發(fā)布時間：2017-06-26 04:00

  本文關鍵詞：第二代高溫超導體超導股線交直流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著超導科學技術的發(fā)展,高溫超導材料在機械性能和電磁特性上取得了顯著的進步。與其他超導材料相比,第二代高溫超導導體(REBCO CC)具有較低的損耗和高載流能力的特點。近些年,第二代高溫超導導體實現(xiàn)了大規(guī)模商業(yè)化生產,因此極大地促進了高溫超導導體在超導電纜、超導變壓器,超導限流器和高場磁體等電力設備的應用。近期,用于電力設備的超導高載流導體被相繼提出,例如Roebel Assembled Coated Conductor, twisted stacked-tape cable和compact conductor on round core cables。本文設計研究了一種新型的高溫超導導體,由第二代高溫超導材料REBCOCC制作而成,呈中心對稱結構。高溫超導股線主要有超導部分、金屬填充部分和金屬包套部分。分析了高溫超導股線結構的特點,詳細介紹了股線各個部分材料的設計和選擇,加工制作了高溫超導股線,詳細介紹了股線的加工流程。利用Ansoft Maxwell軟件建立高溫超導股線模型,得到了股線自場下的磁場分布,使用插值法根據自場下磁場分布計算出自場下股線臨界電流。在自場下臨界電流仿真計算方法的基礎上,又進一步計算出股線在恒定外場的臨界電流,給出了臨界電流隨磁場強度和磁場角度的變化曲線,分析了其變化規(guī)律。在液氮溫度下對其自場臨界電流和外場下臨界電流分別進行了測量,實驗結果與仿真結果基本吻合,證明了計算的合理性。交流損耗對于任何一個交流設備的設計都是是一個重要的因素,它從而決定了相應的冷卻系統(tǒng)的容量和運行效率。分別從理論上討論了高溫超導股線的磁滯損耗、渦流損耗和耦合損耗。通過有限元法分析和模擬的磁場分布,不同的模型被用來計算股線不同的損耗類型。建立損耗測量平臺,股線交流損耗也在77 K下用傳統(tǒng)的電法進行測量并與計算結果比較。表明計算正確性,并對損耗進行分析。
【關鍵詞】：高溫超導導體 股線 臨界電流 交流損耗
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM26
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題的背景及意義9-10
• 1.2 國外大電流超導導體的現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 CORC導體10-11
• 1.2.2 Roebel Cable導體11-12
• 1.2.3 TSTC導體12-13
• 1.2.4 HTS High Current Cable13-14
• 1.2.5 100kA HTS Conductor14-15
• 1.3 國內超導導體的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.1 高溫超導大電流引線15-16
• 1.4 本文的主要研究內容16-18
• 第2章 高溫超導體超導股線的設計與制作18-24
• 2.1 高溫超導股線的設計18-19
• 2.2 高溫超導股線的制作19-23
• 2.2.1 股線的制作工程20-23
• 2.3 本章小結23-24
• 第3章 高溫超導股線直流特性的分析研究24-33
• 3.1 高溫超導股線的磁場仿真24-26
• 3.1.1 高溫超導股線模型24-25
• 3.1.2 高溫超導股線仿真25-26
• 3.2 高溫超導股線的臨界電流計算26-30
• 3.3 外場下股線臨界電流的計算30-32
• 3.4 本章小結32-33
• 第4章 股線直流特性試實驗研究33-40
• 4.1 自場下股線臨界電流33-36
• 4.1.1 臨界電流實驗33-34
• 4.1.2 實驗數(shù)據處理34-36
• 4.2 外場下臨界電流的實驗36-39
• 4.2.1 臨界電流實驗36-38
• 4.2.2 外場下臨界電流實驗結果38-39
• 4.3 本章小結39-40
• 第5章 高溫超導股線交流損耗的研究40-53
• 5.1 高溫超導股線的損耗分析40
• 5.2 高溫超導股線的損耗計算40-46
• 5.2.1 磁滯損耗的計算41-43
• 5.2.2 渦流損耗計算43-44
• 5.2.3 耦合損耗的計算44-45
• 5.2.4 高溫超導股線交流損耗計算45-46
• 5.3 高溫超導股線交流損耗實驗46-49
• 5.3.1 交流損耗實驗平臺46-48
• 5.3.2 實驗測量48-49
• 5.4 交流損耗的結果分析49-52
• 5.5 本章小結52-53
• 第6章 總結與展望53-55
• 6.1 總結53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參加科研工作59-60
• 致謝60

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本文編號：484655