本文關(guān)鍵詞：環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的漏磁場(chǎng)分析與研究

  更多相關(guān)文章： 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體 ANSYS有限元仿真 漏磁場(chǎng) 電磁結(jié)構(gòu)分析

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,以傳統(tǒng)的燃煤、石油化石燃料為代表的能源逐漸被可再生能源所取代。儲(chǔ)能技術(shù)作為可再生能源的核心技術(shù),對(duì)可再生能源的廣泛使用起著主導(dǎo)作用。儲(chǔ)能技術(shù)按照具體形態(tài)分為很多種,包括飛輪儲(chǔ)能、抽水儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能等。超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)正常工作時(shí)存儲(chǔ)的是電磁能,能夠快速的和電網(wǎng)進(jìn)行大功率的能量交換,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗存儲(chǔ)、無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)用、維護(hù)簡(jiǎn)單污染小,與其他的儲(chǔ)能方式相比有明顯的優(yōu)勢(shì)。超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體作為超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,在正常工作時(shí)通入極大的電流,能夠產(chǎn)生108J/m3的能量密度,產(chǎn)生數(shù)特斯拉級(jí)的中心場(chǎng)強(qiáng),但磁體工作時(shí)在磁體系統(tǒng)外圍空間產(chǎn)生的雜散磁場(chǎng)會(huì)對(duì)周邊的設(shè)備及工作人員產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體作為整個(gè)系統(tǒng)最關(guān)鍵的設(shè)備,要使超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)在工業(yè)上的使用發(fā)揮更大的作用,減小雜散磁場(chǎng)帶來(lái)的不利影響是很有必要的。本文主要針對(duì)超導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)之一的環(huán)型磁體的漏磁場(chǎng)進(jìn)行分析研究,首先對(duì)超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理進(jìn)行了介紹,并對(duì)超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括總結(jié)。其次,在高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體進(jìn)行電磁場(chǎng)分析的理論基礎(chǔ)和超導(dǎo)螺線管線圈磁場(chǎng)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上,結(jié)合ANSYS電磁場(chǎng)有限元仿真分析軟件,采用解析法與數(shù)值分析法相結(jié)合的方法,對(duì)六單元、八單元、十二單元環(huán)型、單螺管型磁體進(jìn)行漏磁場(chǎng)分析,得到磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量和等參數(shù)的分布云圖及路徑圖,將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比得到環(huán)型磁體的優(yōu)勢(shì)所在。最后,在環(huán)型磁體進(jìn)行電磁場(chǎng)分析的前提下,得出其受電磁力的分布圖,進(jìn)而在電磁結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)上,對(duì)帶有支撐結(jié)構(gòu)的環(huán)型單元線圈進(jìn)行ANSYS受力仿真分析,得到發(fā)生位移形變的磁體線圈結(jié)構(gòu)。再轉(zhuǎn)而對(duì)形變后的環(huán)型單元線圈進(jìn)行漏磁場(chǎng)分析,對(duì)比總結(jié)漏磁場(chǎng)的變化。其仿真分析結(jié)果為磁體結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化、改進(jìn)提供參考依據(jù),對(duì)其在工作中帶來(lái)的漏磁場(chǎng)采取的屏蔽措施具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：超導(dǎo)磁儲(chǔ)能 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體 ANSYS有限元仿真 漏磁場(chǎng) 電磁結(jié)構(gòu)分析
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM26;TK02
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 論文的研究背景和意義9-10
• 1.2 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)10-12
• 1.2.1 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能原理10-11
• 1.2.2 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)成11-12
• 1.2.3 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.3 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 2 高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的電磁分析基本理論與方法15-20
• 2.1 引言15
• 2.2 高溫超導(dǎo)磁體電磁場(chǎng)的分析基礎(chǔ)15-18
• 2.2.1 電磁場(chǎng)分析基礎(chǔ)15
• 2.2.2 超導(dǎo)螺管線圈磁場(chǎng)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型15-18
• 2.3 ANSYS有限元電磁場(chǎng)分析簡(jiǎn)介18-19
• 2.3.1 有限元分析簡(jiǎn)介19
• 2.3.2 ANSYS電磁場(chǎng)分析19
• 2.4 小結(jié)19-20
• 3 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的漏磁場(chǎng)分析20-38
• 3.1 引言20
• 3.2 單螺管磁體的漏磁場(chǎng)分析20-26
• 3.2.1 單螺管磁體的磁場(chǎng)分布20-21
• 3.2.2 高溫超導(dǎo)帶材的選擇21
• 3.2.3 單螺管磁體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)21-22
• 3.2.4 單螺管磁體的ANSYS仿真參數(shù)計(jì)算22
• 3.2.5 單螺管磁體的ANSYS漏磁場(chǎng)分析22-24
• 3.2.6 ANSYS漏磁場(chǎng)仿真結(jié)果分析24-26
• 3.3 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的漏磁場(chǎng)分析26-35
• 3.3.1 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)26-28
• 3.3.2 環(huán)型磁體的磁場(chǎng)分布28-30
• 3.3.3 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的ANSYS漏磁場(chǎng)分析30-31
• 3.3.4 ANSYS漏磁場(chǎng)仿真結(jié)果分析31-35
• 3.4 環(huán)型、單螺管型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的漏磁場(chǎng)分析比較35-36
• 3.5 小結(jié)36-38
• 4 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的電磁結(jié)構(gòu)分析38-51
• 4.1 引言38
• 4.2 環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體結(jié)構(gòu)分析的理論基礎(chǔ)38-41
• 4.2.1 環(huán)型磁體所受電磁力分析38-40
• 4.2.2 環(huán)型磁體單元線圈所受電磁力的分析計(jì)算40-41
• 4.3 帶有支撐結(jié)構(gòu)的環(huán)型高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體41-42
• 4.4 環(huán)型磁體的ANSYS結(jié)構(gòu)仿真分析42-47
• 4.4.1 ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的步驟42
• 4.4.2 建立ANSYS結(jié)構(gòu)分析有限元模型42-45
• 4.4.3 施加載荷并求解45
• 4.4.4 環(huán)型磁體ANSYS電磁結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果分析45-47
• 4.5 形變后環(huán)型磁體單元線圈的ANSYS漏磁場(chǎng)分析47-50
• 4.6 小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果57

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 何清;竇建中;周世平;金濤;唐躍進(jìn);焦豐順;任麗;李敬東;石晶;;百千焦級(jí)高溫超導(dǎo)環(huán)型SMES磁體設(shè)計(jì)研究[J];低溫與超導(dǎo);2012年10期

，

本文編號(hào)：741068