磁悬浮系统中多芯复合Nb3Sn超导线磁通跳跃的可调性研究

摘要：

超导磁悬浮列车在加速启动的过程中,载有恒定大电流的超导线圈处在变化的磁场中,这会导致超导线圈发生磁通跳跃,从而降低线圈的载流能力.并且磁通跳跃会产生大量热量而使超导线圈温度急剧升高,严重时会导致超导线圈失超,所以对磁通跳跃的研究具有非常重要的科学意义.Nb3Sn超导线是由多根微米级的超导芯丝、铜和环氧树脂形成的复合结构.本文通过约束每根芯丝的静电流为零的二维模型来分析三维绞扭效应,研究了超导线在交变磁场和恒定电流下的磁热不稳定性行为.通过分析交变磁场的幅值和频率对Nb3Sn超导线磁通跳跃的影响,发现当磁场幅值不变时,初次发生磁通跳跃的磁场阈值Bth随频率非单调变化.而当频率一定时,初次发生磁通跳跃的磁场阈值Bth随交变磁场幅值单调变化.此外,随着幅值的减小,发生磁通跳跃的频率区间先变大后变小,直到某个临界频率后超导线不再发生磁通跳跃.本文的研究结果能够为调控超导线的磁热不稳定性行为提供理论依据.

关键词：Nb3Sn多芯复合超导线、磁通跳跃、交变磁场、磁悬浮系统

所属期刊栏目：72

分类号：TP273;U292.917;TH112

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划项目;陕西省自然科学基础研究计划项目;中央高校基本科研业务费专项;陕西省重点研发计划;资助的课题

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：284-295