超導直線發(fā)電機的特性研究與應用方案設計.pdf

1、超導材料的興起，特別是高溫超導材料，給傳統的強電應用帶來了性能上革命性的提升，其中就包括超導發(fā)電機。而相對于超導旋轉發(fā)電機，超導直線發(fā)電機由于低溫部分不需要轉動，有著更高的系統穩(wěn)定性，所以其在設計以及運行上有著天然的優(yōu)勢。超導直線發(fā)電機的研制，為海浪發(fā)電、斯特林發(fā)動機發(fā)動機、以及線性膨脹機提供了更高效的發(fā)電裝置選擇。
　　本文在總結了目前直線發(fā)電機以及超導直線發(fā)電機發(fā)展狀況的基礎上，對超導塊材和超導線圈勵磁下的超導直線發(fā)電機進行了

2、研究、分析，并在Maxwell下分別對兩種模式的超導直線同步發(fā)電機進行了建模仿真，定量給出了超導直線同步發(fā)電機相對于傳統直線同步發(fā)電機的性能優(yōu)勢，并詳細分析了電機的各項空載屬性、負載特性以及正弦運動下的輸出特性。本文分別設計了應用于太陽能斯特林發(fā)電系統中的動圈式超導直線同步發(fā)電機，以及應用于海浪發(fā)電的超導同步發(fā)電機和同時應用風浪能的旋轉直線復合式超導開關磁阻發(fā)電機。主要內容如下：
　　1．簡要介紹了直線發(fā)電機以及超導直線發(fā)電機的發(fā)

3、展背景、發(fā)展狀況及各種超導直線發(fā)電機的原理和特點。分析了超導塊材勵磁和超導線圈勵磁的超導直線同步發(fā)電機的工作原理，并對其進行數學理論分析及特性分析。
　　3．運用Maxwell仿真軟件建立不同勵磁下的超導直線同步發(fā)電機的電磁模型，并進行仿真，研究了其相對于傳統同步發(fā)電機的優(yōu)勢，空載特性和負載特性，以及實際應用中正弦往復運動下超導直線同步發(fā)電機的輸出特性。
　　4．設計了一種應用于太陽能斯特林發(fā)電系統中帶自冷卻功能的動圈式超導

4、直線同步發(fā)電系統，裝備兩臺斯特林發(fā)動機分別起到直線壓縮機和驅動發(fā)電機的作用，并進行了熱負荷分析和可行性分析。
　　5.分別設計了應用于海浪發(fā)電的直驅式超導直線發(fā)電機和可以同時應用風浪能的旋轉直線復合式超導開關磁阻發(fā)電機。
　　通過本文的研究，證明了超導直線發(fā)電機相對于傳統直線發(fā)電機有著更高的空載電壓和能量輸出力，驗證了動子速度、磁場氣隙、勵磁磁場等因素對于電機特性的影響，提出的幾種設計的應用方案切實可行，具有進一步研究的價值