一种多角度寻求YBCO磁体最大工作电流的方法

发布时间：2021-03-11 13:28

　　在YBCO磁体设计中,最大工作电流的确定主要考虑径向磁场。而YBCO磁体上各点处的磁场方向以及幅值均不相同,磁体最大工作电流的确定相当于把一根带材放在极不均匀场中来寻找其最薄弱的点,而幅值最大点处磁场方向并不一定垂直于带材表面,故磁体设计中只考虑径向磁场分量会出现高估最大工作电流的问题。为此,提出了一种多角度寻求最大工作电流的方法,使用此方法可以更加准确地确定磁体的工作电流,对于磁体的稳定运行具有重要意义。 

【文章来源】：低温与超导. 2020,48(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

磁场夹角示意图

图(2)绘制了YBCO带材临界电流与磁场幅值的特性曲线簇,不同的参数θ对应不同的曲线(θ表示磁场与带材表面的夹角)。最下面的一条代表磁场与带材夹角为90°时的曲线,越往上夹角越小,最上面一条代表夹角为0°时的特性曲线。假设某一磁体中注入的初始电流为I0,然后计算出最大径向磁场分量B0。在图2中连接原点O与点(B0,I0),该直线与90°方向上的带材临界特性曲线交于点K1,K1的纵坐标Ic1就是90°方向(即考虑径向磁场)确定的最大工作电流。同样的道理为了确定θ=θ0方向上的临界电流(θ0表示0°～90°之间的任一角度),需要计算出θ0方向上最大磁场分量,然后画出θ0方向的励磁线,与θ0方向上的带材特性曲线交点的纵坐标即为θ0方向上确定的临界电流。

在计算了三百多个数据后,发现确实存在其他方向上确定的临界电流小于90°方向确定的临界电流的情况。把只考虑径向磁场所求出的临界电流与多角度寻求临界电流所得值之差称为高估电流,两种不同的计算方法下磁体能存储的能量差称为高估能量。用MATLAB分别绘制出了磁体临界电流决定角随形状参数α的变化曲线如图3所示,高估电流随β的变化曲线如图4所示,以及高估能量随着形状参数α、β变化的曲面图如图5所示。图4 高估电流随β的变化

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3076537