高溫超導(dǎo)體的交流損耗研究.pdf

1、超導(dǎo)技術(shù)是21世紀(jì)具有戰(zhàn)略意義的高新技術(shù),同時(shí)超導(dǎo)在電力行業(yè)是一個(gè)極具發(fā)展前景同時(shí)也兼具挑戰(zhàn)的研究領(lǐng)域,將以一種新的技術(shù)形式給現(xiàn)代電力系統(tǒng)解決眾多問題。在實(shí)際中,很多用電裝置都采用交流供電,超導(dǎo)裝置在這種情況下便具有交流損耗。很多情況下,交流損耗將是加到制冷系統(tǒng)上的主要熱負(fù)荷,繼而超導(dǎo)裝置的穩(wěn)定性也會(huì)受到影響,因此交流損耗的研究是超導(dǎo)裝置投入使用中要考慮的一個(gè)重要問題。本文主要針對(duì)高溫超導(dǎo)體(HTS)的交流損耗進(jìn)行研究。
　　本文

2、主要開展了77K下高溫超導(dǎo)體YBCO帶材的交流損耗實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真兩方面的工作。本文結(jié)構(gòu)主要圍繞YBCO帶材的交流損耗進(jìn)行闡述,介紹了超導(dǎo)特性,著重闡述超導(dǎo)交流損耗機(jī)制。實(shí)驗(yàn)中所用的YBCO帶材的是由Superpower公司生產(chǎn)的,其交流傳輸損耗的實(shí)驗(yàn)在77K下進(jìn)行,采用電測(cè)法在不同的頻率及其不同的電流幅值下對(duì)帶材的交流損耗值進(jìn)行了測(cè)量,并將其在工作電流為50Hz時(shí)的測(cè)量結(jié)果與Norris矩形模型估算值進(jìn)行了對(duì)比,測(cè)量值比估算值略小。同時(shí)

3、也給出了15Hz到300Hz不同頻率下的交流損耗測(cè)量結(jié)果的比較分析,可以看到隨著頻率的增大,超導(dǎo)體的交流傳輸損耗值也隨著變大。
　　超導(dǎo)體電磁特性和交流損耗計(jì)算用有限元方法(FEM)可以更加準(zhǔn)確的仿真分析。本文在數(shù)值建模中引入了基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的power-law,FEM方法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的一致性使得該仿真工作的有效性得到了驗(yàn)證,并在此基礎(chǔ)上對(duì)不同幅值下的平行場(chǎng)與垂直場(chǎng)下的YBCO矩形截面的交流損耗進(jìn)行了計(jì)算,得出垂直場(chǎng)的交