本文關(guān)鍵詞：高溫超導(dǎo)磁體的電磁熱分析方法

  更多相關(guān)文章： 高溫超導(dǎo)磁體 電磁熱分析 熱穩(wěn)定 交流損耗 分磁環(huán) 電感變化

【摘要】：超導(dǎo)磁體的電磁熱穩(wěn)定性直接影響超導(dǎo)裝置以及含超導(dǎo)裝置電磁系統(tǒng)(如電力系統(tǒng))的運(yùn)行特性。高溫超導(dǎo)體的電磁特性與溫度、電流、磁場(chǎng)矢量相關(guān)并表現(xiàn)出明顯的非線性,因此,高溫超導(dǎo)磁體的穩(wěn)定性分析極其復(fù)雜,必須綜合考慮電流、磁場(chǎng)、溫度以及磁體內(nèi)部熱量、冷卻條件等多種因素。本文研究了影響高溫超導(dǎo)磁體電磁、熱穩(wěn)定性的交流損耗分析方法,高溫超導(dǎo)磁體電感與電流、磁場(chǎng)、溫度的相關(guān)關(guān)系,探討了減小高溫超導(dǎo)磁體內(nèi)部熱量的電流引線漏熱優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、超導(dǎo)導(dǎo)線接頭電阻焊接技術(shù)等關(guān)鍵問(wèn)題,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體內(nèi)容如下:(1)建立了不同帶材特性下的交流損耗計(jì)算模型,使用該模型分析了不同交流幅值下高溫超導(dǎo)雙餅中的損耗大小;構(gòu)建了有限元方法電磁熱分析直接耦合模型,并使用該模型計(jì)算并分析了不同制冷條件下磁體的溫度分布,為評(píng)估高溫超導(dǎo)磁體的電磁熱穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)。(2)研究了提高高溫超導(dǎo)磁體電磁熱穩(wěn)定性的相關(guān)技術(shù),提出了使用分磁環(huán)減小儲(chǔ)能磁體交流損耗的方法,該方法考慮了磁儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的電流形態(tài),能夠有效抑制磁體損耗;改進(jìn)了電流引線的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,制作了額定電流為250A的二元電流引線;開(kāi)發(fā)了可保證工程實(shí)踐中低電阻導(dǎo)線接頭焊接一致性的超導(dǎo)帶材壓力焊接機(jī);探討了無(wú)絕緣高溫超導(dǎo)磁體的基礎(chǔ)特性,無(wú)絕緣磁體可能提升直流高溫超導(dǎo)磁體熱穩(wěn)定性。(3)采用電磁熱耦合模型,并考慮磁場(chǎng)在高溫超導(dǎo)導(dǎo)線中的穿透特性,分析了在不同溫度、不同載流條件下高溫超導(dǎo)磁體的電感變化特性,其研究成果對(duì)高溫超導(dǎo)磁體電感的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：高溫超導(dǎo)磁體 電磁熱分析 熱穩(wěn)定 交流損耗 分磁環(huán) 電感變化
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM26
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況11-13
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 2 基礎(chǔ)理論和分析技術(shù)15-23
• 2.1 超導(dǎo)體的基本性質(zhì)15-16
• 2.2 高溫超導(dǎo)帶材16-21
• 2.3 有限元軟件21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 高溫超導(dǎo)磁體的電磁熱分析的方法23-47
• 3.1 磁場(chǎng)計(jì)算23-27
• 3.2 交流損耗計(jì)算27-39
• 3.3 傳熱計(jì)算39-41
• 3.4 電磁熱耦合計(jì)算41-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 4 提高磁體熱穩(wěn)定性的手段47-63
• 4.1 減小引線漏熱47-51
• 4.2 降低交流損耗51-57
• 4.3 減小接頭電阻57-60
• 4.4 采用無(wú)絕緣磁體60-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 5 磁體電磁熱分析63-86
• 5.1 高溫超導(dǎo)磁體電感和溫度的關(guān)系63-68
• 5.2 高溫超導(dǎo)環(huán)形磁體68-79
• 5.3 高溫超導(dǎo)無(wú)絕緣背景場(chǎng)磁體79-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 6 總結(jié)與展望86-88
• 6.1 全文總結(jié)86-87
• 6.2 下一步的工作87-88
• 致謝88-90
• 參考文獻(xiàn)90-96
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文96-98
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參與申請(qǐng)的專利98-99
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目99

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王超;王秋良;;一種新的高溫超導(dǎo)磁體電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];低溫物理學(xué)報(bào);2006年02期

2 林良真;高溫超導(dǎo)磁體研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代物理知識(shí);2000年03期

3 張京業(yè),許愛(ài)霞,陳敬林;Bi2223/Ag帶小型高溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)磁體設(shè)計(jì)[J];低溫物理學(xué)報(bào);2003年02期

4 許愛(ài)霞,張京業(yè),陳敬林,王福堂,丁立人,高秉均;固氮冷卻的高溫超導(dǎo)磁體[J];低溫物理學(xué)報(bào);2003年S1期

5 張博;余運(yùn)佳;王秋良;;高溫超導(dǎo)磁體指數(shù)損耗分析[J];低溫物理學(xué)報(bào);2006年01期

6 張宏杰;宗軍;勵(lì)慶孚;;遺傳-蟻群混合算法在高溫超導(dǎo)勻場(chǎng)磁體優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];低溫物理學(xué)報(bào);2006年03期

7 唐斯密;吳鋼;王惠齡;黃平;張青枝;;直接冷卻的高溫超導(dǎo)磁體熱穩(wěn)定性有限元仿真[J];低溫與超導(dǎo);2006年06期

8 楊誠(chéng);;高溫超導(dǎo)磁體與普通磁體的實(shí)驗(yàn)研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年01期

9 徐建中;馮遵安;;高溫超導(dǎo)磁體熱應(yīng)力的有限元數(shù)值模擬[J];淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào);2008年05期

10 戴陶珍;唐躍進(jìn);石晶;王立奎;;電力系統(tǒng)用高溫超導(dǎo)磁體的熱穩(wěn)定性分析[J];低溫與超導(dǎo);2008年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張超驥;;磁共振成像高溫超導(dǎo)磁體[A];加入WTO和中國(guó)科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對(duì)策（下冊(cè)）[C];2002年

2 宋萌;曹昆南;王達(dá)達(dá);胡南南;王龍;;高溫超導(dǎo)磁體試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集[C];2012年

3 宋萌;曹昆南;王達(dá)達(dá);胡南南;王龍;;高溫超導(dǎo)磁體試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

4 唐文彬;代義軍;;傳導(dǎo)冷卻的高溫超導(dǎo)磁體電流引線數(shù)值優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 竹木;我國(guó)研制成功首臺(tái)3.2T傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 鄧序之;高溫超導(dǎo)磁體的電磁熱分析方法[D];華中科技大學(xué);2015年

2 馮遵安;高溫超導(dǎo)磁體應(yīng)變的光纖探測(cè)與數(shù)值模擬[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（電工研究所）;2004年

3 雷海;高溫超導(dǎo)SMES磁體能量損耗的分析[D];華中科技大學(xué);2007年

4 王超;Bi系高溫超導(dǎo)磁體的電磁設(shè)計(jì)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（電工研究所）;2005年

5 陳傳;高溫超導(dǎo)磁體微磁通泵的研究[D];東北大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：729220