论文题名: | 交流磁场对YBCO块材悬浮力性能影响 |
关键词: | 超导悬浮系统;高温超导块材YBCO;静态悬浮力;磁滞损耗;交流磁场;Bean临界态 |
摘要: | 工作在液氮温区的高温超导体被发现后,人们很快注意到块状高温超导体能稳定的悬浮在永磁体的上方或悬挂在永磁体的下方,超导悬浮系统是超导体重要的应用领域之一。它是利用超导体的抗磁性和钉扎性使物体悬浮起来,与其它传统的物理悬浮相比有很多无法比拟的优点。 悬浮力是反映高温超导体悬浮特性的特征量,同时也是磁悬浮系统设计中的关键参数之一。超导磁浮列车在轨道上高速运行时,由于轨道的不平整及表面磁场的不均匀,车载超导体将置于变化的磁场中,为了能够研究这种变化的磁场对悬浮系统的影响,本文对此种环境进行了简单的研究。本文基于单块YBCO超导块材与单块永磁体组成的高温超导悬浮系统,结合静态悬浮力影响因素,加入了交流外磁场的情况下,研究超导块的悬浮性能。 本文研究了交流磁扰动对高温超导块材和永磁体之间悬浮力的影响。实验分析了在零场冷(ZFC)条件下,不同频率的交流磁场扰动下的悬浮力曲线;另外还研究了交流磁扰动在永磁体下降和上升过程中对悬浮力的影响,发现上升过程中悬浮力受交流磁场影响较大,而在下降过程中影响则较为不明显,同时随着交流磁场幅值的增大,悬浮力的滞回曲线逐渐加宽,说明交流磁场导致了超导块磁滞损耗的增加。接着研究了不同频率的交流磁场对悬浮力弛豫性能的影响,发现当频率越大时,悬浮力的衰减程度越大,并且随着超导块和永磁体间距离的减小,悬浮力衰减的速度和程度都进一步的增大。 最后基于Bean临界态模型,针对目前的高温超导磁悬浮车系统,借助于Bean模型分析了在时变外磁场作用情况下,块材的各种性能参数(包括交流损耗、俘获磁通等)的变化情况;与实验结果相比较,进一步对结果进行说明,为实验奠定了一定的理论基础。 总之,本文定性分析了超导块悬浮力在交流磁扰动中的特性,为将来的进一步理论分析奠定了坚实的基础,同时这些结果对实践中的高温超导磁悬浮系统设计具有很好的指导作用。 |
作者: | 赵志英 |
专业: | 凝聚态物理 |
导师: | 赵勇;蒲明华 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 西南交通大学 |
学位年度: | 2009 |
正文语种: | 中文 |