基于国产YBCO带材的高温超导发电机的研制

随着可再生能源工业的发展对发电机技术提出更高容量和更大功率密度的需求,高温超导发电机在海上风力发电机领域有着广阔的应用前景。中国科学院电工研究所与上海电气集团上海电机厂有限公司合作研究高温超导发电机技术并研制基于国产YBCO带材的500 kW高温超导发电机原理样机。500 kW高温超导发电机为首台基于国产YBCO超导带材的高温超导发电机。目前,超导发电机已经完成研制工作并进行满负荷运行测试,电机运行良好,各项指标依据国标测试达到预期值。该文着重介绍500 kW高温超导发电机系统的研制工作,其中包括国产YBCO带材和9%Ni低温导磁钢的电磁特性研究,超导励磁绕组的优化设计和研制,同时介绍500 kW高温超导发电机的系统级测试工作,包括空载特性、负载特性、满载效率,并给出相应实验测试结果。

海上风力发电用静态密封双定子高温超导发电机的样机研制与测试

海上风力发电是可再生能源的重要发展方向之一,为了降低发电成本,海上风力发电机组的单机容量越来越大,目标是10MW及以上级别。而高温超导直驱发电机具有体积小、重量轻的优势,是大型海上风电机组中最具有竞争力的方案之一。然而基于电励磁同步电机拓扑结构研发的超导励磁直驱风力发电机面临着冷却液旋转密封、电流传输有刷、力矩管设计困难等技术难题。为解决上述难题,基于电机气隙磁场调制理论提出一种静态密封双定子高温超导风力发电机,可实现冷却液的静态密封和电流无刷传输,还可降低力矩管的设计难度。重点介绍该静态密封双定子高温超导发电机的拓扑结构、工作原理以及一台10kW样机的电磁性能、制造过程、实验平台与测试研究。该样机的成功制造与测试,验证了静态密封双定子高温超导发电机原理的可行性,总结了一整套制造与实验方法,为该型超导电机未来的工程应用提供参考。

超导发电机发展及其电磁系统分析方法综述

介绍了国内外超导发电机的发展应用状况 ,针对超导发电机的特殊结构对其电磁系统研究方法进行了比较和分析 ,最后阐述了超导发电机在电力系统中的发展趋势和研究重点 ,以期推进我国超导发电机的研究和应用。

高能超导发电机和电动机

】阐述了超导交流同步发电机与电动机的基本结构和原理，并对早期的低温超导（ＬＴＳ）及最近的高温超导（ＨＴＳ）电机进行了讨论。评定了电机结构中采用ＨＴＳ磁场绕组的优点。随着ＨＴＳ材料的不断发展。

用镜象法计算超导发电机的三维磁场和参数

本文提出用镜象法计算超导交流发电机的三维磁场和参数。导磁和导电边界对磁场的影响用相应的镜象电流的作用来代替。电机的有限长度及环境屏的阶梯形或圆锥形端部使端部磁场逐渐减弱,它可以通过使端部区域的镜象电流沿着某个锥形面逐渐向外倾斜来进行处理,调节锥形面的锥角以及锥面起始端和末端在轴线上的位置,使端部磁场的边界条件得到较好的满足,从而提高了磁场和参数计算的精确度。

超导发电机阻尼屏蔽中涡流及有关磁场的有限元分析

本文应用全标量位有限元法,对带有多筒屏蔽的超导发电机的屏筒涡流和磁场进行了分析。此法的要点是将扩散方程和泊松方程的时变场边值问题简化为拉普拉斯方程恒稳场问题,因而使计算大为简化。理论计算结果与实验结果吻合较好。

机载大功率超导发电机发展现状与展望

新一代飞机对电力的需求越来越大,尤其是定向能武器的使用,将需要兆瓦(MW)级的电源系统。由于超导发电机发电功率大、结构简单、重量轻,是机载大功率用电设备的理想电源。本文综述了机载超导发电机的类型、研究进展和关键技术,分析指出了其未来的发展前景。

超导发电机研究综述

概述了国内外超导技术在电力工业中的应用研究，介绍了超导发电机的基本结构、优点及各国研究概况，并着重介绍了日本７０ＭＷ超导发电机和３０ｋＶＡ全超导发电机的主要技术参数。

超导发电机技术展望

介绍了国外超导发电机的发展概况及我国超导发电机的开发、研究，分析比较了超导发电机与普通发电机的参数、性能。

关于我国超导发电机技术

以回顾我国开发研制超导发电机技术的光辉历史，介绍国外的发展经验及该类电机的特点与技术经济效益，阐述我国继续发展该类技术的必要性及迫切性。

超导发电机与电力系统稳定性

前言随着工农业的迅速发展,跨省区的大规模电力系统逐渐增加,它产生了明显的经济效益,但也带来了电力系统运行的稳定性问题.稳定性严重破坏时,会造成大面积停电,给国民经济带来重大损失.1987年我国第一台超导发电机在上海研制成功,它的特点之一是同步电抗小,可以维持和增强电网电压的稳定性.

超导发电机转子模态分析

应用ANSYS分别对某超导发电机内转子、外转子和转子整体进行模态分析.考虑内转子中挠性支撑结构,将外转子轴承约束简化为弹性约束.考虑该弹性约束刚度的影响,获得内、外转子的前10阶固有频率和振型图;针对双层转子结构整体,对比分析结构中内、外转子的振动形式,获得转子的固有振动特性.

MgB_2高温超导发电机设计及转子结构优化

高温超导发电机由于转子无铁芯,导致气隙磁场畸变,严重影响发电机的输出性能。本文使用MgB2线材作为高温超导发电机的励磁绕组,并将灰色系统理论引入到高温超导发电机的励磁绕组结构的设计中,解决了转子无铁芯型高温超导电机励磁绕组端部气隙磁场畸变的优化问题。借助电磁场有限元程序设计方法,成功设计了一台功率为50kW的高温超导发电机。

日本7万千瓦级超导发电机的进展

日本研制和试验了３台７万千瓦级超导发电机。介绍了开发现状以及研制、试验结果。

国外超导发电机的发展综述

该文综述了世界上超导发电机的开发情况和各国的研究开发计划,并简述了未来超导发电机的发展新动向。

高温超导发电机在风力发电技术中的应用前景

风电可再生、无污染的特点以及成本的持续下降使其很可能成为最经济、最洁净的能源,国际上已经启动了高温超导直驱式风力发电技术的研究工作,高温超导直驱式风力发电技术被公认为未来10MW以上超大容量风力发电机组的唯一可行技术途径。

改善超导发电机转子阻尼屏蔽系统的两种方案及用遗传算法对其参数进行优化

简述超导发电机同普通发电机相比的优势以及超导发电机所具有的独特结构—阻尼屏蔽系统。着重用方程和算式说明改善阻尼屏蔽系统的2种解决方案,即适应性控制体系和采用微机数字控制系统的模糊逻辑控制体系。通过引进遗传算法对这2种体系的参数进行遗传优化尝试。