旋转超导电机发展现状

大容量旋转超导电机在风力发电、舰船驱动等低速直驱应用领域具有广阔的应用前景。依据是否采用低温耦合传输装置实现低温冷却介质的传输和励磁功率的输入,将旋转超导电机分为动态密封和静态密封超导电机两类。分析了动态密封超导电机的常用定子、转子结构形式及其优缺点。针对静态密封超导电机,以转子分段式磁通切换结构、场调制双定子结构、单体励磁分极式结构等典型拓扑为例,揭示了其能够实现冷却系统静态密封形式的本质原因。最后,对两类超导电机面临的超导励磁绕组失超这一共性问题进行了探讨,从电机本体结构层面,给出了静态密封超导电机抑制电枢反应磁场对超导线圈影响的策略和方法。     

13.2 MW海上超导直驱风力发电机设计

超导电机技术为减小大型直驱风力发电机体积、质量和成本提供了一种有效途径。提出了一种海上超导直驱风力发电机系统,其定子采用低温超导线圈产生励磁磁场,转子为常规的铜制电枢绕组。首先介绍了该电机的主要参数以及拓扑结构的选择,并分析了超导电机电磁设计过程中所需考虑的关键问题;之后介绍了超导电机的定转子设计方案,包括电磁设计、机械结构、转子风冷系统、超导定子的低温系统以及制冷系统等;最后估算了所设计超导电机的质量以及成本,并与相同功率等级的永磁直驱风力发电机进行了对比,结果表明所设计的超导电机的质量比永磁直驱风力发电机质量减轻约46%,而其初始材料成本仅为永磁直驱电机的71%。     

高温超导磁通切换电机励磁线圈电磁力计算

针对高温超导磁通切换电机中交变的电枢反应磁场使得高温超导励磁线圈产生形变,致使高温超导励磁线圈发生物理性损坏,影响电机安全稳定运行这一问题,以静密封高温超导磁通切换电机为例,对其高温超导励磁线圈的匝间电磁力进行了研究。基于超导线圈分离模型,在计及迈斯纳效应和趋肤效应的条件下,提出了一种高温超导磁通切换电机中跑道型超导线圈直线部分以及弯曲部分的电磁力计算方法,并在此基础上计算了超导线材的匝间电磁力。匝间电磁力计算结果表明,超导线圈的最外匝线材受到的电磁力最小,但受到同一线圈中其余匝线材作用的合力最大。为验证理论分析的正确性,采用三维有限元分析法,进一步计算并得到了高温超导励磁线圈的匝间电磁力,有限元计算结果验证了该计算方法的正确性。     

新闻

<正>采用第二代高温超导带材的高温趄导电机研发项S顺利通过验收近曰,上海电气集团上海电机厂有限公司组织专家对中科院电工所横向项目"釆用第二代高温超导带材的高温超导电机研发"进行了现场验收。验收专家对该项目给予了高度评价,认为该项目全面完成了项目任务书指标,部分指标还优于任务书指标。在上海市科委的支持下,中科院电工所协同上海电气集团上海电机厂有限公司共同开展了高温超导发电机技术研究,并在此基础上研制了50 0k W高温超导发电机原理样机。该发电机为国内首台基于国产Y B C O超导带材的高温超导发电机,电机设计为4极绕线式转子超导同步发电机,其中超导转子励磁绕组为Y B C O高温超导带材绕制而成的跑道线圈结构,冷却方式为液氮浸泡开放式冷却,运     

高温超导同步电机正在走向市场

1986年,瑞士苏黎士研究人员率先研发出了一种高温超导材料,于是拉开了国际竞相开发高温超导同步电机的序幕,使用较表1中所述的比低温超导材料温度来得高的高温超导材料制造超导电机,不仅能够降低成本,而且可以简化设计,改善致冷系统及提高可靠性。而恰在此时,关于电网结构概念的世界性趋势已经转向于配电和小型发电厂,而且研究表明：只有1,000MW以上的超导电机机组才具有竞争力,这两个因素使得许多开发商取消了低温超导电机项目而改投高温超导电机的有关的工作。     

高温超导同步电机正在走向市场

1986年，瑞士的研究人员在国际上率先研发出了一种高温超导材料，拉开了国际竞相开发高温超导同步电机的序幕。因为较表1中所述的低温超导材料，利用该表所述高温超导材料来制造超导电机，不仅能够降低成本，而且可以简化设计，改善制冷系统及提高可靠性。而且，低温超导电机的已有可行性研究表明只有1,000MW以上的机组才具有竞争力。这两个因素使得除日本外的许多开发商取消了所有与低温超导电机有关的工作。     

MgB_2高温超导发电机设计及转子结构优化

高温超导发电机由于转子无铁芯,导致气隙磁场畸变,严重影响发电机的输出性能。本文使用MgB2线材作为高温超导发电机的励磁绕组,并将灰色系统理论引入到高温超导发电机的励磁绕组结构的设计中,解决了转子无铁芯型高温超导电机励磁绕组端部气隙磁场畸变的优化问题。借助电磁场有限元程序设计方法,成功设计了一台功率为50kW的高温超导发电机。     

轴-径向磁通全超导同步电动机的磁场分析

为了简化传统超导电机的低温冷却系统,提出一种新型轴-径向磁通全超导同步电动机,分析该电机的结构特点和工作原理.利用三维有限元法计算了电机的空载磁场分布,对不同轴向超导励磁绕组下的磁场以及轴向磁路对径向磁路的影响进行分析,分析结果通过空载反电动势实验得到了验证.在样机结构基础上,提出一种新型转子结构方案,分析了2种转子结构下的气隙磁场,并对气隙磁密的谐波含量进行了比较,得出一些有益的结论,为该新型大容量电动机的优化设计和性能分析提供参考.     

500kW高温超导发电机负载三相断路故障运行分析

随着高温超导材料制备技术及低温制冷技术的不断发展,高温超导技术在电机方面展现出良好的应用前景。高温超导发电机由于其体积小、重量轻、效率高的优点,未来有望应用于高功率密度场合。目前对于超导电机故障运行的研究极少,本文对高温超导发电机进行了负载三相断路故障模拟仿真及现场实验,得到故障过程中定子输出电压、转矩等变化的仿真及实验数据,并在此基础上分析了超导线圈的电流变化,及故障对电机机械结构的危害。本文可为超导发电机故障状态的瞬态过程分析提供数据支撑。     

超导发电机的研究现状及发展前景

超导发电机因高功率密度等优点成为近年来的研究热点。根据超导材料按照温行分类的方法,把超导发电机分为低温超导发电机和高温超导发电机;总结了超导发电机的碍状,归纳了超导发电机的特点,介绍了超导发电机的几种拓扑结构,并对比研究了传统旋转电超导旋转电机,指出了现阶段超导发电机研究遇到的瓶颈问题;最后,对超导发电机的发展首行了描述。     

高温超导同步电机正在走向市场

1986年,瑞士苏黎士研究人员率先研发出了一种高温超导材料,于是拉开了国际竞相开发高温超导同步电机的序幕。因为较表1中所述的低温超导材料,利用该表所述高温超导材料来制造超导电机,不仅能够降低成本,而且可以简化设计,改善致冷系统及提高可靠性。恰恰在这时正好是关于电网结     

直驱式波浪发电用全超导初级励磁直线发电机的设计与分析

初级永磁直线电机具有次级结构简单的特点,十分适用于直驱式波浪发电。基于广泛应用于波浪发电的游标混合电机和磁通切换直线电机,本文提出一种采用超导绕组的初级励磁直线发电机,该电机的性能的得到大幅提高。通过超导绕组和多齿结构的设计可提高电机的磁场能量并克服易去磁和高定位力等游标直线电机的缺点。首先,介绍了电机的基本结构和工作原理,给出了电机超导励磁绕组和电枢绕组的设计结构,并完成了超导绕组的直流导电性能测试和交流损失计算。然后,通过二维有限元法,对电机的空载特性进行仿真分析,并与相应的游标混合电机和磁通切换直线电机进行了对比。另外,对电机的负载特性进行了仿真,并将其带载能力与磁通切换直线电机进行了对比。最后,采用一台磁通切换永磁直线电机验证了对其带载能力的有限元分析结果。所有结果表明,全超导初级励磁直线发电机相对其它两类电机具有其独特的优势。     

基于国产YBCO带材的高温超导发电机的研制

随着可再生能源工业的发展对发电机技术提出更高容量和更大功率密度的需求,高温超导发电机在海上风力发电机领域有着广阔的应用前景。中国科学院电工研究所与上海电气集团上海电机厂有限公司合作研究高温超导发电机技术并研制基于国产YBCO带材的500 kW高温超导发电机原理样机。500 kW高温超导发电机为首台基于国产YBCO超导带材的高温超导发电机。目前,超导发电机已经完成研制工作并进行满负荷运行测试,电机运行良好,各项指标依据国标测试达到预期值。该文着重介绍500 kW高温超导发电机系统的研制工作,其中包括国产YBCO带材和9%Ni低温导磁钢的电磁特性研究,超导励磁绕组的优化设计和研制,同时介绍500 kW高温超导发电机的系统级测试工作,包括空载特性、负载特性、满载效率,并给出相应实验测试结果。     

一九七二年中文期刊目录索引

第一部分电气电机:无刷直流晶体管电动机新型低均速同步微电机双相无触点直流微电机的电磁转矩和转速超低速电动机低速电动机带有密闭接点磁控换向装置的直流无整流子微电机铁磁共振伺服电动机磁带录音机用的新型传动轴电子电动机电动机的几种新没计和动向可控硅电动机同步电动机的一可控硅励磁自动调速的可控硅整流水冷发电机的定子线圈和绝缘软管汽轮发电机的水冷转子矿111用发电机的修理经验水冷发电机转子迸水密封装置可控硅电动机大型同步发电机的超导绕组滑环感应电动机的极幅调制绕组电元件绕组发热温度的测定根据电流有功分量测定电…     

俄制造线性电机新工艺

俄制造线性电机新工艺王文娟俄罗斯专家发明了用气热喷涂铁磁体、导体、绝缘材料的方法制作线性电机的新工艺。电机绕组线圈是用粉状或细丝喷涂制成导电材料。喷涂的绕组材料密度决定它的导电率，可在制造时加以控制。该工艺能用热超导陶瓷制成绕组，并且线圈可以具有任意...     

热开关和多脉冲励磁的类比特高温超导模型磁体的捕获磁通及电磁特性研究EI北大核心CSCD

高温超导磁体因其体积小、高实用性、高场强等优点,在科学研究等领域具有广泛的应用。然而,高温超导带材之间焊接技术的不成熟,很难实现持续电流模式。该文提出一种利用RE-Ba-Cu-O(RE为稀土元素,REBCO)超导片堆叠组成的类比特高温超导模型磁体,该模型磁体不但没有焊接电阻的影响,而且实现持续电流模式。该文说明单片REBCO超导片和由超导片堆叠而成的类比特高温超导模型磁体的结构细节,介绍采用热开关和多脉冲励磁的方法,说明通过COMSOL模拟利用热开关和多脉冲电源对超导片以及类比特高温超导模型磁体进行励磁的过程,证明其能够实现持续电流模式,并对其在持续模式下运行的捕获磁通和电磁特性进行仿真分析以及实验验证。结果表明,热开关和多脉冲励磁的方法可以激励类比特高温超导模型磁体。与传统高温超导磁体相比,由多个超导片堆叠而成的高温超导模型磁体可在无电流引线的情况下实现闭环运行,避免无阻焊接的技术瓶颈。     

超导同步电动机温度场计算与分析

为判断高温超导电机超导体及永磁体运行的稳定性,准确计算电机内的温度场十分必要.以全超导样机热性能为研究对象,首先利用时步有限元方法建立二维正弦时变电磁场模型,得到了电机定转子损耗分布.根据传热学原理,通过数值分析给出定子表面散热系数的计算方法.然后计算分析高温超导电机的温度场.通过计算结果与实测数据的对比分析,验证所给...     

分块转子磁通切换电机绕组理论及谐波特性的研究

从分块转子磁通切换电机结构特点出发,制定分块转子磁通切换电机的线圈绕组分布图和线圈电动势星形图的画法,基于此提出任意相分块转子磁通切换电机的相带划分方法,并通过有限元仿真验证了该相带划分方法的正确性,分析分块转子磁通切换电机单线圈谐波特性,基于该文制定的线圈电动势星形图,推导出适用于任意相分块转子磁通切换电机相绕组无偶数次谐波的齿极配合判据,通过有限元仿真验证了该判据的有效性。基于上述研究成果,研制了一台三相12/7电励磁分块转子磁通切换电机原理样机,实验验证了该文提出的分块转子磁通切换电机绕组相带划分法和无偶数次谐波齿极配合判据的正确性。     

高温超导变压器关键技术

由于超导材料的无阻载流特性,其在超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导储能、超导电机等超导电力装置中的应用引起人们极大兴趣。其中超导变压器具有体积小、重量轻、损耗低、无火灾隐患、无环境污染和低漏抗等特点。简要介绍了高温超导变压器基本结构,重点介绍了变压器研发过程中的关键技术问题,包括液氮和气氮低温绝缘特性、超导绕组损耗分析、电流引线设计、非金属低温容器设计等,为高温超导变压器的研发提供有用的参考。     

超导变压器的基本特点和开发现状

介绍了超导变压器的基本特点和优越性能,阐述了超导变压器（包括低温超导、高温超导及特殊形式的超导变压器）的发展现状。