Nb3Sn超導(dǎo)磁體電磁分析.pdf

1、隨著超導(dǎo)技術(shù)的不斷開發(fā)和應(yīng)用，對高臨界電流密度超導(dǎo)材料的需求與日俱增，以金屬間化合物為基體的超導(dǎo)材料Nb3Sn制成的導(dǎo)體臨界性能高于NbTi導(dǎo)體，是未來聚變堆超導(dǎo)磁體的首選材料。
　　針對國內(nèi)首個聚變堆用大型Nb3Sn CICC超導(dǎo)磁體，本論文從三個部分進(jìn)行了分析研究。首先對Nb3Sn超導(dǎo)磁體進(jìn)行電磁分析。在軸對稱線圈磁場分析的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了螺旋電流線圈磁場的計算公式，給出了詳細(xì)的磁場分布狀態(tài)，同時計算得到最大磁場時磁體中電磁力的

2、分布狀態(tài)。運(yùn)用磁通法、能量法以及經(jīng)典公式法，分別計算線圈電感，獲得了接近一致的計算結(jié)果，為磁體失超的后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。接著研究磁體的交流損耗，重點(diǎn)研究超導(dǎo)股線及各級子纜之間的耦合損耗，在理論計算的基礎(chǔ)上，一并計算了耦合損耗在導(dǎo)體上的能量沉淀，同時與導(dǎo)體的穩(wěn)定性裕度進(jìn)行比較，驗證了導(dǎo)體設(shè)計的穩(wěn)定性。論文最后研究超導(dǎo)磁體失超過程、檢測和保護(hù)電路。基于三維失超傳播模型，分析失超傳播速度，給出失超電阻、溫度及電流動態(tài)變化曲線；采用有源功率法進(jìn)行