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光纤位移传感器在低温装置中测量超导转子悬浮微位移的应用 被引量:5
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作者 胡新宁 崔春艳 +2 位作者 雷沅忠 韩立 王秋良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1342-1346,共5页
介绍了一种补偿式光纤位移传感器,对比分析了该传感器在室温(293 K)下和液氮温度(77 K)下的传输特性。结果表明,该传感器能有效地消除外界环境的影响,可用于宽温度范围的位移测量。在液氦温度(4.2 K)下测量超导转子悬浮微位移的实验结... 介绍了一种补偿式光纤位移传感器,对比分析了该传感器在室温(293 K)下和液氮温度(77 K)下的传输特性。结果表明,该传感器能有效地消除外界环境的影响,可用于宽温度范围的位移测量。在液氦温度(4.2 K)下测量超导转子悬浮微位移的实验结果表明,该传感器可在低温下进行位移测量,测量分辨率达到10μm。实验结果为光纤位移传感器在低温环境下的应用提供了参考。 展开更多
关键词 光纤传感器 微位移测量 低温实验法 超导体
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配电网中高温超导储能系统(HTS-SMES)的电力集成应用 被引量:2
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作者 赵彩宏 杜晓纪 +3 位作者 郭文勇 李学斌 肖立业 林良真 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期231-235,共5页
提出了一种用于配电网模块式集成的高温超导储能系统(HTS-SMES),设计了级联式1MJ/500kVA/10kVHTS-SMES的系统结构和运行原理。模块式高温超导储能系统(SMES)的电力集成主要包含3部分,一是MJ级的高温超导储能磁体,设计了12单元模块组合... 提出了一种用于配电网模块式集成的高温超导储能系统(HTS-SMES),设计了级联式1MJ/500kVA/10kVHTS-SMES的系统结构和运行原理。模块式高温超导储能系统(SMES)的电力集成主要包含3部分,一是MJ级的高温超导储能磁体,设计了12单元模块组合式环形高温超导储能磁体,解决了其漏磁场问题;二是用于磁体直流电流与逆变器直流电压变换的DC-DC换流器,提出了一种不对称级联式电流调节器,解决了其关断损耗问题;三是用于直流电压与交流电压变换的并网DC-AC逆变器,采用了级联式逆变器结构,解决了高压和波形质量。最后,对于1MJ/500kVA/10kV模块式集成SMES进行了仿真试验,验证了其有效性。 展开更多
关键词 高温超导储能系统 模块式集成 环形超导储能磁体 不对称级联电流调节器 级联式逆变器
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超导开关研究和应用综述 被引量:5
3
作者 崔春艳 雷沅忠 王秋良 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期33-39,共7页
超导开关是实现超导磁体闭环运行的关键部件,也称为持续电流开关(PCS),使超导磁体具有极高的磁场稳定度,广泛应用于核磁共振成像(MRI)、核磁共振谱仪(NMR)、磁浮列车、超导储能系统等技术领域。文中介绍了超导开关的工作原理和结构组成... 超导开关是实现超导磁体闭环运行的关键部件,也称为持续电流开关(PCS),使超导磁体具有极高的磁场稳定度,广泛应用于核磁共振成像(MRI)、核磁共振谱仪(NMR)、磁浮列车、超导储能系统等技术领域。文中介绍了超导开关的工作原理和结构组成,综述了用于超导磁体的三类主要超导开关的研究发展现状,比较分析了各自的特点和优势,为应用于超导磁体闭环运行的超导开关设计提供依据。 展开更多
关键词 超导开关 超导磁体 闭环运行 持续电流开关
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热分析技术在Nb_3Sn超导材料扩散热处理中的应用 被引量:2
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作者 程军胜 王秋良 王晖 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期80-84,共5页
采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程。以热分析数据为依据,对Nb3Sn低温超导材料样品进行了真空热处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3Sn导线组织结... 采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程。以热分析数据为依据,对Nb3Sn低温超导材料样品进行了真空热处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3Sn导线组织结构演变。结果表明,通过热分析技术确定了Nb3Sn超导线材的热处理温度范围,Nb3Sn样品在670℃加热得到了组织均匀细小的超导相结构。低温条件下的临界电流测试证明了经过热处理的NbSn导线具备了明显的超导性能。 展开更多
关键词 Nb3Sn超导材料 热分析技术 扩散热处理 临界电流 超导性能
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MgB_2带材超导接头焊接工艺的实验研究 被引量:1
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作者 叶立阳 李晓航 +3 位作者 金明剑 高召顺 孔令启 杨晓乐 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期315-318,共4页
对MgB2/Fe带材超导接头的焊接工艺进行了实验研究。首先去除带材末端的部分包裹层,再用Mg、B混合粉连接,并加压处理,最后在Ar保护气氛中热处理制成接头。样品电阻、临界电流和应力、应变性能的实验结果表明已实现坚固的具有超导电流通... 对MgB2/Fe带材超导接头的焊接工艺进行了实验研究。首先去除带材末端的部分包裹层,再用Mg、B混合粉连接,并加压处理,最后在Ar保护气氛中热处理制成接头。样品电阻、临界电流和应力、应变性能的实验结果表明已实现坚固的具有超导电流通道的连接,其最大临界电流达本体的70%以上。 展开更多
关键词 MGB2 超导接头 临界电流 烧结
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超导技术在未来直流输电中的应用(英文) 被引量:3
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作者 肖立业 林良真 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期1-4,37,共5页
随着环境压力日益增长,人们已经认识到需要大力发展可再生能源。在不远的将来,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。由于可再生能源具有间隙性、波动性等特点,且发电机组特性与传统能源有很大差异,从而对以交流模式为基础的电网... 随着环境压力日益增长,人们已经认识到需要大力发展可再生能源。在不远的将来,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。由于可再生能源具有间隙性、波动性等特点,且发电机组特性与传统能源有很大差异,从而对以交流模式为基础的电网带来巨大挑战。研究分析表明,发展直流电网将是重要的解决方案和趋势。为此,超导直流输电将有可能成为未来直流电网的一种有前景的输电方式。本文介绍了国内外在超导直流输电方面的研究进展和近期有关发展计划,并讨论了超导直流输电技术发展的瓶颈问题和技术挑战,同时探讨了未来发展超导直流输电技术的主要努力方向。 展开更多
关键词 可再生能源 直流电网 超导直流输电
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1.5T MgB_2超导实验磁体的设计和研制
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作者 李晓航 杜晓纪 +4 位作者 丘明 鲍庆 孔令启 张东 肖立业 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期213-216,共4页
采用Fe、Ni复合基底、矩形截面的MgB2超导带材,设计了一个孔径为100mm的实验磁体,以该磁体为基础,进行了中心磁场可达1.5T的制冷机传导冷却MgB2超导MRI磁体系统研究,提出了采用MgB2超导接头制作持续电流开关及改善磁体温度均匀性的技术... 采用Fe、Ni复合基底、矩形截面的MgB2超导带材,设计了一个孔径为100mm的实验磁体,以该磁体为基础,进行了中心磁场可达1.5T的制冷机传导冷却MgB2超导MRI磁体系统研究,提出了采用MgB2超导接头制作持续电流开关及改善磁体温度均匀性的技术途径,绕制并实验了其中心螺管线圈,该线圈在105A工作电流下,产生的中心磁场为0.74T。 展开更多
关键词 MgB2超导带材 超导磁体 传导冷却
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感应加热用传导冷却YBCO高温超导磁体的热稳定性实验研究 被引量:3
8
作者 王晓勇 张东 +2 位作者 马韬 靖立伟 梁爽 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期16-23,共8页
与传统的高频交流感应加热技术相比,高温超导直流感应加热技术能够大幅度提升低电阻率、非铁磁性金属材料的透热处理加工效率。在高温超导感应加热系统中,超导磁体的热稳定性是保证系统安全稳定运行的关键。本文对传导冷却YBCO高温超导... 与传统的高频交流感应加热技术相比,高温超导直流感应加热技术能够大幅度提升低电阻率、非铁磁性金属材料的透热处理加工效率。在高温超导感应加热系统中,超导磁体的热稳定性是保证系统安全稳定运行的关键。本文对传导冷却YBCO高温超导磁体进行通流实验,通过布置在磁体不同位置的多个温度传感器来监测各部分的温度情况,以温度能否在安全范围内趋于平稳作为判定条件研究超导磁体的热稳定性。同时,本文还研究了磁体载流的幅值与上升速率对磁体温升的影响。结果表明,高温超导磁体在传导冷却条件下,其长期安全稳定运行电流值的安全裕度因子选择通常比浸泡冷却式磁体略低,对于运行的实验磁体,安全裕度因子可取为0.65;传导冷却磁体远端导热性能差,可通过增加导冷点以及改善传热的方式来弥补冷却不均的缺陷;在磁体能够稳定运行的一定范围内,电流不同的上升速率对最终温升无明显影响。本文的研究成果将为今后大型传导冷却超导磁体的热稳定性分析与安全运行提供有价值的参考。 展开更多
关键词 传导冷却 高温超导 YBCO磁体 热稳定性
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一种机械型超导开关的设计与初步实验 被引量:3
9
作者 马海宝 戴银明 王秋良 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1-4,共4页
文中所述机械型超导开关是一种新型超导开关,其主要用做超导储能磁体的持续电流开关(persistentcurrent switch,简称PCS)。文章简要介绍机械型超导开关的原理并计算PCS的损耗,然后详述机械型超导开关的设计,最后描述初步实验结果。
关键词 超导储能磁体 PCS 机械型超导开关 超导块材
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高温超导带材在水下通讯中的应用 被引量:1
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作者 赫连豪 杜晓纪 张国民 《舰船电子工程》 2011年第3期81-85,共5页
从两个方面分析了高温超导带材在水下超低频(30-300Hz)天线中的应用。首先提出了YBCO高温超导带材制做的水下发射天线模型;然后采用超导线圈以减小磁场环接收天线热噪声(ENF),提高接收灵敏度。最后结合52Hz,102Hz,202Hz频段超导带... 从两个方面分析了高温超导带材在水下超低频(30-300Hz)天线中的应用。首先提出了YBCO高温超导带材制做的水下发射天线模型;然后采用超导线圈以减小磁场环接收天线热噪声(ENF),提高接收灵敏度。最后结合52Hz,102Hz,202Hz频段超导带材的交流损耗、超导磁场环天线ENF等测试结果,得出高温超导带材的应用可提升水下超低频天线系统性能。 展开更多
关键词 高温超导带材 交流损耗 拖曳天线 等效热噪声
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磁控式高温超导开关特性研究及其在高温超导逆变中的应用
11
作者 严金俊 张国民 +1 位作者 靖立伟 刘琦 《低温与超导》 CAS 北大核心 2014年第12期41-45,共5页
常规电力电子开关器件在开关导通时仍然有电阻,通过大电流时会产生大量的焦耳热。采用高温超导开关代替常规的电力电子开关器件,可以减少开关导通时焦耳热的产生,从而达到减少能耗、提高效率的目的。实验研究了磁控式高温超导开关的特性... 常规电力电子开关器件在开关导通时仍然有电阻,通过大电流时会产生大量的焦耳热。采用高温超导开关代替常规的电力电子开关器件,可以减少开关导通时焦耳热的产生,从而达到减少能耗、提高效率的目的。实验研究了磁控式高温超导开关的特性,研究了背景磁场方向、背景磁场强度、背景磁场变化速率等因素对磁控式高温超导开关导通和关断情况的影响,为进一步研究高温超导逆变电路奠定了基础。 展开更多
关键词 高温超导开关 背景磁场 逆变电路
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分裂电抗型超导限流器的交直流限流特性 被引量:15
12
作者 刘清峰 邱清泉 +3 位作者 张志丰 宋乃浩 靖立伟 韩冬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期456-462,共7页
随着交直流电网规模的不断增长,纯电阻型超导限流器已经难以满足其限流需求。为了减少超导带材的用量并提高电阻型超导限流器的经济性,通过引入空芯分裂电抗器,研究了一种分裂电抗型超导限流器(DRSFCL)并对其基本限流原理进行了分析... 随着交直流电网规模的不断增长,纯电阻型超导限流器已经难以满足其限流需求。为了减少超导带材的用量并提高电阻型超导限流器的经济性,通过引入空芯分裂电抗器,研究了一种分裂电抗型超导限流器(DRSFCL)并对其基本限流原理进行了分析。通过建模和仿真研究,主要分析了DRSFCL在10 k V电压下的交直流限流特性,得到其在交流冲击下可有效地限制短路电流的第一波峰值,限流作用比较明显,且在直流冲击下也有较好的限流作用。最后通过直流冲击平台对部分直流仿真结果进行了试验验证,试验结果与仿真结果基本一致。 展开更多
关键词 分裂电抗型超导限流器 分裂电抗器 电阻型超导限流器 直流冲击平台 交直流限流特性
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超导无线电能传输技术 被引量:12
13
作者 张国民 余卉 +2 位作者 刘国乐 林良真 肖立业 《南方电网技术》 北大核心 2015年第12期3-10,共8页
近年来,无线电能传输技术已成为了热点技术。与传统电能传输方式相比,无线电能传输更为方便、安全,并已被应用于多个领域。由于无线电能传输效率取决于发射与接收线圈本身的电阻,线圈电阻越小,传输效率越高。超导体所具有的直流零电阻... 近年来,无线电能传输技术已成为了热点技术。与传统电能传输方式相比,无线电能传输更为方便、安全,并已被应用于多个领域。由于无线电能传输效率取决于发射与接收线圈本身的电阻,线圈电阻越小,传输效率越高。超导体所具有的直流零电阻、交流低损耗的特性,使得超导材料用于无线电能传输具有显著的效率优势。介绍了超导无线电能传输技术的研究现状,中国科学院应用超导重点实验室关于超导无线电能传输方面已经开展和正在进行的研究工作,指出了超导无线电能传输技术潜在的应用前景。 展开更多
关键词 无线电能传输 交流损耗 传输效率 超导线圈
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低温超导体Nb_3Sn扩散热处理中显微组织的表征与分析 被引量:9
14
作者 程军胜 王秋良 +2 位作者 戴银明 王晖 宋守森 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期189-192,共4页
利用青铜法制备了低温超导体Nb3Sn材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对Nb3Sn化合物的元素扩散热处理过程进行了研究。结果显示,通过热处理96h后,Nb3Sn相形成。同时由于边界处Nb原子的缺乏,Nb2Sn和Nb6Sn5非超导相也在... 利用青铜法制备了低温超导体Nb3Sn材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对Nb3Sn化合物的元素扩散热处理过程进行了研究。结果显示,通过热处理96h后,Nb3Sn相形成。同时由于边界处Nb原子的缺乏,Nb2Sn和Nb6Sn5非超导相也在边界处形成。升高温度明显能够提高元素的扩散激活能,从而利于Nb3Sn相的形成,但是高温也会促进晶粒的粗化,破坏超导特性。因此精确控制温度对于材料超导性能非常重要。采用670℃热处理96h得到了均匀细小的晶粒组织。 展开更多
关键词 NB3SN 扩散热处理 青铜法 晶粒尺寸
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10kA高温超导电缆系统绝缘 被引量:7
15
作者 滕玉平 戴少涛 +3 位作者 朱志芹 肖立业 张志丰 曹志成 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2117-2122,共6页
为确定10kA直流高温超导电缆(10kA超导电缆)本体和测控系统绝缘水平,讨论了其本体结构特点和电场分布特点以及绝缘水平的影响因素;对Pt100型铂电阻温度传感器进行了耐压、耐流试验;构建了由模型电缆和模拟测控回路组成的系统并对其进行... 为确定10kA直流高温超导电缆(10kA超导电缆)本体和测控系统绝缘水平,讨论了其本体结构特点和电场分布特点以及绝缘水平的影响因素;对Pt100型铂电阻温度传感器进行了耐压、耐流试验;构建了由模型电缆和模拟测控回路组成的系统并对其进行耐压试验。结果表明温度传感器在5kV情况下耐压情况良好,但较大电流容易导致其损坏;高压下普通密封转换端子外壳对温度传感器针脚放电并导致传感器损坏,需设计专用密封端子。研究认为10kA超导电缆本体绝缘设计需适当提高绝缘耐压水平,测控系统浮电位设计满足10kA超导电缆工作状态下的测控需要,但测控系统绝缘设计中需防止产生因高压产生的局部放电电流加载于测量回路,10kA超导电缆系统集成后进行的系统耐压测试表明其绝缘系统满足运行要求。 展开更多
关键词 高温超导电缆(HTS) 系统绝缘 测控 耐压 低温杜瓦管 直流输电 高温超导电缆终端 系统集成
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超导直流输电技术发展现状与趋势 被引量:12
16
作者 邱清泉 张志丰 +1 位作者 张国民 肖立业 《南方电网技术》 北大核心 2015年第12期11-16,共6页
超导直流输电技术是实现大规模电力远距离输送的潜在解决方案之一,近年来得到了较快发展。介绍了超导直流输电技术的优越性,介绍了近年来国内外超导直流输电电缆直流断路器和超导直流限流器的研发现状和示范工程,分析了超导输电技术的... 超导直流输电技术是实现大规模电力远距离输送的潜在解决方案之一,近年来得到了较快发展。介绍了超导直流输电技术的优越性,介绍了近年来国内外超导直流输电电缆直流断路器和超导直流限流器的研发现状和示范工程,分析了超导输电技术的发展和趋势,并提出了相应的发展建议。 展开更多
关键词 高温超导材料 超导直流输电技术 超导直流电缆 超导直流限流器 能源管道
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Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材在交流过电流冲击下的失超及恢复特性研究 被引量:12
17
作者 杨晓乐 李晓航 +4 位作者 张正臣 周义刚 杜晓纪 叶立阳 韩磊 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期25-31,共7页
采用交流冲击实验装置测量了在不同交流过电流、持续交流工作电流及冲击时间情况下,不同散热条件下Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材的电压、电流和温度随时间变化曲线,分析了冲击期间和冲击后带材各参数变化及失超恢复时间与散热条件和冲... 采用交流冲击实验装置测量了在不同交流过电流、持续交流工作电流及冲击时间情况下,不同散热条件下Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材的电压、电流和温度随时间变化曲线,分析了冲击期间和冲击后带材各参数变化及失超恢复时间与散热条件和冲击参数的关系。研究结果表明:带材在交流过电流冲击下的失超和恢复过程主要取决于冲击能量和冲击过后带材内发热与散热的竞争效应。 展开更多
关键词 Bi2223/Ag超导带材 YBCO超导带材 过流冲击 失超 恢复
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飞轮储能系统用超导电磁混合磁悬浮轴承设计 被引量:29
18
作者 李万杰 张国民 +1 位作者 王新文 邱清泉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期10-18,共9页
提出一种将径向超导磁轴承和轴向电磁轴承集成于一体的混合磁悬浮轴承结构设计,用于超导飞轮储能系统中支撑飞轮转子。利用多物理场仿真软件Comsol对超导径向磁悬浮轴承悬浮力进行仿真计算,在电磁轴承定子铁心内环内径、外环外径参数已... 提出一种将径向超导磁轴承和轴向电磁轴承集成于一体的混合磁悬浮轴承结构设计,用于超导飞轮储能系统中支撑飞轮转子。利用多物理场仿真软件Comsol对超导径向磁悬浮轴承悬浮力进行仿真计算,在电磁轴承定子铁心内环内径、外环外径参数已知的条件下利用Ansys Maxwell软件以电磁力最大为目标对结构参数进行优化设计,并分析了超导和电磁轴承关键性能参数的相互影响,试制原理样机,测量悬浮力并比较了其优势。测量结果表明,利用超导轴承的自稳定性可减小混合轴承悬浮力合力随气隙增大而减小的速率,降低电磁轴承控制器的响应速率,将液氮作为冷却介质可有效解决电磁轴承线圈的发热问题,集成结构设计可提高磁悬浮轴承的悬浮力体积比,验证了其有效性。 展开更多
关键词 飞轮储能系统 磁悬浮轴承 自稳定性 集成结构设计
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高温超导磁悬浮轴承的研究进展 被引量:8
19
作者 余志强 张国民 +2 位作者 邱清泉 胡磊 张文峰 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第7期55-61,共7页
当永磁体在高温超导体附近时,部分磁力线进入超导体内,由于磁通钉扎作用,永磁体无需控制而稳定悬浮,这种悬浮特性称为无源自稳定性。这种特性的重要应用之一就是高温超导轴承。由于具有无源自稳定性、无摩擦、低损耗等优点,高温超导轴... 当永磁体在高温超导体附近时,部分磁力线进入超导体内,由于磁通钉扎作用,永磁体无需控制而稳定悬浮,这种悬浮特性称为无源自稳定性。这种特性的重要应用之一就是高温超导轴承。由于具有无源自稳定性、无摩擦、低损耗等优点,高温超导轴承越来越受到国内外关注,成为研究的热点,已经应用在飞轮储能、高速旋转机械等重要领域。本文介绍了高温超导悬浮轴承的工作原理,比较了轴向型和径向型高温超导轴承的结构特点,详细地说明了国外研究进展和国内的发展现状,探讨了高温超导轴承当前的研究热点和应用领域。 展开更多
关键词 -无源自稳定性 高温超导轴承 轴向型 径向型
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大力发展高电压、长距离、大容量高温超导输电的建议 被引量:16
20
作者 严陆光 肖立业 +1 位作者 林良真 戴少涛 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2012年第1期1-7,共7页
高温超导输电有着一系列重要的优越性,作为一种具有重大前景的新技术,需要大力推动高温超导输电有关工作并进行统一规划和认真部署。本文提出建议将"高电压,长距离,大容量高温超导输电"作为国家重大专项列入国家计划。
关键词 高温超导输电 超导电缆
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