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当高温超导电力设备如超导限流器、超导变压器等在交流线路中运行时,其部件会产生交流损耗。交流损耗会增加超导电力设备的电能损耗,降低运行效率,同时增加制冷系统的工作负担和运行成本。因此研究超导线圈的交流损耗,分析其随传输电流变化的规律,对促进高温超导电力设备的发展具有重要意义。
本文主要从实验测量角度对高温超导线圈的自场交流损耗特性进行研究。首先给出了一个无感型超导线圈的制作过程。研究使用不同绝缘方式对超导带材临界电流造成的衰减影响,基于Solidworks设计了无感超导线圈的跑道型骨架并给出对应的串联螺线管线圈的绕制方法。针对所绕线圈提出用单带传输损耗的Norris模型结合超导线圈特点计算其交流损耗的思路。搭建超导线圈的临界电流测试平台测量所绕线圈的临界电流。
提出一种通过计重方式测量超导线圈交流损耗的实验方法。介绍了该计重法的测量原理和计算公式,详细描述了测量装置中各部件的设计和优化过程。介绍了计重法中分三步测量交流损耗的实验方法,并测量了超导线圈在不同有效值和频率电流下的传输交流损耗,根据测量结果分析了超导线圈交流损耗的电流特性和频率特性。
为验证所提计重法的有效性,使用锁相放大器法测量了超导线圈在不同电流条件下的交流损耗。介绍了锁相放大器法的测量原理和实验方法,给出了锁相法对超导线圈交流损耗的测量结果。最后设计锁相放大器法与计重法的对比实验,在相同传输电流条件下,通过两种方法测量结果的比较,验证了计重法的正确性和可行性,并分析了计重法和锁相法在测量超导线圈交流损耗上各自的特点。
本文主要从实验测量角度对高温超导线圈的自场交流损耗特性进行研究。首先给出了一个无感型超导线圈的制作过程。研究使用不同绝缘方式对超导带材临界电流造成的衰减影响,基于Solidworks设计了无感超导线圈的跑道型骨架并给出对应的串联螺线管线圈的绕制方法。针对所绕线圈提出用单带传输损耗的Norris模型结合超导线圈特点计算其交流损耗的思路。搭建超导线圈的临界电流测试平台测量所绕线圈的临界电流。
提出一种通过计重方式测量超导线圈交流损耗的实验方法。介绍了该计重法的测量原理和计算公式,详细描述了测量装置中各部件的设计和优化过程。介绍了计重法中分三步测量交流损耗的实验方法,并测量了超导线圈在不同有效值和频率电流下的传输交流损耗,根据测量结果分析了超导线圈交流损耗的电流特性和频率特性。
为验证所提计重法的有效性,使用锁相放大器法测量了超导线圈在不同电流条件下的交流损耗。介绍了锁相放大器法的测量原理和实验方法,给出了锁相法对超导线圈交流损耗的测量结果。最后设计锁相放大器法与计重法的对比实验,在相同传输电流条件下,通过两种方法测量结果的比较,验证了计重法的正确性和可行性,并分析了计重法和锁相法在测量超导线圈交流损耗上各自的特点。