伴随着高温超导材料的问世,超导技术的应用从原来的液氦温区上升到液氮的温区。高温超导电机作为超导技术领域中一项重要的应用得到了国内外科研院所的关注,它与传统的电机相比具有效率高,能耗少,体积小以及质量轻等特点。因此,高温超导电机具有很大的应用市场,也将是21世纪各国一项重要的科技攻关。本文是依据哈尔滨工业大学电磁与电子技术研究所与低温超导技术研究所的合作项目轴-径向磁通高温全超导低速同步电机为研究对象。通过研究不同低温工质的物性以及低温工程材料的物性选择适合于该项目的低温工质和材料。然后给出了整个高温超导电机低温冷却系统的热负荷,确定了液氮循环各点的状态参数,并绘制了循环温-熵图。本文针对盘管式过冷器首先给出了冷头换热器和过冷器的换热系数的计算方法,根据热负荷计算了相应的换热面积。然后分析比较了各种不同过冷器的结构形式对换热效果的影响。另外对于热管过冷器,给出了冷头换热器和过冷换热器的换热系数的设计方案,并由总的热负荷计算得出换热面积及热管换热器的相关尺寸。通过Fluent仿真得到热管式过冷器的出口温度并与盘管过冷器进行了初步比较。