感应子式高温超导电机论文-吴健

感应子式高温超导电机论文-吴健

导读:本文包含了感应子式高温超导电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:感应子式高温超导电机,轴向气隙,磁体损耗,热稳定性

感应子式高温超导电机论文文献综述

吴健[1](2008)在《轴向感应子式高温超导电机及其低温系统研究》一文中研究指出超导电机是利用超导技术及超导材料研制的一种高性能电机。由于用超导线圈代替了常规铜绕组,提高了绕组的载流能力,可以产生很大的磁场而又几乎无焦耳热损耗,因而具有一系列的先进的技术和经济特性。随着高温超导材料技术的发展,材料的临界温度、电性能和机械性能都得到极大提升,使采用高温超导材料的电机要考虑的制冷功率比低温材料低的多。因此,高温超导电机已经成为电机研究的一个重要方向。对于传统结构的高温超导电机,尽管采用超导材料对电机性能上有很大提升,但是也带来一系列问题:超导绕组的绕制受限于超导材料的机械性能、超导绕组的低温冷却、旋转密封、复合力矩管等等。这些问题成为高温超导电机发展的重要限制。考虑到低速、大转矩电机在船舶推进和风力发电方面的应用,同时考虑传统电机结构产生的技术难点,基于先进高温超导材料的性能特性提出了一种新型高温超导电机的设计方案——轴向感应子式高温超导电机。该类电机在结构上有一些典型特点,如全超导结构、轴向气隙、超导绕组静止、液氮冷却等等。与高温超导电机发展对应的是低温系统的发展。相对简单、费用较低、更高效率、稳定性高的低温系统的研制是高温超导电机进一步商业化的基础。轴向感应子式高温超导电机由于感应子的结构特点,可以采用过冷氮冷却。本文将归纳分析各种过冷氮低温系统的结构流程、工作原理和初步设计,提出了一种新型过冷氮低温冷却系统。新型低温系统采用热虹吸子系统联接了正常工作模式和备份运行模式,避免了开式系统的运行成本高和闭式系统稳定性低的缺点。高温超导电机的设计都是基于超导材料的性能和由材料组成的绕组的性能来进行的。对于低温系统研究,更为关注的是超导绕组在给定的冷却方式和磁体所处磁场环境等条件下的热稳定性,即给定的冷却方式能否满足磁体温度裕度的要求。以磁体精确模型为分析对象,把磁滞损耗作为内热源加载,边界上采用温度稳定边界条件,进行HTS磁体稳态运行时热稳定型分析,得到稳态时磁体温度分布。最大温度点温度为66.13K,位置为靠近端部,磁体温度稳定性良好。另一方面,从低温系统功耗的角度,对高温超导磁体运行温度进行优化。从分析中得,当交流磁体和直流磁体工作温度在60~70K之间时,对应的低温系统具有较低的功耗。直流磁体工作温度的最优值为65K,此时系统功耗低至85W。交流磁体最优工作温度为70K,此时功耗值为245W,高达直流磁体最优功耗的两倍多。即过冷氮低温系统用于冷却HTS磁体系统功耗较小。最后根据12.5kW轴向感应子式样高温超导电机热负荷要求,给出了300W/66K开式过冷氮低温系统的初步设计。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-07-01)

于涛[2](2008)在《轴向磁通感应子式高温超导电机的基础研究》一文中研究指出随着高温超导材料的发展,液氮冷却的轴向磁通感应子式高温超导电机在舰船的电力推进系统中,有着广泛的应用前景。与传统超导电机相比,它不采用中空轴、电刷、集电环、低温旋转容器等装置,具有了更多的优势。本文采用理论解析、有限元仿真分析的方法,对轴向磁通感应子式高温超导电机的设计与优化进行了研究。首先,回顾了高温超导材料以及超导电机的发展历程和现状,介绍了轴向磁通感应子式高温超导电机的基本结构和工作原理,并分析了采用高温超导材料对电机设计带来的限制因素。通过初步的电磁设计,建立了轴向磁通感应子式高温超导电机的叁维仿真分析模型,设计了高温超导绕组,确定了超导绕组的最大安全流通电流。其次,建立了轴向磁通感应子式高温超导电机的数学模型,采用简化等效磁网络模型的方法,解析了电机的电感特性和转矩特性,并利用有限元仿真对电机的直流励磁绕组、电枢绕组的自感和互感特性进行了详细分析,得到了不同励磁电流、电枢电流对电机电感特性的影响。再次,文中分别研究了不同极弧系数、倾斜形式、爪极形式的感应子对电机转矩性能的优化,为感应子在结构尺寸和电磁性能方面的优化设计提供了参考的依据。最后,研究了在弯曲、交变电流、交变磁场的工作状态下高温超导绕组的性能,主要对超导绕组的交流损耗、弯曲损耗进行了分析,可为绕组的优化设计、冷却系统的设计提供参考依据。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01)

感应子式高温超导电机论文开题报告

(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:

随着高温超导材料的发展,液氮冷却的轴向磁通感应子式高温超导电机在舰船的电力推进系统中,有着广泛的应用前景。与传统超导电机相比,它不采用中空轴、电刷、集电环、低温旋转容器等装置,具有了更多的优势。本文采用理论解析、有限元仿真分析的方法,对轴向磁通感应子式高温超导电机的设计与优化进行了研究。首先,回顾了高温超导材料以及超导电机的发展历程和现状,介绍了轴向磁通感应子式高温超导电机的基本结构和工作原理,并分析了采用高温超导材料对电机设计带来的限制因素。通过初步的电磁设计,建立了轴向磁通感应子式高温超导电机的叁维仿真分析模型,设计了高温超导绕组,确定了超导绕组的最大安全流通电流。其次,建立了轴向磁通感应子式高温超导电机的数学模型,采用简化等效磁网络模型的方法,解析了电机的电感特性和转矩特性,并利用有限元仿真对电机的直流励磁绕组、电枢绕组的自感和互感特性进行了详细分析,得到了不同励磁电流、电枢电流对电机电感特性的影响。再次,文中分别研究了不同极弧系数、倾斜形式、爪极形式的感应子对电机转矩性能的优化,为感应子在结构尺寸和电磁性能方面的优化设计提供了参考的依据。最后,研究了在弯曲、交变电流、交变磁场的工作状态下高温超导绕组的性能,主要对超导绕组的交流损耗、弯曲损耗进行了分析,可为绕组的优化设计、冷却系统的设计提供参考依据。

(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。

感应子式高温超导电机论文参考文献

[1].吴健.轴向感应子式高温超导电机及其低温系统研究[D].哈尔滨工业大学.2008

[2].于涛.轴向磁通感应子式高温超导电机的基础研究[D].哈尔滨工业大学.2008

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