高速無刷雙饋超導(dǎo)電機過冷液氮降溫冷卻過程研究.pdf

1、高速無刷雙饋超導(dǎo)電機在艦船電力推進等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。本文以高溫超導(dǎo)電機的研制為背景，對低溫恒溫器的漏熱量進行了計算，同時對高溫超導(dǎo)電機的冷卻降溫過程和負(fù)荷加載過程的進行了研究。
　　對低溫恒溫器來說，確定漏熱量是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的前提，因此正確計算出其漏熱量對系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。本文給出了低溫恒溫器漏熱的計算方法，確定了系統(tǒng)的漏熱量，并根據(jù)低溫冷箱的冷卻能力，判斷低溫冷箱能否滿足高溫超導(dǎo)電機的冷卻要求。

2、>　　高溫超導(dǎo)電機的冷卻降溫過程是將高溫超導(dǎo)電機從室溫的293K冷卻到67K，在冷卻過程中，分為開式循環(huán)階段和閉式循環(huán)階段，而從室溫冷卻到67K的低溫狀態(tài)所用的時間與入口流量密切相關(guān)，為了確定最好的冷卻降溫方案，通過CFX軟件對冷卻降溫過程的溫度場進行了數(shù)值模擬。由開式循環(huán)的模擬結(jié)果可以看出，冷卻的時間隨入口流量的增加而減少；由閉式循環(huán)的模擬結(jié)果可以得到，在一定的流量范圍內(nèi)，冷卻的時間隨入口流量的增加而減少，流量增加到某一值時，冷卻的時

3、間基本不變。在綜合考慮各種因素后，提出了在開式循環(huán)過程中選擇入口流量為9.5L/min，在閉式循環(huán)過程中選擇入口流量為7.5L/min的冷卻方案。
　　高溫超導(dǎo)電機的負(fù)荷加載過程中的交流損耗引發(fā)超導(dǎo)線圈溫度升高，導(dǎo)致高溫超導(dǎo)線圈附近的液氮溫度升高，因此數(shù)值模擬負(fù)荷加載階段的超導(dǎo)線圈的溫度場對高溫超導(dǎo)電機的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。通過CFX軟件數(shù)值模擬在某一流量下，負(fù)荷與超導(dǎo)線圈最高溫度之間的關(guān)系；同時研究負(fù)荷在20W至40W之間