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硕士学位论文

论文题目:一超且盛应鱼皿鱼建鳖氢塑近一

作者姓名二申林_

指导教师黄进教授

学科(专业)一一-生丛兰鱼釜一一~一

所在学院电气工程学院

提交日期

ModelingandAnalysisofHighTemPerature

SuPerconduetingInduetionMotor

ADissertationSubmitted

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Committee

粼咒箭黑

ltteeAPPIying

alEngineering

for

Candidate:

ShenLin

SuperVISor:pror.Huang工n

CollegeofEleetricalEngineering，ZhejiangUniversity，P.R.China

July2007

本文受浙江省自然科学基金资助

项目名称

究

高温超导感应型异同步电机的研

:

项目编号

2105021

:

ThisProject15suPPortedbyZhejiang

NaturalSCienCeFoundationof

China(No.2105021)

随着人口的增加，工业化和城镇化进程的加快，各种资源特别是能源的需求量大幅度上升，经济发展面临资源特别是能源约束矛盾的问题更加突出。从一次能源到电能的转换几乎100依赖电机来完成；而在所有的电能消耗中，电机的电能消耗量占总发电量的60-70。因此提高电机的效率对于节约能源有十分重要的意义。

目前应用的常导电动机绝大部分是感应电机和永磁同步电机。在这两种电动机中，使用数量最多的是鼠笼式感应电动机。根据美国国内情况调查来看500马力以上的鼠笼式感应电动机的平均输出功率为1500马力左右，总的来说，效率为95左右，如果使500马力以上的电动机全部超导化后，可使能耗损失减少40，则效率高达9798，推算年节能量为210~9干瓦时。将超导技术应用于电机是最具有前景和最具挑战性的实现这个目标的技术手段。

现行超导电机研究都是集中在电励磁超导同步电机上。电励磁同步电机是目前超导电机研究最热门的领域，而高温超导体在最广泛应用的感应电机中的应用研究则鲜见报道。日前韩国学者提出了一种新型的高温超导电动机[5][6]。其通过高温超导块材料的应用，使新型电动机不仅在性能上同时具有常导感应电机和永磁同步电机的优点，避免它们各自的缺点，而且具有高效率、高可靠性等优点。

本课题根据日前韩国学者提出的新型高温超导电动机思想，在普通三相鼠笼型异步电动机的基础上进行的改进和优化。我们采用MATLABSIMULINK仿真技术，通过在普通三相鼠笼型异步电动机理论模型的基础上，通过改变转子电阻的大小，来模拟超导材料的性质，对新型感应电动机的思想进行简易的验证。对以后建立高温超导电动机的三维数学模型提供一些依据。

我们还将采用Ansoft中Maxwell2D的有限元方法，通过计算机仿真来分析新型超导电机的运行特性和磁场特点。确定高温超导感应型异同步电机的基本结构，进行整体或局部的分析，并进行大量的仿真实验，验证理论分析方法和电机结构的可行性。利用软件仿真实验的方法，模拟各种负载进行实验，分析电流、电压、转速、磁链和转矩等变量，计算电机运行效率，进行验证和参数的优化。高温超导材料;;HTS电动机;;Maxwell2D;;有限元分析Alongwiththepopulationincrease,andtheindustrializationandcitiesadvancementspeedingup,e