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中国电机工程学报 2006年第19期26卷 156-159页

作者：李中年高永雄刘合波武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070

地球磁场和周围环境磁场对电力变压器这类电磁器件的电感影响很大,从而导致处在这种磁场中的电磁器件电感的时变性很大,然而,历来测算这种时变电感的有效电感相当困难和烦琐。针对这一问题,依据电感电路瞬态过程理论,并利用现代微电子... 详细信息

地球磁场和周围环境磁场对电力变压器这类电磁器件的电感影响很大,从而导致处在这种磁场中的电磁器件电感的时变性很大,然而,历来测算这种时变电感的有效电感相当困难和烦琐。针对这一问题,依据电感电路瞬态过程理论,并利用现代微电子技术在线检测设施,提出一种测算这种磁场中电磁器件时变电感有效电感的新方法,此方法实施简便,切实可行。运用此方法进行现场测算的结果相当准确。还导出了测算这种有效电感的系列相关公式,不仅对测算这种有效电感快捷简便,而且对设计和研制工作在这种环境中的电力变压器这类电磁器件很有理论价值和实际意义。

关键词：时变电感有效电感准直流饱和

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超导重力仪器中超导线圈有效电感与间距关系的研究

超导重力仪器中超导线圈有效电感与间距关系的研究

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作者：任小龙华中科技大学

学位级别：硕士

处于超导态的检验质量和载流超导线圈由于Meissner效应会产生相互作用的磁斥力,在此基础上建立的超导磁力弹簧振子模型构成了超导重力仪器工作的基本原理。研究悬浮的检验质量和超导线圈之间的相互作用,对于计算检验质量的悬浮高度、弹... 详细信息

处于超导态的检验质量和载流超导线圈由于Meissner效应会产生相互作用的磁斥力,在此基础上建立的超导磁力弹簧振子模型构成了超导重力仪器工作的基本原理。研究悬浮的检验质量和超导线圈之间的相互作用,对于计算检验质量的悬浮高度、弹簧振子的刚度和超导加速度计的传递函数起着至关重要的作用。这种线圈和检验质量间的相互作用关系可以通过线圈有效电感与它们之间间距的关系来描述。基于实际超导加速度计模型测出的有效电感与间距的关系,对于超导加速度计的研制与优化有指导意义。本文结合实际超导重力仪的探头结构,对超导线圈有效电感与间距的关系做了系统的研究。本文采用固定检验质量,移动超导线圈的方式改变它们之间的间距,引起的有效电感变化通过精密LCR表测量。本文从两方面搭建了一套测试系统:低温测试平台和常温数据采集区。在液氦敞口实验杜瓦中,搭建了一套低温实验装置,4.2K下装置结构稳定,通过高精度纳米位移台可以为超导线圈提供步长10μm,行程达3mm的微位移运动。针对电感测试,本文在常温下设计了仪器控制程序和数据采集程序,可以对有效电感实验进行长周期、自动测试。此外,对低温平台进行了温度控制,温度稳定性达到±100μK。这套低温测试平台不仅仅可以用来研究有效电感与间距的关系,同时整套系统也是一个非常理想的低温测试平台。基于搭建的测试系统,完成了100匝超导线圈有效电感与间距关系的研究,实验结果与理论计算结果吻合。根据实测的关系,给出了超导电路的关键参数:检验质量悬浮高度、弹簧振子刚度和固有频率,为超导加速度计的设计与优化提供了基础参数。

关键词：超导加速度计 Meissner效应有效电感低温测试系统

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螺旋型爆磁压缩发生器初始电性能的高频分析

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强激光与粒子束 2004年第3期16卷 349-352页

作者：董志伟王贵荣北京应用物理与计算数学研究所北京100088

　从电流扩散方程和磁扩散方程出发,研究了在瞬态过程中螺旋型爆磁压缩发生器(HMFCG)的电流密度在螺线管导线中的分布以及感应电流密度在金属套筒中的分布情况,分析计算了爆磁回路初始充电过程中频率对HMFCG电感和电阻的影响,计算结果... 详细信息

　从电流扩散方程和磁扩散方程出发,研究了在瞬态过程中螺旋型爆磁压缩发生器(HMFCG)的电流密度在螺线管导线中的分布以及感应电流密度在金属套筒中的分布情况,分析计算了爆磁回路初始充电过程中频率对HMFCG电感和电阻的影响,计算结果与实验测量吻合;这为进一步完善校正程序,更好地描述爆磁压缩过程奠定了基础。

关键词：螺旋型爆磁压缩发生器有效电感传导电流分布感应电流分布初始有效电阻

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载流线圈与迈斯纳超导体相互作用的有限元计算

载流线圈与迈斯纳超导体相互作用的有限元计算

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作者：赵坤雷华中科技大学

学位级别：硕士

超导加速度计是超导重力仪的核心组成部分。超导加速度计一般由一个或多个超导线圈和一个悬浮的检验质量组成。通电的超导线圈与检验质量之间相互作用的性质是决定超导重力仪器性能的关键所在。因此,通过理论计算阐明这个相互作用的影响... 详细信息

超导加速度计是超导重力仪的核心组成部分。超导加速度计一般由一个或多个超导线圈和一个悬浮的检验质量组成。通电的超导线圈与检验质量之间相互作用的性质是决定超导重力仪器性能的关键所在。因此,通过理论计算阐明这个相互作用的影响,对超导重力仪的设计具有重要意义。在这篇论文中,作者采用有限元的方法来计算超导线圈受超导状态下检验质量作用时的有效电感。该方法把超导体表面上的电流划分为一系列紧密排列的共轴电流环。随着电流环数量的增加和电流环的线径的减小,计算将逐渐逼近真实超导环境。并在此基础上进行的磁力计算。根据有效电感与位移的关系图可以得到弹簧振子的刚度系数和磁力等延伸计算。计算结果与实验值相符的很好,这充分证明了计算方法的正确性。为了方便其他人使用本软件来做类似的运算,所有计算相关的代码均被封装成为Windows平台下的可视化软件。在封装中,所有可能根据需要调整的变量均被设置为了输入框的形式。这使得程序有足够的能力解决类似的新问题以改进超导加速度计。除了磁相互作用的计算外,还需要进行其它参数的设计,如超导屏蔽筒内的线圈间互感耦合系数等。并且利用此有限元思想的数值方法计算了检验质量匹配误差对超导加速计性能的影响。

关键词：低温超导圆形线圈有效电感磁悬浮力可视化

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超导重力仪器中超导线圈制作工艺研究及测试

超导重力仪器中超导线圈制作工艺研究及测试

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作者：张燕华中科技大学

学位级别：硕士

在超导重力梯度仪中超导线圈是极其重要的组成部分，它的主要作用是提供磁悬浮力，支撑检验质量，构成超导加速度计的磁力弹簧振子，并探测检验质量块与线圈之间的微小相对位移，实现重力对加速度和重力梯度的传感测试。本文应用有限... 详细信息

在超导重力梯度仪中超导线圈是极其重要的组成部分，它的主要作用是提供磁悬浮力，支撑检验质量，构成超导加速度计的磁力弹簧振子，并探测检验质量块与线圈之间的微小相对位移，实现重力对加速度和重力梯度的传感测试。本文应用有限元法对线圈的有效电感随超导线圈-超导体间隙的变化关系、超导线圈之间的互感随超导线圈-超导体间隙的变化关系、磁作用力与电流和间距的变化关系以及有多个线圈时对有效电感、磁作用力等的影响经行了系统的计算和分析。根据计算结果，并考虑仪器结构对线圈面积与形状的限制，确定了超导重力梯度仪中各类线圈的绕制匝数。超导电路中需要两种超导线圈，敏感轴上的平面超导线圈和非敏感轴上的曲面线圈。本文开发出一种简单的具有自己特色的绕制超导线圈的工艺方法：首先绕制平面单层线圈，然后将平面超导线圈压制为曲面线圈。本文中研究了绕制单层超导线圈的工艺过程。并设计了可控制铌线在同一平面内的一套夹具，夹具的两控制面之间的间距略大于铌线的线径。在铌线表面涂上胶水后，将其绕进两控制板中，来制作单层的平面超导线圈。最后在室温和液氦温度下对超导线圈的几何参数和电感进行了测试。匝数相同的超导线圈的电感具有较好的一致性，可经受多次的从室温到4.2K的温度循环。低温下线圈的有效电感随间距的变化趋势与计算值是吻合的。

关键词：有限元法有效电感单层超导线圈绕制工艺测试

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