环型高温超导储能磁体的漏磁场分析与研究

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1、；；公开中图分类号密级了Ｍ１５３＋－１ＵＤＣ；校编号：本續Ｗ交遠乂＃工程硕±学位论文论文题目：环型高湿超导储能赖体的漏媳场分析与研究研究生牲若：王晶晶学号：０６１２０６８？紅职称学校指导教师姓名；巧破：教授企业指导教师姓名：释媒职称：高级工程师申请学位工程领域名称；交通运输工程义答辩日期：２０１５．．１论文提交日期．６０：２０１５６．１２论独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致

2、谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。：学位论文作者签名：＞為戴签字日期趴ｉ年《月告日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可［＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印

3、件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名；主其导师签名＾点签字円期：月日签字日期：可年月，日工程硕士学位论文环型高温超导储能磁体的漏磁场分析与研究AnalysisandResearchofLeakageMagneticFieldforToroidal-TypeHTSSMESMagnet作者姓名：王晶晶工程领域：交通运输工程研究方向：超导磁储能系统的电磁兼容学号：0612068校内导师：罗映红教授企业导师：程进高级工程师完成日期：2015年4月12日兰州交通大学LanzhouJiaotongUni

4、versity兰州交通大学工程硕士学位论文摘要随着我国经济的快速发展，以传统的燃煤、石油化石燃料为代表的能源逐渐被可再生能源所取代。储能技术作为可再生能源的核心技术，对可再生能源的广泛使用起着主导作用。储能技术按照具体形态分为很多种，包括飞轮储能、抽水储能、超导磁储能、蓄电池储能等。超导磁储能系统正常工作时存储的是电磁能，能够快速的和电网进行大功率的能量交换，可以实现无损耗存储、无机械转动应用、维护简单污染小，与其他的储能方式相比有明显的优势。超导储能磁体作为超导磁储能系统的关键部分，在正常工作时通入极大的电流，能83够产生10J/m的能量密

5、度，产生数特斯拉级的中心场强，但磁体工作时在磁体系统外围空间产生的杂散磁场会对周边的设备及工作人员产生严重的影响，超导储能磁体作为整个系统最关键的设备，要使超导磁储能系统在工业上的使用发挥更大的作用，减小杂散磁场带来的不利影响是很有必要的。本文主要针对超导磁体结构之一的环型磁体的漏磁场进行分析研究，首先对超导磁储能系统的构成及工作原理进行了介绍，并对超导磁储能系统的发展现状和环型高温超导储能磁体的研究现状进行了概括总结。其次，在高温超导储能磁体进行电磁场分析的理论基础和超导螺线管线圈磁场计算的数学模型基础之上，结合ANSYS电磁场有限元仿真分

6、析软件，采用解析法与数值分析法相结合的方法，对六单元、八单元、十二单元环型、单螺管型磁体进行漏磁场分析，得到磁感应强度矢量和等参数的分布云图及路径图，将结果进行对比得到环型磁体的优势所在。最后，在环型磁体进行电磁场分析的前提下，得出其受电磁力的分布图，进而在电磁结构的理论基础上，对带有支撑结构的环型单元线圈进行ANSYS受力仿真分析，得到发生位移形变的磁体线圈结构。再转而对形变后的环型单元线圈进行漏磁场分析，对比总结漏磁场的变化。其仿真分析结果为磁体结构方面的优化、改进提供参考依据，对其在工作中带来的漏磁场采取的屏蔽措施具有一定的参考价值。关

7、键词：超导磁储能；环型高温超导储能磁体；ANSYS有限元仿真；漏磁场；电磁结构分析论文类型：应用研究-I-环型高温超导储能磁体的漏磁场分析与研究AbstractWiththerapiddevelopmentofeconomyinourcountry,thetraditionalcoal,oilandotherfossilfuelsastherepresentativeoftheenergyisgraduallyreplacedbyrenewableenergy.Storagetechnologyasthecoretechnologyofren

8、ewableenergy,playsaleadingrolefortheextensiveuseofrenewableenergy.Storagetechnolog