高温超导定子无铁芯感应电机电磁特性分析.PDF

第 卷 期 安 徽 师 范 大 学 学 报 （自然科学版） ４０ ６ 犞狅犾．４０犖狅．６ 年 月 （ ） ２０１７ １１ 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犃狀犺狌犻犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲 犖狅狏．２０１７ 狔 ： ／ 犇犗犐１０．１４１８２犑．犮狀犽犻．１００１－２４４３．２０１７．０６．００２ 高温超导定子无铁芯感应电机电磁特性分析 方 进， 舒 航， 张小月， 刘 斌 （北京交通大学 电气工程学院，北京 １０００４４） 摘 要：近年来，世界各国对于超导技术纷纷投入巨资加紧研究与开发，抢占技术制高点，不断推动 超导技术产生新的飞跃，超导技术的应用步伐也迅速加快 将高温超导技术与电机结合研制的超导 ． 电机具有明显的优势，但是超导电机若采用传统电机的铁芯结构，超导材料性能将受铁芯磁通饱和 的制约 本文利用有限元分析方法对一台初步设计的定子无铁芯高温超导感应电机的电磁特性进 ． 行了仿真分析． 关键词：高温超导；无铁芯电机；电磁特性；有限元 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） 犜犕３４６ 犃 １００１－２４４３２０１７０６－０５１８－０６ 引 言 高温超导电机与同功率、同转速的常规电机相比，具有功率密度高、效率高、噪声小等特点，并且在电力 ［］ 系统中表现出更加显著的高稳定性运行性能 １ ． ［ ］ 从目前国内外的研究成果来看 ２－４ ，大部分径向磁通的高温超导无铁芯电机都采用全超导的形式，即 去除定、转子铁芯结构，电枢绕组采用超导线圈，转子采用超导线圈或者超导块材发挥永磁体的作用，还有一 部分定子采用常规设计，转子采用无铁芯超导绕组，电机运行在同步模式下 尽管去除定、转子铁芯并全部采 ． 用高温超导材料更有利于发挥超导电机的优势，但是高温超导带材在电机制造或者运行过程中承受弯曲应 力或者拉伸应力时，会导致其临界电流下降，亦不能 表 １ 高温超导定子无铁芯电机结构参数 犜犪犫犾犲１ 犛狋狉狌犮狋狌狉犪犾犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳犎犜犛狊狋犪狋狅狉犾犲狊狊犿狅狋狅狉 充分发挥超导材料优势 在高速情况下，转子高速旋 狆 ． 转会使转子上的高温超导线圈或块材承受较大的离 项目 计算数值 额定功率 ／ 犘 犽犠 １８ 心力，会导致超导材料临界电流的下降，影响超导电 犖 额定相电流有效值 ／ ［，］