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高温超导线圈的交直流冲击安全性仿真

2005年11月第14卷第4期,中央民族大学学报(自然科学版)

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V01.14№.4

高温超导线圈的交直流冲击安全性仿真

刚1,李晓航2,王继业1

(1.中央民族大学物理与电子工程学院,北京100∞l;2.中国科学院电工研究所,应用超导重点实验室,北京100∞0)

摘要:超导磁体的稳定性和线圈产生的热量在线圈中积累有着很重要的关系,因此超导线圈在大电流冲

击下的热稳定性问题的研究就有着典型意义.本文建立一个载流高温超导线圈的温度分布随时间的推移数值模型,并采用差分法模拟线圈在大电流冲击下的发热和传热情况.研究发现超导线圈的散热能力和热容是决定其能否工作在很高温度下的决定性因素.关键词:高温超导线圈;稳定性;安全运行中圈分类号:0522.2

文献标识码:A

文章编号:l005.8036(2005)04—0338.06

随着高温超导技术的广泛应用,超导产品的稳定性要求就越来越高.高温超导线圈在各种电机中的应用,使得线圈常常受到大电流冲击,线圈的稳定性非常重要,本文就是对电机中的高温超导线圈在冲

击下的稳定性做数值研究,希望通过该研究对高温超导线圈的设计起一定的指导意义.

基本原理

数值仿真模型的建立,思路:设置线圈的工作环境,输人工作电流和冲击电流,计算线圈中各点的磁

场,根据磁场的分布情况,计算线圈的交流损耗和各点的温度分布情况.在模型建立思路里面,涉及到磁场分布的计算‘¨、交流损耗的计算‘21和温度分布‘31的情况.

设计的几何模型设计来自一个试验线圈,如图:

图l高温超导饼式线圈

Fig.1

图2线圈的几何模型划分

Fig.2

Division

Hi曲temperatureguperc∞ducⅡVecoil0f舻伽∞tricalmodel0fcoil

收稿日期:2004.08.30

作者简介:陈刚(1980一),男(仡佬族),北京市人,中央民族大学物理与电子工程学院2004届本科毕业生

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