超导磁体低频交流损耗实验

随着科学技术和工业的发展,超导电技术的应用已开始由直流向交流(交变电流或交变磁场)下发展。如质子同步加速器中的脉冲磁体,交流电的传输,交流电机等都在采用超导新技术。它比常规导体有场强高和损耗低的优点。采用超导体,可以使设备的重量减轻,体积缩小,节省电力。但是,目前在交流下应用的超导线圈几乎都运行在低频,因为在频率较高时运行损耗过大和电性不稳定。     

基于积分法的超导交流损耗测量系统

高温超导材料的交流损耗是超导设备在电力应用的一个重要参数,直接影响着超导设备的稳定性及实际电力的运行情况。结合Lab VIEW采用一种基于积分法测量高温超导体交流损耗的新方法。与其他测量方法相比,积分法测量更具有实时性和简便性。测量高温超导电流引线在47Hz下的交流损耗,测量数据与Norris理论模型进行比较,具有良好的一致性,验证了试验系统的准确性和可行性。     

NbTi-Cu二组元、NbTi-Cu-CuNi三组元超导磁体交流损耗实验比较

我们用电子积分技术测量磁滞迴线的方法,分别测试了NbTi-Cu二组元和NbTi-Cu-CuNi三组元复合线磁体的交流损耗.本文报告了实验结果并把这些结果作了定性的比较.通过比较可以看出:在我们实验范围内,(1)NbTi-Cu二组元复合线磁体的损耗正比于磁体的磁场峰值和励磁速度.(2)NbTi-Cu-CuNi三组元复合线磁体的损耗正比于磁场峰值,但随励磁速度增加而下降.     

高温超导YBCO带材的交流传输电流损耗测量

文中对不同频率不同幅值的交变电流下高温超导体YBCO带材的交流传输损耗进行了实验研究。实验在77K下,对Superpower公司生产的SCS4050型号带材采用电测法通过锁相放大器进行了交流损耗值的测量,并将其工作电流为50Hz时的测量结果与Norris矩形模型估算值进行了对比,同时也给出了15Hz到300Hz不同频率下交流损耗测量结果的比较分析。     

Bi系带材交流损耗测量的实验研究

超导带材交流损耗的测量是判断带材性能好坏的重要手段,也能为研究超导带材的交流损耗机理提供很好的方法. 文章介绍了采用传输电流法测量交流损耗的基本原理和要解决的技术难点,并详细讨论了采用不同的比较信号对测量结果的影响,指出利用超导体的零电阻特性,在小电流I(I相似文献   

基于补偿法的超导单元交流损耗测量系统设计

交流损耗是影响超导电力装置运行稳定性和成本的关键因素之一.本文提出了一种基于电压补偿法的大载流超导单元交流损耗测量方法,通过串联在回路中的大电流补偿线圈,抵消超导单元的感性电压来实现.在系统设计上,通过数据采集卡和运动控制器,获取超导单元、补偿线圈的电压信号,同时控制步进电机拖动补偿线圈.通过相位的对比计算,实现精确定位补偿,从而测量超导单元的交流损耗.最后,在不同频率下,测量了0.2 m长、110 kV/1.5 kA的高温超导电缆样缆的交流损耗,得出的交流损耗曲线与计算结果基本吻合.实验结果表明,采用补偿线圈的交流损耗测量系统具有自动检测、定位和测量功能,可以实现具有大电流容量超导单元交流损耗的准确测量.     

超导螺线管的低频交流损耗解析和测量

本文叙述一个改进了的威尔逊实验装置,从而可对超导单层螺线管进行交流损耗测量.文中还利用入江模型计算了迴线形状,它和实测到的迴线形状基本一致.     

超导磁体用大功率交流恒流源研制

基于测量超导磁体交流损耗的需求,研制了一台200kVA交流恒流源,该交流恒流源采用AC/DC/AC结构,整流侧采用基于同步旋转坐标系下的电压电流双闭环控制策略,逆变侧采用电流幅值反馈的正弦脉宽调制控制策略,采用DSP TMS320-F2812为控制器进行了完整的控制系统设计。实验结果表明,系统具有较好的性能。     

一种铁基超导带材交流损耗的测量

近年来铁基超导材料的发现掀起了又一轮新型超导材料研究的热潮,各种配方的铁基超导材料不断被制备出来,转变温度也不断提高,中国科学家在该领域取得了十分突出的成果,制备出了多种铁基超导材料,但对其交流损耗特性研究鲜有报道,而实际应用中交流损耗的特性又十分重要,因此搭建了一套采用探测线圈法的交流损耗测量平台,测试了一种中国科学院电工研究所采用PIT工艺制作的单芯铁基超导带材的交流损耗。该文介绍了采用探测线圈法测量超导材料交流损耗的一种测量平台的搭建与标定,以及采用标定过的测量平台在液氦温度下测量的一种采用PIT工艺制作的单芯铁基超导带材的交流损耗;并与计算得到的铁基带材超导芯的磁滞损耗和包套的涡流损耗进行了比较分析,得出了其交流损耗与背景磁场频率成正比,其涡流损耗可以忽略的结论。     

具有多层结构的BSCCO电缆交流损耗测量研究

为了研究带有屏蔽层超导电缆的交流损耗,实验选取了5m BSCCO电缆作为样品,通过电测法评价其交流损耗,并将测量结果与热测法和数值分析法的结果进行对比讨论。此次热测法测量的是100m BSCCO电缆在75.6K和66.6K下的总交流损耗。理论研究中利用直线多边形模型和绕制圆柱形模型计算交流损耗。实验结果表明,热测法和电测法归一化的总交流损耗值是一致的。电测法测量出的总交流损耗和导体层交流损耗分别与对应的数值分析计算结果相吻合。其中绕制圆柱形模型的计算结果更接近电测法结果,说明带材的绕制结构比多边形结构对交流损耗的影响更为重要。     

一种实验用交流超导磁体的研制

该文介绍了用于探测线圈法测量超导材料交流损耗的一种交流超导磁体的设计、加工与绕制。超导磁体设计采用成熟的螺线管磁体技术,磁体骨架为低温环氧树脂加工而成,所用超导线为NbTi/Cu复合超导绞线。为了满足磁体的稳定性,每两层超导线间留出了一条冷却通道。所绕磁体的磁场强度和均匀度都满足设计要求。     

高温超导体中的交流损耗

考虑到陶瓷高温超导体的颗粒物性 ,详细研究了 Bean- london模型及 Anderson- kim模型在分析高温超导体交流损耗方面的缺陷 ,提出了一种新的计算方法。用这种方法预期的损耗规律与文献报道的实验结果一致。另外 ,分析了超导体尺寸、晶间临界电流、晶粒尺寸和晶内临界电流对高温超导体交流损耗的影响     

高温超导带材的交流损耗

介绍了交流损耗的物理机制及其与外场强度、频率等物理量间的关系 ;给出了单芯及多芯超导体中的交流损耗的实验结果及理论描述 ;指出了交流损耗研究中尚存在的某些问题。     

高温超导线圈的交流损耗

本文在液氮温度下,用电测法测量了高温超导双饼线圈通以工频(50Hz)交流电时的交流损耗,利用所建立的短样损耗的各向异性理论公式,给出了高温超导线圈的交流损耗的数值计算模型,并对交流损耗的理论计算结果与测量数据进行了比较分析.     

EAST超导磁体线圈电阻测量系统优化

EAST装置超导磁体系统包括30个超导磁体线圈,超导磁体线圈电阻测量是对当前磁体性能是否退化等进行判断的重要一环.本文介绍了EAST超导磁体线圈电阻测量系统当前存在的问题、优化设计以及样机实验运行结果.     

交流磁场对高温超导体交流损耗的影响

本文报道交流磁场对高温超导体交流损耗Q的影响.基于对数型位垒的巨磁通蠕动模型,我们进行的数值计算证明,交流损耗与交流振幅的关系在定性上是和临界态模型相同的,即与振幅的m次方成正比:Q∝(Bac)m.但是,m不是像Bean模型预言的那样只有m=1和m=3的两个值,而是渐变的,MgB2和Ag/Bi2223样品的实验结果支持我们的结论.     

YBCO-NiW超导电缆中导体层的交流损耗测量研究

为了弄清由YBCO-NiW带材制成的高温超导电缆在导体层的交流损耗特性,该实验使用的是由YBCO-NiW带材制成的5m高温超导电缆作为样品,在导体层表面分别以每90度角焊接一个导体引线,共4个,并对导体层和屏蔽层串联后通入方向相反的电流后进行测试。实验结果表明YBCO-NiW带材的自场损耗主要是磁滞损耗,导体层的交流损耗对频率、通电周期不具有依赖特性,其损耗值的大小也与导体引线的不同接触位置无关。     

300kVA高温超导变压器电流引线漏热损耗的测量

电流引线是高温超导变压器的主要外部漏热来源,它的漏热量直接影响了超导变压器的经济性能,因此,引线的设计与漏热测量一直备受关注。文中构建了一个实验方案,运用量热法测量低压引线的漏热,并将试验结果与仿真预期值进行了对比和分析,从而验证了仿真设计的正确性。     

超导体交流损耗测试电源

本文提出一种双向可变电流源,适合超导体交流损耗测量.对0—125mΩ的负载,最大输出电流为±200A,直流稳定性优于0.5％.可以输出直流或10Hz以内的任意交变电流.长周期使用时能保证从零开始输出电流.这种电源线路简单,精度高,漂移小,是一种较好的电流源.     

圆筒形高温超导体的交流损耗研究

针对高温超导电缆、限流器等电力设备中常应用的圆筒形高温超导体进行交流损耗特性研究.本文对单根Bi-2223带材以及由十根该带材制作的十边形高温超导体样品的交流损耗特性进行实验测量,并应用有限元软件研究单根带材、理想圆筒形高温超导体和十边形高温超导体的二维有限元计算模型,基于有限元的数值模型对交流损耗进行仿真计算,最后将数值计算结果、实验测量结果以及基于mono-block模型的理论计算值进行比较并详细的分析讨论,结果表明,圆筒形高温超导体的交流损耗最少.