船舶磁流体推进与高温超导

简要介绍磁流体推进基本原理;回顾世界代表性船舶磁流体推进器开发情况：介绍磁流体推进器的类型与基本结构;阐述磁流体推进器特点和技术开发存在的问题;描述高温超导技术的发展;并指出船舶磁流体推进器的实用化前景在于高温超导技术的应用。     

舰船电力推进电机性能剖析

介绍了综合电力推进的概念、研究发展动态以及舰船电力推进电机的特殊性能要求,剖析了先进感应电机、轴向磁通永磁电机、横向磁通永磁电机、高温超导电机等高性能推进电机的性能特点、拓扑结构及关键技术.在分析推进电机研究应用现状的基础上对其未来发展进行了展望.     

船用高温超导电机的进展

自1986年发现高温超导材料(HTS)以来,至今已经有100余种高温超导材料,不过只有2种可以加工成丝材(线材)或带材,即Bi-2223和Y-123高温超导材料.随着HTS加工技术和制冷技术的进步,通过从小型电动机5 hp到200 hp和大型电动机1000 hp到5000 hp的各种电机试验,积累了许多设计和制造经验,于是研制了5MWHTS船用电动机,为未来更大的船用HTS电动机25MW以及船用HTS发电机奠定基础.同时,与传统电动机(铜线线圈)进行了比较,表明HTS电动机具有重量轻,体积小,噪音小,维修少和效率高等优点,十分有利于海军舰船和民船的使用要求.指出今后的努力方向是改善材料性能,降低成本和寻找新型HTS.     

径向型高温超导轴承悬浮特性的有限元分析

通过数值模拟方法研究高温超导轴承是重要方法之一。提出了基于H法(磁场强度法)的有限元数学模型,在二维轴对称空间计算了径向型高温超导轴承的悬浮力。通过与试验数据的比较,验证了模型的正确性。基于此模型,分析了在永磁转子轴向运动的过程中,高温超导轴承的磁场特性和超导定子中感应电流密度的分布特性,进而得出相应的结论。建立的数学模型不仅可以分析多层超导定子的径向型高温超导轴承,而且对内转子型和外转子型两类径向型高温超导轴承均适用。     

电动车组高温超导变压器交流损耗计算

根据超导体通过交流电时产生交流损耗的机理,计算出电动车组300kVA高温超导变压器样机绕组的交流损耗值,供设计和分析时参考。     

工业用高温超导同步电动机的设计研究及其力矩管中的热流估算

本文论述了对工业用高温超导同步电动机的设计研究及其力矩管中的热流估算.在设计研究的过程中,考虑到了电动机的效率及体积会受到设计参数(如:转子外径,同步电抗)的影响,进而得出了电动机的基本设计方案.在对热流的估算中,力矩管上每个位置的热量是通过有限元法计算获得的.     

基于减小漏磁场的300kVA超导变压器绕组设计

高温超导变压器的漏磁场会减小绕组中的临界电流并增加交流损耗,而且,由于超导材料磁化的各向异性,磁场径向分量对临界电流和交流损耗的影响较轴向分量大得多。因此,在超导变压器电磁设计中应尽可能减小漏磁场尤其是其径向分量。文章在用ANSYS软件计算磁场分布并研究诸多因素对磁场影响的基础上,设计了300 kVA/25 000 V/860 V超导变压器绕组,并提出了一些减小漏磁场的措施。     

第二代高温超导体的开发及其在舰船上的应用研究

本篇综述了第2代高温超导体(2GHTS)的特点,YBCO涂层、MgB2等HTS线材的制造工艺的现状和进展,以及在舰船电机等装置上的应用前景。     

船用高温超导推进电动机技术与应用前景

在高温超导材料发现和研究近20年的时间里,高温超导技术的应用取得了令人瞩目的成就.尤其在舰船电力推进领域,兆瓦级甚至数十兆瓦级高温超导同步交流电动机已经或即将交付海军使用.新型的高温超导发电机正在研发之中.可以展望,在不久的将来,高温超导全电力舰船将出现在人们的视野中.     

电动车组用高温超导变压器总体设计(下)

重点介绍电动车组用高温超导变压器(3 000 kVA)概念技术方案,包括设计思路,变压器输入、输出结构与参数等.将各主要参数与国内研制的容量相近的动车组变压器进行对比,认为在解决关键材料并作进一步研究的基础上,高温超导变压器在动车组上具有运用前景.