高溫超導(dǎo)線圈交流損耗的分析與研究.pdf

1、高溫超導(dǎo)線圈的交流損耗直接關(guān)系到高溫超導(dǎo)儲能磁體的運(yùn)行成本及穩(wěn)定性，因此建立交流損耗測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對高溫超導(dǎo)線圈交流損耗的快速、準(zhǔn)確測量，對于開展YBCO涂層導(dǎo)體的應(yīng)用研究具有重要的意義。本文利用超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)平臺，基于改進(jìn)的電測法，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了高溫超導(dǎo)線圈交流損耗的測試平臺，采用電容補(bǔ)償法來實(shí)現(xiàn)對線圈交流損耗的測量。在不同頻率下，采用鎖相放大器法，對高溫超導(dǎo)線圈的交流傳輸損耗進(jìn)行了多次的實(shí)驗(yàn)研究。
　　 在高溫超導(dǎo)交流損耗機(jī)理的基礎(chǔ)

2、上，研究了高溫超導(dǎo)線材傳輸損耗各種理論模型，探索了高溫超導(dǎo)線圈交流傳輸損耗和頻率之間的關(guān)系。同時，基于對高溫超導(dǎo)線圈交流損耗的多種理論模型和計算方法的系統(tǒng)研究，構(gòu)建了高溫超導(dǎo)線圈交流損耗的數(shù)值計算模型。為了驗(yàn)證該模型，計算了YBCO線圈的交流損耗，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。計算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較好的一致性。
　　 然后，我們對自場（由交變電流產(chǎn)生的磁場）下高溫超導(dǎo)儲能磁體的總損耗進(jìn)行仿真計算，目的是為了估計在交流運(yùn)行條件下的能量損

3、耗。從高溫超導(dǎo)導(dǎo)體電磁特性、幾何結(jié)構(gòu)、運(yùn)行磁場、運(yùn)行狀況及線圈設(shè)計方面對高溫超導(dǎo)線圈交流損耗的減小進(jìn)行討論。
　　 最后本論文針對第二代高溫超導(dǎo)線圈的交流損耗建立了一個新的模型，首先假設(shè)了堆疊磁體中的每一個線圈的運(yùn)行電流是相同的，其次在未穿透區(qū)域磁力線是與線圈平行的，然而穿透區(qū)域隨著深度的不同而變化。它考慮到了在應(yīng)用場中電流和磁場同時存在，且Jc隨著Bz而變化的情況下，計算出的交流損耗和初始磁滯損耗。計算結(jié)果與假設(shè)基本是一致的，