张文峰
,
夏东
,
张东
,
余志强
低温物理学报
混合型高温超导发电机采用高温超导带材作励磁材料,结构上与传统电机有较大的不同,设计方法也不尽相同.本文基于傅里叶变换将超导发电机的励磁集中绕组等效为沿转子圆周正弦分布的激励源,建立了超导发电机磁场分析模型.对电机气隙磁场分布进行了求解,并分析了不同绕组张角时气隙磁密波形中的谐波含量.通过参数化分析,研究了不同环境屏、转子的尺寸对电机功率密度的影响.采用有限元法对磁场求解结果进行了验证,结果一致性较好.研究结果表明,励磁绕组张角会对电机气隙磁密波形产生影响,合理设置超导发电机环境屏及转子结构,可以提高超导发动机的功率密度.
关键词:
超导发电机
,
解析法
,
励磁绕组张角
,
气隙磁密
,
功率密度
丘明
,
徐喆
,
姚志豪
,
杨广辉
,
夏东
,
林良真
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.133
本文针对超导磁阻电机结构并结合临界态模型,利用有限元法计算电机内部磁场和交直轴电抗,借以分析电机稳态工作特性,通过样机构造及其性能测试和分析,证实了HTS磁阻电机较传统电机能够以更小体积和重量实现更大的输出功率、更高的功率因数和效率,此项研究为百kW-MW级HTS磁阻发电/电动机研发奠定了良好的理论和实践基础.
关键词:
高温超导体
,
熔融织构块材
,
磁阻电机
霍海宽
,
丘明
,
夏东
,
徐哲
,
林良真
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2004.04.003
通过磁化熔融织构超导块材俘获远高于常规永磁体的磁场,可以用于磁分离、制作电机等,如何磁化是其中关键技术问题之一.脉冲磁化目前被认为是最有前景的超导块材的磁化方式之一.我们通过霍尔元件测量脉冲磁化过程中超导块材表面磁场的变化,并运用磁通蠕动流动模型和幂指数模型分别描述脉冲磁化过程,理论与实验相比较,结果表明磁通蠕动流动模型能够更好地描述脉冲磁化,热量的产生、局域的温升直接关系到俘获磁场的大小,通过合理的铁轭设置和利用多脉冲磁化技术有助于提高最终的磁化效果.
关键词:
超导块材
,
脉冲磁化
,
热量
,
数字模拟
张文峰
,
夏东
,
张东
低温物理学报
有铁心超导电机边界条件复杂、磁场计算易受铁心饱和影响,且电机等效参数与频率、阻尼屏蔽系统(DSS)的材料和结构有关,导致已有解析法在分析此类电机DSS性能方面受到限制.本文将励磁绕组等效为探测线圈,基于时谐场有限元法分析了交变磁场在励磁绕组中的感应电流的变化情况,并基于此计算了DSS的屏蔽系数;将时域法引入到超导电机直轴和交轴超瞬态参数的计算,分析了超导电机接入无穷大电网时电机的阻尼特性.以一台500 kW有铁心超导电机为例,分析了影响DSS性能的因素,计算结果表明,电导率高、厚度大的DSS对交变磁场的屏蔽性能更好,但其阻尼性能却较差.因此,为了获得DSS的最佳的性能,对其屏蔽系数和阻尼性能的准确计算和综合考量是十分重要的.
关键词:
超导电机
,
阻尼
,
屏蔽
,
超瞬态
