高温超导带材不同排列对交流损耗的影响研究

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1、学校代码：密级：公开七袁又邊乂學硕士学位论文高温超导带材不同排列对交流损耗的影响研究作者姓名霍英杰学科专业电气工程指导教师方进教授培养院系电气工程学院二零一五年三月J"交乂孳硕士学位论文高温超导带材不同排列对交流损耗的影响研究作者：霍英杰导师：方进北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献

2、传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名签字日期：丨义年、月”日签字曰期：年月曰学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文高温超导带材不同排列对交流损耗的影响研究作者姓名：霍英杰学号：导师姓名：方进职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：电气工程研究方向：超导电力技术北京交通大学年月致谢本课题在选题及研究过程中得到方进老师的悉心指导。方老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我很大的影响和帮助。方老师多次询问研究进程并为我指点迷津，在我遇到困难时热忱鼓励我，帮助我开拓了研究思路。方老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度不仅帮助我完成了论文，同

3、时教我以做人的道理，虽仅历时三年，但却给了我以受益无穷之道。我对方老师的感激之情是无以言表的，在这里由衷的感谢方老师的关心与指导。还要特别感谢知名教授陈笃行老师在我的科研期间给我提供了很多的宝贵意见，十分感谢陈老师的帮助。在实验测量期间，刘斌和贾晨曦同学给我了热情的帮助，在此特地表达我的感谢之情。摘要摘要本文分析了高温超导带材不同排列对交流损耗的影响。首先以方法为基础建立二维数值计算模型，即在方程中同时引入标量位和矢量位，再结合泊松方程和超导体待性，求解获得每点电流密度的分布。随后对不同频率和”值时的交流损耗进行研究，将计算结果与模型结果对比以验证理论模型的正确性，结果显示频率增大时交流

4、损耗减小，值较大时交流损耗较小。然后将单带模型扩展为两根带材不同间距的模型，考虑两根带材之间互感作用，分析带材之间的间距对交流损耗的影响，结果表明交流损耗随间距的增大而减小。为了模拟不同排列模型真实的电磁环境，在有限元软件中将公式与高温超导体五关系结合以得到磁场的解。以此模型理论为基础，本文建立两根带材垂直排列与水平排列的模型，研究两种排列模型中带材间距对交流损耗的影响，结果显示两种排列模型中带材损耗均随间距的增大而减小，且间距相同时水平排列模型的损耗较小。之后将模型扩展，在带材超导层上加入磁性基底，研究磁性基底对超导层交流损耗的影响，结果说明了磁性基底的位置影响了超导层的损耗。随后建立

5、超导带材堆叠模型、线圈模型、多边形结构模型及接头模型，分析带材的排列对整体电磁特性及交流损耗的影响，几种模型均说明了带材的排列影响磁场分布随之交流损耗被影响。对于超导接头，建立三维电磁模型以便更好的模拟电流密度分布特性。超导接头一般工作在变化的磁场中，因此文章研究外加恒定幅值和频率的交变磁场的情况下，接头的结构参数对交流损耗的影响，结果表明焊接厚度和长度增大时损耗增大。文章建立了高温超导带材和线圈的电测量系统，采用“”字形电势引线形式测量不同排列带材的交流损耗。之后对匝间有绝缘和无绝缘的超导线圈的损耗进行了测量，研究绝缘厚度对交流损耗的影响，将以上测量结果与计算结果对比分析以验证理论模型

6、的正确性。关键词：高温超导带材；不同排列；交流损耗；电磁特性ABSTRACTABSTRACTThisthesisanalysestheinfluenceofdifferentarrangementsofHTStapesonACloss.Firstly,atwodimensionnumericalmodelisestablishedbasedonBrandtmethod,namely,thescalarpotential?andvectorpotentialAareusedinMaxwellequation,thenthePoissonequationandtheE-Jcharacteri

7、sticofYBCOsuperconductorareconsideredtosolvethecurrentdensitydistributionateachpoint.ThenAClossisresearchedatdifferentfrequenciesandnvaluesandcomparedwiththeresultsofNorrismodeltoverifythetheory.TheresultsshowthatAClos