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物理学
基于有限元的REBCO无绝缘线圈三维全模型及瞬态特性仿真
无绝缘(NI)线圈因具有高电流密度、高热稳定性和高失超恢复能力,是一种极具应用前景的高温超导线圈绕制技术.在本文中,我们通过在AC/DC模块中耦合了电路模块和热模块,建立了一个完整的三维(3D)有限元模型(FEM).新耦合的电路模块能够对NI线圈整体进行励磁,从而保证其环向和径向保真度.通过该模型,我们分析了NI线圈的以下两个关键问题:充放电过程中,环向和径向电磁传输行为;过载流情况下不同接触电阻大小以及不同金属绝缘材料对线圈热稳定性的影响.我们比较了有限元仿真结果与分析电路模型的结果,两者达成了很好的一致性.我们所构建的3D模型可以进一步应用于观察NI线圈内部的电场和磁场分布,同时更为准确地描述超导材料的非线性特性,从而为NI线圈的设计和保护提供更为合理的物理参数.
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低温物理学报
2022年02期
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