本文分析了高溫超導帶材不同排列對交流損耗的影響。首先以Brandt方法為基礎建立二維數(shù)值計算模型,即在Maxwell方程中同時引入標量位φ和矢量位A,再結合泊松方程和YBCO超導體E-J性,求解獲得每點電流密度的分布。隨后對不同頻率和n值時的交流損耗進行研究,將計算結果與Norris模型結果對比以驗證理論模型的正確性,結果顯示頻率增大時交流損耗減小,n值較大時交流損耗較小。然后將單帶模型擴展為兩根帶材不同間距的模型,考慮兩根帶材之間互感作用,分析帶材之間的間距對交流損耗的影響,結果表明交流損耗隨間距的增大而減小。為了模擬不同排列模型真實的電磁環(huán)境,在Comsol Multiphysics有限元軟件中將H公式與高溫超導體E-J關系結合以得到磁場H的解。以此模型理論為基礎,本文建立兩根帶材垂直排列與水平排列的模型,研究兩種排列模型中帶材間距對交流損耗的影響,結果顯示兩種排列模型中帶材損耗均隨間距的增大而減小,且間距相同時水平排列模型的損耗較小。之后將模型擴展,在帶材超導層上加入磁性基底,研究磁性基底對超導層交流損耗的影響,結果說明了磁性基底的位置影響了超導層的損耗。隨后建立超導帶材堆疊模型... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同頻率下帶材之間間距對交流損耗的影響a)—15Hz;b)f=270HzFigure2-2TheinfluenceofgapsbetweenthetapesonAClossatdifferentfrequenciesa)f=15Hz;b)

進行了研究，計算得到了無限根組合帶材的磁滯損耗。垂直排列模型（圖3-1 )單位長度帶材的自場磁滯損耗可以由下面的公式得到：? /4 ll 、 ，「tanh2(;r;c/Z))-tanh2(;nv/￡)), ,…、P^^aAr ib-x)xarcxanh —— dx (3-1)；r b ^ tanh {Tcb / D) - tanh (;rw / D)其中為帶的厚度，2b為帶的寬度，￡>為帶間距。D ( cosh(;r6 / D))w = —ar cosh 廠」 (3-2)和分別為傳輸電流幅值和臨界電流。水平排列模型（圖3-2)單位長度帶材的自場磁滯損耗由下面公式計算：/> =今⑵ 4i>_ 小肌 2(;rWZ)-tanh>WZ0]^；r "*?- tanh (;rb / L)- tanh (ttw / L)L , f cosh(;r6/Z)、w = —ar cosh p h-；r [cos(;rb/JLI^)J (34)a為帶的厚度，26為帶的寬度，i：為排列周期。上述解析表達式都是針對于無限多根超導帶材的的情況，而實際應用中的超導帶材總是有限的，為了較好的研究不同間距時兩種排列方式下的交流損耗，本文應用有限元方法對損耗進行計算。0 y ~7^…T丁 I I? > ?！I

和分別為傳輸電流幅值和臨界電流。水平排列模型（圖3-2)單位長度帶材的自場磁滯損耗由下面公式計算：/> =今⑵ 4i>_ 小肌 2(;rWZ)-tanh>WZ0]^；r "*?- tanh (;rb / L)- tanh (ttw / L)L , f cosh(;r6/Z)、w = —ar cosh p h-；r [cos(;rb/JLI^)J (34)a為帶的厚度，26為帶的寬度，i：為排列周期。上述解析表達式都是針對于無限多根超導帶材的的情況，而實際應用中的超導帶材總是有限的，為了較好的研究不同間距時兩種排列方式下的交流損耗，本文應用有限元方法對損耗進行計算。0 y ~7^…T丁 I I? > ?！I 2b II圖3-1垂直排列模型Figure 3-1 Vertical arrangement modelD16

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同排列下高溫超導帶材交流損耗的仿真計算[J]. 堵益高,馬勇虎,沈錦飛.  低溫與超導. 2013(08)
[2]YBCO超導帶材的結構、特性和制備方法[J]. 王醒東.  廣州化工. 2013(13)
[3]Bi-2223帶材有阻焊接接頭電阻特性的研究[J]. 張宏杰,宗軍,王素麗,勵慶孚.  低溫物理學報. 2006(03)

博士論文
[1]高溫超導帶材及線圈的交流損耗[D]. 張國民.中國科學院研究生院（電工研究所） 2003

碩士論文
[1]第二代高溫超導帶材電磁特性的研究[D]. 李袖.華北電力大學（北京） 2011



本文編號：2922134