NI-HTS线圈不同波形电流自场交流损耗的计算

赵明菲; 崔英敏; 李琦

河北科技大学学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (05) : 471 -478.

赵明菲, 崔英敏, 李琦

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摘要

针对无绝缘高温超导线圈在交流传输和减小屏蔽电流采用的电流扫描反转等各种传输波形引起的自场交流损耗问题，基于E-J幂指数模型，提出采用磁矢势A和电流矢势T的T-A方法中的均质化模型方法，模拟计算传输电流、频率和n值对无绝缘高温超导饼式线圈的电流密度分布和传输交流损耗的影响。定量计算了双饼线圈中方波、锯齿波和正弦波的瞬时交流损耗；采用等效电路模型模拟分析了充/放电速率对无绝缘高温超导线圈匝间电流分布的影响。结果表明：在几百至几千赫兹时，无绝缘线圈的交流损耗随频率的增加而增加；受线圈匝间电流径向流动的影响，无绝缘线圈快速充电初期可出现局部环向电流反向，急速放电初期产生局部环向电流增加的情况。所得结果可以为无绝缘高温超导线圈的稳定性和交流损耗研究提供一定的理论参考。