高溫超導線圈交流損耗的分析與研究.pdf

1、高溫超導線圈的交流損耗直接關系到高溫超導儲能磁體的運行成本及穩(wěn)定性，因此建立交流損耗測試系統(tǒng)，實現對高溫超導線圈交流損耗的快速、準確測量，對于開展YBCO涂層導體的應用研究具有重要的意義。本文利用超導實驗平臺，基于改進的電測法，設計并實現了高溫超導線圈交流損耗的測試平臺，采用電容補償法來實現對線圈交流損耗的測量。在不同頻率下，采用鎖相放大器法，對高溫超導線圈的交流傳輸損耗進行了多次的實驗研究。
　　 在高溫超導交流損耗機理的基礎

2、上，研究了高溫超導線材傳輸損耗各種理論模型，探索了高溫超導線圈交流傳輸損耗和頻率之間的關系。同時，基于對高溫超導線圈交流損耗的多種理論模型和計算方法的系統(tǒng)研究，構建了高溫超導線圈交流損耗的數值計算模型。為了驗證該模型，計算了YBCO線圈的交流損耗，與實驗結果進行比較分析。計算值與實驗結果具有較好的一致性。
　　 然后，我們對自場（由交變電流產生的磁場）下高溫超導儲能磁體的總損耗進行仿真計算，目的是為了估計在交流運行條件下的能量損

3、耗。從高溫超導導體電磁特性、幾何結構、運行磁場、運行狀況及線圈設計方面對高溫超導線圈交流損耗的減小進行討論。
　　 最后本論文針對第二代高溫超導線圈的交流損耗建立了一個新的模型，首先假設了堆疊磁體中的每一個線圈的運行電流是相同的，其次在未穿透區(qū)域磁力線是與線圈平行的，然而穿透區(qū)域隨著深度的不同而變化。它考慮到了在應用場中電流和磁場同時存在，且Jc隨著Bz而變化的情況下，計算出的交流損耗和初始磁滯損耗。計算結果與假設基本是一致的，