轴对称结构非接触供电动态特性研究

采用仿真分析与实验验证相结合的方法研究了旋转状态下非接触传能系统的性能。利用两谐振线圈的电磁耦合,从理论上建立等效电路模型进行阻抗匹配。利用有限元分析软件,建立了三维仿真模型,研究了不同旋转速度下,轴向间距、径向偏移以及倾斜角度对非接触能量传输系统性能的影响规律。同时利用搭建的实验平台进行稳态验证,与仿真结果对比,表明有限元仿真模型的有效性和准确性。最后,利用经过检验的仿真模型,研究了系统的瞬态特性以及磁场分布,证实改变旋转速度几乎不影响系统的传输功率,这为非接触传能技术应用于电机无刷励磁等旋转装置提供了有益的参考。     

具有极低电阻的涂层超导带材连接工艺研究

随着近年来YBCO涂层超导带材性能的提升,其相关应用已逐渐成为研究热点。由于单根带材长度通常不能满足实际应用需要或需要形成闭合线圈,涂层超导带材的连接是各项应用中必不可少的一个关键步骤。国内外对带材接头工艺中控制因素的研究主要集中在焊接温度、焊料、施加压力等方面。由于涂层带材很薄,极易因为局部的微小形变而损坏退化,因此焊接平台表面应该足够平整光滑,焊接平台具有高平整度表面也是获得极低电阻接头的关键因素之一,而目前这一点还未引起足够重视。本文研究了一种简便有效的基于高平整度（小于5 μm/100 mm）焊接平台的涂层超导带材焊接工艺。采用该工艺及带材正面相对的搭接方式,进行了不同厚度和搭接长度的带材接头焊接。之后,采用四引线法在液氮环境中对接头进行了电性能测试,当搭接长度为14 cm时接头电阻低至6.3 nΩ。此外,通过金相光学显微镜和扫描电子显微镜对接头微观结构进行了扫描,获得了接头处焊料分布状态。     

一种简便有效的涂层超导带材低电阻焊接工艺（英文）

随着近年来YBCO涂层超导带材性能的提升,其相关应用已逐渐成为研究热点。由于单根带材长度通常不能满足实际应用需要或需要形成闭合线圈,涂层超导带材的连接是各项应用中必不可少的一个关键步骤。国内外对带材接头工艺中控制因素的研究主要集中在焊接温度、焊料、施加压力等方面。由于涂层带材很薄,极易因为局部的微小形变而损坏退化,因此焊接平台表面应该足够平整光滑,焊接平台具有高平整度表面也是获得极低电阻接头的关键因素之一,而目前这一点还未引起足够重视。因此研究了一种简便有效的基于高平整度(小于5μm/100 mm)焊接平台的涂层超导带材焊接工艺。采用该工艺及带材正面相对的搭接方式,进行了不同厚度和搭接长度的带材接头焊接。之后,采用四引线法在液氮环境中对接头进行了电性能测试,当搭接长度为14 cm时接头电阻低至6.3 n?。此外,通过金相光学显微镜和扫描电子显微镜对接头微观结构进行了观察分析,获得了接头处焊料分布状态。     

行波磁场中高温超导电动悬浮磁体的热性能研究EI北大核心CSCD

地面线圈的交变磁场会在超导电动悬浮磁体中感应出涡流,产生涡流损耗,导致磁体温度上升。该文研究地面推进线圈产生的行波磁场对车载高温超导磁体热性能的影响,首先介绍高温超导磁体和推进线圈结构,分析行波磁场空间分布特征;搭建高温超导磁体热性能测试平台,测量行波磁场激扰下超导磁体内关键组件的温度分布,揭示各组件温度耦合关系;最后探究行波磁场频率和峰值对磁体温升的影响规律。结果表明,行波磁场激扰下,超导线圈的温升可忽略不计,但辐射屏温升显著,进一步使超导电流引线温度升高,增大电流引线失超风险,为此提出2种方法来限制电流引线温升。该研究成果可为高温超导悬浮磁体低温结构和电流引线的设计提供参考。     

跑道型高温超导磁体的磁场解析计算模型

基于均匀电流密度假设和毕奥-萨伐尔定律，该文建立了三种计算跑道型高温超导磁体磁场的解析模型。通过有限元仿真和实验测量验证了解析模型的有效性，对比分析了三种解析模型的计算精度和效率。基于解析模型，探究了椭圆段和电流密度穿透深度对跑道型超导磁体磁场分布的影响，揭示了自洽模型的磁场边界大小对超导磁体临界电流估计值的影响规律。该文建立的磁场解析模型能够准确快速地计算复杂形状超导磁体和常导磁体的磁场，可进一步应用于磁体电感、临界电流、交流损耗和电磁力等参数的计算，以提升磁体电磁设计效率。