高温超导带材不同排列对交流损耗的影响研究
发布时间：2020-12-17 13:37
本文分析了高温超导带材不同排列对交流损耗的影响。首先以Brandt方法为基础建立二维数值计算模型,即在Maxwell方程中同时引入标量位φ和矢量位A,再结合泊松方程和YBCO超导体E-J性,求解获得每点电流密度的分布。随后对不同频率和n值时的交流损耗进行研究,将计算结果与Norris模型结果对比以验证理论模型的正确性,结果显示频率增大时交流损耗减小,n值较大时交流损耗较小。然后将单带模型扩展为两根带材不同间距的模型,考虑两根带材之间互感作用,分析带材之间的间距对交流损耗的影响,结果表明交流损耗随间距的增大而减小。为了模拟不同排列模型真实的电磁环境,在Comsol Multiphysics有限元软件中将H公式与高温超导体E-J关系结合以得到磁场H的解。以此模型理论为基础,本文建立两根带材垂直排列与水平排列的模型,研究两种排列模型中带材间距对交流损耗的影响,结果显示两种排列模型中带材损耗均随间距的增大而减小,且间距相同时水平排列模型的损耗较小。之后将模型扩展,在带材超导层上加入磁性基底,研究磁性基底对超导层交流损耗的影响,结果说明了磁性基底的位置影响了超导层的损耗。随后建立超导带材堆叠模型...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同频率下带材之间间距对交流损耗的影响a)—15Hz;b)f=270HzFigure2-2TheinfluenceofgapsbetweenthetapesonAClossatdifferentfrequenciesa)f=15Hz;b)
进行了研究，计算得到了无限根组合带材的磁滞损耗。垂直排列模型（图3-1 )单位长度带材的自场磁滞损耗可以由下面的公式得到：? /4 ll 、 ，「tanh2(;r;c/Z))-tanh2(;nv/￡)), ,…、P^^aAr ib-x)xarcxanh —— dx (3-1)；r b ^ tanh {Tcb / D) - tanh (;rw / D)其中为带的厚度，2b为带的宽度，￡>为带间距。D ( cosh(;r6 / D))w = —ar cosh 厂」 (3-2)和分别为传输电流幅值和临界电流。水平排列模型（图3-2)单位长度带材的自场磁滞损耗由下面公式计算：/> =今⑵ 4i>_ 小肌 2(;rWZ)-tanh>WZ0]^；r "*?- tanh (;rb / L)- tanh (ttw / L)L , f cosh(;r6/Z)、w = —ar cosh p h-；r [cos(;rb/JLI^)J (34)a为带的厚度，26为带的宽度，i：为排列周期。上述解析表达式都是针对于无限多根超导带材的的情况，而实际应用中的超导带材总是有限的，为了较好的研究不同间距时两种排列方式下的交流损耗，本文应用有限元方法对损耗进行计算。0 y ~7^…T丁 I I? > ?！I
和分别为传输电流幅值和临界电流。水平排列模型（图3-2)单位长度带材的自场磁滞损耗由下面公式计算：/> =今⑵ 4i>_ 小肌 2(;rWZ)-tanh>WZ0]^；r "*?- tanh (;rb / L)- tanh (ttw / L)L , f cosh(;r6/Z)、w = —ar cosh p h-；r [cos(;rb/JLI^)J (34)a为带的厚度，26为带的宽度，i：为排列周期。上述解析表达式都是针对于无限多根超导带材的的情况，而实际应用中的超导带材总是有限的，为了较好的研究不同间距时两种排列方式下的交流损耗，本文应用有限元方法对损耗进行计算。0 y ~7^…T丁 I I? > ?！I 2b II图3-1垂直排列模型Figure 3-1 Vertical arrangement modelD16
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同排列下高温超导带材交流损耗的仿真计算[J]. 堵益高,马勇虎,沈锦飞. 低温与超导. 2013(08)
[2]YBCO超导带材的结构、特性和制备方法[J]. 王醒东. 广州化工. 2013(13)
[3]Bi-2223带材有阻焊接接头电阻特性的研究[J]. 张宏杰,宗军,王素丽,励庆孚. 低温物理学报. 2006(03)
博士论文
[1]高温超导带材及线圈的交流损耗[D]. 张国民.中国科学院研究生院（电工研究所） 2003
硕士论文
[1]第二代高温超导带材电磁特性的研究[D]. 李袖.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：2922134
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同频率下带材之间间距对交流损耗的影响a)—15Hz;b)f=270HzFigure2-2TheinfluenceofgapsbetweenthetapesonAClossatdifferentfrequenciesa)f=15Hz;b)
进行了研究，计算得到了无限根组合带材的磁滞损耗。垂直排列模型（图3-1 )单位长度带材的自场磁滞损耗可以由下面的公式得到：? /4 ll 、 ，「tanh2(;r;c/Z))-tanh2(;nv/￡)), ,…、P^^aAr ib-x)xarcxanh —— dx (3-1)；r b ^ tanh {Tcb / D) - tanh (;rw / D)其中为带的厚度，2b为带的宽度，￡>为带间距。D ( cosh(;r6 / D))w = —ar cosh 厂」 (3-2)和分别为传输电流幅值和临界电流。水平排列模型（图3-2)单位长度带材的自场磁滞损耗由下面公式计算：/> =今⑵ 4i>_ 小肌 2(;rWZ)-tanh>WZ0]^；r "*?- tanh (;rb / L)- tanh (ttw / L)L , f cosh(;r6/Z)、w = —ar cosh p h-；r [cos(;rb/JLI^)J (34)a为带的厚度，26为带的宽度，i：为排列周期。上述解析表达式都是针对于无限多根超导带材的的情况，而实际应用中的超导带材总是有限的，为了较好的研究不同间距时两种排列方式下的交流损耗，本文应用有限元方法对损耗进行计算。0 y ~7^…T丁 I I? > ?！I
和分别为传输电流幅值和临界电流。水平排列模型（图3-2)单位长度带材的自场磁滞损耗由下面公式计算：/> =今⑵ 4i>_ 小肌 2(;rWZ)-tanh>WZ0]^；r "*?- tanh (;rb / L)- tanh (ttw / L)L , f cosh(;r6/Z)、w = —ar cosh p h-；r [cos(;rb/JLI^)J (34)a为带的厚度，26为带的宽度，i：为排列周期。上述解析表达式都是针对于无限多根超导带材的的情况，而实际应用中的超导带材总是有限的，为了较好的研究不同间距时两种排列方式下的交流损耗，本文应用有限元方法对损耗进行计算。0 y ~7^…T丁 I I? > ?！I 2b II图3-1垂直排列模型Figure 3-1 Vertical arrangement modelD16
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同排列下高温超导带材交流损耗的仿真计算[J]. 堵益高,马勇虎,沈锦飞. 低温与超导. 2013(08)
[2]YBCO超导带材的结构、特性和制备方法[J]. 王醒东. 广州化工. 2013(13)
[3]Bi-2223带材有阻焊接接头电阻特性的研究[J]. 张宏杰,宗军,王素丽,励庆孚. 低温物理学报. 2006(03)
博士论文
[1]高温超导带材及线圈的交流损耗[D]. 张国民.中国科学院研究生院（电工研究所） 2003
硕士论文
[1]第二代高温超导带材电磁特性的研究[D]. 李袖.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：2922134
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2922134.html
