国际电气工程先进技术译丛 高温超导技术在电力装备中的应用 高清可编辑文字版
作者：（美）斯沃恩·辛格·卡尔斯译
出版时间：2017年版
丛编项： 国际电气工程先进技术译丛
内容简介
　　本书系统地介绍了近年来超导电力技术的发展状况，分章节就目前商品化超导材料应用性能、低温制冷设备技术状况和各种高温超导电力装备的工作原理、结构组成、设计方法、模型样机、制造工艺和工程应用进行了详细论述。其中，涉及交/直流电机、电力变压器、故障电流限制器、电力电缆、磁悬浮交通等诸多应用领域，就人们所关心的技术经济性问题，深入分析了各种电力装备及其工程应用的关键要点、存在问题及其解决途径。并且在部分章给出了设计实例，为读者快速掌握技术核心、开展自主设计提供了重要帮助和参考。本书内容具体翔实，涉及知识领域广泛，与同类图书相比，介绍内容更偏重超导装备实用化技术。
目录
译者序
原书序
缩略语
第1 章　引言 1
第2 章　高温超导材料 4
2. 1　概述 4
2. 2　高温超导体背景和专业术语 5
2. 2. 1　背景 5
2. 2. 2　术语 5
2. 3　ＢＳＣＣＯ￣2212 导体 7
2. 4　ＢＳＣＣＯ￣2223 ＯＰＩＴ 线材 8
2. 4. 1　制备工艺 8
2. 4. 2　电气和力学特性 9
2. 5　ＹＢＣＯ￣123 涂层导体 12
2. 6　二硼化镁(ＭｇＢ2 ) 16
2. 7　不同高温超导体的技术现状 19
2. 8　超导磁体设计 19
2. 9　总结 24
参考文献 24
第3 章　冷却与绝热系统 26
3. 1　引言 26
3. 2　低温恒温器结构 26
3. 3　高温超导磁体用低温制冷剂 27
3. 4　采用制冷剂直接冷却方式 28
3. 5　间接或传导冷却 29
3. 6　低温制冷系统 30
3. 6. 1　吉福德￣麦克马洪(Ｇ￣Ｍ) 制冷机 31
3. 6. 2　斯特林制冷机 33
3. 6. 3　脉冲管制冷机 34
3. 7　液氮开环冷却 35
3. 8　磁体材料 36
3. 9　电流引线 36
3. 9. 1　低温超导磁体电流引线 37
3. 9. 2　导冷引线设计 38
3. 10　低温恒温器设计实例 39
3. 10. 1　结构 39
3. 10. 2　热负荷计算 39
3. 10. 3　电流引线 41
3. 10. 4　热传导 41
3. 10. 5　制冷机的选择 42
3. 11　总结 42
参考文献 43
第4 章　旋转交流电机 44
4. 1　引言 44
4. 2　拓扑结构 44
4. 3　分析与参数计算 46
4. 3. 1　磁路和谐波分量 46
4. 3. 2　参数计算 52
4. 3. 3　电机端部参数 58
4. 4　设计 64
4. 4. 1　定子绕组设计问题 64
4. 4. 2　励磁绕组设计问题 66
4. 4. 3　电磁屏蔽罩设计问题 69
4. 4. 4　损耗和效率计算 69
4. 4. 5　设计实例 70
4. 5　制造问题 78
4. 5. 1　超导励磁绕组及其冷却系统 78
4. 5. 2　低温励磁绕组到室温轴的转矩传递 80
4. 5. 3　定子绕组 80
4. 6　仿真 81
4. 7　发电机 81
4. 7. 1　高速发电机 82
4. 7. 2　中速发电机 83
4. 8　电动机 86
4. 8. 1　高速电动机 87
4. 8. 2　低速电动机 88
4. 9　总结 90
参考文献 90
第5 章　旋转直流单极电机 93
5. 1　引言 93
5. 2　原理 93
5. 3　结构 94
5. 4　设计难点 95
5. 5　原型样机 97
5. 6　总结 98
参考文献 98
第6 章　交流同步单极电机 100
6. 1　引言 100
6. 2　原理 100
6. 3　设计分析 102
6. 4　设计难点 102
6. 5　原型样机 103
6. 6　总结 103
参考文献 103
第7 章　变压器 105
7. 1　引言 105
7. 2　结构 106
7. 3　设计分析 109
7. 3. 1　铁心尺寸 111
7. 3. 2　50 ＭＶＡ 实例设计 112
7. 4　技术难题 120
7. 5　制造问题 121
7. 6　原型 122
7. 7　总结 122
参考文献 122
第8 章　故障限流器 124
8. 1　引言 124
8. 2　原理和结构 125
8. 2. 1　电阻型故障限流器 126
8. 2. 2　屏蔽铁心型感性ＦＣＬ 129
8. 2. 3　饱和铁心电感型ＦＣＬ 130
8. 3　设计流程 132
8. 3. 1　实例设计———电阻型故障限流器 134
8. 3. 2　实例设计———饱和铁心型故障限流器 143
8. 4　面临的问题 147
8. 4. 1　电阻型故障限流器的问题 147
8. 4. 2　电感型故障限流器的问题 148
8. 5　制造问题 149
8. 6　原型样机 149
Ⅹ 高温超导技术在电力装备中的应用
8. 6. 1　美国超导公司(ＡＭＳＣ) 的故障限流器 149
8. 6. 2　ＳｕｐｅｒＰｏｗｅｒ 公司的故障限流器 150
8. 6. 3　Ｚｅｎｅｒｇｙ Ｐｏｗｅｒ 公司的故障限流器 151
8. 6. 4　Ｎｅｘａｎｓ 公司的故障限流器 152
8. 7　总结 153
参考文献 153
第9 章　电缆 156
9. 1　引言 156
9. 2　结构 158
9. 2. 1　阻性低温电缆 158
9. 2. 2　高温超导电缆 159
9. 3　设计分析 161
9. 3. 1　低温电缆分析 161
9. 3. 2　高温超导电缆分析 164
9. 4　面临的问题 173
9. 4. 1　阻性低温电缆的问题 173
9. 4. 2　高温超导电缆的问题 175
9. 5　制造问题 177
9. 5. 1　阻性低温电缆的问题 177
9. 5. 2　高温超导电缆的问题 178
9. 6　原型 179
9. 6. 1　阻性低温电缆 179
9. 6. 2　高温超导电缆———高压等级 180
9. 6. 3　高温超导电缆———中压等级 181
9. 6. 4　ＴｒｉａｘＴＭ高温超导电缆———低压等级 182
9. 7　总结 183
参考文献 184
第10 章　磁悬浮交通 186
10. 1　引言 186
10. 2　结构 186
10. 2. 1　电动悬浮 187
10. 2. 2　电磁悬浮 189
10. 3　设计分析 191
10. 3. 1　电动磁悬浮 191
10. 3. 2　电磁悬浮 193
10. 4　问题(技术/经济) 195
10. 4. 1　ＥＤＳ 系统面临的问题 195
10. 4. 2　ＥＭＳ 系统面临的问题 196
10. 5　制造问题 196
10. 6　原型样机 197
10. 6. 1　诺斯罗普.格鲁门公司的概念 197
10. 7　总结 203
参考文献 203
第11 章　磁体应用 205
11. 1　引言 205
11. 2　空心磁体 206
11. 2. 1　高场磁体 206
11. 2. 2　低场磁体 208
11. 3　铁心磁体 211
11. 3. 1　束流偏转 211
11. 3. 2　感应加热 211
11. 3. 3　同步加速器 213
11. 4　总结 214
参考文献 214