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兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置的關鍵技術研究

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兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置的關鍵技術研究
論文目錄
 
摘要第1-5頁
ABSTRACT第5-16頁
符號說明第16-18頁
第一章 緒論第18-40頁
  1.1 超導技術簡介第18-21頁
  1.2 超導感應加熱技術的工作原理及特點第21-24頁
    1.2.1 超導感應加熱技術的工作原理第21-22頁
    1.2.2 超導感應加熱技術與其他加熱方式的比較第22頁
    1.2.3 超導感應加熱技術的應用特點第22-24頁
  1.3 超導感應加熱的國內外研究現狀第24-32頁
    1.3.1 超導感應加熱的發展歷程第24-28頁
    1.3.2 電磁優化關鍵技術的研究現狀第28-29頁
    1.3.3 失超保護關鍵技術的研究現狀第29-30頁
    1.3.4 負載電磁轉矩關鍵技術的研究現狀第30-31頁
    1.3.5 溫度梯度控制關鍵技術的研究現狀第31-32頁
  1.4 研究目的與意義第32-37頁
    1.4.1 目前研究存在的主要問題第32-34頁
    1.4.2 本論文研究的主要任務第34-37頁
  1.5 主要內容與章節安排第37-40頁
第二章 兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置的超導磁體的優化設計第40-64頁
  2.1 1#實驗原型機的設計和驗證第40-46頁
    2.1.1 1#實驗原型機的簡介第40-43頁
    2.1.2 1#實驗原型機的超導磁體的建模第43-45頁
    2.1.3 1#實驗原型機的超導磁體的模型驗證第45-46頁
  2.2 兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置的超導磁體的設計及建模第46-49頁
    2.2.1 兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置及超導磁體的設計第46-48頁
    2.2.2 兆瓦級超導直流感應加熱裝置的超導磁體的建模第48-49頁
  2.3 兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置的超導磁體的優化方法第49-53頁
    2.3.1 電磁設計優化目標第49-51頁
    2.3.2 帶材用量的優化方法第51-53頁
  2.4 兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置的帶材用量及磁體結構的優化結果第53-62頁
    2.4.1 YBCO帶材總長度的最優值第53-56頁
    2.4.2 超導線圈與底部距離的最優值第56-58頁
    2.4.3 超導帶材厚度的最優值第58-60頁
    2.4.4 設計優化后的磁場強度分布及磁體電感值第60-62頁
  2.5 本章小結第62-64頁
第三章 兆瓦級高溫感應加熱裝置超導磁體的主動型失超保護研究第64-83頁
  3.1 超導磁體的失超保護的介紹第64-70頁
    3.1.1 磁體失超檢測方法第65-67頁
    3.1.2 被動型保護方法第67-68頁
    3.1.3 主動型保護方法第68-70頁
  3.2 基于1#實驗原型機的超導磁體的主動型失超保護方法第70-76頁
    3.2.1 主動型失超保護的檢測設計第70-71頁
    3.2.2 主動型失超保護的保護電路設計第71-73頁
    3.2.3 主動型失超保護的仿真模型的建立第73-74頁
    3.2.4 主動型失超保護的仿真模型的驗證第74-76頁
  3.3 兆瓦級超導感應加熱裝置超導磁體的主動型失超保護的設計第76-82頁
    3.3.1 釋能電阻值對失超保護的釋能過程的影響第76-79頁
    3.3.2 帶材封裝材料及厚度對失超保護的檢測電壓的影響第79-81頁
    3.3.3 帶材封裝材料及厚度對失超保護的檢測時間的影響第81-82頁
  3.4 本章小結第82-83頁
第四章 兆瓦級高溫超導感應加熱裝置的尖峰轉矩的計算與分析第83-95頁
  4.1 驅動系統的轉矩的特性及驗證第83-86頁
    4.1.1 兆瓦級高溫超導直流感應加熱裝置的尖峰轉矩第84-85頁
    4.1.2 2#實驗原型機對尖峰轉矩特性的驗證第85-86頁
  4.2 基于飛輪儲能方案的驅動系統技術第86-92頁
    4.2.1 基于飛輪儲能方案的驅動系統構成第86-87頁
    4.2.2 基于飛輪儲能方案的驅動系統的理論分析第87-89頁
    4.2.3 耦合系統的動態過程分析第89-91頁
    4.2.4 飛輪轉動慣量與最小接合前轉速的分析第91-92頁
  4.3 基于飛輪儲能的驅動系統技術方案與其他技術方案的對比分析第92-93頁
  4.4 本章小結第93-95頁
第五章 兆瓦級高溫超導感應加熱裝置的可調氣隙磁體的研究第95-114頁
  5.1 鋁錠加熱的溫度梯度特性第95-96頁
  5.2 直流感應加熱方法的理論分析第96-101頁
    5.2.1 空間電磁場計算理論模型第96-98頁
    5.2.2 鋁錠感應加熱功率計算理論模型第98-99頁
    5.2.3 鋁錠溫度場計算理論模型第99-100頁
    5.2.4 電磁場和溫度場模型耦合計算第100-101頁
  5.3 2#實驗原型機的可調梯度氣隙的磁體設計第101-106頁
    5.3.1 2#實驗原型機的可調梯度氣隙的磁體設計第101-103頁
    5.3.2 2#實驗原型機的可調梯度氣隙的磁體模型的建立第103-104頁
    5.3.3 2#實驗原型機的可調梯度氣隙的溫度梯度的實驗與驗證第104-106頁
  5.4 兆瓦級樣機的可調氣隙磁體的設計第106-109頁
    5.4.1 兆瓦級樣機的可調梯度氣隙磁體的結構設計第106-107頁
    5.4.2 兆瓦級樣機的可調梯度氣隙磁體的仿真模型第107-109頁
  5.5 兆瓦級樣機的實現溫度梯度的研究第109-112頁
    5.5.1 不同鋁錠直徑對溫度梯度的的加熱效果的影響分析第109-111頁
    5.5.2 不同錠材對溫度梯度的加熱效果的影響分析第111-112頁
  5.6 本章小結第112-114頁
第六章 高溫超導直流感應加熱裝置的經濟性分析第114-125頁
  6.1 經濟性分析建模及經濟性的評價指標第114-119頁
    6.1.1 經濟性分析建模第114-115頁
    6.1.2 經濟評價性指標第115-119頁
  6.2 不同技術方案對高溫超導直流感應加熱裝置的經濟性分析第119-122頁
    6.2.1 不同功率級別超導感應加熱裝置的經濟性分析對比第119-121頁
    6.2.2 三種尖峰轉矩技術方案的經濟性分析對比第121-122頁
  6.3 鋁錠參數對高溫超導感應加熱裝置的經濟性的影響第122-124頁
    6.3.1 鋁錠直徑對高溫超導感應加熱裝置的經濟性的影響第122-123頁
    6.3.2 鋁錠長度對高溫超導感應加熱裝置的經濟性的影響第123-124頁
  6.4 本章小結第124-125頁
第七章 結論與展望第125-130頁
  7.1 主要結論第125-128頁
  7.2 主要創新點第128頁
  7.3 未來工作展望第128-130頁
參考文獻第130-141頁
攻讀博士學位期間已發表或錄用的論文第141-143頁
攻讀博士學位期間參與的科研項目第143-144頁
致謝第144-147頁

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