提出利用雙餅線圈軸向階梯分層的方法,通過改變每層線圈的平均半徑來改變徑向磁場分布從而優(yōu)化磁體結(jié)構(gòu),減少用線量,且能解決階梯電流法的多電源供電問題。在COMSOL中利用2G高溫超導(dǎo)帶材建立儲能磁體初始模型;在MATLAB中調(diào)用已建立完成的模型,與自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法(ARPSO)相結(jié)合,以用線量為目標(biāo),儲能量及臨界電流為約束,尋找每組的最佳平均半徑;在COMSOL中建立優(yōu)化后模型,進(jìn)一步做電磁分析。分別對1、3、5階梯型的分層儲能磁體進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明:采用此方法得出的優(yōu)化后模型,在通入相同電流的情況下,徑向磁場減小約21%;在儲能量為10 MJ的前提下,用線量減小約48%,應(yīng)力及漏磁場亦滿足要求,驗(yàn)證了此方法的有效性。

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【部分圖文】：

圖1SMES矩形面磁體1/4截面圖

表1HTS帶材的技術(shù)指標(biāo)Tab.1TechnicalindicatorsofHTSstrip指標(biāo)數(shù)值裸導(dǎo)體寬度/mm厚度/mm鍍銅厚度/mm12.10.150.05帶絕緣的導(dǎo)體寬度/mm厚度/mm12.20.38臨界電流77K(自場)/A323M....

圖2徑向磁場分布圖

表2矩形截面磁體的設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.2Designparametersofrectangularcrosssectionmagnets指標(biāo)參數(shù)運(yùn)行電流Iop/A295內(nèi)徑R1/mm800外徑R2/mm952高H/m432雙餅線圈間隙0最大儲....

圖3分層階梯型儲能磁體二維模型圖

文獻(xiàn)[5]提出的一種用于提高帶材利用率的階梯電流法,給受到不同磁場大小影響的雙餅線圈通入不同的電流,使整個磁體的所有線圈都能得到更大的利用。但是每個雙餅線圈通入不同電流就存在多電源供電的問題,如果用于實(shí)際工程中勢必會增加其造價。所以,換一種思路思考該問題,就可以改變每個雙餅線圈....

圖4ARPSO算法流程圖

vijiter+1=ωjvijiter+c1?r1?(Ρijiter-xijiter)+c2?r2?(Ρgjiter-xijiter)?????????(10)4ARPSO算法在分層高溫超導(dǎo)儲能磁體結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用

本文編號：4000274