高温超导技术在电力装备中的应用PDF电子书下载

第1章 引言 1

第2章 高温超导材料 4

2.1 概述 4

2.2 高温超导体背景和专业术语 5

2.2.1 背景 5

2.2.2 术语 5

2.3 BSCCO-2212导体 7

2.4 BSCCO-2223 OPIT线材 8

2.4.1 制备工艺 8

2.4.2 电气和力学特性 9

2.5 YBCO-123涂层导体 12

2.6 二硼化镁（MgB2） 16

2.7 不同高温超导体的技术现状 19

2.8 超导磁体设计 19

2.9 总结 24

参考文献 24

第3章 冷却与绝热系统 26

3.1 引言 26

3.2 低温恒温器结构 26

3.3 高温超导磁体用低温制冷剂 27

3.4 采用制冷剂直接冷却方式 28

3.5 间接或传导冷却 29

3.6 低温制冷系统 30

3.6.1 吉福德-麦克马洪（G-M）制冷机 31

3.6.2 斯特林制冷机 33

3.6.3 脉冲管制冷机 34

3.7 液氮开环冷却 35

3.8 磁体材料 36

3.9 电流引线 36

3.9.1 低温超导磁体电流引线 37

3.9.2 导冷引线设计 38

3.10 低温恒温器设计实例 39

3.10.1 结构 39

3.10.2 热负荷计算 39

3.10.3 电流引线 41

3.10.4 热传导 41

3.10.5 制冷机的选择 42

3.11 总结 42

参考文献 43

第4章 旋转交流电机 44

4.1 引言 44

4.2 拓扑结构 44

4.3 分析与参数计算 46

4.3.1 磁路和谐波分量 46

4.3.2 参数计算 52

4.3.3 电机端部参数 58

4.4 设计 64

4.4.1 定子绕组设计问题 64

4.4.2 励磁绕组设计问题 66

4.4.3 电磁屏蔽罩设计问题 69

4.4.4 损耗和效率计算 69

4.4.5 设计实例 70

4.5 制造问题 78

4.5.1 超导励磁绕组及其冷却系统 78

4.5.2 低温励磁绕组到室温轴的转矩传递 80

4.5.3 定子绕组 80

4.6 仿真 81

4.7 发电机 81

4.7.1 高速发电机 82

4.7.2 中速发电机 83

4.8 电动机 86

4.8.1 高速电动机 87

4.8.2 低速电动机 88

4.9 总结 90

参考文献 90

第5章 旋转直流单极电机 93

5.1 引言 93

5.2 原理 93

5.3 结构 94

5.4 设计难点 95

5.5 原型样机 97

5.6 总结 98

参考文献 98

第6章 交流同步单极电机 100

6.1 引言 100

6.2 原理 100

6.3 设计分析 102

6.4 设计难点 102

6.5 原型样机 103

6.6 总结 103

参考文献 103

第7章 变压器 105

7.1 引言 105

7.2 结构 106

7.3 设计分析 109

7.3.1 铁心尺寸 111

7.3.2 50 MVA实例设计 112

7.4 技术难题 120

7.5 制造问题 121

7.6 原型 122

7.7 总结 122

参考文献 122

第8章 故障限流器 124

8.1 引言 124

8.2 原理和结构 125

8.2.1 电阻型故障限流器 126

8.2.2 屏蔽铁心型感性FCL 129

8.2.3 饱和铁心电感型FCL 130

8.3 设计流程 132

8.3.1 实例设计——电阻型故障限流器 134

8.3.2 实例设计——饱和铁心型故障限流器 143

8.4 面临的问题 147

8.4.1 电阻型故障限流器的问题 147

8.4.2 电感型故障限流器的问题 148

8.5 制造问题 149

8.6 原型样机 149

8.6.1 美国超导公司（AMSC）的故障限流器 149

8.6.2 SuperPower公司的故障限流器 150

8.6.3 Zenergy Power公司的故障限流器 151

8.6.4 Nexans公司的故障限流器 152

8.7 总结 153

参考文献 153

第9章 电缆 156

9.1 引言 156

9.2 结构 158

9.2.1 阻性低温电缆 158

9.2.2 高温超导电缆 159

9.3 设计分析 161

9.3.1 低温电缆分析 161

9.3.2 高温超导电缆分析 164

9.4 面临的问题 173

9.4.1 阻性低温电缆的问题 173

9.4.2 高温超导电缆的问题 175

9.5 制造问题 177

9.5.1 阻性低温电缆的问题 177

9.5.2 高温超导电缆的问题 178

9.6 原型 179

9.6.1 阻性低温电缆 179

9.6.2 高温超导电缆——高压等级 180

9.6.3 高温超导电缆——中压等级 181

9.6.4 TriaxTM高温超导电缆——低压等级 182

9.7 总结 183

参考文献 184

第10章 磁悬浮交通 186

10.1 引言 186

10.2 结构 186

10.2.1 电动悬浮 187

10.2.2 电磁悬浮 189

10.3 设计分析 191

10.3.1 电动磁悬浮 191

10.3.2 电磁悬浮 193

10.4 问题（技术／经济） 195

10.4.1 EDS系统面临的问题 195

10.4.2 EMS系统面临的问题 196

10.5 制造问题 196

10.6 原型样机 197

10.6.1 诺斯罗普·格鲁门公司的概念 197

10.7 总结 203

参考文献 203

第11章 磁体应用 205

11.1 引言 205

11.2 空心磁体 206

11.2.1 高场磁体 206

11.2.2 低场磁体 208

11.3 铁心磁体 211

11.3.1 束流偏转 211

11.3.2 感应加热 211

11.3.3 同步加速器 213

11.4 总结 214

参考文献 214