An HTS (high temperature superconducting) coil without insulation has been investigated since a metallic insulation was suggested in the mid-1980s. The advantage of an insulationless HTS pancake coil is that it is more stable than an insulated HTS pancake coil. This paper focuses on the various characteristics of the insulationless HTS pancake coil related with stability, especially under the external magnetic field. Because HTS pancake coil may be influenced by the external magnetic field in a real operational environment of electrical devices. First, charge-discharge test was performed for the characteristics evaluation of the insulationless HTS pancake coil as compared with insulated HTS pancake coil in liquid nitrogen at 77 K. Based on the experiment results, characteristics evaluation of the insulationless HTS pancake coil was implemented under the external magnetic field. In order to carry out the experiment, we have fabricated a cylindrical solenoid coil to apply the magnetic field. The various characteristics of the insulationless HTS pancake coil were evaluated for charge-discharge and over-current conditions. This paper proves that the insulationless HTS pancake coil is more stable than the insulated HTS pancake under the external magnetic field.
Critical current of high-temperature superconducting (HTS) coil is influenced by its own self magnetic field. Direction and density distribution of the magnetic field around the coil are fixed after the shape of the coil is decided. If the entire part of the HTS tape has homogeneous $I_c$ distribution characteristic, quench would be initiated in fixed location on the coil. However, the actual HTS tape has inhomogeneous $I_c$ distribution along the length. If the $I_c$ distribution of the HTS tape is known, we can expect the spot within the HTS coil that has the highest probability to initiate the quench. In this paper, $I_c$ distribution within the HTS coil under self-field effect is simulated by MATLAB. In the simulation procedure, $I_c$ distribution of the entire part of the HTS tape is assume d to follow Gaussian-distribution by central limit theorem. The HTS coil model is divided into several segments, and the critical current of each segment is calculated based on the-generalized Kim model. Single pancake model is simulated and self-field of HTS coil is calculated by Biot-Savart's law. As a result of simulation, quench-initiating spot in the actual HTS coil can be predicted statistically. And that statistical analysis can help detect or protect the quench of the HTS coil.
We designed and manufactured a 1.8T high temperature superconducting(HTS) insert coil for a NMR magnet operated at 4.2 K. Suitable HTS superconductor and HTS coil were carefully designed and developed. We have selected multi-filamentary Bi2223 conductor fabricated by American Superconductor Corporation(AMSC). The selected conductor consists of Bi2223 filaments of 55, silver stabilizer and stainless steel reinforcement tapes. Therefore, it shows good hoop strength as well as compression tolerance. The conductor has a tape cross-section of 0.31mm x 4.8mm. the Bi2223 conductor shows large anisotropy of critical current. The critical current of conductor in magnetic field parallel to the flat surface are much higher than that in magnetic field perpendicular. The HTS coil has an inner diameter of 78 mm, an outer diameter of 127 mm and a coil length of 600 mm. In this paper, the detailed design, fabrication and test results on the HTS insert coil are presented.
The authors designed a high temperature superconductor (HTS) racetrack coil for a 10 MW class superconducting synchronous wind turbine generator. The designed HTS racetrack coil was analyzed by an electromagnetic finite element method (FEM) to determine the magnetic field distribution, inductance, stress, etc. This paper describes the stress analysis and structure design result of the HTS racetrack coil for 10 MW class superconducting synchronous wind turbine generators, considering orthotropic material properties, a large magnetic field, and the resulting Lorentz force effect. Insulated HTS racetrack coils and no-insulation HTS racetrack coils were also considered. According to the results of the stress analysis, the no-insulation HTS racetrack coil results were better than the insulated HTS racetrack coil results.
The substantial improvement of the signal-to-noise ratio (SNR) can be achieved with small-size samples or low-field MRI system by high-temperature superconducting(HTS) RF coil. The typical HTS RF coil made of HTS thin film is expensive and is limited the coil geometry to planar surface coil. In this study, commercial Bi-2223 HTS tapes was used as RF coil for a 0.35T permanent MRI system. It has advantages of both much lower cost and easier fabrication over HTS thin film coil. SNR gain of the image obtained from the HTS RF coil over a conventional Cu RF coil at room temperature was about 2.4-fold and 1.9-fold using the spin echo pulse sequence and gradient echo pulse sequence respectively.
In general, in most case of high temperature superconducting (HTS) rotating machinery, HTS field coil is rotated. HTS homopolar motor field coil is nat necessary to be rotated and the torque of motor is not strongly related with the field coil. Therefore, HTS homopolar motor has a superior mechanical stability comparing with other HTS rotating machines. These advantages can make the design of HTS field coil and cryostat much more simple. In this paper, HTS field coil was fabricated and tested. Before test, authors habe estimated the critical current of HTS field coil at 77K by simulation using FEA (Finite Element Analysis) software and power law equation. The experiment details and results are presented in this paper, and discussed. The field windings are made with HTS Bi-2223 wire which operates at 77K.
This paper compares the features of second generation (2G) High Temperature Superconducting (HTS) field coil with those of magnesium diboride ($MgB_2$) field coil for a 10 MW class superconducting generator. Both coils can function effectively in their respective magnetic flux density range: 10-12 T for 2G HTS field coil, 2 T for $MgB_2$ superconducting field coil. Even though some leading researchers have been developing 10 MW class superconducting generator with 2G HTS field coil, other research groups have begun to focus on $MgB_2$ wire, which is more economical and suitable for mass production. However 2G HTS wire is still appealing in functions such as in-field property and critical temperature, it shows higher in-field property and critical temperature than $MgB_2$ wire.
Discrepancy between a power supply current and an actual "spiral" coil current makes the conventional 4-probe measurement of a critical current ($I_c$) of a no-insulation (NI) high temperature superconductor (HTS) coil inaccurate and time-consuming. This paper presents a fast and accurate approach for $I_c$ measurement of NI HTS coils. With an NI HTS coil energized at a constant ramping rate, a complete analytic expression for the spiral coil current was obtained from a first-order partial differential equation that derived from an equivalent circuit model of the NI coil. From the analytic solution, both spiral coil current and radial leak current can be obtained simultaneously, which enables fast and accurate measurement of the NI coil $I_c$. To verify the proposed approach, an NI double-pancake (DP) coil, wound with GdBCO tapes of $6mm{\times}0.1mm$, was constructed and its $I_c$ was repeatedly measured with various ramping rates in a bath of liquid nitrogen at 77 K. The measured results agreed well with the calculated ones, which validates the proposed approach to measure $I_c$ of an NI HTS coil.
Before applying HTS power device to the real utility system, a system analysis should be carried out by some simulator. PSCAD/EMTDC simulation tool is one of the most popular system analysis. Unfortunately the model component for HTS coil is not provided in the PSCAD/EMTDC simulation tool. In this paper, the model component for the HTS coil has been developed considering the real field data, temperature and magnetic field, of the HTS coil. The numerical model of HTS coil in PSCAD/EMTDC was designed by using the real experimented data obtained from the $AMSC^{TM}$ wire characteristic. The developed model component for HTS coil could be variously used when the power system includes HTS coil.
NMR over 1 GHz (23.5 T) level has difficulties in design and fabrication with only low temperature superconducting (LTS) wire because of its material characteristics such as the decay of critical current under the magnetic field. Because High temperature superconducting (HTS) tape has a good performance under the extremely high magnetic field, it has been developed for high-field magnet over 23.5 T. In this paper, the LTS magnet was made for applying magnetic fields externally and the HTS coil was designed and fabricated. The electromagnetic field analysis has been done with respect to the structure and the operating current of the LTS and HTS coil. Considering to the field homogeneity and the center field, the design parameters which is suitable for the HTS coil were found. The HTS insert coil was impregnated with epoxy resin in order to prevent the movement of winding during energizing the magnet. The hybrid magnet (LTS/HTS) magnet was fabricated and tested based on the design parameters. The experimental result shows that the LTS background magnet and the HTS insert coil can be operated stable beyond 220 A and 210 A. The final value 4.32 T at the center was acquired.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.