高温超导磁阻电机的研究

本文针对超导磁阻电机结构并结合临界态模型,利用有限元法计算电机内部磁场和交直轴电抗,借以分析电机稳态工作特性,通过样机构造及其性能测试和分析,证实了HTS磁阻电机较传统电机能够以更小体积和重量实现更大的输出功率、更高的功率因数和效率,此项研究为百kW-MW级HTS磁阻发电/电动机研发奠定了良好的理论和实践基础.     

低温功率器件驱动电路实验研究

低温电力电子技术的发展日益得到重视,主要是由于功率器件(如功率MOSFET和IGBT等)在低温下表现出更好的性能,如更低的通态阻抗,更高的开关频率等.为了实验测试和充分利用功率器件在低温下的这些性能,急需寻找或设计可以在低温下稳定可靠工作的功率器件驱动电路.我们在对目前商业化的驱动芯片进行分析的基础上,从中挑选了三种在低温下进行实验,对其输出波形随温度的变化进行研究,首次发现了可以在-196℃(77K)稳定工作的驱动芯片,其驱动性能基本能够满足低温下驱动功率器件的要求,为功率器件低温特性测试及低温功率变换电路的设计奠定了坚实的基础.     

航天发射超导磁浮平台设计的初步实验研究

鉴于未来航天发射安全、可靠、低成本的要求,国外先后提出了不同磁悬浮系统助推发射运载器的概念及方案.我们基于初步拟定的高温超导磁悬浮发射系统方案,展开了相应的研究和探索.本文从磁浮系统悬浮力和稳定性综合考虑出发,建立配套高温超导实验测试系统,研究和比较了NdFeB永磁轨道构型和高温超导块材组合对磁浮系统性能的影响,并进行了定性的分析,其结果对小型缩比磁悬浮发射试验平台的构造具有极其重要的现实意义.     

非对称型IGBT的低温特性研究

研究表明，半导体材料在低温环境下性能可以得到很大改善．功率MOSFET低温下的优异特性已被深入揭示．本文研究了NPT型IGBT在77～300K之间的特性，实验表明，低温下NPT型IGBT的通态压降。开关损耗都有明显下降，关断拖尾现象也得到明显改善。而门槛电压略有上升．在此基础上。分析了其低温特性的物理机制以及在超导领域的潜在应用．     

非对称型IGBT的低温特性研究

研究表明,半导体材料在低温环境下性能可以得到很大改善.功率MOSFET低温下的优异特性已被深入揭示.本文研究了NPT型IGBT在77～300K之间的特性,实验表明,低温下NPT型IGBT的通态压降,开关损耗都有明显下降,关断拖尾现象也得到明显改善,而门槛电压略有上升.在此基础上,分析了其低温特性的物理机制以及在超导领域的潜在应用.     

高温超导磁阻电机的研究

本文针对超导磁阻电机结构并结合临界态模型，利用有限元法计算电机内部磁场和交直轴电抗，借以分析电机稳态工作特性，通过样机构造及其性能测试和分析，证实了HTS磁阻电机较传统电机能够以更小体积和重量实现更大的输出功率、更高的功率因数和效率，此项研究为百kW-MW级HTS磁阻发电／电动机研发奠定了良好的理论和实践基础．     

HTS块材与磁场间相互作用估算方法研究

HTS块材电磁机构日趋复杂,为了实现系统结构和电磁设计的优化需要建立一种简单可靠的方法来估算系统内部的相互作用.描述HTS磁学特性通常采用热激活磁通跳跃、磁通流动等系列模型,用其描述相互作用各有优缺点.为此,我们实验测试了HTS块材与永磁间相互作用随空间相对位置变化,并基于HTS完全抗磁性和临界态模型构造的B(H)曲线进行模拟仿真,通过与实验结果的比较,力求寻找一种方便可行、较为准确及可靠的HTS块材与磁场间相互作用估算方法.     

航天发射超导磁浮平台设计的初步实验研究

鉴于未来航天发射安全、可靠、低成本的要求，国外先后提出了不同磁悬浮系统助推发射运载器的概念及方案．我们基于初步拟定的高温超导磁悬浮发射系统方案，展开了相应的研究和探索．本文从磁浮系统悬浮力和稳定性综合考虑出发，建立配套高温超导实验测试系统，研究和比较了NdFeB永磁轨道构型和高温超导块材组合对磁浮系统性能的影响，并进行了定性的分析，其结果对小型缩比磁悬浮发射试验平台的构造具有极其重要的现实意义．     

HTS块材与磁场间相互作用估算方法研究

HTS块材电磁机构日趋复杂，为了实现系统结构和电磁设计的优化需要建立一种简单可靠的方法来估算系统内部的相互作用．描述HTS磁学特性通常采用热激活磁通跳跃、磁通流动等系列模型，用其描述相互作用各有优缺点．为此，我们实验测试了HTS块材与永磁间相互作用随空间相对位置变化．并基于HTS完全抗磁性和临界态模型构造的B（H）曲线进行模拟仿真，通过与实验结果的比较．力求寻找一种方便可行、较为准确及可靠的HTS块材与磁场间相互作用估算方法．