基于多场顺序耦合的高温超导电机磁体应变分析与验证研究
高温超导直线感应电机的设计和电磁分析
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高温超导直线感应电机的设计和电磁分析
赵佳１，张威１，方进１，扬中平１，郑琼林‘，刘友梅
（１北京互通大学电气Ｉ程学院，北京市海淀区
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第网膈中国高枝电力电子与电力传动学术年会论文集
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多场耦合作用下高温超导线圈的电磁及力学特性研究
多场耦合作用下高温超导线圈的电磁及力学特性研究多场耦合作用下高温超导线圈的电磁及力学特性研究超导技术是一种在低温条件下，电阻为零的物理现象，由于其具有高电流密度和高能量效率等优点，已被广泛应用于电力、医学、工业和科学研究等领域。
然而，传统的低温超导材料需要液氮或液氧等极低温度才能实现超导状态，从而限制了其实际应用的范围。
高温超导材料的发现使超导技术迈上了一个新的台阶。
这类材料在相对较高的温度下（通常在液氮温度以下）能够表现出超导现象，这极大地方便了其实际应用。
高温超导线圈的电磁及力学特性研究成为了该领域的研究热点之一。
高温超导线圈由超导线材和绝缘材料组成，其关键问题之一是电磁场与机械应力的耦合效应。
在工作过程中，超导线圈会受到电磁场产生的力和扭矩的作用。
这些力和扭矩会导致超导线圈的变形和振动，影响其性能和寿命。
因此，了解多场耦合作用对超导线圈的影响是提高其电磁及力学特性的关键。
首先，多场耦合作用下的高温超导线圈的电磁特性是研究的重点之一。
电磁场对超导线圈的影响主要表现为感应电流和磁场的相互作用。
当超导线圈中通过直流或交流电流时，产生的磁场会导致感应电流的产生。
而感应电流又会产生自身的磁场，从而与外加磁场相互作用。
这种多场耦合作用会影响超导线圈的电流分布和能量损耗，进而影响其电磁性能。
其次，多场耦合作用对高温超导线圈的力学特性也具有重要影响。
在超导线圈中，电磁场产生的力和扭矩会导致结构的变形和应力的积累。
当电流通过超导线时，电磁场产生的力会使超导线圈受到压力，从而导致其变形。
此外，由于超导线圈中通过的电流很大，电磁力也会引起超导线圈内部的应力集中。
多场耦合作用对超导线圈的力学特性研究有助于优化其结构设计，提高其承载能力和可靠性。
综上所述，多场耦合作用下高温超导线圈的电磁及力学特性研究是当前该领域的重点研究内容。
通过深入探究电磁场与机械应力的耦合效应，可以了解其对超导线圈性能的影响机制，并优化设计，提高其电磁及力学特性。
高温超导线圈绕制工艺及性能测试研究
高温超导体的物理特性及应用
高温超导体的物理特性及应用高温超导体是指在相对较高的温度下即可表现出超导现象的材料。
它是一种重要的超导材料，与低温超导体相比具有许多优点。
本文将介绍高温超导体的物理特性及其应用。
一、高温超导体的物理特性1. 零电阻性和磁场排斥性高温超导体的最显著的物理特性是其零电阻性和磁场排斥性。
当高温超导体的温度低于其临界温度时，电流可以在其中自由流动，不会有能量损耗。
此外，高温超导体还表现出一种磁场排斥性，这是因为在材料中产生的磁场会阻挡外加磁场的进入，这种现象被称为Meissner效应。
2. 高超导临界温度高温超导体的临界温度是指材料开始表现超导现象的温度。
由于高温超导体的临界温度高于室温，从而使它们的制造和运用更加方便。
现有的高温超导体具有较高的临界温度，如银镧超导体具有临界温度为125K，YBCO超导体则可达到到约92K。
3. 材料的复杂结构高温超导体具有复杂的结构，其中许多体系都是多组分和多晶的，这些结构使得其物理性质更加复杂。
由于这种复杂性，高温超导体常导致无序或迷惑性的现象，这使得研究高温超导体变得更加困难。
4. 热运输性质高温超导体的热运输性质日益引起人们关注。
超导性质与材料中的电荷载流子、热载流子之间的耦合有关。
材料中的热载流子扮演着“刺激系统”的角色，可以引起超导-绝缘相变、非线性电阻、磁滞效应等现象。
二、高温超导体的应用高温超导体的应用领域非常广泛，主要应用于以下领域：1. 磁体应用领域高温超导体的关键应用领域是磁体。
能量密度和磁场强度在高温超导体磁体中得到了显著改善。
高温超导能够在磁体、电机、电力输配电系统等领域中发挥重要作用。
2. 能源应用领域高温超导体也在能源应用领域中得到了广泛应用。
高温超导发电机和变压器具有高效节能、小体积、无噪音、无污染等优点，可在小型电动车、风力和太阳能发电系统等领域中广泛使用。
3. 应用于物理学实验高温超导体的物理性质对物理学实验也有极大的贡献。
高温超导可用于制备强电场绝缘材料、光学显微镜、场致发光器件和电学元器件等。
基于电磁力热多场耦合的高温超导储能磁体设计
基于电磁力热多场耦合的高温超导储能磁体设计
高温超导储能磁体的设计基于电磁力热多场耦合。
在设计过程中，需要考虑以下几个方面：
1. 超导材料选择：高温超导磁体使用的是高温超导材料，如铜氧化物陶瓷超导材料。
需要选择具有较高临界温度和临界电流密度的超导材料，以提高磁体的性能。
2. 磁体结构设计：磁体的结构需要考虑电磁、力学和热学的多场耦合效应。
磁体设计中的关键问题包括磁场分布和不均匀性、磁场对超导材料的影响、磁体的机械强度和热稳定性等。
3. 冷却系统设计：高温超导磁体需要在低温条件下工作，通常使用液氮或液氦进行冷却。
冷却系统需要考虑磁体的制冷能力、制冷效率和制冷介质的成本等因素。
4. 电流引线设计：磁体中的电流引线需要传输高电流，同时要具备良好的热稳定性和电磁性能。
引线的设计需要考虑导线材料的选择、导线的直径和长度、引线与磁体的连接方式等因素。
5. 绝缘系统设计：磁体的绝缘系统需要保证磁体的电气绝缘性能和机械强度。
绝缘系统设计中需要考虑材料的选择、绝缘层的厚度和结构、绝缘层的耐热性和耐电压性等因素。
通过综合考虑上述因素，可以进行高温超导储能磁体的设计，使其具有较高的磁场强度、较高的磁场稳定性和较长的运行寿命。
广东省高等学校实验教学示范中心申请书.doc
广东省高等学校实验教学示范中心
申请书
推荐单位：五邑大学
学校名称：五邑大学
中心名称：物理实验中心
中心网址：
中心联系电话：0750－3296400
中心通讯地址：江门市东成村22号
申报日期：2012年6月4日
广东省教育厅制
填写说明
1．申请书中各项内容用“小四”号仿宋体填写。
表格空间不足的，可以扩展。
2．“中心工作职责”是指在中心承担的具体教学和管理任务。
3．兼职人员是指编制不在中心，但在中心从事实验教学的教师或专业技术人员。
1．实验教学中心总体情况
2．实验教学
3．实验队伍
4．体制与管理
5.设备与环境
LED外观质量检测系统LED显示屏/背光源测试系统
灯具配光曲线测试系统
光谱分析系统
物理实验开放性教学系统
ASAP光学软件操作系统
6.特色
7.实验教学效果与成果。
采用第二代高温超导带材的高温超导电机研发项目顺利通过验收
闻
采 用 第 二 代 高 温 超 导 带 材 的 高 温 超 导 电 机 研 发 项 目顺 利 通 过 验 收
近 日，上 海电气集 团上海电机厂有 限公 司组织专家对 中科院电 工所 横 向项 目 “ 采用第 二代高温 超导带材 的高温超 导电机研 发”进 行 了现场验 收。验收 专家对该项 目给予 了高度评价 ，认为该项 目全 行温 区为 ７ ７ Ｋ，低温 杜瓦 为双层旋 转薄壁 杜瓦 ，液氦 传输耦 合 器 采用磁 流体旋 转动 密封 ，转子 多段组合 结构 ，定 子为常规 铜 绕组 ，冷 却方式为强迫风冷。
２ ０１ ７年 ７月 ２ ４日，受国家特种 电线 电缆产品质量监督检验 中 心 （ 安徽 ）和上 海缆慧 检测技术 有限公 司委托 ，中国 电工 技术学会 缆质量监测领域的国 内领先水平。 项 目完成单 位代表 表示将结 合专家 们的宝贵 意见 和建议 。 把该项 目成果 向相关 电缆制造企业 和检 测认证机 构进一步推广 ， 为我 国电缆行业质量提升发挥重要作用。 质量是企 业的生命 。２ ０ １ ７年西安地 铁 “ 问题 电缆 ”事 件震
电缆质量 关的要 求，技 术创新程度 高、示范 性强 ，整体技术 达到 电
芜湖 乃至全 国电线电缆生产企业 的出厂试验 ，务 实有 力地强化 了
企业 的产 品质 量管理 ，具 有明显 的社会 经济效益 前景 。
中国启动首条特高压清洁能源外送通道
近 日，总投 资约 ２ ６ ８ ． ３亿元人 民币的青海 一河南特高 压直流输 电工程 已启动 ．该工 程是 中国第一条专 为清洁能 源外送而建 设的特 高压 工程 。 青海 一河 南特高压直流输 电工程起于青海省海南 藏族 自治州境 内．途经青 海、甘肃 、陕西 、湖北 、河南等 ５省 ，止 于河南驻 马店 地 区 ，输 电电压 等级为 ±８ ０ ０ ｋ Ｖ，输 送容量 １ ０ ０ ０万 ｋ Ｗ，全 线总长
上海交通大学2010年06月26日博士学位公示
王毅 狄子昀 贺廷超 姚远 廖若谷 周骥 周俊峰 郭波 石云峰 王佐妤
0077109003
黄旭
0077109004
赵鹏
0040809002
何云龙
0050809024
叶文瑾
0067109002 0067109003 0067109006
许朝进 徐亮 邹健
光学 光学 光学 高分子化学与物理 高分子化学与物理 高分子化学与物理 高分子化学与物理 高分子化学与物理 高分子化学与物理 生理学
长的机理 小分子化合物协同诱导恶性淋巴细胞周期阻滞及活化嗅
觉受体的分子机制研究 RIG-G 基因的表达调控与干扰素的信号转导 絮凝剂对减缓膜生物反应器膜污染速率的效果和机理研
究 复合地基动力特性及其应用研究 基于光滑质点水动力学(SPH)方法的自由表面流动数值
模拟研究
详细 详细 详细 详细 详细 详细 详细 详细 详细
0060202013
0060209002 0030202037 0040202041 0040202044 0040209013
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0060202031 0050209021 0050209022 0050209027
0050209074
0060209011 0060209015
宫兆新 刘宾 许靖 丁仕风 甄希金 胡丽娟 李堑
益生菌质量评价的分子生态学方法的研究 雷公藤甲素的药理药效及多苷制剂质量标准的研究 水稻重组自交系的基因型鉴定及水稻 AA 和 CC 基因组序
列比较分析 alpha7 烟碱型乙酰胆碱受体激动剂对细胞损伤与保护的
影响 豆科植物器官内部不对称性分子遗传学研究 小分子化合物 pharicin A 诱导肿瘤细胞分裂阻滞的分子 机制机细胞有丝分裂中维甲酸 X 受体 alpha 的修饰发现 TRAIL-BCL2 SIRNA 肿瘤治疗及 MiR-145 抑制肿瘤细胞生
高功率密度航空推进超导电机关键技术分析
超导电机因体积小、功率密度高、效率高等优势，在航空电推进领域有较大的应用潜力。
基于固氮蓄冷的超导单极电机攻克了传统超导电机的低转速、高故障率、制冷系统庞大复杂等难题，可以在航空环境中稳定运行，有助于实现基于超导电驱动的航空飞行器工程化研制。
航空电推进具有分布式推进、灵活机动、高效低污染等显著特点，同时多电/全电推进飞机对电推进系统空间及质量的限制有严格的要求，其发展需要依靠功率大、结构紧凑、体积小、质量轻、可靠性高的特种电推进系统。
超导材料以大电流、无电阻的特性，通过绕制成电磁线圈，分别应用于电机系统的励磁磁体和定子电枢，有望大幅度提高电机系统的气隙磁密、定子绕组电负荷，从而实现更高的功率等级、功率密度、电机效率（97%以上）和更小的电机功率损耗，对于大功率航空电推进技术取得实质性进展具有重要意义。
目前，高温超导电机在连接到高转速工作的航空燃气轮机时，具备实现大于10kW/kg功率密度的能力，已经优于传统飞机涡轮发动机的功率密度。
随着电推进飞机总推进功率的增加，动力系统对于推进电机的需求功率越来越大。
相比于常规电机，超导电机拥有的高功率密度优势，在大功率条件下更加显著，从而为实现大型航空器的紧凑型设计和经济性运营提供了关键的技术支持。
航空超导电推进系统方案分析目前，航空超导电推进系统根据动力来源的不同，分为超导全电推进系统与超导混合电推进系统。
又根据系统架构的不同，将超导混合电推进系统分为并联式与串联式两类。
超导全电推进系统受限于电池技术的发展，无法有效保证长时间续航、大起飞质量及高飞行速度等需求，目前只适用于小功率等级电推进飞行器，而大功率飞行器则需要由航空发动机驱动的超导混合电推进系统。
其中，并联式混合电推进系统由于机械齿轮箱的存在，架构较为复杂且质量较大；串联式混合电推进系统通过航空发动机轴与超导电机直连，结构紧凑，能量利用效率更高。
涡轮发电超导电推进系统是目前实现大功率航空电推进飞机动力需求最有前景的一种方案。
高温超导材料的交流损耗及电磁—热—力耦合分析
高温超导材料的交流损耗及电磁—热—力耦合分析高温超导材料的交流损耗及电磁—热—力耦合分析一、引言随着科学技术的不断发展，高温超导材料作为一种新型的材料，在能源输送、电力设备、磁学等领域发挥着重要作用。
在应用过程中，高温超导材料的交流损耗是一个需要研究的关键问题。
交流损耗的发生与电磁场的作用、材料的导电性、磁通量的变化等因素密切相关。
本文主要围绕交流损耗及电磁—热—力耦合分析展开讨论。
二、高温超导材料的交流损耗高温超导材料的交流损耗指的是在交变电场或磁场作用下导致的材料内部能量损耗。
它与材料的电导率、磁通量变化速度等因素有关。
高温超导材料具有良好的超导特性，但是在交变电磁场作用下会出现能量损耗，这就限制了它在一些特定应用中的使用。
交流损耗一般可以通过两个因素来衡量：材料的热量产生和磁通量的损耗。
高温超导材料在交变电磁场作用下会发生磁通量的变化，这种变化会引起材料内部温度的升高，进而导致热量的产生。
同时，电流在材料内部的流动也会使材料发热。
这些热量产生的机理涉及到电磁的热作用和能量转换。
三、电磁—热—力耦合分析电磁—热—力耦合分析是研究交流损耗的重要方法之一。
该方法将电磁、热和力这三个因素联系在一起，通过综合分析它们之间的相互作用来研究交流损耗的产生机制。
在电磁—热—力耦合分析中，首先需要建立相应的数学模型。
该模型能够描述高温超导材料在交替电磁场作用下的能量转换、热量分布以及力的作用。
然后，基于该模型进行数值模拟和计算，得到交流损耗的具体数值。
最后，根据数值结果进行分析和解释，从而对交流损耗进行评估和控制。
在电磁—热—力耦合分析中，需要考虑的因素包括电磁场的分布和强度、材料的导电性和磁导率、材料的热导率和热容、磁通量的分布和变化速度等。
这些因素之间存在复杂的相互关系，需要借助数学模型和计算方法进行综合分析。
四、结论高温超导材料的交流损耗与电磁场的作用、材料的导电性、磁通量的变化密切相关。
电磁—热—力耦合分析是研究交流损耗的重要方法。
我国首台兆瓦级高温超导电机研制成功
通过技术验收。这标志着我国已经具备了兆瓦级高温超导电机设计 、 制造能力， 成为国际上少数几个掌 握高温 超 导 电机 关键 技术 的 国家之 一 。 高温 超导材 料在 低温 环境 下具 有零 电阻特 性 ， 其载 流 能力远 远优 于普通 铜 导线 ， 采用超 导材 料 的 电
机 与常规 电机相 比， 具有 重量轻 、 体 积 小、 效率 高 、 噪音 小 、 易维护 、 操 作灵 活 、 单 机极 限容量 大等 优 点， 大 容量 高温 超导 电机体 积和 重量 分别 为常规 电机 的 １ ／ ２和 １ ／ ３ 。 中船 重工 七… 二研 究所 多年来 一直从 事超 导应 用研 究工作 ， 并于 ２ ０ ０ ８年 开展 “ １ ０ ０ ０ ｋ Ｗ 高温 超 导 电 动机 ” 课题 的技 术攻 关 。高温超 导 电机是 一项 应用 新材料 、 新 方法 、 新工 艺 的多学科 交叉 技术 ， 在七 一二 所低温 、 材料 、 电磁 、 机械 、 监测 、 控 制等专 业研 发 团队的共 同努力下 ， 通过 高温超 导线材 的物性 参数研 究 、 高温 超导 磁体 ３ Ｄ多物理 场耦 合优化 设计 、 复合 筒体 金属 法兰径 向连 接 的力矩 管研 究 、 真 空与热 管技 术 、
东方 电机９ ２ ０ １ ３ 年第 １ 期
并 结合 １ １ ５ ０ ＭＷ 核 能发 电机 定子 线棒 生产检 验 的 成功经 验 ， 按照 核 电“ 四个 凡是” 的管 理理念严 格控
制 生产过 程 ， 不放 过任 何一 个不 符合 项 ， 保证 了核
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到设计要求， 包括低温系统功耗在 内的 电机效率达到 ９ ５ ％， 磁体温度 ２ ８ Ｋ～ ３ ０ Ｋ， 转子真空维持可达两 年， 电机 及低温 系 统运行 稳 定 。 高温超导电机作为船舶电力推进和风力发电的重要研究方 向， 近年来成为高温超导应用领域的研究 热点。 随着高温超导材料技术的不断发展， 超导电机技术将实现工程化应用， 产生显著的经济和社会效益。
高温超导直流感应加热技术研究综述
第３９卷第７期２０２０年７月电工电能新技术ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙＶｏｌ.３９ꎬＮｏ.７Ｊｕｌ.２０２０收稿日期:２０２０￣０４￣２０基金项目:国家自然科学基金项目(５１７２１００５ꎻ５１９７７２０３ꎻ５１４７７１６８)作者简介:张㊀东(１９７７￣)ꎬ男ꎬ黑龙江籍ꎬ副研究员ꎬ硕士ꎬ研究方向为超导电力技术ꎻ肖立业(１９６６￣)ꎬ男ꎬ湖南籍ꎬ研究员ꎬ博导ꎬ博士ꎬ研究方向为电工理论与新技术ꎮ高温超导直流感应加热技术研究综述张㊀东１ꎬ２ꎬ３ꎬ肖立业１ꎬ２ꎬ３ꎬ林良真１ꎬ３(１.中国科学院电工研究所ꎬ北京１００１９０ꎻ２.中国科学院大学ꎬ北京１０００４９ꎻ３.中国科学院应用超导重点实验室ꎬ北京１００１９０)摘要:高温超导直流感应加热技术相对于常规的交流感应加热技术ꎬ能够显著提升有色金属材料的透热处理加热效率ꎬ还具有工件加热速度快㊁工件加热均匀㊁工件加热过程重复性好等优势ꎬ在金属冶炼和压延成型加工行业具有广阔的应用前景ꎮ本文详细论述了国内外对于高温超导直流感应加热原理和主磁体新结构探索的研究现状ꎬ综述了高温超导直流感应加热示范样机的研制情况ꎬ对比分析了两种感应加热技术ꎬ总结出高温超导直流感应加热的优势及形成机理ꎮ探讨了高温超导直流感应加热技术发展趋势㊁关键技术及科学问题ꎬ本文相关分析结果将对高温超导直流感应加热技术的研究提供参考ꎮ关键词:高温超导ꎻ直流感应加热技术ꎻ主磁体新结构ꎻ节能原理ＤＯＩ:１０ １２０６７/ＡＴＥＥＥ２００４０２３㊀㊀㊀文章编号:１００３￣３０７６(２０２０)０７￣００４５￣０９㊀㊀㊀中图分类号:ＴＭ３７１㊀引言我国是有色金属铜铝及其相关产品的生产大国ꎬ根据工信部发布的规划ꎬ十三五期间精炼铜的表观消费量年均增长率为３ ３％ꎬ预计２０２０年表观消费量１３５００ｋｔꎬ十三五期间原铝表观消费量年均增长率为５ ２％ꎬ预计２０２０年表观消费量４００００ｋｔꎮ预计２０２０年我国工业铝挤压材消耗量将达到９４６１ｋｔꎬ在总量上将远超我国以外地区总量的５０％以上ꎮ感应加热技术在锻件穿透加热ꎬ淬火加热ꎬ焊接以及熔炼等工业生产中有着广泛应用ꎮ在透热处理方面的应用包括钢管扩径ꎬ钢坯热锻ꎬ铜铝等有色金属的热压延加工ꎮ感应加热在金属熔炼方面的应用包括黑色金属ꎬ有色金属熔炼ꎬ铸造等[１]ꎮ感应加热技术应用相关领域黑色金属冶炼和压延加工业ꎬ有色金属冶炼和压延加工业被列入高耗能行业ꎮ２０１９年ꎬ我国黑色金属冶炼和压延加工业增长９ ９％ꎬ有色金属增长２ ２％[２]ꎮ目前大中型交流感应加热技术应用中ꎬ加热钢铁的有效电热转换效率在５０％~６０％之间[３]ꎬ铜铝等非铁磁性材料的有效电热转换效率低于３５％~４５％[４]ꎮ行业的发展对感应加热技术及其装备提出了效率提高的需求ꎬ近些年来随着高温超导材料制备技术和低温制冷技术的进步ꎬ高温超导应用技术已经在电力电工装备领域取得了很多进展[５￣１５]ꎬ高温超导直流感应加热技术是高温超导应用技术和感应加热技术的结合[１６]ꎬ新型高温超导直流感应加热技术可以提高现有交流感应加热技术的效率ꎬ开发大功率高温超导直流感应加热系统以及进一步加速应用于感应加热领域ꎬ对于我国的节能减排有实际意义ꎬ同时对于推进高温超导应用技术在电力电工装备实用化进程ꎬ具有重要的科学意义ꎮ２㊀高温超导直流感应加热与传统交流感应加热技术对比㊀㊀传统感应加热技术的原理是法拉第电磁感应定律和焦耳－楞次定律ꎬ交变的电流产生交变磁场ꎬ交变的磁场在导体中感生涡流ꎬ利用涡流的焦耳热来加热导体ꎮ传统的感应加热系统主要包括交流电源ꎬ交流感应铜线圈及其水冷却系统等ꎮ影响感应加热设备有效电热转换效率的因素为４６㊀电工电能新技术第３９卷第７期线圈中的焦耳热损以及加热工件和线圈的材料特性ꎮ在线圈的焦耳热损方面ꎬ感应线圈一般为铜线或铜管等常规金属导体绕制ꎬ高频㊁大电流导致导体自身焦耳热非常巨大ꎬ例如感应熔炼炉感应线圈自身的焦耳热占感应炉额定功率的２０％以上ꎬ而像焊管等感应线圈匝数少的感应加热设备ꎬ导体自身的焦耳热所占的比重更大ꎮ例如在热锻㊁金属加工与深加生产线上的感应加热设备ꎬ线圈的焦耳热要通过铜管内或线圈冷却箱体内的强迫冷却水带走[１７]ꎮ加热效率与工件和线圈的电阻率㊁磁导率等材料特性关系为:η＝ｐｗｐｗ＋ｐｃ＝１１＋ρｃρｗμｗ(１)式中ꎬη为电热转换效率ꎻｐｗꎬｐｃ分别为工件和感应线圈中的电能消耗功率ꎻρｃ为感应线圈电阻率ꎻρｗꎬμｗ分别为工件电阻率和相对磁导率ꎬ对于非铁磁性金属的相对磁导率为１ꎬ其电热转换效率低于５０％[１８]ꎮ新型超导感应加热技术的原理是直流励磁的超导主磁体产生强直流磁场ꎬ铝质或铜质的工件在直流背景磁场中旋转切割磁力线ꎬ进而在工件中形成涡流并产生焦耳热将工件加热到工艺温度ꎮ新型超导感应加热设备主要包括直流励磁电源ꎬ超导主磁体系统和机械旋转系统等ꎮ图１将超导感应加热与常规感应加热技术进行能耗分析ꎬ超导感应加热技术与常规感应加热技术进行综合对比ꎬ常规感应加热技术中ꎬ加热效率为３５％~４０％ꎬ加热频率为５０~６０Ｈｚꎬ工件加热的透入深度为１５ｍｍꎬ超导直流感应加热技术加热效率可以达到８０％~８５％ꎬ加热频率为４~１２Ｈｚꎬ工件加热的透入深度为５０ｍｍꎮ新型超导感应加热设备运行过程中ꎬ工件中的感应电流产生阻碍旋转的制动反向转矩ꎬ机械能通过电磁感应的作用转变成了热能ꎬ超导主磁体系统中直流载流的超导线圈几乎不存在损耗ꎬ其主要损耗为低温冷却系统损耗和旋转电机损耗ꎬ而对于大功率的超导感应加热设备中ꎬ旋转工件的电机损耗占主导ꎬ电机的效率很高ꎬ因此新型超导感应加热设备的效率可以提升很多ꎮ此外由于主磁体具有良好的磁场梯度变化均匀性和稳定性ꎬ新型超导感应加热技术中还具有加热均匀ꎬ加热可重复性好ꎬ无需大功率无功补偿的优点ꎮ图１㊀超导感应加热与常规技术耗能对比Ｆｉｇ.１㊀ＥｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＩＨｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ３ 新型超导感应加热原理探索研究现状２００２年ꎬ挪威ＳＩＮＴＥＦ能源研究所和科技大学的研究者Ｍ.Ｒｕｎｄｅ和Ｎ.Ｍａｇｎｕｓｓｏｎ尝试采用超导线圈来代替传统感应加热中的铜线圈ꎬ可以使加热过程的效率得到显著提升ꎬ在研究中指出ꎬ超导感应加热器的效率很大程度取决于高温超导带材的性能ꎬ尤其是超导带材交流损耗的幅值会对效率影响很大[１９]ꎮ通过用Ｂｉ带绕制超导线圈并通有交流电进行系列试验ꎬ如图２所示ꎬ线圈的设计值为１９０Ａ/１０ｋＷꎬ测试中线圈仅达到１０８Ａ/２ｋＷꎬ此时的效率仅为３５％ꎬ未达到其设计效率５９％ꎬ并在结论中再次提及超导线圈中交流电产生的交流损耗成为影响效率的重要因素ꎬ更低交流损耗的超导带材绕制的线圈会提升效率[２０ꎬ２１]ꎮ研究工作首次探索了通过采用超导线圈通交流电的方式来提高铝棒加热的效率的可行性ꎬ进行了１０ｋＷ的超导感应加热系统的初步设计ꎬ并在实验中未能实现满功率运行及设计效率ꎬ科研工作的启示是ꎬ高温超导带材的交流损耗成为交流背景磁场式超导感应加热的瓶颈ꎬ用于高温超导感应加热的超导磁体尚需进行科学合理的设计和构造以实现预期的电流及功率设计值ꎮ２００４年ꎬ芬兰坦佩雷理工大学研究小组通过理论分析及优化设计对基于Ｂｉ２２２３高温超导带材的感应加热进行了可行性分析与概念设计[２２]ꎮ如图３所示ꎬ采用超导螺线管磁体直流载流产生直流背景磁场ꎬ在平行磁场中旋转两个工件切割磁力线产生涡流加热的结构ꎬ通过最大化平行磁场沿线圈径向的梯度变化来最大化输出功率的优化目标来设计超导磁体ꎬ采用了有限元电磁场算法耦合二次规划张㊀东ꎬ肖立业ꎬ林良真.高温超导直流感应加热技术研究综述[Ｊ].电工电能新技术ꎬ２０２０ꎬ３９(７):４５￣５３.４７㊀法优化设计了超导磁体ꎬ基于传导冷却Ｂｉ２２２３超导磁体的稳定性分析来确定磁体的失超电流ꎮ文中指出ꎬＢｉ２２２３高温超导线圈可以用在新型感应加热中ꎬ并可以把感应加热总的电热转换效率提高到９０％以上ꎮ研究工作首次探索了在螺线管磁体的平行磁场中采用旋转工件于径向梯度变化的磁场中产生变化的磁通进而产生涡流加热ꎮ从科研工作中得到的启示是ꎬＢｉ２２２３可以用于高温超导感应加热主磁体中ꎬ同时本文主要旨在分析磁体的优化设计及分析平行磁场旋转工件式感应加热结构的可行性ꎬ其系统的功率分析和工件的效率计算仅为估算ꎬ需要进一步细化ꎮ图２㊀１０ｋＷ超导感应加热原理样机Ｆｉｇ.２㊀１０ｋＷｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩＨｐｒｏｔｏｔｙｐｅ图３㊀平行磁场原理的超导感应加热结构Ｆｉｇ.３㊀ＰａｒａｌｌｅｌｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩＨ２００５年意大利研究小组开展了用于非铁磁性金属材料加热的超导直流感应加热技术的可行性研究ꎮ他们研究的整体思路为:驱动工件旋转于直流超导磁体产生的静态磁场中ꎬ由于超导磁体直流通电产生静态磁场ꎬ因此没有磁体交流损耗ꎬ系统的效率主要为驱动电机的效率ꎮ建立了等效热网络方法的数学模型并计算背景磁场下的工件的温度分布ꎮ研究发现:工件中的温度分布与磁场不均匀性㊁旋转角速度无关ꎬ在工件轴向两端面以及径向透入深度位置处温度梯度有明显变化ꎬ在工件的中部的温度梯度变化很小[２３￣２５]ꎮ之后通过仿真平台ꎬ对铝锭转速㊁外磁场强度以及加热时长等参数之间的关系做了对比㊁分析ꎬ并研究其对加热功率㊁温度均匀性的影响ꎮ通过永磁磁体构造了等效背景磁场的实验平台ꎬ测试了转速㊁磁场以及温度之间的数据ꎮ提出了鞍形磁体(见图４)超导磁体结构改善铝工件由端部效应引起的轴向温度分布不均匀的问题[２６ꎬ２７]ꎮ图４㊀鞍形线圈的超导感应加热结构Ｆｉｇ.４㊀ＳａｄｄｌｅｃｏｉｌｆｏｒｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩＨ２００８年ꎬ俄罗斯圣彼得堡国立电工技术大学和德国汉诺威大学的学者合作开发二维和三维数值仿真程序对螺线管磁体端部磁场感应加热的模型进行了电磁和热过程的仿真求解[２８ꎬ２９]ꎬ分析了磁体的结构对于工件中温度分布的影响ꎬ可以通过采用合理的磁体构型来降低工件端部过热ꎮ研究的意义在于建立的数值模型为接下来研究加热过程的参数ꎬ优化铝压延过程ꎬ优化工件内部温度分布的研究做了前期工作ꎬ同时在三维求解模型中ꎬ考虑了通过导磁环技术调整磁场来提高工件温度的分布均匀性ꎮ研究中建立的数值计算模型仅适用于无铁磁的模型ꎮ２０１１年ꎬ阿尔及利亚的研究者提出了组合结构线圈中通过线性运动来对铝工件感应加热的线圈结构(见图５)ꎬ通过仿真计算得出了组合结构的优化设计[３０]ꎮ研究的意义在于首次提出通过直流背景磁场中工件线性运动的感应加热主磁体结构ꎮ计算为二维场分析ꎬ未能分析工件端部的加热情况ꎬ而且采用的直线运动的结构要求主磁体的长度很长ꎬ很大程度降低了这种结构的实用性ꎮ２０１８年中国科学院电工研究所研究小组提出了新型多磁路高温超导感应主磁体结构如图６所示ꎬ通过并行连接多个磁路ꎬ可更充分有效地利用高温超导磁体产生的强磁场ꎮ同时给出了新结构的适用范围与准则ꎮ研究工作还包括设计了图７ꎬ图８和图９所示兆瓦级感应加热磁体系统ꎮ４８㊀电工电能新技术第３９卷第７期图５㊀直线运动超导感应加热结构Ｆｉｇ.５㊀ＬｉｎｅａｒｍｏｔｉｏｎｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩＨｓｔｒｕｃｔｕｒｅ图６㊀多磁路新型感应加热结构Ｆｉｇ.６㊀ＩＨｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｍｕｌｔｉｍａｇｎｅｔｉｃｃｉｒｃｕｉｔ图７㊀ＭＷ级高温超导感应加热主磁体系统Ｆｉｇ.７㊀ＭａｉｎｍａｇｎｅｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒＭＷｃｌａｓｓＨＴＳＩＨ图８㊀ＭＷ级高温超导感应加热主磁体电磁分布Ｆｉｇ.８㊀ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍａｉｎｍａｇｎｅｔｓｙｓｔｅｍｕｓｅｄｆｏｒＭＷｃｌａｓｓＨＴＳＩＨ图９㊀ＭＷ级高温超导感应加热系统功率和加热周期Ｆｉｇ.９㊀ＯｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒａｎｄｈｅａｔｃｙｃｌｅｏｆｔｈｅＭＷＨＴＳＩＨ㊀㊀主磁体由铁心和ＹＢＣＯ高温超导材料绕制的高温超导线圈组成ꎮ磁体系统由两台ＡＬ３２５通用制冷机冷却ꎬ工作温度为２０~３０Ｋꎬ加热工件的转速为２４０~７２０ｒ/ｍｉｎꎬ对于Φ４４６ꎬ１ ５ｍ加热工件７ｍｉｎ以内可以达到５００ħ加热温度ꎬ系统效率可以达到８０％[３１]ꎮ４ 高温超导感应加热示范项目发展现状２００５年ꎬ欧洲开展了超导感应加热项目ＡＬ￣ＨＥＡＴＥＲ的研究[３２ꎬ３３]ꎬ目标是设计并研制一台２００ｋＷ的ＭｇＢ２超导感应加热原理样机(见图１０)ꎬ计划２００７年进行样机的制造ꎬ２００８年进行系统的实验测试工作ꎮ其研究团队来自于挪威ＳＩＮＴＥＦＥｎｅｒ￣ｇｙＲｅｓｅａｒｃｈ研究所ꎬ德国ＦｒａｕｎｈｏｆｅｒＧｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔꎬ芬兰Ｔａｍｐｅｒｅ理工大学ꎬ波兰有色金属研究所ꎬ意大利Ｃｏｌｕｍｂｕｓ超导公司ꎬ波兰ＧＫＫｅｔｙꎬ德国ＳＭＳＥｌｏ￣ｔｈｅｒｍꎬＨａｎｎｏｖｅｒ大学ꎬ以及捷克共和国ＳｋｏｄａＶｙｚ￣ｋｕｍꎮ芬兰坦佩雷理工大学㊁挪威ＳＩＮＴＥＦ能源研究所㊁德国弗劳恩霍夫协会ꎬ开展了低温系统设计项目研究ꎬ低温系统定位为制冷机传导冷却的低温系统ꎬ研究工作包括低温系统中涉及的热损耗计算ꎬ机械性能评估ꎬ电流引线优化等关键技术[３４]ꎮ挪威科技大学研究了ＭｇＢ２超导材料的接头以及磁体设计工作[３５]ꎮ芬兰坦佩雷理工大学开展了ＭｇＢ２超导磁体的稳定性研究[３６￣４２]ꎮＡＬＨＥＡＴＥＲ项目研究工作的意义在于首次系统地研究了基于空心螺线管ＤＣ磁场下旋转铝棒工件的新型超导感应加热技术ꎬ其主磁体为外径１ １６ｍ的大口径ＭｇＢ２磁体ꎬ磁体的接头和稳定性都进行了系统地研究ꎬ但是能够检索的研究工作仅为部件的集成及低温测试ꎬ后期的系统级的测试未见报道ꎮ张㊀东ꎬ肖立业ꎬ林良真.高温超导直流感应加热技术研究综述[Ｊ].电工电能新技术ꎬ２０２０ꎬ３９(７):４５￣５３.４９㊀图１０㊀ＡＬＨＥＡＴＥＲ超导感应加热项目Ｆｉｇ.１０㊀ＡＬＨＥＡＴＥＲｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩＨｐｒｏｊｅｃｔ㊀㊀２００７年５月ꎬ德国Ｂüｌｔｍａｎｎ公司与ＺｅｎｅｒｇｙＰｏｗｅｒ公司合作开展超导感应加热技术研究ꎬ于２００８年成功研制了可用于加热铝锭㊁铜锭的新型感应加热设备(见图１１)ꎬ其电热转换效率得到了大幅度的提升ꎬ并能够通过改善金属锭的透热深度获得更加均匀的温度分布㊁更短的加热时间和更高的生产效率ꎮ系统包括两套电机拖动系统ꎬ每台功率３６０ｋＷꎬ总效率达到８５％[４３]ꎮ研究工作的意义在于首次研发７５０ｋＷ量级的有铁心的超导感应加热装置并成功在企业的生产线上示范运行ꎮ图１１㊀７５０ｋＷ高温超导感应加热项目示范运行Ｆｉｇ.１１㊀７５０ｋＷＨＴＳＩＨｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ韩国的Ｊ.Ｃｈｏｉ团队开展高温超导感应加热的研究ꎮ２０１４年研制了１０ｋＷ高温超导直流感应加热系统ꎬ高温超导磁体中采用了无绝缘技术ꎬ磁体运行温区为４５ ９Ｋꎬ运行电流为１００Ａꎬ两个铁心之间中心磁场为０ ２Ｔꎮ系统在转速１７６０ｒ/ｍｉｎ下对４ １ｋｇ铝工件进行了旋转加热测试ꎬ工件在４８０ｓ后加热温度为５００ħ[４４]ꎮ接下来的研究为１０ｋＷ级高温超导直流感应加热系统的性能评估ꎬ并对铝㊁铜㊁铁等多种金属加热工况下进行了效率分析ꎬ同时ꎬ应用有限元方法对多种材料的加热特性进行了仿真分析ꎮ研究结果证明了超导直流感应加热系统在黑色金属ꎬ有色金属中应用的可行性和优势ꎬ技术适用于大规模工业应用[４５]ꎮ２０１８年提出了两种低温恒温器设计应用于传导冷却高温超导磁体ꎬ研究了高温超导磁体的损耗㊁温升以及失超过程的超导磁体稳定性ꎮ采用有限元法对单级和二级制冷机的冷却特性进行了分析和比较ꎮ研究结果将应用于３００ｋＷ级超导感应加热器的制造[４６]ꎮ３００ｋＷ超导感应加热用磁体和低温系统已经完成了研制ꎬ如图１２所示ꎮ小组的研究工作还包括跑道线圈磁体结构以及直线运动的感应加热方式[４７]ꎮ图１２㊀３００ｋＷ超导感应加热项目磁体系统Ｆｉｇ.１２㊀Ｍａｇｎｅｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒ３００ｋＷｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩＨ国内江西联创光电科技股份有限公司协同北京交通大学㊁上海超导科技股份有限公司㊁上海交通大学的团队共同开展了高温超导感应加热技术的研究以及ＭＷ级示范样机的研制ꎮ研究工作将无绝缘磁体技术㊁变铁心气隙结构应用于超导感应加热系统中ꎬ这种变气隙结构可以获得可调节的加热梯度[４８￣５０]ꎬ２０１８年完成了ＭＷ级高温超导直流感应加热样机的研制ꎮ主磁体气隙磁场为０ ５Ｔꎮ为克服启动时的低转矩特性ꎬ提出了ＦＥＳ启动方式应对电机拖动系统的低转矩特性ꎮ系统中采用了可调气隙技术获得了轴向１００ħ范围内的可调温度梯度[５１]ꎮ如图１３所示ꎬ２０１９年１ＭＷ高温超导感应加热通过了满负荷的测试ꎮ５ 新型超导感应加热技术发展趋势、科学问题和关键技术㊀㊀从前面所述的文献可以看出ꎬ新型感应加热技术未来将在金属材料透热处理领域发挥重要的作用ꎮ高温超导感应加热技术沿着大功率高效率的方向发展ꎮ高温超导感应加热技术在原理性探索ꎬ示５０㊀电工电能新技术第３９卷第７期图１３㊀１ＭＷ超导感应加热装置Ｆｉｇ.１３㊀１ＭＷｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩＨｄｅｖｉｃｅ范样机运行方面已经展开了一些研究工作ꎮ但是在高温超导感应加热新结构㊁高温超导主磁体系统㊁大功率超导感应加热设计等方面尚有很多的基础问题和关键技术有待深入研究ꎮ(１)在新型感应加热新结构方面:探索更能体现高效率㊁大容量㊁高稳定性并能展示超导技术优势的高温超导感应加热新拓扑结构ꎬ形成优势机理以及系统级的相关设计和工程实践等研究仍需要进一步深入ꎮ(２)开展新型高温超导感应加热主磁体的基础问题研究:基于Ｂｉ２２２３㊁ＹＢＣＯ㊁ＭｇＢ２等实用化超导材料的面向高温超导感应加热主磁体应用的特性研究ꎬ探索多种超导材料构造大口径超导主磁体的可行性并明确适用范围ꎬ研究机械应力效应引起的高温超导磁体性能退降的机理及解决方法ꎬ研究高温超导磁体的热失控以及磁体稳定性ꎮ(３)大容量高温超导感应加热系统的瞬态过程研究ꎬ如结合输出特性的瞬态调功过程研究ꎬ在系统故障状态下的瞬态过程研究ꎬ在瞬态变化的过程中系统部件尤其是高温超导磁体系统的稳定性及其保护策略都值得深入研究ꎮ(４)开展高温超导感应加热系统面向工程化应用的技术经济分析是一个重要的研究内容ꎮ针对高温超导直流感应加热主磁体结构ꎬ不同低温制冷方式和优化运行方式ꎬ从技术经济的角度探索未来高温超导感应加热系统的研发及产业化具有重要意义ꎮ６ 结论感应加热技术在诸多工业生产中有着广泛应用ꎮ高温超导感应加热技术依据直流背场下旋转工件涡流加热这种高效率的直流感应加热新原理ꎬ结合了产生背景磁场的低损耗高温超导磁体技术以及旋转工件高效率的电动机旋转拖动技术ꎬ实现了电能为主的加热方式替代以及大功率高效率新的电加热技术革新ꎮ新型超导感应加热设备的效率有望达到８０％~８５％ꎮ相比目前４０％的效率ꎬ提升感应加热的效率对于我国的经济发展有重要意义ꎮ金属冶炼和压延加工等高耗能行业中金属热处理领域ꎬ能源转型提出了以电能为主㊁电加热替代燃气加热以及采用更高效率感应加热技术的需求ꎮ新型高温超导感应加热技术预期未来将在金属材料透热处理领域发挥重要的作用ꎮ参考文献(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ):[１]ＪｏｈｎＤａｖｉｅｓꎬＰｅｔｅｒＳｉｍｐｓｏｎ.Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｈａｎｄｂｏｏｋ[Ｍ].ＵＫ:Ｍｃｇｒａｗ￣ｈｉｌｌＢｏｏｋＣｏｍｐａｎｙꎬ１９７９. [２]国家统计局(ＮａｔｉｏｎａｌＢｕｒｅａｕｏｆＳｔａｔｉｓｔｉｃｓ).２０１９年国民经济和社会发展统计公报(Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｂｕｌｌｅｔｉｎｏｎｎａ￣ｔｉｏｎａｌｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｓｏｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎ２０１９)[Ｒ].２０２０.[３]沈庆通ꎬ梁文林(ＳｈｅｎＱｉｎｇｔｏｎｇꎬＬｉａｎｇＷｅｎｌｉｎ).现代感应热处理技术(Ｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙ)[Ｍ].北京:机械工业出版社(Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＭａｃｈｉｎｅＰｒｅｓｓ)ꎬ２００８.[４]王晓勇(ＷａｎｇＸｉａｏｙｏｎｇ).高温超导感应加热用主磁体的电磁优化设计及热稳定性研究(Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ￣ｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｍａｇｎｅｔｆｏｒｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇ)[Ｄ].北京:中国科学院大学(Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ)ꎬ２０１７.[５]肖立业ꎬ林良真(ＸｉａｏＬｉｙｅꎬＬｉｎＬｉａｎｇｚｈｅｎ).超导技术在未来直流输电中的应用(Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇａｐｐｌｉｃａ￣ｔｉｏｎｓｆｏｒＤＣｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｆｕｔｕｒｅ)[Ｊ].电工电能新技术(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ￣ｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ)ꎬ２０１４ꎬ３３(５):１￣４. [６]丘明(ＱｉｕＭｉｎｇ).超导输电技术在电网中的应用(Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｐｏｗｅｒｇｒｉｄ)[Ｊ].电工电能新技术(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ)ꎬ２０１７ꎬ３６(１０):５５￣６２.[７]陈中ꎬ肖立业ꎬ王海风(ＣｈｅｎＺｈｏｎｇꎬＸｉａｏＬｉｙｅꎬＷａｎｇＨａｉｆｅｎｇ).超导电力技术在未来智能电网应用研究(Ｓｔｕｄｙｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｐｏｗ￣ｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｍａｒｔｇｒｉｄ)[Ｊ].电工电能新技术(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎ￣ｅｒｇｙ)ꎬ２０１０ꎬ２９(１):４９￣５３.[８]梁爽ꎬ张东ꎬ陈彪ꎬ等(ＬｉａｎｇＳｈｕａｎｇꎬＺｈａｎｇＤｏｎｇꎬ张㊀东ꎬ肖立业ꎬ林良真.高温超导直流感应加热技术研究综述[Ｊ].电工电能新技术ꎬ２０２０ꎬ３９(７):４５￣５３.５１㊀ＣｈｅｎＢｉａｏꎬｅｔａｌ.).５００ｋＷ高温超导发电机负载三相断路故障运行分析(Ｔｈｒｅｅ￣ｐｈａｓｅｌｏａｄｂｒｅａｋｉｎｇｆａｕｌｔａ￣ｎａｌｙｓｉｓｏｆ５００ｋＷｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｇｅｎ￣ｅｒａｔｏｒ)[Ｊ].电工电能新技术(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ)ꎬ２０１９ꎬ３８(１):７６￣８１.[９]高晓晶ꎬ胡元潮ꎬ段志强ꎬ等(ＧａｏＸｉａｏｊｉｎｇꎬＨｕＹｕａｎｃｈａｏꎬＤｕａｎＺｈｉｑｉａｎｇꎬｅｔａｌ.).连续脉冲电源用超导脉冲变压器设计与试验研究(Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｅｓｔｒｅ￣ｓｅａｒｃｈｏｆＨＴＳｐｕｌｓｅｄｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｆｏｒｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｐｕｌｓｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ)[Ｊ].电工电能新技术(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ)ꎬ２０１９ꎬ３８(３):８２￣８８.[１０]宋文峰ꎬ王倩ꎬ李亚楠ꎬ等(ＳｏｎｇＷｅｎｆｅｎｇꎬＷａｎｇＱｉａｎꎬＬｉＹａｎａｎꎬｅｔａｌ.).基于电阻型高温超导故障限流器的双馈风电场故障穿越策略研究(Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｆａｕｌｔｒｉｄｅ￣ｔｈｒｏｕｇｈｏｆＤＦＩＧｗｉｎｄｆａｒｍｂａｓｅｄｏｎｒｅｓｉｓｔｉｖｅｔｙｐｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔ￣ｅｒ)[Ｊ].电工电能新技术(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ)ꎬ２０１９ꎬ３８(１):３９￣４６.[１１]ＨｕｉＤꎬＷａｎｇＺＫꎬＺｈａｎｇＪＹꎬｅｔａｌ.Ｆｉｅｌｄｔｅｓｔａｎｄｄｅｍ￣ｏｎｓｔｒａｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆ１０ ５ｋＶ/１ ５ｋＡＨＴＳｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃ￣ｔｉｖｉｔｙꎬ２００７ꎬ１７(２):２０５５￣２０５８.[１２]ＸｉａｏＬｉｙｅꎬＷａｎｇＺｉｋａｉꎬＤａｉＳｈａｏｔａｏꎬｅｔａｌ.Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｓｏｆａ１ＭＪＨＴＳｍａｇｎｅｔｆｏｒＳＭＥＳ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２００８ꎬ１８(２):７７０￣７７３.[１３]ＸｉａｏＬｉｙｅꎬＤａｉＳｈａｏｔａｏꎬＬｉｎＬｉａｎｇｚｈｅｎꎬｅｔａｌ.Ｄｅｖｅｌｏｐ￣ｍｅｎｔｏｆｔｈｅＷｏｒｌｄ ｓｆｉｒｓｔＨＴＳｐｏｗｅｒｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１２ꎬ２２(３):５０００１０４.[１４]ＺｈａｎｇＤｏｎｇꎬＤａｉＳｈａｏｔａｏꎬＴｅｎｇＹｕｐｉｎｇꎬｅｔａｌ.Ｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｔｈｅｃａｂｌｅｃｏｒｅｏｆａ３６０ｍ/１０ｋＡＨＴＳＤＣｐｏｗ￣ｅｒｃａｂｌｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃａｌｕｍｉｎｕｍｉｎｄｕｓｔｒｙ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１３ꎬ２３(３):５４００５０４.[１５]ＺｈａｎｇＤｏｎｇꎬＸｉａｏＬｉｙｅꎬＳｏｎｇＮａｉｈａｏꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ￣ｃｏｏｌｅｄＹＢＣＯｍａｇｎｅｔｆｏｒａｎＭＷｃｌａｓｓｉｎ￣ｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐ￣ｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１８ꎬ２８(３):１￣５. [１６]王晓勇ꎬ张东ꎬ马韬ꎬ等(ＷａｎｇＸｉａｏｙｏｎｇꎬＺｈａｎｇＤｏｎｇꎬＭａＴａｏꎬｅｔａｌ.).感应加热用传导冷却ＹＢＣＯ高温超导磁体的热稳定性实验研究(Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅ￣ｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ￣ｃｏｏｌｅｄＹＢＣＯｍａｇｎｅｔｆｏｒｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇ)[Ｊ].电工电能新技术(ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎ￣ｅｒｇｙ)ꎬ２０１７ꎬ３６(４):１６￣２３.[１７]唱鹤鸣(ＣｈａｎｇＨｅｍｉｎｇ).感应炉熔炼与特种铸造技术(Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｆｕｒｎａｃｅｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｓｐｅｃｉａｌｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙ)[Ｍ].北京:冶金工业出版社(Ｂｅｉｊｉｎｇ:Ｍｅｔ￣ａｌｌｕｒｇｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ)ꎬ２００２.[１８]ＤａｖｉｅｓＥＪ.Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇ[Ｍ].Ｌｏｎ￣ｄｏｎꎬＵＫꎬ１９９０.[１９]ＲｕｎｄｅＭꎬＭａｇｎｕｓｓｏｎＮ.Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｉｕｍｂｉｌｌｅｔｓｕｓｉｎｇｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｃｏｉｌｓ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａＣꎬ２００２ꎬ３７２(３７６):１３３９￣１３４１.[２０]ＲｕｎｄｅＭꎬＭａｇｎｕｓｓｏｎＮ.Ｄｅｓｉｇｎꎬｂｕｉｌｄｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｏｆａ１０ｋＷｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２００３ꎬ１３(２):１６１２￣１６１５.[２１]ＭａｇｎｕｓｓｏｎＮꎬＲｕｎｄｅＭ.Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２００３ꎬ１３(２):１６１６￣１６１９.[２２]ＩｉｒｏＨｉｌｔｕｎｅｎꎬＡｋｉＫｏｒｐｅｌａꎬＲｉｓｔｏＭｉｋｋｏｎｅｎ.ＳｏｌｅｎｏｉｄａｌＢｉ￣２２２３/Ａｇｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒｆｏｒａｌｕｍｉｎｕｍａｎｄｃｏｐｐｅｒｂｉｌ￣ｌｅｔｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉ￣ｔｙꎬ２００５ꎬ１５(２):２３５６￣２３５９.[２３]ＦａｂｂｒｉＭꎬＭｏｒａｎｄｉＡꎬＮｅｇｒｉｎｉＦ.Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕ￣ｔｉｏｎｉｎａｌｕｍｉｎｕｍｂｉｌｌｅｔｓｈｅａｔｅｄｂｙｒｏｔａｔｉｏｎｉｎｓｔａｔｉｃｍａｇ￣ｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｍａｇｎｅｔｓ[Ｊ].ＣＯＭＰＥＬ:ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｆｏｒＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２００５ꎬ２４(１):２８１￣２９０.[２４]ＡｒａｎｅｏＲꎬＤｕｇｈｉｅｒｏＦꎬＦａｂｂｒｉＭꎬｅｔａｌ.ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃａｎｄｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｂｉｌｌｅｔｓｒｏｔａｔｉｎｇｉｎＤＣｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ[Ｊ].ＣＯＭＰＥＬ:ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｆｏｒＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２００８ꎬ２７(２):４６７￣４７９.[２５]ＦａｂｂｒｉＭꎬＦｏｒｚａｎＭꎬＬｕｐｉＳꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｎｕ￣ｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｂｉｌ￣ｌｅｔｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｓꎬ２００９ꎬ４５(１):１９２￣２００.[２６]ＦａｂｂｒｉＭꎬＭｏｒａｎｄｉＡꎬＲｉｂａｎｉＰＬ.ＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｂｉｌｌｅｔｓｕｓｉｎｇｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｍａｇｎｅｔｓ[Ｊ].ＣＯＭＰＥＬ:ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｆｏｒＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２００８ꎬ２７(２):４８０￣４９０.[２７]ＭｏｒａｎｄｉＡꎬＦａｂｂｒｉＭꎬＲｉｂａｎｉＰＬ.Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｓｕｐｅｒｃｏｎ￣ｄｕｃｔｉｎｇｓａｄｄｌｅｍａｇｎｅｔｆｏｒＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｏｆａｌｕｍｉ￣ｎｕｍｂｉｌｌｅｔｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎ￣ｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２００８ꎬ１８(２):８１６￣８１９.[２８]ＺｌｏｂｉｎａＭꎬＮａｃｋｅＢꎬＮｉｋａｎｏｒｏｖＡꎬｅｔａｌ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆａｎｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒａｌｕｍｉｎｉｕｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ[Ａ].３ｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＦｏ￣５２㊀电工电能新技术第３９卷第７期ｒｕｍｏｎＳｔｒａｔｅｇｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓꎬＩＦＯＳＴ２００８:ＩＥＥＥ[Ｃ].２００８ ４８７￣４９１.[２９]ＺｌｏｂｉｎａＭꎬＮａｃｋｅＢꎬＮｉｋａｎｏｒｏｖＡ.ＡｄａｐｔｉｖｅｉｎｄｕｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｈｅａｔｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｉｕｍｂｉｌｌｅｔｂｙｒｏｔａｔｉｏｎｉｎＤＣｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ[Ａ].Ｈａｎｎｏｖｅｒ:ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＣｏｌｌｏｑｕｉｕｍＭｏｄｅｌｌｉｎｇｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ[Ｃ].２００８.[３０]ＨａｋｉｍＢｅｎｓａｉｄａｎｅꎬＹｏｕｃｅｆＯｕａｚｉｒꎬＴｈｉｅｒｒｙＬｕｂｉｎꎬｅｔａｌ.ＩｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｂｉｌｌｅｔｓｗｉｔｈｌｉｎｅａｒｍｏｔｉｏｎｉｎａｓｔｒｏｎｇＤＣｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ:Ｍａｇｎｅｔｏｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｎｔｗｏ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕ￣ｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１１ꎬ２１(４):３４７９￣３４８７.[３１]ＺｈａｎｇＤｏｎｇꎬＸｉａｏＬｉｙｅꎬＳｏｎｇＮａｉｈａｏꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ￣ｃｏｏｌｅｄＹＢＣＯｍａｇｎｅｔｆｏｒａｎＭＷｃｌａｓｓｉｎ￣ｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐ￣ｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１８ꎬ２８(３):４６０２３０５. [３２]ＭａｇｎｕｓｓｏｎＮꎬＲｕｎｄｅＭ.Ａ２００ｋＷＭｇＢ２ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒｐｒｏｊｅｃｔ[Ａ].Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ７ｔｈＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ[Ｃ].ＶｉｅｎｎａꎬＡｕｓｔｒｉａꎬ２００６ １０１９￣１０２２.[３３]ＳｔｅｎｖａｌｌＡꎬＭａｇｎｕｓｓｏｎＮꎬＪｅｌｉｎｅｋＺꎬｅｔａｌ.Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ￣ｎｅｔｉｃｖｉｅｗｐｏｉｎｔｓｏｎａ２００ｋＷＭｇＢ２ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａＣꎬ２００８ꎬ４６８:４８７￣４９１.[３４]ＨｉｌｔｕｎｅｎＩꎬＳｔｅｎｖａｌｌＡꎬＫｏｒｐｅｌａＡꎬｅｔａｌ.Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｄｅ￣ｓｉｇｎｏｆｔｈｅＡＬＵＨＥＡＴｐｒｏｊｅｃｔ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＣｒｙｏｇｅｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ:ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＣｒｙｏｇｅｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓꎬ２００８ꎬ５３:１０１５￣１０２２. [３５]ＦｒｏｄｅＳæｔｒｅ.ＳｐｌｉｃｉｎｇａｎｄｃｏｉｌｗｉｎｄｉｎｇｏｆＭｇＢ２ｓｕｐｅｒｃｏｎ￣ｄｕｃｔｏｒｓ[Ｄ].Ｎｏｒｗｅｇｉａｎ:ＮｏｒｗｅｇｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００８.[３６]ＳｔｅｎｖａｌｌＡｎｔｔｉ.ＡｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｒｏａｃｈｔｏｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｇＢ２ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒ[Ｄ].Ｔａｍｐｅｒｅ:ＴａｍｐｅｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００６.[３７]ＳｔｅｎｖａｌｌＡꎬＨｉｌｔｕｎｅｎＩꎬＫｏｒｐｅｌａＡꎬｅｔａｌ.Ａｃｈｅｃｋｌｉｓｔｆｏｒｄｅｓｉｇｎｅｒｓｏｆｃｒｙｏｇｅｎ￣ｆｒｅｅＭｇＢ２ｃｏｉｌｓ[Ｊ].ＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００７ꎬ２０:３８６￣３９１. [３８]ＳｔｅｎｖａｌｌＡꎬＫｏｒｐｅｌａＡꎬＭｉｋｋｏｎｅｎＲꎬｅｔａｌ.Ｃｒｉｔｉｃａｌｃｕｒ￣ｒｅｎｔｏｆａｎＭｇＢ２ｃｏｉｌｗｉｔｈａｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｒｉｘ[Ｊ].Ｓｕ￣ｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００６ꎬ１９(１):３２￣３８.[３９]ＳｔｅｎｖａｌｌＡꎬＫｏｒｐｅｌａＡꎬＭｉｋｋｏｎｅｎＲꎬｅｔａｌ.Ｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｏｎ￣ｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｏｆｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔａｒｙＭｇＢ２ｔａｐｅ[Ｊ].Ｓｕｐｅｒｃｏｎ￣ｄｕｃｔｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００６ꎬ１９(２):１８４￣１８９.[４０]ＳｔｅｎｖａｌｌＡꎬＫｏｒｐｅｌａＡꎬＭｉｋｋｏｎｅｎＲꎬｅｔａｌ.Ｑｕｅｎｃｈａｎａｌ￣ｙｓｉｓｏｆＭｇＢ２ｃｏｉｌｓｗｉｔｈａｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｒｉｘ[Ｊ].Ｓｕｐｅｒ￣ｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００６ꎬ１９(６):１８４￣１８７.[４１]ＳｔｅｎｖａｌｌＡꎬＫｏｒｐｅｌａＡꎬＬｅｈｔｏｎｅｎＪꎬｅｔａｌ.Ｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｅｒｌｅｎｇｔｈｒｅｖｉｓｉｔｅｄ[Ｊ].ＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙꎬ２００７ꎬ２０(１２):９２￣９９.[４２]ＳｔｅｎｖａｌｌＡｎｔｔｉꎬＫｏｒｐｅｌａＡｋｉꎬＭｉｋｋｏｎｅｎＲｉｓｔｏꎬｅｔａｌ.Ｄｉｓ￣ｃｒｅｐａｎｃｉｅｓｉｎｍｏｄｅｌｉｎｇｍａｇｎｅｔｓｕｔｉｌｉｚｉｎｇＭｇＢ２ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｗｉｔｈｆｅｒｒｏ￣ａｎｄｎｏｎ￣ｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｒｉｘｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２００７ꎬ１７(２):２３６９￣２３７２.[４３]ＭａｇｎｅＲｕｎｄｅꎬＮｉｋｌａｓＭａｇｎｕｓｓｏｎꎬＣｈｒｉｓｔｏｐｈＦｕｌｂｉｅｒꎬｅｔａｌ.Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒｓｗｉｔｈｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒｃｏｉｌｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１１ꎬ２１(３):１３７９￣１３８３. [４４]ＣｈｏｉＪꎬＫｉｍＫꎬＰａｒｋＭꎬｅｔａｌ.Ｐｒａｃｔｉｃａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｅｒ￣ａｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆａ１０ｋＷＨＴＳＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａＣ:Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１４ꎬ５０４:１２０￣１２６.[４５]ＣｈｏｉＪꎬＫｉｍＳꎬＫｉｍＫꎬｅｔａｌ.Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅ￣ｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆａｍｕｌｔｉ￣ｐｕｒｐｏｓｅＨＴＳＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃ￣ｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１５ꎬ２５(３):３７００１０５.[４６]ＣｈｏｉＪꎬＫｉｍＳꎬＫｉｍＫꎬｅｔａｌ.ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｓａｍｐｌｅＨＴＳｍａｇｎｅｔｆｏｒｄｅｓｉｇｎｏｆａ３００ｋＷＨＴＳＤＣｉｎ￣ｄｕｃｔｉｏｎｆｕｒｎａｃｅ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕ￣ｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１６ꎬ２６(３):３７００４０５.[４７]ＫｉｍＪꎬＨａｈｎＳꎬＣｈｏｉＪꎬｅｔａｌ.Ａｄｅｓｉｇｎｓｔｕｄｙｏｎａｍｕｌｔｉ￣ｂｉｌｌｅｔＨＴＳｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒｗｉｔｈＲＥＢＣＯｒａｃｅｔｒａｃｋｃｏｉｌｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１９ꎬ２９(５):４６０３２０５.[４８]ＹａｎｇＪꎬＧａｏＨꎬＷａｎｇＹＷꎬｅｔａｌ.Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｅｘｐｅｒｉ￣ｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆａＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒｐｒｏｔｏｔｙｐｅｆｏｒａｌｕ￣ｍｉｎｕｍｂｉｌｌｅｔｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒ￣ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１４ꎬ２４(３):０５００７０４.[４９]ＷａｎｇＹＷꎬＰｉｎｇＹꎬＬｉＫꎬｅｔａｌ.Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｍｐａｒｉ￣ｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｎｏ￣ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎａｎｄｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｓｕｌａｔｉｏｎＲＥＢＣＯｍａｇｎｅｔｆｏｒｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆａ１￣ＭＷＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃ￣ｔｉｖｉｔｙꎬ２０１７ꎬ２７(４):３７００１０５.[５０]ＹａｎｇＰꎬＷａｎｇＹＷꎬＱｉｕＤＲꎬｅｔａｌ.Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｆａｂｒｉｃａ￣ｔｉｏｎｏｆａ１￣ＭＷｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒＤＣｉｎ￣ｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒ￣ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ２０１８ꎬ２８(４):３７００３０５.[５１]ＨｕＬｅｉꎬＭａＴａｏꎬＤａｉＳｈａｏｔａｏꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓ￣ｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｃｏｏｌｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｓｕｐｅｒｃｏｎ￣ｄｕｃｔｉｎｇｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｍａｇｎｅｔ[Ａ].２ｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｅｒ￣ｇｙＭａｔｅｒｉａｌｓ[Ｃ].ＳｈａｎｇｈａｉꎬＣｈｉｎａꎬ２０１８ ０７２０２８.张㊀东ꎬ肖立业ꎬ林良真.高温超导直流感应加热技术研究综述[Ｊ].电工电能新技术ꎬ２０２０ꎬ３９(７):４５￣５３.５３㊀ＲｅｖｉｅｗｏｆＨＴＳＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＺＨＡＮＧＤｏｎｇ１ꎬ２ꎬ３ꎬＸＩＡＯＬｉ￣ｙｅ１ꎬ２ꎬ３ꎬＬＩＮＬｉａｎｇ￣ｚｈｅｎ１ꎬ３(１.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００１９０ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００４９ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｐｐｌｉｅｄＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００１９０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＡＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ(ＨＴＳ)ＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇ(ＩＨ)ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｍｅｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｔｈｒｏｕｇｈｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｉｔａｌｓｏｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｆａｓｔｈｅａｔｉｎｇｓｐｅｅｄꎬｕｎｉｆｏｒｍｈｅａｔｉｎｇａｎｄｇｏｏｄｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ.Ｉｔｈａｓｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｉｎｍｅｔａｌｓｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｃａｌｅｎｄａｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ.ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｎｅｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｉｎｍａｇ￣ｎｅｔａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ.ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｔｙｐｅｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.ＴｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ.Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄꎬｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒ￣ａｔｕｒｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒ￣ｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＨＴＳＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＨＴＳꎻＤＣｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻｎｏｖｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｉｎｍａｇｎｅｔꎻｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅ。
人物专访范文：致力自主研发 做世界超导研究的领路者
致力自主研发做世界超导研究的领路者记中国科学院物理研究所研究员、超导国家重点实验室主任周兴江超导是指某些物质在极低温度条件下电阻降为零的性质，1911年由荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现，并且许多金属具有超导电性。
这种在一些材料中会产生的零电阻、完全抗磁性的奇特且吸睛的物理现象，吸引着众多世界各国的物理学家们不断研究和探寻。
在众多探索者中，有这样一位科学家，他带领团队孜孜不倦地探索着超导世界，并取得了世界瞩目的成绩。
他就是我国著名物理学家周兴江。
超导领域的优秀探索者周兴江，1966年生，江苏淮阴人，研究员，博士生导师，中国科学院物理研究所研究员，超导国家重点实验室主任；清华大学学士、硕士；1994年中科院物理所博士，1995-1997德国Stuttgart马普固体所洪堡学者；1997-2004年美国斯坦福大学同步辐射实验室物理学者，兼美国Berkeley国家实验室先进光源的束线科学家；2003年因”对高温超导体的角分辨光电子能谱深入研究”获得美国先进光源的 David A. Shirley ”杰出科学成就”奖；2004年入选中科院”百人计划”；2005年获“国家杰出青年基金”；2006年获茅以升北京青年科技奖；2008年获得首届周光召基金会”杰出青年基础科学奖；2013年荣获“2013年度华人物理学会亚洲成就奖（AAA，RobertT.PoePrize）”，以表彰他在发展光电子能谱技术和对超导研究的杰出贡献；2015年，获得了“第三世界科学院TWS物理奖”，该奖项至今只有9位国内学者获奖，除周兴江以外，前8位均为院士；2016年1月8日，在国家科学技术奖励大会上，他领衔完成的“真空紫外激光角分辨光电子能谱系统研制和相关科学问题研究”被授予国家自然科学奖二等奖。
周兴江长期从事对高温超导材料等先进材料的探索，光学性质和电子结构的研究。
他使用高分辨率角分辨光电子能谱对高温超导体等先进材料的研究取得重要成果。
高温超导TEM瞬变磁场拟二维反演及应用效果
解 释方 法成 为当前急需解决 的问题 。在借鉴感应 电动势资料反演解释方法 的基础 上 ， 面 阐述 了基 于瞬变磁 场 的 全
视 电阻率定 义 ， 研究 了 Ｔ Ｍ瞬变磁场拟二维反演技术 ， Ｅ 并从理论模型及 实测资料 两个方 面验证 了方 法技术 的实用
性 ， 促 进 高 温 超 导 Ｔ Ｍ 的 发 展 提 供 了方 法 技 术 支撑 。 为 Ｅ 关 键 词 ：Ｅ 测量 ； 温 超 导 ； 变 磁 场 ； 二维 反 演 ＴＭ 高 瞬 拟 中 图分 类 号 ： ６ １ Ｐ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ００— ９ ８ ２ １ ）２— ２ ５— ４ １０ ８ １
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的瞬变 磁场数 据 采集 技 术 ， 内外 很 少 有 人 开 展 瞬 国
变 磁场 数据 的解 释技 术 研 究 ， 未 见 相 关 的报 导 和 更 文献 。地 科 院地 球 物 理 地 球 化 学 勘 查 研 究 所 从 ２ ０ 世纪 ８ ０年代 开始 ， 就一 直致 力 于高温 超导 应用 技术 的研 究 ， 近年来 取 得 了一 系 列 的重 大 突破 。采 用 高
（ ）
感 应 电动势 是 瞬变 磁场 Ｂ对 时 间 ￡ 的导 数 ｄ ／ Ｂ
多场耦合材料的研究与开发
多场耦合材料的研究与开发多场耦合材料是指能够对多个物理场（包括力学、热学、电学等）作用做出响应的材料。
这种材料的研究与开发，承载着人类在高科技领域中对未知的探索和梦想的实现。
在电子信息技术、机器人技术、能源转换等领域，多场耦合材料均都发挥重要作用。
本文将就其研究方向、关键技术、应用领域与前沿展望展开论述。
一、研究方向【研究热点】1.电/热-机械耦合材料。
该材料在机械外力作用下会发生形变，同时会伴随着电或热响应的出现，可用于制作自恢复性材料、传感器等领域。
2.储能复合材料。
研究重点在于如何设计出具有高能量密度、快速充放电特性的储能材料，同时兼具机械强度、耐磨性等其他性能。
3.光-声耦合材料。
研究对象主要包括利用声波调节光学特性（如折射率、吸收率），或者利用光波调节声学特性（如声波传播速度、声阻抗等）的材料。
【关键技术】1.多场响应机理研究。
在多场耦合材料研究中，了解材料在多个物理场合作下的响应机理至关重要。
如电热-机械耦合材料，能够做出响应是因为其中的电、热、机械物理场相互耦合。
2.理论模拟与实验验证。
多场耦合材料通常表现出复杂的电磁、机械、化学特性，因此需要进行理论模拟。
但只有理论模拟还无法解决所有问题，在实验验证方面也需要大力推进。
3.材料设计与制备。
对于多场耦合材料的设计，通常需要复杂的材料合成、结构设计及表面处理等过程。
因此，需要相关专家进行多领域知识的深入交流和合作。
二、应用领域【微电子与光电子】多场耦合材料在微电子和光电子领域具有广泛的应用。
比如在智能手机和平板电脑中，多场耦合材料用作触摸屏的感应材料，体现在力学、热学、电学响应上。
此外，多场耦合材料还可以用于微电子传感器、声光耦合元件。
【机器人技术】在机器人技术中，多场耦合材料也发挥着重要的作用。
比如可以用于仿生机器人中的肌电信号采集、处理以及传递等。
此外，多场耦合材料还可以制造出具有类似生物细胞和组织的人工材料，如人工肌肉、骨骼、眼球等。
Nb3Sn超导股线应变特性测试系统的设计与分析的开题报告
Nb3Sn超导股线应变特性测试系统的设计与分析的开题报告一、选题背景和意义Nb3Sn合金是一种高温超导材料，其超导临界温度高达18K，以及在高磁场下的超导性能具有很好的优势，是目前制备高场高温超导股线的主要材料之一。
由于该合金对应变敏感，故应力状态的控制对Nb3Sn 高温超导器件的性能影响较大。
因此，对Nb3Sn超导股线进行应变特性测试以及应变状态控制具有重要的意义。
本设计拟建立起一套高可靠性、稳定性以及可控性较强的Nb3Sn超导股线应变特性测试系统，为Nb3Sn超导股线材料的研究和研发提供一定的帮助。
同时，该测试系统也可以为高温超导器件的优化设计等提供支持和指导。
二、研究内容和目标本设计主要研究内容为设计和分析Nb3Sn超导股线应变特性测试系统。
具体内容包括：1. 设计测试系统框架和硬件选型：根据测试需求和要求，设计出测试系统的整体框架，并结合系统特点和测试要求进行硬件选型。
2. 搭建测试系统软件平台：基于数据采集和控制的需求，设计并开发出测试系统的软件平台，使测试数据整合、统计、分析及展示。
3. 验证测试系统可行性：验收测试系统的设计符合测试的基本要求并可以有效地进行测试，同时测试结果稳定可靠且准确性符合要求。
本设计的主要目标为：1. 设计出高可靠性、稳定性以及可控性较强的Nb3Sn超导股线应变特性测试系统。
2. 建立测试系统软件平台，使测试数据整合、统计、分析及展示。
3. 验证测试系统的可行性，使测试结果稳定可靠且准确性符合要求。
三、研究方法和技术路线本设计主要采用以下研究方法和技术路线：1. 文献调研：收集相关领域的文献和资料，了解Nb3Sn超导股线应变特性测试系统的相关技术、测试方法和系统规划等，为系统设计提供参考。
2. 系统设计：设计测试系统的整体框架和硬件选型，确定测试系统所需要的传感器、数据采集系统、控制系统的规格及型号。
3. 软件开发：根据测试需求和测试系统的硬件选型，设计并开发测试系统的软件平台，使测试数据整合、统计、分析及展示。
高温超导TEM瞬变磁场拟二维反演及应用效果
高温超导TEM瞬变磁场拟二维反演及应用效果张杰;吕国印;郭布领;陈晓东;武军杰;王兴春【摘要】随着高温超导技术的应用及完善,在TEM测量中直接观测瞬变磁场信号已成为现实,而瞬变磁场数据反演解释方法成为当前急需解决的问题.在借鉴感应电动势资料反演解释方法的基础上,全面阐述了基于瞬变磁场的视电阻率定义,研究了TEM瞬变磁场拟二维反演技术,并从理论模型及实测资料两个方面验证了方法技术的实用性,为促进高温超导TEM的发展提供了方法技术支撑.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2010(034)002【总页数】5页(P205-208,213)【关键词】TEM测量;高温超导;瞬变磁场;拟二维反演【作者】张杰;吕国印;郭布领;陈晓东;武军杰;王兴春【作者单位】中国地质科学院,地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院,地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;河北省区域地质矿产调查研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院,地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院,地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院,地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000【正文语种】中文【中图分类】P631在瞬变电磁法测量中，直接测量瞬变磁场响应具有很多优势，如信噪比强、勘探深度明显增大、解决解释技术的多解性问题等。
但以往由于缺少实用的瞬变磁场数据采集技术，国内外很少有人开展瞬变磁场数据的解释技术研究，更未见相关的报导和文献。
地科院地球物理地球化学勘查研究所从20世纪80年代开始，就一直致力于高温超导应用技术的研究，近年来取得了一系列的重大突破。
采用高温超导磁强计作传感器，在瞬变电磁测量中已经能够采集到高质量的瞬变磁场信号，并相应开展了基于瞬变磁场数据的解释技术研究，取得了较好的应用效果。
感应电动势是瞬变磁场B对时间t的导数dB/ dt，两者之间有很大的区别，也有许多相似的特征和规律。
高温超导SMES磁体的失超检测研究
高温超导SMES磁体的失超检测研究伍科;唐跃进;周世平;金涛;何清;任丽;李敬东;石晶;李晓群【期刊名称】《低温与超导》【年(卷),期】2012(040)012【摘要】失超保护是保证磁体安全运行的重要措施,而失超检测是失超保护正常动作的前提.由于SMES磁体运行工况的特殊性,现有失超检测方法在失超信号提取上遇到电磁噪声干扰严重的问题.文中针对高温超导SMES的运行工况,对电桥检测法进行了改进,通过对电桥信号的滤波设计解决电磁噪声干扰,设计了一套适用于高温超导SMES磁体在交变电流情况下的失超检测系统,同时进行了高温超导磁体的失超检测实验.实验结果表明,此系统能快速、准确地检测失超信号,并输出保护动作信号.【总页数】4页(P33-36)【作者】伍科;唐跃进;周世平;金涛;何清;任丽;李敬东;石晶;李晓群【作者单位】强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),武汉430074;强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),武汉430074;湖北省电力公司电力科学研究院,武汉430077;湖北省电力公司电力科学研究院,武汉430077;湖北省电力公司电力科学研究院,武汉430077;强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),武汉430074;强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),武汉430074;强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),武汉430074;强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学),武汉430074【正文语种】中文【相关文献】1.高温超导磁体的一种失超判别方法 [J], 梁哲兴;陈树衡;周平;陈兴华2.高温超导SMES磁体直接冷却的热分析 [J], 王建;王惠龄;石零;唐跃进;汪京荣;冯勇3.高温超导磁储能(SMES)磁体直接冷却热输运过程研究 [J], 徐虹玲;王惠龄;石零;王建;李敬东;唐跃进;汪京荣;冯勇4.百千焦级高温超导环型SMES磁体设计研究 [J], 何清;窦建中;周世平;金涛;唐跃进;焦丰顺;任丽;李敬东;石晶5.高温超导SMES磁体能量损耗的分析 [J], 雷海;石晶;周羽生;戴陶珍;任丽;张晶晶;李敬东;唐跃进;程时杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
聚变实验堆中心螺线管模型线圈及其高温超导电流引线的交流损耗研究
聚变实验堆中心螺线管模型线圈及其高温超导电流引线的交流损耗研究中心螺线管线圈(CS)是中国聚变工程实验堆(CFETR)磁体系统的重要组成部分,它的作用是产生和稳定托卡马克装置里的等离子体,保证磁体和聚变装置的安全稳定运行。
CS模型线圈与CFETR装置的CS原型线圈具有相同的科学目标和物理参数,它是研究CS原型线圈的基础和前提。
CS模型线圈常处于高电流和高磁场下的运行状态,因此模型线圈的交流损耗是影响其稳定性和效率最为关键的因素。
CS模型线圈磁体系统包括CS模型线圈本体和高温超导电流引线等部件。
而研究高温超导带材和堆叠导体是分析高温超导电流引线的基础,所以合理地分析CS模型线圈本体、高温超导带材、堆叠导体和高温超导电流引线的磁场位形和交流损耗是CFETR CS模型线圈关键技术研究的基础和必要条件。
本文从理论和实验层面分别分析了 CS模型线圈本体的交流损耗,同时从高温超导带材和堆叠导体出发,研究了高温超导电流引线的交流损耗。
建立了 CS模型线圈在实际工况下的交流损耗计算模型。
本文采用分段线性法对CS模型线圈的运行电流进行分段处理,再通过安培环路定律求出模型线圈的磁场大小和变化率,从而分别求出磁滞损耗和耦合损耗。
计算了基于不同管内电缆导体(CICC)的CS模型线圈在实际运行电流下的磁滞损耗和耦合损耗,并做了对比,为今后CS模型线圈的管内电缆导体的选择奠定基础。
提出了 CS模型线圈在实际工况下传输交流损耗的实验方案。
采用了可调电容箱和补偿线圈双补偿系统,并用霍尔传感器对电流进行标定。
为了验证该实验方案的可行性,对超导小线圈样品在非正弦电流下的传输损耗进行了测量,测量结果说明该实验系统可以测量超导线圈的非正弦的传输损耗。
同时对该实验测试系统存在的误差进行了分析并采取了一些有效的改善措施。
提出一种新的高温超导带材外场损耗的测量方法-免标定法,并基于此方法搭建了实验平台。
基于该实验平台测量了高温超导带材的外场损耗,分析了外场损耗的频率依赖性和磁场角度依赖性等。
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船电技术|应用研究V ol.37 No.7 2017.7基于多场顺序耦合的高温超导电机磁体应变分析与验证研究郑军1,2，彭思思1,2，钮小军1，李位勇1,2(1. 武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064；2. 船舶综合电力技术重点实验室，武汉430064)摘要：本文以高温超导电机磁体为研究对象，采用电磁场和结构场顺序耦合，重点解决电磁场与结构场之间的数据映射，对磁体低温下受电磁力作用产生的应变进行数值计算和试验验证，从而获得磁体在载流状态下的应变场分布特征，确定磁体结构中较为薄弱的区域，为超导磁体的结构设计和优化提供依据。
关键词：高温超导磁体应变分析顺序耦合中图分类号：TM26 文献标识码：A 文章编号：1003-4862（2017）07-0048-03Strain Analysis and Verification Study of HTS Motor Magnet in Current Based on Multi-physics Sequential CouplingZheng Jun1,2, Peng Sisi1,2, Niu Xiaojun1 , Li Weiyong1,2（1. Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China; 2.Science and Technology on Ship IntegratedPower System Technology Laboratory, Wuhan 430064, China)Abstract: This paper takes high temperature superconducting(HTS) motor magnet as research object, focuses on data mapping from electromagnetic field to structure field in order to calculate the strain of HTS magnet in current carrying state with experimental verification, achieves the distribution of strain field, and identifies weak areas in the magnet structure, which can provide basis for the structure design and optimization.Keywords: HTS magnet; strain analysis; sequential coupling0 引言近年来随着高温超导（High Temperature Superconducting，HTS）材料性能和低温制冷设备效率的不断提高，大容量高温超导电机凭借其体积小、重量轻、效率高、噪音低、过载能力强等优势,使得其在船舶电力推进、风力发电、大容量发电机和电机应用领域具有很好的应用前景，亦成为世界各国研究的焦点[1-4]。
高温超导电机中的超导磁体工作时处于低温和强磁场环境中，具有较高的电流密度，承受巨大的温度应力和电磁应力，进而导致磁体内部产收稿日期：2017-05-15作者简介：郑军（1978-），男，高级工程师。
研究方向：超导应用研究。
生一定的变形，将给超导磁体结构强度带来一定挑战和考验，而且局部应力应变过大，也会使超导线圈的载流能力有所退化，进而影响超导磁体的失超性能，严重情况下将导致高温超导磁体的损坏。
本文以高温超导电机磁体为研究对象，利用有限元法，电磁场和结构场采用顺序耦合，重点解决电磁场与结构场之间的数据映射，对磁体受到低温（30 K）和电磁力共同作用产生的应变进行数值计算和试验验证，从而获得磁体在载流状态下的应变场分布特征，确定磁体结构中较为薄弱的区域，为超导磁体的结构设计和优化提供依据，有助于提高超导磁体的设计水平和结构强度，对保证超导磁体及超导电机安全可靠的运行具有极为重大的意义。
V ol.37 No.7 2017.7 船电技术|应用研究1 高温超导磁体应力数值计算流程以高温超导电机磁体样件为研究对象，利用三维建模软件Pro/E 采用参数化建模方法建立磁体线圈三维几何模型，利用ANSYS Workbench 进行电磁分析和结构应力分析。
首先在电磁分析模块（Magnetostatic ）中，加载励磁电流和边界条件，进行电磁分析，获得电磁力数据，提取出超导磁体受力区域各节点坐标及对应的受力大小和方向，导出txt 格式文件，作为后续结构场分析的载荷文件；随后进入结构分析模块（Static Structural ）对高温超导磁体及其支撑结构重新进行网格划分，定义各部件的材料属性，借助软件中External Data 模块将电磁分析模块导出的载荷文件按坐标差值方式映射到结构场网格模型中，同时加载温度载荷，定义边界约束条件，进行高温超导磁体载流时的应变分析[5-6]。
2高温超导磁体3D电磁场分析为验证计算分析的正确性，设计了专用磁体试验装置实现电机内超导磁体应力、磁场、温度等效模拟。
考虑到磁体线圈的端部与直线段的电磁场分布会存在差异，采用二维分析模型难以体现出这种差异性，故有必要建立三维分析模型。
针对磁体样件试验装置，超导磁体线圈和真空环境，在模型中需采用相对磁导率为1的网格单元对其进行填充，试验装置外壳采用磁化曲线如图2所示的铁磁材料。
高温超导磁体励磁电流为200 A ，加载后电流密度最大为157.3 A/mm 2，如图3所示。
图3 高温超导磁体载流时电流密度分布高温超导磁体载流时，三维空间的磁密矢量分布和数值分布如图4所示。
从图中可以看出，超导磁体在200 A 励磁电流下产生的磁密最大为4.9 T ，出现在磁体端部与直线段的过渡圆弧段表面。
与此同时，产生的电磁力分布如图5所示，最大电磁力为532.7 N ，同样出现在磁体端部与直线段的过渡圆弧段表面，受力方向可正交分解为水平向外和垂直向下两个分量。
图4 磁密矢量分布与数值分布云图3 高温超导磁体综合应变分析在降温过程中，由于磁体线圈与其外围支撑部件的材料属性不一致，尤其是热收缩系数的差异，使得整个磁体在低温环境中产生一定的热应力。
因此，进行超导磁体载流时的应变分析需综合考虑电磁力和低温收缩共同作用的效果。
在结构场分析中，需对分析模型进行重新处理，如去除真空区域的网格单元、材料属性的定义等。
由于磁体线圈是采用超导带材绕制而成，其长度方向和层叠方向的性能是存在差异的，故磁体线圈的材料属性可按正交各向异性材料进行定义。
根据电磁分析结果，借助ANSYS Workbench 中的External Data模块将电磁力载荷文件加载到结构场中，通过坐标差值方式将各节点数据映射到结构场的网格节点中，进而实现电磁场与结构场的数据传递。
同时，根据载流时超导磁体的温度条件，对模型进行温度载荷的施加。
按照实际约束状态，对位于导热板四个角处的螺栓进行固定约束，如图6所示。
图5 电磁力分布云图图6 边界条件定义高温超导磁体载流时的应变分布如图7所示。
从图中可以看出，应变量较大区域主要位于线圈端部内侧，最大应变为988 ，出现在线圈端部与直线段过渡圆弧处，满足超导带材允许变形量0.15%以下的指标。
图7 高温超导磁体载流时的应变分布4 试验验证与分析试验采用斯特林制冷机对高温超导磁体进行降温，由室温降到27 K后，进行升流试验，并记录200 A电流下的试验数据，试验设备布置如图8所示。
试验中的应变测量采用型号为1-LC11-6/120的低温应变片和HBM MX1615应变仪，各测点主要布置在磁体线圈表面。
分别提取端部测点和直线段测点的试验值与计算值进行对比，对比情况如表1所示。
从表中可以看出，各测点的试验值与计算值的相对误差5%左右或以下，满足工程设计误差要求，从而验证了上述计算方法的可行性和有效性。
图8 试验设备布置5 结论本文采用了一种基于三维多场顺序耦合的方法对高温超导磁体载流时的应变场进行数值分析，有效解决了电磁场与结构场的数据映射，计算结果得到了试验的验证，说明计算方法的可行性与合理性。
通过合理的数值计算和分析，有助于了解高温超导磁体工作时的应变场分布特征，从而为磁体的结构设计和优化提供指导依据。
参考文献：（下转第54 页）及其控制策略的可行性，开发了四桥臂Buck TL 直流变换器样机并完成了1 MW功率等级下的电阻性负载限压恒流试验。
图9为试验样机外观。
采用阻性负载时，随着负载电流的增大，电阻上的电压将会逐渐增加，因此通过将负载电流逐渐增大的方式即可模拟负载电容电压的变化对控制系统影响。
负载电流变化时的电压电流波形如图2所示。
图 1 四桥臂Buck TL直流变换器样机外观图2斜坡给定时电压电流变化图中1通道为负载电流，2通道为负载电压，可以看出当电流在10 s内由0A变化为740 A时，电压在10 s内由0 V变化为680 V时，电压能稳定的跟随电流变化而变化无振荡发生。
试验结果证明了四桥臂Buck TL直流变换器主电路结构及控制系统的稳定可行性。
3 总结Buck TL变换器可以使各个开关管承受的电压应力变为传统BUCK变换器的一半，减少了开关管成本，更适合高输入电压的应用场合。
多桥臂并联的方式可以有效降低电流纹波，同时提高了输出电流等级。
飞跨电容稳压控制可以保证飞跨电容电压在输入电压的一半附近。
本文从理论学习、仿真分析和试验验证三个方面说明了四桥臂Buck TL直流变换器及其控制策略的可行性。
参考文献:[1]阮新波. 三电平直流变换器及其软开关技术[M]. 科学出版社, 2006.[2]单国栋. 三电平Buck 直流变换器控制策略研究[D]. 重庆大学硕士学位论文, 2012.[3]张元嫒. 多电平直流变换器中飞跨电容电压的一种控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2004, 24(8):34-38.[4]梁锋. DC/DC变换器并联均流与交错控制研究[D].清华大学硕士学位论文, 2004.[5]胡斌,杨中平,黄先进,史京金,赵炜, 用于超级电容储能系统的三电平双向直流变换器及其控制[J]. 电工技术学报, 2015, 30(8): 83-88.（上接第50 页）[1]Greg Snitchler, Bruce Gamble, Swarn S. Kalsi, Theperformance of a 5 MW high temperaturesuperconductor ship propulsion motor. IEEETransaction On Applied Superconductivity,2005,15(2): 2206-2209.[2]Gregory Snitchler, Bruce Gamble, Christopher King,etal. 10 MW class superconductor wind turbinegenerators. IEEE Transaction On AppliedSuperconductivity, 2011,21(3): 1089-1092.[3]Bruce Gamble, Greg Snitchler, and Tim MacDonald.Full power test of a 36.5 MW HTS propulsion motor.IEEE Transaction On Applied Superconductivity 2012, 21(3):1083-1087.[4]Wolfgang Nick, Joern Grundmann, JoachimFrauenhofer. Test results from siemens low-speed,high-torque HTS machine and description of further steps towards commercialization of HTS machines.IEEE/CSC & ESAS EUROPEAN Superconductivity News Forum, 2012,19:1-10.[5]S.B.Kim, T. Kadota, J.H.Joo. A study onelectromagnetic and mechanical characteristics of the field coil in HTS motor[J]. Physica C, 2010, 470:1756-1762.[6]Seyong Choi, Tsukasa Kiyoshi, Michinaka Sugano.Stress analysis of a high temperature superconductor coil wound with Bi-2223/Ag tapes for high field HTS/LTS NMR magnet application. IEEE Transaction On Applied Superconductivity, 2009, 19:2237-2240.。