高温超导磁体非接触补偿供电可行性研究

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1、高温超导磁体非接触补偿供电可行性研究王超马光同王志涛龚天勇周鹏博钱航宇西南交通大学电气工程学院西南交通大学牵引动力国家重点实验室摘要：高温超导磁浮列车运行在高速状态，要受到环境振动、电磁激扰、轨道不平顺等问题，由此带来的运行损耗与高温超导接头电阻损耗等自身损耗相互叠加，使得高温超导磁体难以实现恒流运行•因此，本文基于近年来快速发展的非接触传能技术，提出了一种无漏热高温超导磁体非接触补偿供电方案，从理论上建立等效电路模型进行阻抗匹配，确定系统最优参数，同时利用搭建的实验测试平台研究了不同传输间距、不同负载的供电效率，证实了非接触传能技术用于现代轨道交通中高温超导磁体供电补偿的可行性.关键词

2、：高温超导磁浮列车;高温超导磁体;闭环恒流运行;非接触补偿供电;作者简介：马光同gtma@swjtu.edu.cn收稿日期：2017-08-28基金：国家自然科学基金资助项目(51722706)FeasibilityStudyofContactlessPowerSupplyCompensationforHighTemperatureSuperconductingMagnetWANGChaoMAGuangtongWANGZhitaoGONGTianyongZHOUPengboQianHangyuSchoolofElectricalEngineering,SouthwestJiaotongU

3、niversity;StateKeyLaborstoryofTractionPower,SouthwestJiaotongUniversity;Abstract：Hightemperaturesuperconducting(HTS)maglevtrainoperatesathighspeed,whichissubjecttoenvironmentalvibration,electromagneticdisturbancc,trackirregulariticsemdsoon.Theoperationlossesresultcdfromthesereasonstogetherwiththe

4、jointresistanceloss,wouldbequitedifficultforHTSmaglevtraintoachievepersistentcurrentoperation.Therefore,basedontheemergingtechnologyofcontactlesspowertransferinrecentyears,acontact-freepowercompensationschemewithoutanyheatleakageforIITSmagnetsisproposedinthispaper.Theequivalentcircuitmodelisestab

5、lishedtheoreticallyforimpedancematchinordertodeterminetheoptimalparametersofthesystem.Atthesametime,theexperimentaltestplatformisusedtostudytheefficiencyofpowersupplyunderdifferenttransmissiondistancesandloads.ThesethcoreticalandexperimentEtlstudicsstronglyconfirmedthefcasibilityofcontactlesspowe

6、rtransfertechnologyforHTSmagnetpowersupplycompensationinmodernrailtransit.Keyword：hightemperaturesuperconducting(HTS)meiglevtrain;HTSmeignet;persistentcurrentoperation;contactlesspowersupplycompcnseition;Received：2017-08-281引言在轨道交通系统向运行能耗更低、效率更高、速度更快方向迅速发展的背景下，传统列车技术已经不能完全满足交通发展的需求，因此具有无接触、大气隙、高速

7、等特点的超导磁悬浮成为最有希望的选择之一，其技术可行性已在日本低温超导磁悬浮列车中得到充分验证111・然而低温超导技术所需工作环境条件苛刻(工作温度4.2K),成木高昂•近年来，随着可工作于液氮温区的高温超导材料的发展，高温超导磁悬浮列车的应用已具备基本条件[2].作为高温超导磁悬浮列车的核心，高温超导磁体因其特有的零电阻特性，理论上在闭环状态下没有电流衰减，能产生极其稳定的强磁场•但在轨道交通实际应用中，复杂的电磁环境以及运行工况