【摘 要】
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高温超导大电流导体的研发是高温超导电缆导体、高温超导电流引线和超导装置的线圈或磁体走向大容量、实用化必须面对的现实课题,掌握其基本特性对超导电力装置研发具有重要
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高温超导大电流导体的研发是高温超导电缆导体、高温超导电流引线和超导装置的线圈或磁体走向大容量、实用化必须面对的现实课题,掌握其基本特性对超导电力装置研发具有重要意义。本文实验测试和仿真分析了缠绕型(CORC)和堆叠型高温超导大电流导体的载流特性和交流损耗特性,完成的主要工作和取得的成果如下:(1)归纳、分析了各类高温超导带材的载流性能、在不同磁场角度下的各向异性以及在拉应力下的力学性能,实验测试了高温超导带材在扭转拉伸下的临界电流,给出了YBCO高温超导带材在扭转拉伸下的临界电流。(2)制作了缠绕型和堆叠型大电流导体短样,实验测试了缠绕型导体的临界电流、堆叠型导体在不同扭转角度下的临界电流;制作并实验测试了单根CORC导体和12根CORC导体弯曲时的临界电流;实验测试了单根导体在50Hz和100Hz下的交流损耗,并与Norris方程计算结果进行了比较;结果表明,单根CORC导体交流损耗并未出现明显降低。(3)建立了缠绕型和堆叠型高温超导大电流导体的仿真计算模型,研究了缠绕型导体在不同直径、不同螺距下的导体通流特性;仿真计算了堆叠型导体的交流损耗;采用辅助变量P代替带材的E-J非线性曲线关系计算了堆叠型高温超导大电流导体的临界电流,将仿真与实验进行了比较,结果表明,仿真结果与实验结果一致,且该方法计算可明显缩短计算时间。
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