Electromechanical Energy Conversion in a System with a Bulk High-Temperature Superconductor. Part 2. Device Operation Analysis

P. A. Dergachev; Yu. V. Kulaev; P. A. Kurbatov; E. P. Kurbatova

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Electromechanical Energy Conversion in a System with a Bulk High-Temperature Superconductor. Part 2. Device Operation Analysis

机译：具有大体积高温超导体的系统中的机电能量转换。第2部分。设备操作分析

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The operation of a linear electromechanical vibration device with a part made of a high-temperature superconducting (HTS) material is analyzed. Converter models considered in the first part of this paper are used in the calculations. The parameters of the model of HTS material properties are determined by comparison of the data obtained by calculations and by experimental investigations of force interactions in the laboratory device model. Functions of flux linkage and current force in the coil and permanent magnet movements are calculated for a macroscopic model based on analysis of the electromagnetic field. The calculation results of the operation parameters of the electromechanical converter are shown in the form of amplitude-frequency characteristics of the current in the coil, the permanent magnet movement amplitude, and electrical and mechanical power. Dependences of powers, efficiency, and current phase on the active mechanical load on the resonant frequency are determined. The obtained characteristics are compared with simulation data of a similar converter without the HTS element. It is concluded that the HTS elements significantly change the parameters of the conversion of electrical energy into mechanical energy. It is shown that the electromechanical converters with bulk HTS elements can be more efficient than converters of traditional design.

机译：分析了由高温超导（HTS）材料制成的线性机电振动装置的工作情况。计算中使用本文第一部分中考虑的转换器模型。 HTS材料特性模型的参数是通过比较通过计算获得的数据以及通过实验室设备模型中力相互作用的实验研究来确定的。在电磁场分析的基础上，针对宏观模型计算出了磁链和电流在线圈中的作用以及永磁体的运动。机电转换器的运行参数的计算结果以线圈中电流的幅频特性，永磁体运动幅值以及电气和机械功率的形式显示。确定功率，效率和电流相位对谐振频率上的有效机械负载的依赖性。将获得的特性与没有HTS元件的类似转换器的仿真数据进行比较。结论是，高温超导元件显着改变了电能转化为机械能的参数。结果表明，具有大型HTS元件的机电转换器比传统设计的转换器更有效。

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来源
《Russian electrical engineering》 |2016年第7期|403-408|共6页
作者
P. A. Dergachev; Yu. V. Kulaev; P. A. Kurbatov; E. P. Kurbatova;
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作者单位

Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia;

Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia;

Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia;

Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia;

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收录信息美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
bulk high-temperature superconductor; electromechanical converter; mathematical model; calculation parameters; experimental investigations;

机译：大块高温超导体;机电转换器数学模型;计算参数;实验研究;

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