高溫超導電力裝置的電磁場分析和優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、華中科技大學碩士學位論文高溫超導電力裝置的電磁場分析和優(yōu)化設(shè)計姓名：戴訓江申請學位級別：碩士專業(yè)：電工理論與新技術(shù)指導教師：唐躍進;李敬東20040430華中科技大學碩士學位論文A b s t r a c tH i g hT e m p e r a t u r eS u p e r c o n d u c t i n gD e v i c e ( H T S D ) i s a ni m p o r t a n tr e s e a r

2、 c hf i e l do fs u p e r c o n d u c t i n gt e c h n o l o g y a p p l i e d i n p o w e r , a n de l e c t r o m a g n e t i c f i e l d a n a l y s i s a n do p t i m i z a t i o n i s g r o u n d w o r k o fH T S Dd

3、 e s i g n a n d a p p l i c a t i o n ．．T h e s u p e r c o n d u c t i n gc h a r a c t e r i s t i co f h i g h t e m p e r a t u r es u p e r c o n d u c t o rm a t e r i a lh a v et ob ec o n s i d e r e dw h e n t

4、h em a g n e t i c f i e l di sa n a l y z e d , n a m e l y t h ec h a r a c t e r i s t i co f c r i t i c a lc u r r e n ta n dm a g n e t i cf i e l d ．T h e s c h o l a r o fs u p e r c o n d u c t i n g r e s e a r

5、 c h g e n e r a l l y s t a r t f r o m e l e c t r o m a g n e t i c f i e l dc h a r a c t e r i s t i c ，t r yt oi m p r o v et h ec r i t i c a lc u r r e n to f s u p e r c o n d u c t o r , c r e a t ea n e w p a

6、t hf o rH T S D e n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n ．T h es p e c i a l l y , e c o n o m i c a la d v a n l a g ea n dd e v e l o p m e n tp e r s p e c t i v eo fH T S D w e r ed i s c u s s e d i n t h i s p a

7、p e r , a l s o t h e a p p l i c a t i o n o fc o m p u t a t i o n a l e l e c t r o m a g n e t i c s i ne n g i n e e r i n gw a si n t r o d u c e d ，a n dt h ec l a s s i c a le l e c t r o m a g n e t i ct h e o r

8、 yw a s u s e dt oa n a l y z et h e m a g n e t i cf i e l d c a l c u l a t i o n o f s u p e r c o n d u c t o rs o l e n o i d c o i l ．B a s e do nt h em a g n e t i cf i e l da n a l y s i so fa x i a ls y m m e t

9、r i c a lc o i l ，t h ea n a l y t i c a ／f i e l dc a l c u l a t i o n o fh e l i c a l c o i l s w a sd e d u c e di n d e t a i l ，p r o v i d i n g m a t h e m a t i c a lm o d e la n dn u m e r i c a l c a l c u l

10、a t i o n m e t h o d f o r t h e m a g n e t i c f i e l d a n a l y s i s o fH T S D 、) l ，i t l l h e l i c a ls t r u c t u r e ．W i 也t h e f o u n d a t i o no f m a g n e t i cf i e l da n a l y s i so f h e l i c

11、a lc o i l ．t h eh e l i c a lm o d e lw a sa p p l i e d t oa n a l y z et h em a g n e t i cf i e l do f h l I g bt e m p e r a t u r es u p e r e o n d u e t o r ( H T S l c a b l ew i mm u l t i - l a y e r e dh e l

12、i c a l f t B l ／l e ．T h e nt h ec u r r e n td i s t r i b u t i o nt h e o r ya n de q u i v a l e n tc i r c u i tm o d e l w e 姑p r e s e n t e d ．T h ee l e c t r o m a g n e t i cp a r a m e t e r sa n dc u r r e

13、n td i s t r i b u t i o nr a t i ow e r ec a l c u l a t e da c c o r d i n gt ot y p i c a lp h y s i c a lp a r a m e t e r so f H T S c a b l e ，t h e r e f o r es u p p o r t i n gt h et h e o r y o f r e d u c i n

14、gt h eA C l o s so f H T S c a b l e ．T h e p i t c h a d j u s t e d t e c h n i q u e w a $ p u t f o r w a r d t o d e s i g n H T Se l e c t r o m a g n e t i cp a r a m e t e r s ，p r o v i n gr e f e r e n c ep a r

15、 a m e t e r sf o rt h ep r a c t i c a ld e s i g na n dp r o d u c t i o no f H T Sc a b l e ．B a s e o n t h e p r e v i o u s r e s e a r c ho f V ' t r i a lt h e o r e ma n d G e n e t i ca l g o r i t h mb y t

16、 h es c h o l a r sd o m e s - t i c a n d a b r o a d ，s o m e c o n c l u s i o n o f v i r i a l t h e o r e m C a n b e u s e d t o o p t l ’m i z eS M E S ( s u p e r c o n d u c t o r m a g n e t i c e n e r g y s

17、y s t e m ) c o i l s ；G e n e t i c a l g o r i t h m t o o l b o x o fM A T L A B W a sp r o g r a m m e d t oo p t i m i z et h eH T S m a g n e t i cs h a p e ．A n dt h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i s s o f