【摘要】：高溫超導(dǎo)線材的各向異性一直影響其在工程中的使用性能,臨界電流主要受磁體最大垂直磁場(chǎng)(垂直于帶材表面)決定,最大應(yīng)力通常出現(xiàn)在最大軸向磁場(chǎng)(平行于帶材表面)處.文章針對(duì)單螺線管超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體,從增大臨界電流和減小機(jī)械應(yīng)力兩方面出發(fā),提出一種新的超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法.利用MATLAB從不同徑高比(平均半徑/高)著手,計(jì)算帶材總長度為2000m的多組磁體結(jié)構(gòu)參數(shù),建立了單螺線管超導(dǎo)磁體的有限元模型,結(jié)合COMSOL仿真軟件獲得多組結(jié)構(gòu)參數(shù)的應(yīng)力、磁場(chǎng)分布以及磁場(chǎng)最大值,將承受最大應(yīng)力區(qū)域的磁體轉(zhuǎn)移至磁體兩端中部區(qū)域.對(duì)參與轉(zhuǎn)移的磁體參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,分析對(duì)比不同轉(zhuǎn)移參數(shù)對(duì)磁體應(yīng)力和臨界電流的影響.仿真結(jié)果表明,對(duì)比常規(guī)磁體,優(yōu)化后的磁體能有效減小最大垂直磁場(chǎng)從而增大臨界電流,減小最大軸向磁場(chǎng)從而減小最大應(yīng)力,對(duì)超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體的優(yōu)化具有重要意義.
[Abstract]:The anisotropy of HTS wire has always affected its performance in engineering. The critical current is mainly determined by the maximum vertical magnetic field (perpendicular to the strip surface) of the magnet. The maximum stress usually occurs at the maximum axial magnetic field (parallel to the strip surface). In this paper, a new optimization method for superconducting energy storage magnets with single solenoid is proposed from the aspects of increasing critical current and reducing mechanical stress. By using MATLAB to calculate the structural parameters of multi-groups of magnets with total length of 2000m from different diameter-height ratios (mean radius / height), a finite element model of single-solenoid superconducting magnets is established, and the stress of multiple structural parameters is obtained by using COMSOL simulation software. The distribution of the magnetic field and the maximum value of the magnetic field transfer the magnets subjected to the maximum stress to the middle region of the two ends of the magnets. The effects of different transfer parameters on the stress and critical current of the magnets were analyzed and compared. The simulation results show that compared with conventional magnets, the optimized magnets can effectively reduce the maximum vertical magnetic field and increase the critical current, decrease the maximum axial magnetic field and thus reduce the maximum stress, which is of great significance to the optimization of superconducting energy storage magnets.
【作者單位】： 四川大學(xué)電氣信息學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51207097) 教育部博士點(diǎn)基金(批準(zhǔn)號(hào):20120181120100)資助的課題~~
【分類號(hào)】：O511.3

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本文編號(hào)：2395822