高温超导变压器的电磁特性研究

论文题目: 高温超导变压器的电磁特性研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电工理论与新技术

作者: 宋萌

导师: 李敬东

关键词: 高温超导,有限元,磁场,螺旋状绕组,饼式绕组

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 高温超导变压器是超导技术在电力应用的重要研究领域,而电磁场分析和优化是高温超导变压器的设计和应用的基础。高温超导变压器的电磁场分析必须考虑高温超导材料的超导特性,即临界电流和磁场的特性,国内外的超导学者一般从超导的电磁特性着手,努力提高超导的临界电流特性,为超导电力变压器的工程应用开辟道路。本文探讨高温超导变压器的特点、经济技术性和发展前景,介绍有限元方法在电磁场计算中的应用,运用有限元软件ANSYS 分析高温超导变压器的电磁场。在高温超导变压器电磁场分析的基础上,计算了高温超导线圈的电磁力。在高温超导变压器磁场分析的基础上,通过ANSYS 的参数化语言(APDL)程序计算了高温超导变压器的交流损耗。在分析电磁场,电磁力和交流损耗的基础上,比较了高温超导变压器中螺旋状绕组和饼式绕组在电磁特性上的区别,给出了各自的应用范围。以电磁学的基本原理为基础,对高温超导变压器的绕组进行电磁优化。通过对优化后绕组附近磁场的有限元分析,得到不同优化方法的优缺点,为日后高温超导变压器的整体优化作铺垫。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 超导电力发展概况

1.3 高温超导变压器简介

1.4 高温超导变压器的研究现状与进展

1.5 工作内容

2 高温超导变压器在设计与研制中面临的问题

2.1 引言

2.2 超导线材简介

2.3 变压器用高温超导带材的临界电流研究

2.4 高温超导变压器的交流损耗

2.5 高温超导变压器中的电磁力

3 电磁场的有限元分析

3.1 电磁场分析基础

3.2 有限元分析

3.3 3ANSYS 电磁场分析简介

3.4 ANSYS 电磁场分析

4 高温超导变压器的电磁场分析

4.1 高温超导变压器计算模型

4.2 基于 ANSYS 的高温超导变压器漏磁场非线性谐波分析

4.3 短路情况下高温超导变压器中绕组受力分析

4.4 3ANSYS 计算的绕组受力云图

5 高温超导变压器的交流损耗计算

5.1 交流损耗简介

5.2 基于 ANSYS 参数化语言(APDL)的交流损耗数值计算方法

6 高温超导变压器绕组的优化设计

6.1 高温超导变压器中两种绕线方式的比较

6.2 高温超导变压器绕组优化设计的几种方法

7 全文总结

致谢

参考文献

附录 1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文

附录 2 ANSY52-D 谐波磁场分析示例

附录 3 交流损耗计算的参数化语言代码

发布时间: 2006-04-05

参考文献

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高温超导变压器的电磁特性研究

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