超导发电机

1.前言 自1911年荷兰K.Onnes发现超导现象以来,世界各国相继努力为超导的实用化以及从物理方面解释其现象进行了研究。其后,1957年J.Bardeen等人发表了阐述超导现象本质的理论文章。大致在同一时期,J.E.Kunzler等人开发了具有强临界磁场的Nb_3Sn,Nb-Zr等材料,奠定了超导电磁体发展的基础。 超导体对电阻为零的电气机械可以说是一种理想的材料,因此世界上许多科学家都正在     

HTS磁体的失超判别

高温超导磁体的失超过程比较缓慢,失超判别很困难。本文提出定性的失超判别方法：在电流恒定的前提下,若磁体电压持续上升,则认为磁体失超。对试验数据进行线性拟合,提出失超判别的数学表示形式：磁体电压的变化率dV／dt〉0。     

磁制冷机的开发

1.前言 1986年高温超导的发现,使人觉得超导应用技术必定会早日实现。五年后,高温超导与超导氧化物的开发没什么特别进步,利用液态氦的极低温技术依然是支撑应用超导的重要技术。 今天,作为超导电磁体制冷的极低温技术已进入一个新时代。悬浮式列车和MRI(Mag-netlc Resonance Imaging)装置使用了超导电磁体整体式小型氦制冷机后,推动了装置向高     

磁通流阻型高温超导限流器模型研究

磁通流阻型高温超导限流器利用磁通流动电阻来限制短路电流,具有失超恢复迅速的优点,能够满足电力系统重合闸要求.采用多根Bi2223超导管材设计了1台磁通流阻型高温超导限流器模型机,并对其进行了交流电力系统的正常运行和失超限流运行的动模实验.分析了在不同预期短路电流下,超导材料过流失超后的限流效果.给出了Bi2223管材串联后的磁通流阻特性曲线,分析了管材电阻率与短路电流的关系,并对超导管材的失超一致性进行了研究.     

HTS电动机定子开槽引起的转子涡流损耗计算

为消除高温超导电机定子齿谐波以及其它高次谐波引起的转子高温超导磁体发热失超和临界电流降低等不良影响,通常在外转子加一电磁阻尼屏,用以屏蔽这些高次谐波,保障高温超导电机的安全运行。本文以某高温超导电机为例,采用场路耦合时步有限元法对齿谐波以及电枢反应引起的高次谐波在转子结构件中产生的涡流损耗进行计算,分析了电磁阻尼屏厚度与磁屏蔽效果的关系,同时计算了磁性槽楔对转子结构件涡流损耗的影响。     

小型氦气制冷机技术

1.前言 超导电磁体除用于高能物理学和核聚变科学的实验设备外,近年来还广泛应用于工业设备和医用设备,并逐渐走向普及。随着超导电磁体的普及,价格低、可靠性高的氦气液化装置的需求量也日益增大。为进一步普及超导电磁体,必须降低其生产成本,使用户意识不到氦的存在,因此价格低、可靠性高且效率高的氦气液化     

径向磁场永磁电机的曲率效应

本文用两个数学分析模型预测了表面磁体径向磁场永磁电机磁体／气隙中磁密的分布特性，这两个模型的差别在于，第一个模型忽略了极间漏磁，而第二个模型对极间漏磁则作了考虑，然而，还由于磁力线的聚集效应，这两个模型都可以用来确定磁体工作点的范围，此外，这两个模型还表明，对于磁体安装在转子上的表面磁体永磁电机，在气隙磁密为最大值时存在着一个最佳的磁体厚度。     

热传导冷却的开放空间式HTS高场超导磁体

采用Bi-2223线材,在美国海军研究实验室(NRL)设计、制造并安装了一台7.25T的实验用超导磁体.该磁体于21K满场运行时,线圈在2英寸的开放空间中的磁场均匀度为±1%.系统采用两台Leybo1d单级制冷机借助热传导方式冷却,系统预冷时间不到36小时,并可作连续的快速励磁.制冷机的总输入功率为6kW.采用美国超导公司提供的ASC cryosaverTM高温超导(HTS)材料电流引线.整个系统由磁体、低温系统、控制及保护系统和电源等四个部分组成.本文简单地介绍了磁体的设计、制造及系列试验的有关情况.     

300kW超导单极电机的研究与试验

本文简要地阐述了船舶电力推进用超导单极电机的优点、现状及发展前景，较详细地介绍了本所研制的固体电刷集电的３００ｋＷ超导单极电机的设计，制造及试验情况。     

永磁电机最佳转子／定子直径比的确定

在永磁电机设计中人们都期待采用ＮｄＦｅＢ永磁体，但磁体费用一直较高。因此，电机的设计参数必需仔细选择，以便使在某一特定应用领域中所使用的磁体最少。本文通过数学表达式的推导，以确定被称为拼合比的，即转子／定子直径比的最佳值，这个比值与电机的其他参数有关。本文分析考虑了负载电流对永磁材料的去磁效应，因而可验证优化设计的可行性。这一分析已用于某些现行设计中，结果表明，拼合比的合理选择将有效地减小磁体体积     

紧凑型两维超导磁体

北京中科健超导有限责任公司与北京科技大学共同设计和制作了一种紧凑型两维超导磁体,目前磁体已经通过测试.该磁体中心场强为2 Te,为了使结构紧凑,外侧的螺线管线圈中间放置水平线圈,形状如热狗,它使磁体在水平和垂直两个方向上都产生了预期的磁场.     

基于磁体模拟法的舰船磁场补偿技术

针对舰船消磁系统快速准确解算、通用性强的设计要求,以磁体模拟理论为基础,提出了基于磁体模拟法的舰船磁场补偿技术.通过将舰船磁场补偿问题转换为求解若干反向等效磁源的磁矩,建立一种通用数学模型来实现消磁过程,并在此基础上形成满足实际应用需求的简化模型.将船模实测数值与仿真结果进行反向比对,表明在垂向磁场补偿方面,通用数学模型与其简化模型所取得的磁场补偿效果十分接近,但简化模型的解算速度较快,更能满足工程实用要求.     

高温超导磁体的测量和控制系统

通过National Instrument虚拟仪器软件和相应的计算机硬件设备构成高温超导磁体实验的测量控制系统。对温度、磁场、磁体失超等测量电路进行了分析，并通过计算机仿真证明其结论。     

超导旋转电机开发概况

高温超导体(HTS)的进展正在使新一代同步旋转电机(包括超导电动机和超导发电机)从种类上说可能被划归为超导电机。与等功率的常规电机相比，这些超导电机可降低制造费用，使电机重量更轻，结构更紧凑，效率更高，并且在电力系统中表现出更加显著的高稳定性运行性能。电机的磁场绕组由高温超导体材料(BSCCO，或Bi-2223)制造，这种材料运行在35—40K的温度范围，可使用当今世界普遍通用的低温制冷装置，费用低廉。因此，这种先进的超导电机将对工业应用，如海军和商业船舶工业的应用产生极大的吸引力。超导旋转电机技术正在迅速变得成熟，而电力生产最终用户将肯定成为这种进步的最大受益者。     

高温超导带材在水下通讯中的应用

从两个方面分析了高温超导带材在水下超低频（30-300Hz）天线中的应用。首先提出了YBCO高温超导带材制做的水下发射天线模型;然后采用超导线圈以减小磁场环接收天线热噪声（ENF）,提高接收灵敏度。最后结合52Hz,102Hz,202Hz频段超导带材的交流损耗、超导磁场环天线ENF等测试结果,得出高温超导带材的应用可提升水下超低频天线系统性能。     

基于超导技术的舰船动力系统

超导体在超导状态下可以产生大电流和强磁场,该特性应用于舰船动力系统能够明显改进动力系统的推进效能。介绍了舰船超导推进技术的原理,并且与传统舰船动力系统进行对比,最后指出了基于超导技术的舰船动力系统的优越性。     

永磁电机的稳定性

永磁电机的稳定性是普遍关心的大问题。永磁电机的稳定性实质上是涉及电机磁体充磁后的磁性稳定和工作点稳定性二个问题。本文也论述与此相关的磁体充磁、调整和退磁问题及永磁材料的选用原则。     

高温超导技术在舰船装备中的应用

舰船上应用高温超导技术具有重要的战略意义。本文介绍了典型高温超导材料的制备和生产情况,分析了高温超导技术在舰船推进系统、超导电机、超导磁储能系统以及超导限流器的应用现状,展望了高温超导技术在舰船装备中的应用前景。     

高压超导直流单极电机概念设计

介绍一台估算容量为５００ＭＷ的高压超导直流单极电机的概念设计，它可以直接应用在直流输电系统的电站中作为直流发电机。电机具有许多串联联接的旋转圆盘，由超导磁体形成的磁场连续贯通每一圆盘。电机效率大约为９９．６％￣９９．７％。     

超空泡流理论的应用(英文)

对于二元定常超空泡流可以化成Rieman-Hilbert混合边值问题用奇异积分方程的方法来求解。对三元空泡流问题由于速度图映射法不能应用,只能求助于数值解。 与高速水翼和超空泡螺旋桨的设计有关的水翼剖面超空泡绕流问题属于小扰动问题,作者在1964年和1966年已求得解答。在螺旋桨设计中应用二元超空泡水翼理论,尚需考虑翼栅效应。作者介绍了应用动量理论求解超空泡翼栅流。 在换算实验结果与理论计算时必须注意筒壁对空泡流的影响。作者列出其估算式。 近年来对空泡流问题获得相当大的进展,现有的二元及准二元自由流线理论可以成功地用来设计定常运行下的超空泡翼型、螺旋桨及水泵。但对于非定常超空泡流尚须进一步研究。