邓自刚
,
王家素
,
郑珺
,
刘伟
,
林群煦
,
马光同
,
王为
,
王素玉
,
张娅
低温物理学报
文章通过对15块高温超导块材与永磁轨道相互作用的悬浮力测试,比较了零场冷和场冷两种冷却方式下块材的最大悬浮力关系.实验结果显示零场冷时悬浮力大的块材在场冷时悬浮力不一定就大,反之亦然,两者并无直接的对应关系.在实际的场冷应用中,推荐以场冷下的悬浮力数据为参考.
关键词:
高温超导块材
,
悬浮力
,
零场冷
,
场冷
邓自刚
,
林群煦
,
王家素
,
郑珺
,
蒋东辉
,
马光同
,
刘伟
,
王素玉
,
张娅
低温物理学报
在日益严峻的能源问题背景下,为展示无源高温超导磁悬浮技术在能量储存领域的应用前景,我们设计制作了一台全高温超导磁悬浮形式的飞轮储能样机.样机主要由高温超导磁悬浮轴承、飞轮转子、永磁电机和电路控制及负载部分组成.上下两个轴向型高温超导磁悬浮轴承用于悬浮和稳定飞轮转轴,直径200mm重量1.4kg的飞轮转子作为储能载体,最高可实现13 000r/min的转速.在演示运行中,采用灯泡作为负载,该样机完成了从电能→机械能→电能的相互转换.
关键词:
高温超导磁悬浮
,
飞轮储能系统
,
高温超导磁悬浮轴承
任仲友
,
王晓融
,
宋宏海
,
王兴志
,
郑珺
,
王素玉
,
王家素
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.z1.040
受现有块材尺寸与性能的限制,实际应用中总是将许多超导块组合以满足实际需求.因此,研究组合样品与单个样品悬浮力之间的关系对设计磁悬浮系统具有实际意义.本文研究了永磁导轨上组合样品与单块样品悬浮力之间的关系.组合样品由3块矩形融熔织构YBCO块材组成,实验分两种方式进行,即组合样品平行于永磁导轨和垂直于永磁导轨两种情况.两种情况的实验结果均表明,组合样品的悬浮力与单个样品悬浮力的总和相当,平行时的最大悬浮力偏差为14.0N,垂直时的最大悬浮力偏差为4.9N.30mm悬浮间距内的最大悬浮力偏差百分比不超过6%.因此,我们可以根据单个样品的悬浮力来估算各种组合情况时的悬浮力.
关键词:
任仲友
,
王家素
,
王素玉
,
王晓融
,
宋宏海
,
王兴志
,
郑珺
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.03.009
本文给出了三种提高YBCO块材在外磁场中悬浮力的方法.第一种方法是增强外磁场,对于此方法,本文研究了一块直径为30mm的圆柱状YBCO块材分别在圆柱状NdFeB永磁体和NdFeB永磁导轨上的悬浮力.测量结果表明在77K温度下YBCO块在圆柱状NdFeB永磁体上的最大悬浮力为50N,在NdFeB永磁导轨上的最大悬浮力为103.0N.第二种方法是提高YBCO块材自身的性能,包括临界电流密度、俘获磁通和块材尺寸,对于此方法,本文仅研究了块材尺寸对悬浮力的影响.三块直径分别为30mm、35mm、40mm的圆柱状YBCO块材在NdFeB永磁导轨上的悬浮力被测量,77K温度下5mm悬浮间距时的悬浮力分别为103.0N、134.5N、175.0N.第三方法是将YBCO块材变成准永久磁体,此种情况下,直径为40mm的圆柱状YBCO块材在77K温度下5mm悬浮间距时的悬浮力高达218.3N.
关键词:
悬浮力
,
YBaCuO
,
高温超导体
郑石钧
,
晏飞翔
,
李婧
,
林群煦
,
陈鑫
,
郑珺
,
马光同
稀有金属材料与工程
本研究设计制作的高温超导直线同步电机样机中,次级使用由Y-Ba-Cu-O带材绕制成的4个跑道型硅钢芯超导线圈,以传统的铜线绕组作为初级,其中4个次级超导线圈串联并在其背部附加铁轭.通过改变初次级间的气隙,研究了不同气隙高度下该样机的推进力和法向力.结果表明,在气隙高度较低时,推进力随着气隙的增大迅速衰减,而气隙高度较高时,推进力的衰减减弱.并且本直线电机样机的推进力密度为117 N/m,而只用了不到16m长的超导带材.可为今后大型直线同步电机的设计提供参考.
关键词:
高温超导
,
直线同步电机
,
气隙高度
宋宏海
,
王家素
,
王素玉
,
王兴志
,
郑珺
,
岑冀娜
,
方华荣
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.108
高温超导磁悬浮列车在运行过程中,导轨磁场的不连续或者机电耦合会引起车身的横向偏移.针对这一实际问题,本文研究了横向运动对竖直悬浮力和水平导向力的影响.实验中系统同时测试横向运动过程中不断变化悬浮力和导向力.研究发现运动过程中的悬浮力衰减与最大横向偏移量和往返运动次数有关;但导向力在第一次往返运动之后的往返运动中迟滞曲线基本不变.该工作可能为高温超导磁悬浮列车系统提供一定科学依据.
关键词:
高温超导体
,
悬浮力
,
导向力
,
力弛豫
,
最大横向偏移量
荆海莲
,
郑珺
,
廖兴林
,
蒋冬辉
,
林群煦
,
王家素
,
王素玉
低温物理学报
采用顶部熔融织构生长法制备的高温超导块材YBCO通常有5个生长区域．通过捕获磁通实验研究，人们发现高温超导块材内部生长区域及边界的捕获磁通能力不同，存在明显的各向异性．面向高温超导磁悬浮应用，本文比较研究了3块不同的高温超导块材YBCO组合在永磁轨道上方悬浮力弛豫特性．实验结果表明，无论场冷还是零场冷情况，块材籽晶生长线对齐排列方式的悬浮力衰减率均小于块材籽晶生长线错开排列方式的悬浮力衰减率，即前者的弛豫特性较好．并且在排列方式相同的情况下，场冷情况下的悬浮力衰减率小于零场冷情况下的悬浮力衰减率，场冷情况下的弛豫特性较好．因此，在未来的实际应用中可通过合理选择高温超导块材排列方式以及冷却方法，以达到提高磁悬浮系统弛豫特性的目的，从而提高磁悬浮系统的稳定性能．
关键词:
高温超导块材
,
悬浮力弛豫
,
籽晶生长线
,
磁悬浮系统
郑珺
,
王晓融
,
王家素
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.02.012
如何获得稳定悬浮是高温超导磁悬浮系统的一个重大问题.高温超导体在外磁场中所受的悬浮力和导向力是两个衡量系统悬浮稳定性的重要参数.本文实验研究了场冷情况下NdFeB永磁轨道上方YBaCuO块材在竖直运动和水平运动时所受悬浮力和导向力的情况,并且根据Bean模型开发了数值计算程序用于悬浮力和导向力的计算分析.不同竖直场冷高度下计算值和实验值获得了较好的一致性.实验结果和计算结果都显示出永磁轨道场中高温超导体所受的两个力与其场冷历史有着密切的关系,也就是说超导体的悬浮稳定性受场冷历史影响程度较大.不同的竖直场冷高度,其最大悬浮力的变化趋势和最大导向力的变化趋势相反.较小的水平场冷位置导致了较大的导向力和较大的磁滞.根据上述结果,为了获得较优的悬浮稳定性,本文推荐了可行的场冷高度范围和有效的高温超导体组合方式.
关键词:
场冷
,
YBaCuO
,
悬浮稳定
