高温超导电机有着体积小、重量轻、结构紧凑、功率密度和效率高、极限容量大、稳定性好等优点,被公认为是在不久的将来具有商业竞争力的新型电机之一。阻尼屏蔽系统是超导电机所独具的特殊结构和关键部件之一,它的作用是减少交变磁场对超导线圈的影响,以保证其工作在超导状态,并提高电机效率;同时,它对转子的振荡起阻尼作用,使超导电机能够稳定运行。 本项目结合海上风力发电机等高温超导电机的工作特点,建立了多层屏筒式阻尼屏蔽系统的稳态和瞬态电磁场解析法和有限元法分析模型,多物理场仿真以及场-路耦合分析模型;结合高温超导励磁线圈特性,分析了多层屏筒式阻尼屏蔽系统的屏蔽效能、阻尼能力、以及屏蔽和阻尼特性对超导电机超瞬态参数的影响,并且研究了屏蔽与阻尼性能之间的相关性;分析了阻尼屏蔽系统对高温超导线圈励磁调节和交流损耗的影响、各薄壁筒的受力情况、以及各薄壁筒中的杂散损耗对低温制冷系统的影响;研制了阻尼屏蔽系统的实验模型,搭建了实验平台,并且利用它对理论计算结果进行了实验验证。本项目的研究成果进一步完善了超导电机阻尼屏蔽系统的分析和设计理论,并为高温超导电机设计提供了铺垫。 2100433B