用于超导脉冲变压器的双饼线圈交流损耗优化

基于二维轴对称H方程法对用于高温超导脉冲变压器的YBCO双饼线圈进行了有限元建模与仿真,研究了分磁环参数和开槽数对YBCO双饼线圈传输原边电流时的磁场特性和交流损耗的影响.仿真结果表明,分磁环能够显著减弱双饼线圈的径向磁场,降低其交流损耗.对分磁环开槽后,径向磁场主要分布在开槽处.当分磁环相对磁导率为100,与线圈间距...     

特殊工况下的高温超导磁体设计

基于特殊工况下移动式高温超导磁体(HTS)的设计要求,提出了三种带材的绕制方案。依据经济性和基本设计原则选择了混合磁体设计方案,并对磁体的线圈,绝缘和支撑进行了设计。利用有限元软件对磁体线圈进行了电磁学分析,并根据不同工况条件对磁体的结构进行了力学分析,分析结果表明设计结果符合设计要求,为高温超导磁体的制作和实验提供了可靠依据。     

基于高温超导脉冲变压器的脉冲电源建模与仿真

本文采用模块化建模方法,建立脉冲电源驱动导轨型电磁发射的数学模型,利用动态负载取代固定负载,分析加力与非加力两种动态负载、固定负载对放电特性的影响,研究多个高温超导脉冲功率变压器模块的并联放电特性,并探究多个模块驱动的轨道式电磁发射特性。仿真结果表明,当负载电阻和电感分别固定在1. 2 mΩ和1μH时,相比于动态负载,固定负载副边电流的脉冲峰值误差为13. 11%,使用动态模型能更精确地研究脉冲电源的放电特性。     

高速动车组用高温超导变压器的绕组结构优化设计和线圈批量绕制

从高速动车组用6 .6 MVA 高温超导变压器样机的总体设计和电磁方案出发, 根据国产高温超导线材的性能和结构特点, 开发并掌握了满足变压器样机耐压要求的高温超导线材绝缘包覆工艺, 确定了样机高压和牵引绕组用高温超导线材的截面规格. 在此基础上, 考虑工程化需要, 优化设计了构成绕组的串、 并联饼式线圈, 提出了线圈骨架结构和组装、 串联焊接、 并联线材交叉换位等方案. 之后, 成批试制了实验线圈, 得到了满意的临界电流测量结果, 验证了线圈设计和工程化方案的可行性.     

高温超导空心变压器椭圆磁场计算分析

变压器的磁场研究对于高温超导变压器的设计具有非常重要的意义,尤其是对高温超导空心变压器。由于每一条磁力线均直接作用于线圈,因此磁场对高温超导空心变压器临界电流和交流损耗磁场的影响更为显著。文中通过数学计算,得出高温超导空心变压器在其空间任一点产生的磁场为形状和大小,论证了该磁场为带旋转分量的椭圆形磁场,并通过有限元仿真验证计算结果。     

用于脉冲电源的高温超导脉冲变压器模型及其参数影响分析

高温超导脉冲变压器用于能量存储以及电流脉冲放大,是电感储能型脉冲电源的重要设备。为了合理地设计高温超导脉冲变压器线圈的几何参数,满足脉冲功率系统体积小型化和储能密集化的发展趋势,本文选择了同轴饼式线圈叠加结构的脉冲变压器模型,利用有限元仿真软件Ansoft Maxwell进行建模仿真,分析了几何参数对高温超导脉冲变压器原边超导线圈的临界电流密度、储能容量、线圈中超导带材的受力以及变压器耦合系数的影响。通过对仿真结果的综合分析,得出原边超导线圈的高厚比小于0.3时,小型高温超导脉冲变压器可以获得较高的性能,为脉冲功率技术的基础性实验验证研究提供了一定的理论基础。     

高温超导变压器的特点与发展前景

回顾了高温超导变压器的发展历史和研究现状 ,通过对高温超导变压器与常规变压器和低温超导变压器的对比 ,介绍了在高温超导变压器研究中存在的问题 ,并展望了其发展趋势     

高温超导混合脉冲变压器的研制与放电测试研究

为了利用脉冲变压器模式有效提升输出电流,介绍了一种在常规脉冲变压器基础上引入超导技术混合应用的方法.通过理论分析和参数计算,研制出了由3个超导双饼绕组和2个单饼式铜绕组组成的实验用高温超导混合脉冲变压器.对研制好的混合变压器进行脉冲放电测试,实验结果表明:在初始电容器充电610V的条件下,变压器副边实现2.6kA的大电...     

高温超导线饼电感的数值计算方法研究

随着高温超导材料技术的进步,高温超导磁体的研究也成为研究的重点对象。鉴于其零电阻、高电流密度等相对于常规导体磁体所不具备的优点,高温超导磁体在电力工业中储能系统、电机、变压器、限流器等电气装置中也有重要的应用意义。饼绕超导磁体的核心即超导线圈绕制而成的线饼,而超导磁储能系统的动态过程则是围绕着磁体的电感充电与放电开展,因此对高温超导磁体内部线饼的电感及互感耦合的分析显得极为重要。文中在单个线饼的基础上,首先介绍了高温超导线饼的结构,提出计算线饼自感及互感参数的若干数值算法及有限元仿真方法,并结合实际测量数值,对高温超导线饼自感及互感参数进行了对比分析;接着对低温相比常温下线饼电感数值下降的情况进行了简单的原因分析。     

高温超导块脉冲磁化实验研究与理论模拟

通过磁化熔融织构超导块材俘获远高于常规永磁体的磁场,可以用于磁分离、制作电机等,如何磁化是其中关键技术问题之一.脉冲磁化目前被认为是最有前景的超导块材的磁化方式之一.我们通过霍尔元件测量脉冲磁化过程中超导块材表面磁场的变化,并运用磁通蠕动流动模型和幂指数模型分别描述脉冲磁化过程,理论与实验相比较,结果表明磁通蠕动流动模型能够更好地描述脉冲磁化,热量的产生、局域的温升直接关系到俘获磁场的大小,通过合理的铁轭设置和利用多脉冲磁化技术有助于提高最终的磁化效果.     

高温超导变压器中带材临界电流随磁场变化的研究

通过自行设计的小型磁体产生稳态磁场,测量了高温超导带材在不同磁场下的临界电流,得到带材临界电流随外加磁场变化的曲线．并提出了高温超导变压器漏磁场优化设计的目标．     

高温超导宽带连续通道低差损小型化双工器的仿真研究

利用全波电磁仿真软件IE3D,研究并设计了高温超导宽带低插损小型化的微波双工器,使用的导体材料是双面氧化物高温超导薄膜YBCO,基片是厚度为0.5mm介电常数为23.5的LaAlO3.双工器的工作频段为2-2.5GHz和2.5-3 GHz,在液氮温区77 K时,带内插损小于O.3 dB,通带问带外抑制大于30dB@中心频率.对将来高温超导信道化接收机系统的研究和设计具有重要的意义.     

DESIGN OF THE AIR-CORE TRANSFORMER IN SPHERICAL OKAMAK

An ideal current distribution in the air-core transformer coils is obtained using variation principle.Climbing mountain method is utilized for optimizing the dimension and position of the real coils.Not only can the requirement of minimizing the stray field in the plasma region be guaranteed,but also integer turns for the coil can be realized.The latter brings a significant convenience to engineering.     

DESIGN OF THE AIR—CORE TRANSFORMER IN SPHERICAL TOKAMAK

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｐｈｅｒｉｃａｌｔｏｋａｍａｋｈａｓｎｏｔｂｅｅｎｐａｉｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｕｎｔｉｌＳＴＡＲＴ[1] ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｏｐｅｒａｔｅｄ .Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｕｎｐｒｅｄｉｃｔｅｄｆｅａｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｓｐｈｅｒｉｃａｌｔｏｋａｍａｋ.Ｆｉｒｓｔ,ｔｈｅｒｅｉｓｎａｔｕｒａｌｄｉｖｅｒｔｏｒｃｏｎｆｉｇｕｒａ ｔｉｏｎ .Ｓｅｃｏｎｄｌｙ ,ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｍａｊｏｒｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｉｎｆｉｒｓｔ3 0 0 0 0ｏｈｍｉｃｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ .Ｔｈｅｐｌａ…     

45 kVA单相高温超导变压器交流损耗特性研究

本文研究以多芯不锈钢加强Bi2223/Ag带材绕制的45 kVA单相高温超导变压器的交流损耗特性.变压器绕组置于具有室温孔径的环形玻璃钢杜瓦内,铁芯穿过杜瓦室温孔径以保证铁芯与绕组分离并工作于室温环境.在77 K和工频下,基于Bean模型和绕组中的磁场分布计算了绕组的交流损耗,计算结果与传统电测法和热测法测量的变压器交流损耗结果一致;表明在77K绕组中交流损耗以磁滞损耗为主,涡流损耗和耦合损耗可以忽略不计.     

高温超导变压器绕组端部分磁环的优化设计与研究

本文采用有限元方法研究了低损耗分磁环对高温超导变压器绕组端部漏磁场分布、线圈所承受的电磁力以及高温超导线圈交流损耗的影响,并以高温超导线圈交流损耗最小和并联超导绕组间环流最小为目标,对分磁环的结构参数进行优化.结果表明,分磁环对提高高温超导变压器的性能有一定的作用.     

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．     

高温超导线材临界温度测量

本文介绍采用实用高温超导线材为样品的高温超导实验 ,该实验采用四点法和互感法两种方法同时测量样品临界温度 ,这样既有超导体零电阻特性又有超导体完全抗磁性的实验结果 ,样品架上安装两个测温传感器 ;铂电阻和Si二极管 ,这可使学生了解导体、半导体P N结、超导体的电阻温度特性 .实验对于学生了解超导体特性、低温物理实验的技术特点和培养严谨的科学作风十分有益     

一种800MHz无线通信用高温超导滤波器的研究

本文设计了应用于800MHz无线通信系统基站的8节和14节高温超导滤波器,中心频率在800MHz附近,相对带宽为2.1%,并在以0.51mm厚度的MgO为衬底的双面YBCO薄膜上制作了14节滤波器.测试结果表明,该滤波器具有较好的性能,在60K温度下,其带内插损小于0.3dB,带边陡峭度大于25dB/MHz,带外抑制优于70dB.