【摘要】：高溫超導(dǎo)體具有體積小、損耗低和載流能力強(qiáng)的優(yōu)勢，作為載流導(dǎo)體應(yīng)用于大容量、低損耗輸電有著廣泛的前景。但其交流損耗阻礙著高溫超導(dǎo)體的商用化進(jìn)程，因?yàn)榻涣鲹p耗直接關(guān)系整個(gè)設(shè)備制冷系統(tǒng)的價(jià)格及運(yùn)行的費(fèi)用，只有把交流損耗降低到一定程度，高溫超導(dǎo)體的優(yōu)越性才能很好地體現(xiàn)出來。因此精確地計(jì)算和測量高溫超導(dǎo)體的交流損耗有著很重要的意義。 本文對(duì)高溫超導(dǎo)體交流損耗計(jì)算的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，，確定了本文以YBCO高溫超導(dǎo)體作為主要研究對(duì)象。應(yīng)用電測法主要對(duì)YBCO高溫超導(dǎo)體以及單層導(dǎo)體樣品進(jìn)行了交流損耗的測量實(shí)驗(yàn)，并且和BSCCO及YBCO-NiW這兩種超導(dǎo)體也做了比較分析。結(jié)果表明YBCO帶材的交流損耗和BSCCO一樣與Norris模型的計(jì)算結(jié)果相一致，但YBCO-NiW由于磁性體基帶的原因，測量方法及仿真方法有所差異，其計(jì)算結(jié)果也和Norris模型不一致。 應(yīng)用COMSOL Multiphysics有限元軟件對(duì)不同排列不同類型的高溫超導(dǎo)體建立了二維有限元計(jì)算模型，基于有限元的數(shù)值模型對(duì)高溫超導(dǎo)體的交流損耗進(jìn)行了仿真計(jì)算，并且與實(shí)驗(yàn)測量和理論結(jié)果做了比較。結(jié)果表明，圓筒形排列的交流損耗最少。BSCCO，YBCO，YBCO-NiW的自場損耗與數(shù)值結(jié)果相同。高溫超導(dǎo)體的非磁化材料對(duì)交流損耗沒有影響，而且證明了不論是幾何結(jié)構(gòu)還是磁場分布，YBCO-NiW導(dǎo)體都是非均勻的。特別是YN導(dǎo)體測得的交流損耗在電壓信號(hào)線排列上是獨(dú)立的。包含1m厚度的超導(dǎo)層的YBCO和YBCO-NiW導(dǎo)體的交流損耗不同于仿真計(jì)算值。最后計(jì)算得到四種超導(dǎo)體的交流損耗是相同的，損耗值與不同的基帶和超導(dǎo)體的厚度是無關(guān)的。
[Abstract]:High-temperature superconductor (HTSC) has the advantages of small volume, low loss and strong current-carrying capacity. It has a wide range of prospects as a current-carrying conductor for large capacity, low-loss transmission. However, the AC loss hinders the commercial process of high temperature superconductors, because the AC loss is directly related to the price and operation cost of the whole equipment refrigeration system, and only reduces the AC loss to a certain extent. The advantages of high temperature superconductors can be well reflected. Therefore, it is of great significance to calculate and measure the AC loss of high temperature superconductors accurately. In this paper, the research status of AC loss calculation of high-temperature superconductor is analyzed, and the main research object of this paper is YBCO high-temperature superconductor. The AC loss measurements of YBCO high temperature superconductor and single layer conductor samples have been carried out by electrometric method, and compared with those of BSCCO and YBCO-NiW superconductors. The results show that the AC loss of YBCO strip is the same as that of Norris model, but the measurement method and simulation method of YBCO-NiW are different due to the reason of magnetic base band, and the calculation results are not consistent with the Norris model. A two-dimensional finite element model for different types of high temperature superconductors is established by using COMSOL Multiphysics finite element software, and the AC loss of high temperature superconductors is simulated based on the finite element numerical model. The results are compared with the experimental measurements and theoretical results. The results show that the alternating current loss of cylindrical arrangement is the least, and the self-field loss of BSCCO and YBCO,YBCO-NiW is the same as the numerical results. The non-magnetized material of high temperature superconductor has no effect on AC loss, and it is proved that the YBCO-NiW conductor is non-uniform both in geometric structure and magnetic field distribution. In particular, the AC loss measured by YN conductors is independent in the arrangement of voltage signal lines. The AC losses of YBCO and YBCO-NiW conductors containing 1 m thickness superconductor are different from those calculated by simulation. The results show that the AC losses of the four superconductors are the same and the loss values are independent of the thickness of the base band and the superconductor.
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM26

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本文編號(hào)：2473091