高温超导技术在电力装备中的应用

本书特色

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本书系统地介绍了近年来超导电力技术的发展状况,分章节就目前商品化超导材料应用性能、低温制冷设备技术状况和各种高温超导电力装备的工作原理、结构组成、设计方法、模型样机、制造工艺和工程应用进行了详细论述。其中,涉及交/直流电机、电力变压器、故障电流限制器、电力电缆、磁悬浮交通等诸多应用领域,就人们所关心的技术经济性问题,深入分析了各种电力装备及其工程应用的关键要点、存在问题及其解决途径。并且在部分章给出了设计实例,为读者快速掌握技术核心、开展自主设计提供了重要帮助和参考。本书内容具体翔实,涉及知识领域广泛,与同类图书相比,介绍内容更偏重超导装备实用化技术。

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内容简介

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“高温超导技术能够降低损耗,提高电力装备的运行效率。作为高温超导项目的首席专家,斯沃·辛格·卡尔西在本书中回顾高温超导技术,针对电力应用装备介绍其设计原则,开展性能分析并探讨制作相关问题。在装备设计方面,比较了常规技术和高温超导技术方法,给出了目前使用高温超导技术的一些装备实例。本书对全球广泛的专业人士有所帮助,读者对象为学生、教师、OEM设计人员、工业和电力企业用户。”
——Dr. Rolf Hellinger 教授,
西门子股份公司技术研究院

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目录

目  录译者序原书序缩略语第1 章 引言 1第2 章 高温超导材料 4 2. 1 概述 4 2. 2 高温超导体背景和专业术语 5  2. 2. 1 背景 5  2. 2. 2 术语 5 2. 3 BSCCO ̄2212 导体 7 2. 4 BSCCO ̄2223 OPIT 线材 8  2. 4. 1 制备工艺 8  2. 4. 2 电气和力学特性 9 2. 5 YBCO ̄123 涂层导体 12 2. 6 二硼化镁(MgB2 ) 16 2. 7 不同高温超导体的技术现状 19 2. 8 超导磁体设计 19 2. 9 总结 24 参考文献 24第3 章 冷却与绝热系统 26 3. 1 引言 26 3. 2 低温恒温器结构 26 3. 3 高温超导磁体用低温制冷剂 27 3. 4 采用制冷剂直接冷却方式 28 3. 5 间接或传导冷却 29 3. 6 低温制冷系统 30  3. 6. 1 吉福德 ̄麦克马洪(G ̄M) 制冷机 31  3. 6. 2 斯特林制冷机 33  3. 6. 3 脉冲管制冷机 34 3. 7 液氮开环冷却 35 3. 8 磁体材料 36 3. 9 电流引线 36  3. 9. 1 低温超导磁体电流引线 37  3. 9. 2 导冷引线设计 38 3. 10 低温恒温器设计实例 39  3. 10. 1 结构 39  3. 10. 2 热负荷计算 39  3. 10. 3 电流引线 41  3. 10. 4 热传导 41  3. 10. 5 制冷机的选择 42 3. 11 总结 42 参考文献 43第4 章 旋转交流电机 44 4. 1 引言 44 4. 2 拓扑结构 44 4. 3 分析与参数计算 46  4. 3. 1 磁路和谐波分量 46  4. 3. 2 参数计算 52  4. 3. 3 电机端部参数 58 4. 4 设计 64  4. 4. 1 定子绕组设计问题 64  4. 4. 2 励磁绕组设计问题 66  4. 4. 3 电磁屏蔽罩设计问题 69  4. 4. 4 损耗和效率计算 69  4. 4. 5 设计实例 70 4. 5 制造问题 78  4. 5. 1 超导励磁绕组及其冷却系统 78  4. 5. 2 低温励磁绕组到室温轴的转矩传递 80  4. 5. 3 定子绕组 80 4. 6 仿真 81 4. 7 发电机 81  4. 7. 1 高速发电机 82  4. 7. 2 中速发电机 83 4. 8 电动机 86  4. 8. 1 高速电动机 87  4. 8. 2 低速电动机 88 4. 9 总结 90 参考文献 90第5 章 旋转直流单极电机 93 5. 1 引言 93 5. 2 原理 93 5. 3 结构 94 5. 4 设计难点 95 5. 5 原型样机 97 5. 6 总结 98 参考文献 98第6 章 交流同步单极电机 100 6. 1 引言 100 6. 2 原理 100 6. 3 设计分析 102 6. 4 设计难点 102 6. 5 原型样机 103 6. 6 总结 103 参考文献 103第7 章 变压器 105 7. 1 引言 105 7. 2 结构 106 7. 3 设计分析 109  7. 3. 1 铁心尺寸 111  7. 3. 2 50 MVA 实例设计 112 7. 4 技术难题 120 7. 5 制造问题 121 7. 6 原型 122 7. 7 总结 122 参考文献 122第8 章 故障限流器 124 8. 1 引言 124 8. 2 原理和结构 125  8. 2. 1 电阻型故障限流器 126  8. 2. 2 屏蔽铁心型感性FCL 129  8. 2. 3 饱和铁心电感型FCL 130 8. 3 设计流程 132  8. 3. 1 实例设计———电阻型故障限流器 134  8. 3. 2 实例设计———饱和铁心型故障限流器 143 8. 4 面临的问题 147  8. 4. 1 电阻型故障限流器的问题 147  8. 4. 2 电感型故障限流器的问题 148 8. 5 制造问题 149 8. 6 原型样机 149 Ⅹ 高温超导技术在电力装备中的应用  8. 6. 1 美国超导公司(AMSC) 的故障限流器 149  8. 6. 2 SuperPower 公司的故障限流器 150  8. 6. 3 Zenergy Power 公司的故障限流器 151  8. 6. 4 Nexans 公司的故障限流器 152 8. 7 总结 153 参考文献 153第9 章 电缆 156 9. 1 引言 156 9. 2 结构 158  9. 2. 1 阻性低温电缆 158  9. 2. 2 高温超导电缆 159 9. 3 设计分析 161  9. 3. 1 低温电缆分析 161  9. 3. 2 高温超导电缆分析 164 9. 4 面临的问题 173  9. 4. 1 阻性低温电缆的问题 173  9. 4. 2 高温超导电缆的问题 175 9. 5 制造问题 177  9. 5. 1 阻性低温电缆的问题 177  9. 5. 2 高温超导电缆的问题 178 9. 6 原型 179  9. 6. 1 阻性低温电缆 179  9. 6. 2 高温超导电缆———高压等级 180  9. 6. 3 高温超导电缆———中压等级 181  9. 6. 4 TriaxTM高温超导电缆———低压等级 182 9. 7 总结 183 参考文献 184第10 章 磁悬浮交通 186 10. 1 引言 186 10. 2 结构 186  10. 2. 1 电动悬浮 187  10. 2. 2 电磁悬浮 189 10. 3 设计分析 191  10. 3. 1 电动磁悬浮 191  10. 3. 2 电磁悬浮 193 10. 4 问题(技术/经济) 195  10. 4. 1 EDS 系统面临的问题 195  10. 4. 2 EMS 系统面临的问题 196 10. 5 制造问题 196 10. 6 原型样机 197  10. 6. 1 诺斯罗普.格鲁门公司的概念 197 10. 7 总结 203 参考文献 203第11 章 磁体应用 205 11. 1 引言 205 11. 2 空心磁体 206  11. 2. 1 高场磁体 206  11. 2. 2 低场磁体 208 11. 3 铁心磁体 211  11. 3. 1 束流偏转 211  11. 3. 2 感应加热 211  11. 3. 3 同步加速器 213 11. 4 总结 214 参考文献 214

封面

高温超导技术在电力装备中的应用

书名:高温超导技术在电力装备中的应用

作者:斯沃恩.辛格.卡尔斯

页数:未知

定价:¥69.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2017-07-01

ISBN:9787111568759

PDF电子书大小:93MB 高清扫描完整版

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