张涛
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雷勇
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朱英伟
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王鹏
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周凯
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涂国强
,
黄明
绝缘材料
doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2017.02.009
为研究XLPE电缆的绝缘特性,用极化-去极化电流(PDC)法对新电缆和经改进水针法制备的不同老化程度的电缆进行实验.实验发现:在极化电压相同的情况下,水树老化电缆的泄漏电流值和去极化初期电流值比新电缆高出至少一个数量级;随着极化电压的升高,新电缆的泄漏电流值基本上呈线性增大,而经过水树老化实验的电缆泄漏电流值呈非线性增大,且老化时间越长,非线性程度越大.定义了快速非线性(FNL)因子,以获取不同绝缘状态电缆非线性程度的差异,从而评估电缆的老化程度.同时,根据实验电缆的实际参数建立了水树老化电缆有限元模型,仿真结果很好地验证了由XLPE水树引起的水树老化电缆绝缘非线性变化的特性.
关键词:
XLPE电缆
,
绝缘
,
极化
,
去极化
,
水树老化
,
非线性
,
有限元模型
王亮
,
严仲明
,
吴锐
,
朱英伟
,
王欢
,
王豫
低温物理学报
基于绘图法基本原理，以及YBCO高温超导带材的临界电流特性，采用有限元电磁场分析软件AnsoftMaxwell建立了空心圆柱磁体模型．根据磁场分布、并考虑到带材的临界电流密度随磁场大小和方向的变化关系，给出了影响磁体工作电流特性的磁场的分布．基于以上工作提出了一种利用Ansoft电磁场分析软件快速确定YBCO高温超导带材临界电流密度的方法．
关键词:
YBCO
,
Ansoft
,
临界电流密度特性
,
高温超导磁体
王浩
,
朱英伟
,
陈彬兵
,
姚领
低温物理学报
本文针对使用YBCO带材的螺线管型SMES,使用Ansoft Maxwell建立了其电磁模型.考虑到YBCO带材临界电流的各向异性,利用Ansoft Maxwell场计算器建立了与线材呈40°角的最大磁场强度的函数.实现了YBCO磁体临界电流、实际运行电流及实际储能容量的快速准确的计算.变换了磁体形状变量空间,并利用参数化计算缩小搜索范围,以缩短优化算法的收敛时间.基于以上工作,结合Ansoft Maxwell提供的遗传算法优化工具,实现了对l00KJ螺线管型超导磁体的设计,并对优化计算结果进行了分析.
关键词:
YBCO
,
高温超导磁体
,
优化设计
,
Ansoft
姚领
,
雷勇
,
朱英伟
低温物理学报
高温超导带材的各向异性特性一直影响着它工程使用中性能的充分发挥,为了提高带材的利用率,本文提出了一种基于阶梯电流的优化方法,利用MATLAB对YBCO高温超导储能单螺管磁体的结构进行优化获得初步模型,对双饼线圈进行分组,以两阶梯电流和三阶梯电流为例对磁体进行了优化.分析了各组双饼线圈的磁场分布和临界电流,计算了各部分带材性能的利用率.利用有限元软件分析阶梯电流引起的磁场变化,在充分考虑带材的临界特性和各向异性的前提下优化各组线圈的电流大小.仿真计算表明,和统一电流磁体相比,采用阶梯电流法能够优化磁体磁场构型,提高平均储能密度,最终提高磁体带材的利用率从而提升储能.阶梯电流法同样适用于多螺管磁体,对于超导储能磁体的优化是一种行之有效的方法.
关键词:
高温超导
,
超导储能
,
阶梯电流
,
有限元
姚领
,
雷勇
,
朱英伟
低温物理学报
高温超导储能磁体磁场的径向分量使得带材利用率不高且磁体储能密度低.针对此问题,本文提出了一种获得高温超导储能磁体最优几何结构配置的方法.首先利用MATLAB对YBCO高温超导储能单螺管磁体的结构进行优化获得初步模型,随后对双饼线圈进行分组,利用电磁场有限元分析软件对内外三阶梯和内外八阶梯结构磁体的磁场径向分量、储能大小进行了分析,研究了相邻双饼线圈不同厚度间距对磁体带材利用率和磁体储能密度的影响.由仿真计算结果可知,内外多阶梯结构磁体均能够提升磁体的性能,其本质是减小磁场径向分量.通过对计算结果比较分析最后获得了储能磁体几何结构的最优配置.
关键词:
高温超导储能
,
磁场径向分量
,
多阶梯
,
有限元优化
