导读:本文包含了高温超导电枢绕组论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:高温超导,临界电流,交流损耗,超导线圈
高温超导电枢绕组论文文献综述
韩正男[1]（2017）在《高温超导电枢绕组电机关键技术的研究》一文中研究指出高温超导材料具有载流能力强,损耗低等很多优点,在强电领域具有广泛的应用前景。随着电机技术日趋成熟,常规电机设计及优化方法已经很难再提升电机的极限性能指标。新材料,如超导材料的使用,将成为进一步提升电机转矩、功率密度的有效途径。临界电流用于恒量高温超导体的载流能力。本文从磁通动力学的理论出发,分析高温超导体临界态及失超的机制。通过大量高温超导带材临界电流测试,研究高温超导带材在交、直流工况下临界电流与磁场的关系,为高温超导线圈临界电流的计算与研究提供基础。本文采用COMSOL有限元软件,分别建立了跑道型高温超导线圈的mfh模型以及PDE模型,通过对高温超导带材交流损耗的计算验证了两种模型计算结果的一致性。对线圈模型建立时所涉及的几个关键问题进行讨论。本文利用所建立的高温超导线圈的有限元模型,计算了跑道型线圈各部分电压分布以及临界电流。计算结果与测量结果一致。本文建立了外加磁场下高温超导线圈的有限元模型,为后文定子铁心内超导绕组载流特性的计算提供理论基础。本文通过对大量高温超导线圈各部分电压进行测量,并结合有限元计算结果,详细研究了高温超导线圈电场强度E,电流密度J以及磁感应强度B的分布规律,并提出一种高温超导线圈临界电流的测量及判定方法。本文对高温超导电性测量方法展开研究。基于Labview及虚拟仪器建立了高温超导带材及线圈测试系统,实现电流自动加载,数据自动存储等功能,提高了测量效率及便捷性。通过编写Labview程序,采用NI板卡建立了分时多路测量系统以及虚拟锁相放大器,满足测量需求。本文对高温超导线圈在形成绕组时涉及的几点关键问题展开研究。首先通过实验测试研究了高温超导带材间焊接时,焊接形式及焊点长度对焊点电阻及临界电流的影响,进而对双饼超导线圈的绕制形式以及超导绕组端部接线方案提出建议。本文计算电机槽内漏磁场,在结合外场下高温超导线圈的有限元模型,计算了高温超导绕组的临界电流。计算结果与测量结果一致。本文通过对定子铁心内超导绕组的失超电流进行测量,研究了槽内漏磁场作用下,超导绕组载流能力的衰减程度。交流损耗限制了高温超导电枢绕组电机的高速应用。本文提出了一种高温超导与常导混合的无刷双馈电机形式(后文简称高温超导无刷双馈电机),在超导绕组传输直流电流或低频交流电流的情况下,实现高转速,从而保证交流损耗控制在一定的范围内。本文建立电机的有限元模型,对电机的性能参数及损耗进行计算,论述了该电机能够实现较高的功率密度。研制了一台实验样机并进行测试,验证了设计与计算结果。本文通过测量高温超导带材在不同频率交变外场下的临界电流特性,论证了高温超导无刷双馈电机形式是实现高温超导电枢绕组电机高速化的有效途径。总之,本文以高温超导电枢绕组电机为主要研究对象,研究二代高温超导带材用在电机电枢绕组中时涉及到的关键问题及对应的关键技术。从超导材料的基础电磁特性出发,对高温超导线圈电磁特性数值计算方法进行了研究,建立了两种高温超导线圈的有限元模型,计算了高温超导线圈的电压分布、临界电流及交流损耗;对高温超导材料临界电流特性进行研究,提出了一种高温超导线圈临界电流的测量与判定方法;测量结果与计算结果一致。对高温超导绕组涉及的关键问题展开了研究,为工程实践过程中,超导绕组的设计提供理论依据。提出一种高温超导无刷双馈电机形式,为实现高温超导电枢绕组电机高速化提供了新的途径与思路。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
曹继伟[2]（2014）在《永磁同步电机高温超导电枢绕组的研究》一文中研究指出高温超导电机具有高功率密度、高效率的优势，是高温超导材料应用的一个重要领域，可以广泛应用于船舶推进、风力发电、飞轮储能等多个领域中，具有重要的学术研究价值和经济应用前景。现有的高温超导电机多利用高温超导线圈作为转子的励磁线圈，以提高电机磁负荷的方式来提高电机的功率密度，这种结构的高温超导电机的冷却温度低（10K-50K），冷却介质为液氖或冷气氦，且冷却成本高、冷却结构复杂。本文针对现阶段高温超导电机的研究现状和高温超导线材的性能水平，提出一种具有高温超导电枢绕组的高温超导永磁同步电机系统，开展其高温超导线材及定子超导电枢绕组特性的研究，突破高温超导线圈在复杂磁场条件下载流能力下降、超导永磁同步电机设计和制造的关键难点问题。本文首先针对普通永磁同步电机极限输出转矩的理论和试验进行分析，揭示了永磁同步电机极限功率与其电、磁负荷之间的影响关系，得到了限制永磁同步电机输出特性的主要因素不是铁心材料的饱和，而是由于定子电枢绕组的损耗。因此，本文提出利用高温超导线圈代替普通的铜绕组线圈作为定子电枢绕组，以提升永磁同步电机的功率密度与效率。将高温超导线材/线圈的载流特性规律引入到传统电机学理论中，通过数值解析方法得到高温超导线圈表面磁场密度，揭示了高温超导永磁同步电机定子电枢绕组临界电流的影响因素，进而得到了超导电枢绕组类同步电机相似性类比方法。通过铜绕组超导永磁同步样机的试验和有限元仿真结果，验证了超导电枢永磁同步电机类比方法的正确性，为高温超导永磁同步电机的研制奠定了理论基础。针对YBCO高温超导线材在复杂变化磁场环境下的交流载流特性进行了研究。在美国Superpower公司的SCS12050超导线材性能的基础上，建立了高温超导线材复杂磁场条件下临界电流测试平台。通过此平台分别对YBCO高温超导线材进行了不同幅值的恒定外加磁场、不同幅值和频率正弦磁场条件下的线材交流载流特性进行了试验研究，通过试验数据，揭示了高温超导线材在复杂磁场环境中的交流载流特性规律，为高温超导线圈的特性及高温超导电机的研发奠定了试验基础。分析高温超导电枢绕组永磁同步电机定子槽内的磁场分布特性，针对这种分布特性，提出了一种磁场调制方法，可以有效减小高温超导线圈表面垂直磁场的分布，从而提高高温超导电枢绕组的载流能力，进一步提升高温超导永磁同步电机的功率密度。建立不同结构、不同尺寸参数的高温超导绕组磁场调制方法的有限元模型，通过有限元软件的分析和计算，揭示高温超导线圈磁场调制方法的结构参数与线圈表面磁场、槽漏磁场之间的影响规律。磁场调制方法的仿真数据表明，该方法可以降低高温超导线圈表面垂直磁场4倍左右。根据分析计算的数据，研制高温超导线圈和相应的磁场调制作用的导磁片，通过在液氮温度（77K）下的测量，验证了具有磁场调制方法的超导线圈临界电流提升了35%，在不增加额外的制冷成本和线材成本的条件下，提升了高温超导线圈的性能。研制一套等效高温超导电机槽内磁场环境的高温超导线圈测试系统，通过该测试系统测试了绕制的12个高温超导线圈，测试结果表明绕制完成的高温超导线圈在液氮温度下（77K）的临界电流均为250A左右，达到了预先的设计指标。通过上述理论和试验研究，揭示具有高温超导电枢绕组的超导永磁同步电机电磁功率同其电、磁负荷之间的规律，提出具备高电枢电流承载能力的超导同步电机电负荷选取策略及超导电枢绕组永磁电机相似性类比方法；明确高温超导线材/线圈在复杂磁场条件下的载流能力规律，提高高温超导电枢绕组的载流能力，突破超导同步电机高温超导电枢绕组的关键技术，推进高温超导材料在工业领域内的应用。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-03-01）
杨松[3]（2010）在《高温超导电枢绕组交流损耗的基础研究》一文中研究指出高温超导材料作为一种新型的电工材料,在很多领域已经得到了应用。超导材料虽然能够无损耗地传输直流电流,但在传输交流电流或处于交变磁场下时会产生交流损耗,因而一定程度上制约了超导材料的应用。近年来,高温超导技术应用到电机领域已经成为一个重要的研究方向。不同于传统超导电机将超导绕组作为励磁线圈,本文研究的超导电机采用了超导电枢绕组的新型结构,此时超导材料不但通入交流电流而且还工作在交变磁场下。因此,研究交流损耗对电机整体的设计有着重要的意义。本文首先阐述了高温超导材料产生交流损耗的机制,并对交流损耗进行了分类。介绍了几种不同工作条件下交流损耗的计算方法,其中包括传输损耗、交变垂直场下无传输电流时的磁化损耗、平行交变外场下传输直流电时的交流损耗和平行交变外场下传输交流电时的交流损耗。此外还介绍了一种数值计算交流损耗的方法。根据带材生产中,利用加入铁磁物质来减小交流损耗的方式,我们联想到在超导电枢绕组周围采用同样的手段,来减小超导电枢绕组的交流损耗。利用有限元仿真软件建模,对引入铁磁物质前后带材宽带面上的垂直磁场分量进行了对比。将高温超导带材交流损耗的解析计算方法和电机槽内磁场的有限元分析相结合,本文给出了一种新的计算超导电枢绕组交流损耗的方法。根据计算结果,得到了超导电枢绕组交流损耗的上限和下限。对于交流损耗的测量,本文先介绍了几种常用的实验方法,经过对比我们选择了电磁结合的测量方法。然后对实验原理进行了分析,并对交流损耗进行测量。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2010-06-01）
高温超导电枢绕组论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高温超导电机具有高功率密度、高效率的优势，是高温超导材料应用的一个重要领域，可以广泛应用于船舶推进、风力发电、飞轮储能等多个领域中，具有重要的学术研究价值和经济应用前景。现有的高温超导电机多利用高温超导线圈作为转子的励磁线圈，以提高电机磁负荷的方式来提高电机的功率密度，这种结构的高温超导电机的冷却温度低（10K-50K），冷却介质为液氖或冷气氦，且冷却成本高、冷却结构复杂。本文针对现阶段高温超导电机的研究现状和高温超导线材的性能水平，提出一种具有高温超导电枢绕组的高温超导永磁同步电机系统，开展其高温超导线材及定子超导电枢绕组特性的研究，突破高温超导线圈在复杂磁场条件下载流能力下降、超导永磁同步电机设计和制造的关键难点问题。本文首先针对普通永磁同步电机极限输出转矩的理论和试验进行分析，揭示了永磁同步电机极限功率与其电、磁负荷之间的影响关系，得到了限制永磁同步电机输出特性的主要因素不是铁心材料的饱和，而是由于定子电枢绕组的损耗。因此，本文提出利用高温超导线圈代替普通的铜绕组线圈作为定子电枢绕组，以提升永磁同步电机的功率密度与效率。将高温超导线材/线圈的载流特性规律引入到传统电机学理论中，通过数值解析方法得到高温超导线圈表面磁场密度，揭示了高温超导永磁同步电机定子电枢绕组临界电流的影响因素，进而得到了超导电枢绕组类同步电机相似性类比方法。通过铜绕组超导永磁同步样机的试验和有限元仿真结果，验证了超导电枢永磁同步电机类比方法的正确性，为高温超导永磁同步电机的研制奠定了理论基础。针对YBCO高温超导线材在复杂变化磁场环境下的交流载流特性进行了研究。在美国Superpower公司的SCS12050超导线材性能的基础上，建立了高温超导线材复杂磁场条件下临界电流测试平台。通过此平台分别对YBCO高温超导线材进行了不同幅值的恒定外加磁场、不同幅值和频率正弦磁场条件下的线材交流载流特性进行了试验研究，通过试验数据，揭示了高温超导线材在复杂磁场环境中的交流载流特性规律，为高温超导线圈的特性及高温超导电机的研发奠定了试验基础。分析高温超导电枢绕组永磁同步电机定子槽内的磁场分布特性，针对这种分布特性，提出了一种磁场调制方法，可以有效减小高温超导线圈表面垂直磁场的分布，从而提高高温超导电枢绕组的载流能力，进一步提升高温超导永磁同步电机的功率密度。建立不同结构、不同尺寸参数的高温超导绕组磁场调制方法的有限元模型，通过有限元软件的分析和计算，揭示高温超导线圈磁场调制方法的结构参数与线圈表面磁场、槽漏磁场之间的影响规律。磁场调制方法的仿真数据表明，该方法可以降低高温超导线圈表面垂直磁场4倍左右。根据分析计算的数据，研制高温超导线圈和相应的磁场调制作用的导磁片，通过在液氮温度（77K）下的测量，验证了具有磁场调制方法的超导线圈临界电流提升了35%，在不增加额外的制冷成本和线材成本的条件下，提升了高温超导线圈的性能。研制一套等效高温超导电机槽内磁场环境的高温超导线圈测试系统，通过该测试系统测试了绕制的12个高温超导线圈，测试结果表明绕制完成的高温超导线圈在液氮温度下（77K）的临界电流均为250A左右，达到了预先的设计指标。通过上述理论和试验研究，揭示具有高温超导电枢绕组的超导永磁同步电机电磁功率同其电、磁负荷之间的规律，提出具备高电枢电流承载能力的超导同步电机电负荷选取策略及超导电枢绕组永磁电机相似性类比方法；明确高温超导线材/线圈在复杂磁场条件下的载流能力规律，提高高温超导电枢绕组的载流能力，突破超导同步电机高温超导电枢绕组的关键技术，推进高温超导材料在工业领域内的应用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高温超导电枢绕组论文参考文献
[1].韩正男.高温超导电枢绕组电机关键技术的研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[2].曹继伟.永磁同步电机高温超导电枢绕组的研究[D].哈尔滨工业大学.2014
[3].杨松.高温超导电枢绕组交流损耗的基础研究[D].哈尔滨工业大学.2010