metall bestehen, aber selbst bei Zimmertemperatur und insbesondere bei tieferen Temperaturen keine großen Zug- oder Scherkräfte aufnehmen können. Außerdem verlieren Supraleiter durch die Kühlung ihre bei Zimmertemperatur bereits geringe Elastizität weiter. Bei der Montage der Spulen wird das Wicklungsende meist durch Anlöten eines metallischen oder supraleitenden Leiters kontaktiert. Auf den angelöteten Leiter übertragene Zug- und Querkräfte können die Wicklung beschädigen, wodurch bei einem unvorsichtigen Umgang mit der Kontaktierung die Wicklung im schlimmsten Fall zerstört werden kann.
  • Aus der DE 28 40 526 C2 ist bekannt, eine starre, spiralförmige Wicklung aus einem Supraleiter herzustellen, in die ein hohlzylindrischer Kontaktkörper aus Kupfer eingesetzt ist. Die Enden der Wicklung sind dabei am Kontaktstück angelötet.
  • Aus der DE 1 615 685 A ist eine elektrische Verbindung zwischen den Enden zweier aus einem hart-supraleitenden Material bestehenden Leiter bekannt. Die Enden der Leiter sind durch Punktschweißen mit ei ner Platte verbunden, die ebenfalls aus einem hart-supraleitenden Material besteht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Spulen mit Wicklungen aus Supraleitern zu schaffen, die bei einfacher Herstellung eine robuste Kontaktierung ermöglichen und bei denen ein verringertes Risiko der Beschädigung der Wicklung besteht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontaktierung ein elektrisch leitfähiges Anschlussstück mit einem flächig mit dem Wicklungsende verbundenen Fußbereich und einem Kopfbereich zum Anschließen des Leiters aufweist, wobei der Fußbereich in radia ler Richtung teilweise von einer in den Kunststoff eingegossenen, die Wicklung zumindest teilweise umgreifenden Verstärkungseinlage überdeckt ist. Dies hat den Vorteil, dass das Anschlussstück gegenüber der Wicklung durch die in den Kunststoff eingegossene Verstärkungseinlage stabilisiert ist. Gegebenenfalls an dem Anschlussstück angreifende Kräfte werden durch die Verstärkungseinlage großflächig auf den die Spule umhüllenden Kunststoff übertragen, wodurch insbesondere das Wicklungsende von diesen Kräften entlastet ist.
  • Vorzugsweise umgreift die Verstärkungseinlage ergänzt mit dem Anschlussstück die Wicklung vollständig, wodurch lokale Druck- und Zugbelastungen an der Wicklung verhindert werden. Die Verstärkungseinlage und das Anschlussstück bilden vorzugsweise eine in sich geschlossene Zugentlastung. In einer vorteilhaften Ausführung besteht die Verstärkungseinlage aus einem die Wicklung umgreifenden Ring, wie insbesondere einem vorgefertigten, ausreichend stabilen Band oder geteilten Ringkörper.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung, kann der Fußbereich an beiden gegenüberliegenden Querseiten Schenkel aufweisen, wodurch der Fußbereich großflächig am Wicklungsende anliegen kann und auch die Verstärkungseinlage die Schenkel an dem Wicklungsende großflächig überdecken kann. Diese Schenkel können in Umfangsrichtung über die Querseiten des Anschlussstücks im Kopfbereich hinausragen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung überdeckt die Verstärkungseinlage dann beide Schenkel und erstreckt sich am Umfang einer Außenwindung der Wicklung entlang von einem zum anderen Schenkel, wodurch eine Umreifung der Wicklung entlang des Umfangs entsteht. Durch diese Umreifung ist die Spule am Umfang der Wicklung vor Stößen geschützt. In einer alternativen Ausgestaltung können zwei Verstärkungseinlagen quer zur Wicklung angeordnet sein, die je einen der Schenkel quer überdecken und anschließend die Wicklung seitlich an Vorder- und Rückseite umgreifen. Die Verstärkungseinlagen können dann vorzugsweise einen Wickelkörper, auf den die Wicklung aufgewickelt ist, durchfassen, um die Wicklung vollständig zu umgreifen. Die Verstärkungseinlage kann alternativ an dem Wickelkörper befestigt sein, sodass das Anschlussstück über die Verstärkungseinlage an dem Wickelkörper abgestützt ist.
  • Unabhängig von der Anordnung der Verstärkungseinlage an der Wicklung ist es vorteilhaft, wenn die Verstärkungseinlage in wenigstens eine Ausnehmung zwischen dem Kopfbereich und dem Fußbereich insbesondere formschlüssig einfaßt, wodurch das Anschlussstück ebenfalls stabilisiert ist. Das Anschlussstück kann an beiden Querseiten jeweils eine nutförmige Ausnehmung aufweisen, in welche die Verstärkungseinlage, falls sie sich entlang des Umfangs erstreckt, mit beiden Stirnseiten einfasst oder durch welche sie hindurchgreift. Falls zwei Verstärkungseinlagen an der Vorder- und Rückseite quer zu der Wicklung angeordnet sind, können diese seitlich in die Ausnehmungen einfassen. Die Verstärkungseinlage kann zusätzlich in den Ausnehmungen festgeklemmt sein.
  • Der Kunststoff ist vorzugsweise eine Elektroimprägnierungs- bzw. eine Vergussmasse. Das Eingießen bzw. Imprägnieren der Spule in Kunststoff erfolgt vorzugsweise durch Vakuum-Imprägnieren bzw. im Vakuum-Imprägnierungs-Verfahren, wobei der Kunststoff in vorteilhafter Weise aus einem Harz, insbesondere einem Epoxydharz, besteht. Die Spule ist vorzugsweise als Doppelscheibenspule ausgeführt, die durch zwei nebeneinander angeordnete, gegenläufig gewickelte und an der Wicklungsinnenseite ineinander übergehende Wicklungen gebildet ist, sodass beide Wicklungsenden am Umfang angeordnet sind und jeweils mit einem Anschlussstück versehen sind. Diese auch als "Doublepancake-Spulen" bezeichneten Doppelscheibenspulen haben den Vorteil, dass die Kontaktierung am leicht zugänglichen Umfang erfolgt. Die beiden Anschlussstücke sind zweckmäßig parallel zueinander und durch einen Spalt voneinander isoliert angeordnet. In dem Spalt kann weiter zweckmäßig eine Isolierschicht angeordnet sein.
  • Die Wicklung ist vorzugsweise aus einem Hochtemperatur-Supraleiter gefertigt, was den Vorteil hat, dass die Spule mit Stickstoff -ohne sich darauf einzuschränken- gekühlt werden kann. Die Wicklung ist zweckmäßig aus einem Bandleiter oder einer Schichtung aus Bandleitern gewickelt, der vorzugsweise in der "Pulver-im-Rohr"-Technik oder als Dünnschichtleiter gefertigt ist. Beim Verlöten des Fußbereichs mit dem Wicklungsende wird vorzugsweise ein Lot mit einer hohen Schmelztemperatur verwendet. Ein Leiter kann dann mit einem Lot niedrigerer Schmelztemperatur an den Kopfbereich angelötet werden, ohne dass ein Schmelzen des Lotes am Fußbereich auftreten kann. Für das Lot am Kopfbereich kann bspw. handelsübliches Elektroniklot verwendet werden.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen für erfindungsgemäße Spulen. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 schematisch in Ansicht auf die Vorderseite eine erfindungsgemäße Spule mit einem Anschlussstück gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 in Schnittansicht ein Detail der Spule aus 1;
  • 3 einen Vertikalschnitt durch die obere Spulenhälfte einer Doppelscheibenspule mit daran angeordneten Anschlussstücken;
  • 4 eine Detailansicht ähnlich zu 2 mit einem Anschlussstück gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 5 einen Vertikalschnitt durch die obere Spulenhälfte einer Doppelscheibenspule mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines Anschlussstücks; und
  • 6 eine Detailansicht einer Spule mit einem Anschlussstück gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und einer quer zur Wicklung verlaufenden Verstärkungseinlage.
  • 1 zeigt schematisch eine Spule 10 zum Erzeugen eines Magnetfeldes mit einer auf einen rohrförmigen Wickelkörper 11 gewickelten Wicklung 12. Die Wicklung 12 besteht aus einem mit übereinanderliegenden Windungen gewickelten Bandleiter, der in der „Pulver im Rohr"-Technik aus einem keramischen Hochtemperatursupraleiter gefertigt ist. Hier kann auch ein Dünnschichtleiter oder ein Stapel von Dünnschichtleitern verwendet werden. Ein Anschlussstück 30 dient zur Kontaktierung der Wicklung 12. Das hier blockförmige Anschlussstück 30 besteht aus Kupfer und weist an beiden in Umfangsrichtung bzw. Wickelrichtung weisenden Querseiten 30a, 30b zwischen einem Fußbereich 31 und einem Kopfbereich 32 jeweils eine schlitzförmige Ausnehmung 36 auf, wodurch am Fußbereich 31 ein kurzer Schenkel 33 an der Querseite 30a und ein kurzer Schenkel 34 an der Querseite 30b gebildet wird. Der Fußbereich 31 ist an den Längsseiten des Anschlussstücks 30 am Umfang 13 der Wicklung 12 angelötet. 2 zeigt, dass der Fußbereich 31 dabei an einem Wicklungsende 19 der Wicklung 12 flächig anliegt und durch eine nicht dargestellte Lötung befestigt ist. Am Kopfbereich 32 des Anschlussstücks 30 ist eine elektrisch leitfähige Zuleitung 15 angelötet, die vorzugsweise aus einem Normalleiter oder einem weiteren Supraleiter besteht.
  • Am Umfang 13 der Wicklung 12 liegt eine Verstärkungseinlage 14 an, die sich von der Querseite 33a des Anschlussstücks 30 entlang des Umfangs 13 bis zu der anderen Querseite 33b erstreckt. 2 zeigt, dass die Verstärkungseinlage 14 dabei jeweils. mit ihren Enden in die Ausnehmungen 36 einfasst und dadurch beide Schenkel 33, 34 überdeckt. Die Wicklung 12 ist zusammen mit dem rohrförmigen Wickelkörper 11, der Verstärkungseinlage 14 und dem Anschlussstück 30 in Epoxyd-Harz 20 eingegossen. Die Verstärkungseinlage 14 kann aus einem Verstärkungsband oder einem Ring mit ausreichender Eigensteifigkeit und/oder einer Faserverstärkung bestehen. Die Verstärkungseinlage kann jedoch auch aus losen oder gebundenen Verstärkungsfasern wie insbesondere Glasfasern bestehen, die mit in den Kunststoff eingegossen sind. Die Verstärkungseinlage 14 und das im Fußbereich partiell von dieser überdeckte Anschlussstück 30 bilden dadurch eine in sich geschlossene Zugentlastung für die Kontaktierung. Die Wirkung der Verstärkungseinlage 14 ist besonders gut, da diese den Fußbe reich 31 des Anschlussstücks 30 partiell, nämlich im Bereich beider kurzer Schenkel 33, 34 in Radialrichtung überdecken.
  • 3 zeigt ein insbesondere bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung mit zwei miteinander verbundenen, gegenläufig gewickelten Wicklungen 112a und 112b, die dabei eine sogenannte „Doublepancake"- oder Doppelscheibenspule 110 bilden. Die Wicklungen 112a, 112b sind aus einem bandförmigen Supraleiter gewickelt. Die Wicklungen 112a und 112b gehen am Außenumfang 116 des Wickelkörpers 111 über eine gemeinsame innere Windung 112c ineinander über. Am Außenumfang 113a der Wicklung 112a ist ein Anschlussstück 150 und am Außenumfang 113b der Wicklung 112b ist ein zweites Anschlussstück 130 angelötet, die baugleich zu dem in 1 dargestellten Anschlussstück 30 ausgeführt sind. Um Wiederholungen zu vermeiden, sei hier auf die Beschreibung des in 1 und 2 dargestellten Anschlussstücks 30 verwiesen.
  • Die beiden Anschlussstücke 130, 150 sind parallel zueinander und nebeneinander angeordnet und um einem isolierenden Spalt 118 voneinander beabstandet. Die Wicklungsteile 112a und 112b sind durch eine Isolierschicht 117 voneinander getrennt, die sich weiter in den Spalt 118 zwischen die beiden Anschlussstücke 130, 150 erstreckt. Die ganze Spule 110 ist, nachdem die Anschlussstücke 130, 150 an den Wicklungsenden angelötet wurden und die Verstärkungseinlagen 113a, 113b um die Wicklungen 112a, 112b gelegt wurden, in Epoxyd-Harz 120 eingegossen, das als zusätzliche Isolierung auch den Spalt 118 füllt sowie die Seitenflächen der Anschlussstücke 130, 150 bedeckt. Nur die Kopfseiten 135 und 155 der Anschlussstücke sind von dem Epoxyd-Harz 120 freigelegt, um bei der Spule 110 Normalleiter an die Anschlussstücke 130, 150 zur elektrischen Kontaktierung der Wicklungen 112a und 112b anlöten zu können.
  • 4 zeigt eine Spule 210 mit einem aus Kupfer gefertigten Anschlussstück 230 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, das großflächig an einer Wicklung 212 mit in Wickelrichtung bzw. Umfangsrichtung über einen Kopfbereich 232 herausragenden Schenkeln 233, 234 angelötet ist. Durch die langen Schenkel 233, 234 ist das An schlussstück 230 sehr gut leitend mit der Wicklung 212 verbunden. Das Anschlussstück 230 ist zwischen dem Kopfbereich 232 und einem Fußbereich 231 mit zwei schlitzförmigen Ausnehmungen 236 versehen, in die eine Verstärkungseinlage 214 mit ihren Enden eingreift. Die Wicklung 212, die Verstärkungseinlage 214 und das Anschlussstück 230 sind in Epoxyd-Harz 220 eingegossen. An den die Ausnehmungen 236 aufweisenden Querseiten 230a und 230b des Kopfbereichs 232 liegen zwei S-förmige Haltelagen 237 und 238 aus einem ebenfalls in das Epoxyd-Harz 220 eingegossenen Glasfaservlies an, welche die Kopfseite 235 des Kopfbereichs 232 partiell übergreifen, sodass auch der Kopfbereich 232 durch die Haltelagen 237, 238 stabilisiert ist. An die Kopfseite 235 ist eine Zuleitung 215 angelötet.
  • 5 zeigt eine Doppelscheibenspule 310 mit einer ersten Wicklung 312a und einer zweiten Wicklung 312b aus einem bandförmigen Supraleiter, wie in 3 beschrieben, die mit zwei Anschlussstücken 330 und 350 verlötet sind. Das Anschlussstück 350 ist entlang seiner außenliegenden Längsseite 350a mit einer schlitzförmigen Ausnehmung 316a versehen und das Anschlussstück 330 ist an seiner außenliegenden Längsseite 330b mit einer schlitzförmigen, in Wickelrichtung erstreckenden Ausnehmung 316b versehen. Eine ringförmige Verstärkungseinlage 314a ist in die Ausnehmung 316a eingesetzt und eine ringförmige Verstärkungseinlage 314b ist in die Ausnehmung 316b eingesetzt. Die massiven, gegebenenfalls geschlossen ausgeführten Ringe 314a, 314b umschließen die Wicklungen 312a, 312b entlang ihres Umfangs und sind dabei mit den Wicklungen 312a, 312b in ein Epoxyd-Harz 320 eingegossen. Anstelle ringförmiger Verstärkungseinlagen 314a, 314b könnten auch Fasern oder Fasermatten oder dergleichen in die seitlichen Ausnehmungen 316a, 316b eingefügt sein.
  • 6 zeigt an einer Spule 410 eine Wicklung 412 mit einem Anschlussstück 430, das ähnlich wie das in 4 gezeigte Anschlussstück an den Querseiten mit den Fußbereich 431 in Umfangsrichtung verlängernden Schenkeln 433, 434 versehen ist, die über die Querseiten des Kopfbereichs 432 hinausragen. Oberhalb der Schenkel 433, 434 ist das Anschlussstück 430 mit zwei schlitzförmigen Ausnehmungen 436 versehen. Der eine Schenkel 434 ist von einer ersten quer zur Wick lung 412 verlaufenden Verstärkungseinlage 414a überdeckt und der andere Schenkel 433 ist von einer ebenfalls quer zur Wicklung 412 verlaufenden zweiten Verstärkungseinlage 414b überdeckt. Die beiden Verstärkungseinlagen 414a, 414b bestehen beispielweise aus mehreren Glasfaserstreifen, die zusammen die Wicklung 412 umgreifen und mit dem Anschlussstück 430 und der Wicklung 412 in einen Kunststoff 420 eingegossen sind. Beide Verstärkungseinlagen können hierbei in eine Innenöffnung eines Wickelkörpers eingreifen oder diesen durchfassen, sodass sie das Anschlussstück 430 an beiden Schenkeln 433, 434 relativ zum Wickelkörper in Radialrichtung festlegen.
  • Für den Fachmann sind aus der Beschreibung zahlreiche Modifikationen ersichtlich, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen.

Claims (21)

  1. Spule (10) zum Erzeugen eines Magnetfeldes mit wenigstens einer aus einem Supraleiter gefertigten, in einen Kunststoff eingegossenen Wicklung (12, 112a, 112b, 212, 312a, 312b, 412), wobei ein am Umfang (13, 113a, 113b) der Wicklung (12, 112a, 112b, 212, 312a, 312b, 412) angeordnetes Wicklungsende (19) als eine Kontaktierung für einen elektrischen Leiter (15, 215) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung ein elektrisch leitfähiges Anschlussstück (30, 130, 150, 230, 330, 350) mit einem flächig mit dem Wicklungsende (19) verbundenen Fußbereich (31, 131, 231, 431) und einem Kopfbereich (32, 232, 432) zum Anschließen des Leiters (15, 215) aufweist, wobei der Fußbereich (31, 131, 231, 431) des Anschlussstücks (30, 130, 150, 230, 330, 350) in radialer Richtung teilweise von einer in den Kunststoff (20, 120, 220, 320) eingegossenen, die Wicklung (12, 112a, 112b, 212, 312a, 312b, 412) zumindest teilweise umgreifenden Verstärkungseinlage (14, 214, 314a, 314b, 414a, 414b) überdeckt ist.
  2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (14, 214) zusammen mit dem Anschlussstück (30, 230) die Wicklung (12, 212) vollständig umgreift.
  3. Spule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (14, 214, 314a, 314b, 414a, 414b) und das Anschlussstück (30, 130, 150, 230, 330, 350) eine in sich geschlossene Zugentlastung bilden.
  4. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (314a, 314b) aus einem die Wicklung (312a, 312b) umgreifenden Ring besteht.
  5. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußbereich (31) an zwei gegenüberliegenden Querseiten am Wicklungsende unmittelbar anliegende Schenkel (33, 34, 233, 234, 433, 434) aufweist.
  6. Spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (233, 234, 433, 434) in Umfangsrichtung über den Kopfbereich (232, 432) hinausragen.
  7. Spule nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (14, 214) beide Schenkel (33, 34, 233, 234) überdeckt und sich am Umfang (13, 213) einer Außenwindung der Wicklung (12, 212) entlang von dem einen zum anderen Schenkel (34, 33, 234, 233) erstreckt.
  8. Spule nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schenkel (434, 433) von einer Verstärkungseinlage (414a, 414b) quer überdeckt ist, die sich entlang einer Vorderseite und einer Rückseite der Wicklung (412) erstreckt und vorzugsweise eine Wicklungsinnenseite oder einen Wickelkörper durchgreift oder in diesen einfasst.
  9. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (14, 214, 314a, 314b, 414a, 414b) in wenigstens eine Ausnehmung (36, 236, 316a, 316b, 436) zwischen dem Kopfbereich (32, 232, 432) und dem Fußbereich (31, 231, 431) einfasst.
  10. Spule nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (30, 230, 430) an beiden Querseiten (230a, 230b) eine nutförmige Ausnehmung (36, 236, 436) aufweist, in welche die Verstärkungseinlage (14, 214, 414a, 414b) einfasst und/oder formschlüssig arretiert ist.
  11. Spüle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage in beiden Ausnehmungen formschlüssig festgelegt, festgeklemmt oder eingeklebt ist.
  12. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (14, 214, 414a, 414b) faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt ist.
  13. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingießen des Kunststoffes (20, 120, 220, 320, 420) im Vakuum-Imprägnierungs-Verfahren erfolgt ist.
  14. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (20, 120, 220, 320, 420) aus einem Harz, insbesondere einem Epoxydharz besteht.
  15. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete, gegenläufig gewickelte und an der Wicklungsinnenseite verbundene Wicklungen (112a, 112b, 312a, 312b) zur Bildung einer Doppelscheibenspule (110, 310) deren beide Wicklungsenden am Umfang (113a, 113b, 313a, 313b) angeordnet sind und jeweils mit einem Anschlussstück (130, 150, 330, 350) versehen sind.
  16. Spule nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlussstücke (130, 150, 330, 350) parallel zueinander und durch einen Spalt (118, 318) voneinander isoliert angeordnet sind.
  17. Spule nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spalt (118) eine Isolierschicht (117) angeordnet ist.
  18. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußbereich (31) flächig mit dem Wicklungsende (19) verlötet ist.
  19. Spule nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußbereich (31, 131, 231, 431) mit einem Lot mit einer hohen Schmelztemperatur verlötet ist, die vorzugsweise höher als eine Schmelztemperatur eines zur Anlötung des Leiters verwendeten Lotes ist.
  20. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (12, 112a, 112b, 212, 312a, 312b, 412) aus einem Hochtemperatur-Supraleiter gefertigt ist.
  21. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (12, 112a, 112b, 212, 312a, 312b, 412) aus einem Bandleiter gewickelt ist, der vorzugsweise in der "Pulver-im-Rohr"-Technik oder als Dünnschichtleiter gefertigt ist.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8588876B1 (en) * 2011-03-10 2013-11-19 The Florida State University Research Foundation, Inc. Electric joint design to be used in electromagnetic coils made with high-temperature superconducting tape, aspected wire, or cable
CN108461248B (zh) * 2018-02-08 2022-10-25 中国电力科学研究院有限公司 一种复合超导体线圈
DE102019211478A1 (de) * 2019-07-31 2021-02-04 Bruker Switzerland Ag Magnetspulensektion mit integrierten Joints, insbesondere HTS-LTS-Joints, und zugehörige Magnetanordnung
CN113257514B (zh) * 2021-05-28 2021-10-26 潍坊新力超导磁电科技有限公司 一种全自动插拔式电流引线装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1615685A1 (de) * 1967-10-13 1970-06-04 Bbc Brown Boveri & Cie Elektrische Verbindung zwischen zwei Leitern,von denen mindestens einer aus einem hart-supraleitenden Material besteht
DE2840526C2 (de) * 1978-09-18 1985-04-25 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Supraleiters mit Hilfe eines normalleitenden Kontaktkörpers
GB2267760A (en) * 1992-05-15 1993-12-15 Massachusetts Inst Technology Fabrication of a superconducting NMR magnet using a refractory removable coil form

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191550A (en) 1921-11-18 1923-01-18 Walter Witt Burnham Improvements in or relating to electric coils
US3200299A (en) * 1960-10-04 1965-08-10 Massachusetts Inst Technology Superconducting electromagnet
US3545078A (en) * 1966-03-07 1970-12-08 Reynolds Metals Co Method for making strip conductor coils and parts therefor
DE2811504A1 (de) * 1978-03-16 1979-09-27 Max Planck Gesellschaft Normal- oder supraleitende magnetspule
JPS5678106A (en) * 1979-11-30 1981-06-26 Hitachi Ltd Superconducting coil
JPS6059724A (ja) 1983-09-13 1985-04-06 Toshiba Corp 樹脂モ−ルドコイルの製造方法
US4544979A (en) * 1984-03-22 1985-10-01 Cryomagnetics, Inc. Automatic current lead retractor system for superconducting magnets
JPH01286729A (ja) * 1988-05-12 1989-11-17 Toshiba Corp 超電導機器
JP2986871B2 (ja) 1990-08-22 1999-12-06 株式会社日立製作所 酸化物超電導体および酸化物超電導線ならびに超電導コイル
JP3309390B2 (ja) * 1990-08-24 2002-07-29 住友電気工業株式会社 高温超電導導体巻線
US5369387A (en) * 1992-05-11 1994-11-29 General Electric Company Shim lead power coupling assembly for superconducting magnet
JPH05326248A (ja) * 1992-05-26 1993-12-10 Hitachi Ltd 超電導コイルの接合構造
JPH07142237A (ja) * 1993-11-22 1995-06-02 Toshiba Corp 超電導磁石装置
US5525583A (en) * 1994-01-24 1996-06-11 American Superconductor Corporation Superconducting magnetic coil
EP0709618B1 (de) * 1994-10-27 2002-10-09 General Electric Company Stromzuleitung von supraleitender Keramik
JPH11340029A (ja) * 1998-05-28 1999-12-10 Hitachi Ltd 酸化物超電導コイル
JP3939489B2 (ja) * 2000-08-28 2007-07-04 株式会社日立メディコ 磁石装置およびこれを用いた磁気共鳴イメージング装置
JP2002110416A (ja) * 2000-09-27 2002-04-12 Toshiba Corp 超電導コイルの接続方法と超電導コイル及びその製造装置
JP4058920B2 (ja) * 2001-07-10 2008-03-12 株式会社日立製作所 超電導接続構造
US6985062B2 (en) * 2002-09-13 2006-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Coil component and method of producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1615685A1 (de) * 1967-10-13 1970-06-04 Bbc Brown Boveri & Cie Elektrische Verbindung zwischen zwei Leitern,von denen mindestens einer aus einem hart-supraleitenden Material besteht
DE2840526C2 (de) * 1978-09-18 1985-04-25 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Supraleiters mit Hilfe eines normalleitenden Kontaktkörpers
GB2267760A (en) * 1992-05-15 1993-12-15 Massachusetts Inst Technology Fabrication of a superconducting NMR magnet using a refractory removable coil form

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