一种新的超导储能磁体结构优化方法

摘要：

高温超导线材的各向异性一直影响其在工程中的使用性能,临界电流主要受磁体最大垂直磁场(垂直于带材表面)决定,最大应力通常出现在最大轴向磁场(平行于带材表面)处.文章针对单螺线管超导储能磁体,从增大临界电流和减小机械应力两方面出发,提出一种新的超导储能磁体结构优化方法.利用MATLAB从不同径高比(平均半径/高)着手,计算带材总长度为2000 m的多组磁体结构参数,建立了单螺线管超导磁体的有限元模型,结合COMSOL仿真软件获得多组结构参数的应力、磁场分布以及磁场最大值,将承受最大应力区域的磁体转移至磁体两端中部区域.对参与转移的磁体参数进行计算,分析对比不同转移参数对磁体应力和临界电流的影响.仿真结果表明,对比常规磁体,优化后的磁体能有效减小最大垂直磁场从而增大临界电流,减小最大轴向磁场从而减小最大应力,对超导储能磁体的优化具有重要意义.

关键词：垂直磁场、轴向磁场、临界电流、应力

所属期刊栏目：39

分类号：TM2;TM3

资助基金：国家自然科学基金项目51207097;教育部博士点基金批准号:20120181120100资助的课题.Project Supported by National Natural Science Foundation of ChinaGrant 51207097;the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher EducationGrant 20120181120100

在线出版日期：2017-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：32-37