高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論研究與仿真分析.pdf

1、隨著近年來高溫超導(dǎo)材料臨界溫度的提升，高溫超導(dǎo)材料的生產(chǎn)水平的提高，世界范圍內(nèi)高溫超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)入了史無前例的飛速發(fā)展階段，特別在是高溫超導(dǎo)電機(jī)的理論、設(shè)計、制造應(yīng)用等方面，世界各國都投入了極大的人力和物資支持。本文對高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行研究，并利用有限元仿真軟件，對—臺高溫超導(dǎo)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了設(shè)計，并對比分析了高溫超導(dǎo)永磁電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)的差異，分析總結(jié)了超導(dǎo)電機(jī)中交流損耗的原因及—些解決方法，提出了—種解決高溫超導(dǎo)

2、電機(jī)交流損耗的方案并進(jìn)行了仿真驗證。
　　本文首先對高溫超導(dǎo)材料在電機(jī)設(shè)計應(yīng)用中的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，總結(jié)給出了超導(dǎo)理論模型和高溫超導(dǎo)電機(jī)設(shè)計理論方法。并基于高溫超導(dǎo)塊材強(qiáng)磁特性設(shè)計了—臺3MW半超導(dǎo)永磁同步電機(jī)?；谟邢拊浖⒘嗽撾姍C(jī)的物理模型，仿真分析了高溫超導(dǎo)永磁同步電機(jī)在液氮溫區(qū)下（即超導(dǎo)狀態(tài)下）穩(wěn)定運(yùn)行時的電磁場分布，驗證了模型的正確性。通過與傳統(tǒng)永磁電機(jī)進(jìn)行對比分析，表明了同尺寸下高溫超導(dǎo)永磁同步電機(jī)具有高效率、大

3、容量、低損耗等顯著優(yōu)勢。
　　其次，通過對高溫超導(dǎo)電機(jī)內(nèi)交流損耗問題的研究，給出了交流損耗的成因以及現(xiàn)有的降低交流損耗的方法和措施。并找到—種避免或降低交流損耗的新方法，即通過改變電機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，利用電樞繞組直流化這一方式來避免交流損耗?；诜ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律，提出—種改進(jìn)模型，經(jīng)過分析得出在導(dǎo)體中得到穩(wěn)定直流電的假設(shè)模型，并驗證了永磁體充磁方式和磁力線路徑理論上的可行性。通過有限元3D建模，實現(xiàn)了原理假設(shè)中提到的結(jié)構(gòu)，驗證了假設(shè)