超导电机PDF电子书下载

目录 1

第一章　超导机理 1

1-1　金属的导电性 1

1-2　超导现象——完全导电性 4

1-3　完全反磁性——迈斯纳效应 9

1-4　超导相变及热力学性质 10

1-5　二流体模型 16

1-6　超导体的电磁性质——伦敦理论 19

一、超导体中磁场的透入——伦敦方程 19

二、超导体内的电流分布 22

1-7　非局域效应与相干长度——皮帕方程 23

1-8　超导体的中间态 24

1-9　磁通量子化 37

1-10　约瑟夫逊效应 39

1-11　超导微观理论——BCS理论 40

第二章　超导线材 47

2-1　超导体的分类 47

2-2　理想的第二类超导体 50

一、磁化曲线 50

二、金兹伯—朗道方程 51

三、界面能 56

四、混合态的磁结构 58

五、临界磁场 60

2-3　非理想的第二类超导体 63

一、硬超导体的特性 63

二、钉扎效应及钉扎力 65

三、临界态——比恩—伦敦模型 70

四、磁通跳跃 72

2-4　超导体的不稳定现象 75

一、电流退化现象 75

二、低磁场下的不稳定性 76

三、锻炼效应 77

2-5　稳定化技术 78

一、动态稳定化 78

二、绝热稳定化 83

三、完全稳定的超导线 85

2-6　实用超导线 86

一、合金系超导线 86

二、化合物系超导线 89

2-7　交流超导线 90

一、弱磁场下的交流损耗 91

二、强磁场下的交流损耗 92

三、多芯细丝复合超导线的交流特性 97

第三章　低温技术 101

3-1　液氦 101

3-2　低温的获得 106

一、利用焦耳—汤姆逊效应制冷 106

二、膨胀机制冷 110

3-3　氦液化器 115

一、级联式氦液化器（林德型液化器） 115

二、带膨胀机的氦液化器（克劳德型液化器） 116

一、贮液杜瓦容器 118

3-4　低温容器 118

二、低温恒温器 119

3-5　低温测量 120

一、低温温度测量 120

二、液面测量 123

第四章　超导应用 126

4-1　电力方面的应用 126

一、超导电力电缆 126

二、超导变压器 134

三、超导限流器 135

四、超导贮能装置 136

五、超导磁流体发电机 138

4-2　交通运输上的应用 141

一、超导磁浮列车 141

二、超导船舶推进 147

4-3　超导强磁的其它应用 148

一、超导磁分离装置 148

二、超导核磁共振成像（NMR-CT）装置 150

三、超导核磁共振（NMR）谱仪 153

四、热核聚变装置 154

4-4　超导的弱电应用 159

一、超灵敏的磁、电测量仪器 160

二、微波器件和红外探测器 163

三、超导快速信号处理器 165

四、计量标准 167

五、超导电子计算机 168

六、超导放大器 169

七、超导天线 172

八、超导磁屏蔽 174

九、超导陀螺仪 175

第五章　直流超导电机 176

5-1　概述 176

一、盘形超导单极电机 182

5-2　超导单极电机的结构 182

二、筒形超导单极电机 184

5-3　直流超导电机的磁场屏蔽 186

5-4　旋转集流装置 187

一、常规电刷与集流环 188

二、炭纤维电刷与集流环 189

三、液态金属集电环 190

5-5　超导单极电机的励磁磁场计算 197

6-1　超导汽轮发电机概述 200

一、超导汽轮发电机的发展概况 200

第六章　超导汽轮发电机的结构 200

二、超导汽轮发电机的经济性 207

6-2　超导汽轮发电机的基本结构原理 207

6-3　定子结构 212

6-4　转子结构 222

一、超导励磁绕组 226

二、热辐射屏 229

三、力矩管 231

四、轴端热交换器 232

五、真空绝热及密封 233

六、轴向冷收缩的补偿结构 235

七、电磁阻尼屏 237

八、励磁绕组引线 239

九、具有惯性转子部件的新颖转子结构 249

十、具有导磁转子外层的转子结构 251

6-5　氦传输装置 251

第七章　超导同步电机的电磁场及参数 256

7-1　超导同步电机磁场的两维解 256

一、励磁磁场的分析 256

二、电枢磁场的分析 265

一、电枢磁场的分析 271

7-2　超导同步电机磁场的三维解 271

二、励磁磁场的分析 279

7-3　超导汽轮发电机中的磁场分布 282

7-4　电感计算 285

一、励磁绕组的自感Lf 285

二、电枢绕组一相的自感La 286

三、电枢绕组相与相间的互感Mab 286

四、励磁绕组与一相电枢绕组间的互感Mfa 287

五、转子阻尼屏的自感系数LD/N？ 287

六、转子阻尼屏与励磁绕组间的互感系数MDf/Ne 287

7-5　电抗计算 288

七、转子阻尼屏与一相电枢绕组间的互感系数MDa/Ne 288

一、直轴同步电抗xd 289

二、交轴同步电抗xq 289

三、直轴瞬变电抗x′d 289

四、交轴瞬变电抗x′q 290

五、直轴超瞬变电抗x″d 290

八、逆序电抗x2 291

九、零序电抗x0 291

七、顺序电抗x1 291

六、交轴超瞬变电抗x″q 291

第八章 超导同步发电机的特性及转子阻尼、屏蔽系统 292

8-1　超导同步发电机系统的数学模型 292

一、超导同步发电机的数学模型 292

二、电力系统的数学模型 296

三、发电机组的运动方程 297

8-2　相量图及容量、效率计算 298

一、超导同步发电机的相量图 298

二、容量、损耗及效率计算 303

8-3　超导同步发电机的稳态特性 306

一、空载特性E0＝f（If） 306

三、负载特性V＝f（If） 307

二、三相稳态短路特性IK＝f（If） 307

四、发电机的电压变化率△V 308

五、V形曲线I＝f（If） 308

六、稳态电磁力 309

8-4　超导同步发电机的暂态特性 312

一、电压上升特性 312

二、三相突发短路特性 315

三、故障排除的临界时间tc 317

四、暂态转矩及暂态电磁力 318

五、转子阻尼屏中的涡流损耗 323

六、短路故障引起的励磁电流变化 324

8-5　转子阻尼、屏蔽系统概述 325

8-6　转子屏蔽系统的电磁场分析 327

8-7　超导励磁绕组的屏蔽 333

一、屏蔽率s（f） 333

二、屏蔽后的转子磁场阶跃响应 336

三、外磁屏及励磁绕组对转子屏蔽的影响 337

8-8　电机转子振荡的阻尼 339

8-9　超导汽轮发电机的实际数据 345

一、我国研制的超导汽轮发电机的数据 345

二、国外超导汽轮发电机的数据 347

参考文献 353