Testing av superledende spoler

Abstract

Tradisjonelle induksjonsovner bruker vekselstrøm for å indusere strømmer og varme opp større aluminiumsdeler. Effektiviteten til ovnene ligger normalt mellom 55-60%, noe som gir et stort forbedringspotensial. Ved å erstatte kobberspolene med spoler av superledere og vekselstrømmen med likestrøm vil tapene i spolene bli neglisjerbare. Aluminiumsdelen som skal varmes opp må da roteres for å se et vekslende felt, noe som medfører en samlet virkingsgrad for systemet på ca 90 %. SINTEF har sammen med flere samarbeidspartnere konstruert en 200kW induksjonsovn basert på MgB2 superleder. Denne rapporten tar for seg sammensammensetning og testing av en superledende spole for bruk i den planlagte induksjonsovnen. I rapporten er alle nødvendige deler og metoder for å sette sammen spolen beskrevet og forklart. Spolen består av totalt 16 disker som ble skjøtet sammen i serie. Hver disk er 550m og er viklet i en dobbel pannekake konstruksjon med 2 ganger 75 vindinger i hver disk. Under testingen brukte spolen 120 timer på å nå en stabil temperatur som lå under den kritisk temperatur for MgB2 superlederen (37K), og det ble gjort tester ved å føre en strøm på maks 10A gjennom spolen. Under strømtestene ble spenningsoppbygningen over alle skjøtene samt over alle spolediskene målt. Strømtestene avslørte at alle skjøtene i spolen hadde en motstand på under 60nΩ. En av spolediskene skilte seg ut og hadde en motstand på 66,6uΩ ved 10A, noe som tyder på et spoledisken har en defekt. Motstanden var for høy til å kunne gjøre tester med den planlagte strømstyrken på 200A. Induktansen til spolen ble målt til 4,9H.