高速高温超导-常导混合电枢绕组同步电机理论研究

The development of high-speed electrical thrust technology requires that motor should have higher torque density, i.e. the motor outputs higher power with less volume and weight. Therefore, this program presents a high-speed high temperature superconducting(HTS) motor for developing basic theory research and design method of high speed HTS. This program will research those contents: the theory and design of the high-speed HTS synchronous motor based on the analyze and finite element method(FEM); establishing the high-speed HTS armature winding model with superconducting armature winding through the research of effect that different ratio of tooth width to slot width impact the performance of HTS armature on the condition of the constant air flux density; establishing the high-speed HTS model model with superconducting armature winding through the research of effect that high frequency copper winding impact the performance of HTS armature on the condition of different air flux density; obtaining the quench law of HTS motor; presenting the high-speed HTS motor theory; obtaining the law that the magnetic load and electrical load impact HTS armature performance. Those researches will supply the theory basis for large power high-speed electrical thrust, then implement engineering application of the high-speed HTS motor.

高速电力推进技术的不断发展给电机提出了更高的转矩密度需求，需要更小的体积和重量来实现更高的转矩特性。本申请拟设计一种高速高温超导同步电机，开展高温超导同步电机基础设计理论的研究，主要研究内容包含：基于理论解析与有限元的原理，研究高温超导同步电机的理论与设计方法；研究相同气隙磁密条件下不同齿槽比例条件对高温超导电枢绕组电气性能的影响，建立具有交流超导电枢绕组的高温超导电机模型；研究不同气隙磁密条件下，高频铜绕组对高温全超导电机机械特性的影响规律，建立高温超导电机理论模型；研究高温超导电机的失超机理，得到高温超导电机失超规律，提出高温全超导电机的设计理论；通过研究，得到高温超导线材性能与电机电负荷、磁负荷之间的影响规律，为日后大功率高速高效电机推进系统奠定理论基础，进而实现高温超导电机的工程化应用。

高速电力推进技术的不断发展给电机提出了更高的转矩密度需求，需要更小的体积和重量来实现更高的转矩特性。本申请拟设计一种高速高温超导同步电机，开展高温超导同步电机基础设计理论的研究，主要研究内容包含：基于理论解析与有限元的原理，研究高温超导同步电机的理论与设计方法；研究相同气隙磁密条件下不同齿槽比例条件对高温超导电枢绕组电气性能的影响，建立具有交流超导电枢绕组的高温超导电机模型；研究不同气隙磁密条件下，高频铜绕组对高温全超导电机机械特性的影响规律，建立高温超导电机理论模型；研究高温超导电机的失超机理，得到高温超导电机失超规律，提出高温全超导电机的设计理论；通过研究，得到高温超导线材性能与电机电负荷、磁负荷之间的影响规律，为日后大功率高速高效电机推进系统奠定理论基础，进而实现高温超导电机的工程化应用。