高溫超導(dǎo)帶材及線圈載流特性的研究.pdf

1、超導(dǎo)技術(shù)作為21世紀(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在超導(dǎo)電機(jī)、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)故障限流器、超導(dǎo)電纜等強(qiáng)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。用超導(dǎo)線材或帶材取代普通的銅導(dǎo)線承載電流，具有載流能力強(qiáng)，損耗小等優(yōu)點(diǎn)。而超導(dǎo)線材或帶材具有與普通銅導(dǎo)線不同的特性，例如，其載流能力會隨著所處環(huán)境的磁場和溫度的變化而變化，于是，研究超導(dǎo)材料的載流特性具有重要的意義。
　　本文介紹了高溫超導(dǎo)體臨界電流特性及其影響因素，采用anderson-kim磁通蠕動模型，從磁通動力

2、學(xué)角度闡述了高溫超導(dǎo)帶材臨界態(tài)機(jī)制及失超原因，分析了電流處于臨界電流附近時高溫超導(dǎo)帶材磁通運(yùn)動規(guī)律及E-I特性，介紹了幾種常用的臨界電流判據(jù)，并通過實(shí)驗(yàn)測量得到了不同磁場下一、二代高溫超導(dǎo)帶材的臨界電流。
　　針對目前高溫超導(dǎo)帶材在交變磁場下或傳輸交流電流時載流能力沒有統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn)這一情況，本文利用anderson-kim磁通蠕動模型分析交流工況下高溫超導(dǎo)帶材E-I特性的特點(diǎn)，討論臨界電流判據(jù)的適用性問題，并通過實(shí)驗(yàn)測得交流磁場

3、直流電流、直流磁場交流電流、交流磁場交流電流幾種情況下高溫超導(dǎo)帶材的V-I特性曲線，總結(jié)磁場對高溫超導(dǎo)帶材載流能力影響的相關(guān)規(guī)律，并從磁通動力學(xué)角度對其原因予以解釋。
　　高溫超導(dǎo)線圈相比于帶材載流能力會有所下降，這主要是因?yàn)榫€圈中每根帶材處于其他帶材所產(chǎn)生的磁場中，以及線圈中帶材將被彎曲和拉伸。本文根據(jù)超導(dǎo)帶材臨界電流的研究測量結(jié)果，通過有限元方法計(jì)算了高溫超導(dǎo)線圈在有無磁屏蔽兩種情況時的臨界電流，介紹了高溫超導(dǎo)線圈臨界電流的計(jì)