行波磁场中高温超导块材磁体力—磁特性实验与仿真研究

发布时间：2021-01-04 14:47

　　随着超导材料制备工艺的逐渐成熟以及高温超导应用技术快速发展。将具有优良俘获磁通特性的高温超导块材磁体作为准永磁体应用于传统同步直线电机中,可有效减轻电机重量,缩小体积,并提高其工作效率。关于高温超导直线电机的主要研究工作始于上世纪末,虽然已取得了很多阶段性成果,但在实验与理论研究方面均明显落后于高温超导旋转电机,目前仍处于实用化的基础研究阶段。高温超导块材磁体的俘获磁通在直线电机定子产生的行波磁场中会逐渐衰减甚至消失,从而大大影响推进力和悬浮力并降低电机性能。因此结合当前研究背景,针对行波磁场中高温超导块材磁体的电磁力、俘获磁通、交流损耗等进行实验与仿真研究。本论文以探究高温超导块材在直线电机中应用特性为目的,搭建多物理场测试平台,实现液氮环境中力和磁场物理参数的实时采集。依托该平台实验探究了充磁电流对高温超导块材电磁力、俘获磁通的影响。探究直线电机初级三相交流电幅值和频率变化时高温超导块材磁体电磁力、俘获磁通的变化规律。实验发现:充磁电流较小时电磁力出现相位上的偏移,是由于块材的感应力与同步力叠加造成的。行波磁场频率越大,俘获磁通衰减越明显。明确高温导块材俘获磁通在行波磁场中衰减的规... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超导材料发展时间表

图 1-2 YBCO 超导带材结构[12]YBCO 也非常适宜制成块材，在强电及强磁领域中有广阔应用前景，然而大尺量化制备 YBCO 块材仍是一个难题。制备方法主要有熔融织构生长法（MTG）、生长工艺（LPG）、固液熔化生长法（SLMG）等。超导 YBCO 块材常被应用于磁应用、超导磁浮轴承等。2000 年西南交通大学利用 YBCO 块材的抗磁性，制造了

西南交通大学硕士研究生学位论文 线电机研究始于上世纪末，2001 年日本早稻块材直线驱动装置（如图 1-3）。装置主要由高温超导块材的抗磁性在永磁轨道上实现自作为直线电机次级。该论文实验测量零场冷布，并建立有限元仿真验证实验结果，探究

【参考文献】：
期刊论文
[1]直线电机的发展与应用概述[J]. 王伟进.  微电机(伺服技术). 2004(01)
[2]钇系、铋系高温超导体的研究及潜在应用展望[J]. 钱九红,袁冠森.  中国有色金属学报. 1998(S2)
[3]液氮温区的新氧化物超导体[J]. 赵忠贤,陈立泉,杨乾声,黄玉珍,陈赓华,唐汝明,刘贵荣,倪泳明,崔长庚,陈烈,王连忠,郭树权,李山林,毕建清,王昌庆.  科学通报. 1987(11)

博士论文
[1]扁平型三相绕组上方高温超导磁体力学性能研究[D]. 李婧.西南交通大学 2011

硕士论文
[1]高温超导块材磁体与直线三相绕组间电磁力关系[D]. 荆海莲.西南交通大学 2013
[2]高温超导永磁体特性的实验研究[D]. 朱敏.西南交通大学 2002



本文编号：2956951