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本文針對使用YBCO帶材的螺線管型SMES,使用Ansoft Maxwell建立了其電磁模型.考慮到Y(jié)BCO帶材臨界電流的各向異性,利用Ansoft Maxwell場計(jì)算器建立了與線材呈40°角的最大磁場強(qiáng)度的函數(shù).實(shí)現(xiàn)了YBCO磁體臨界電流、實(shí)際運(yùn)行電流及實(shí)際儲能容量的快速準(zhǔn)確的計(jì)算.變換了磁體形狀變量空間,并利用參數(shù)化計(jì)算縮小搜索范圍,以縮短優(yōu)化算法的收斂時(shí)間.基于以上工作,結(jié)合Ansoft Maxwell提供的遺傳算法優(yōu)化工具,實(shí)現(xiàn)了對100KJ螺線管型超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì),并對優(yōu)化計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析.
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利用HFSS仿真軟件對一種基于電感耦合的新型磁芯螺線管微電感進(jìn)行設(shè)計(jì),并優(yōu)化得出其結(jié)構(gòu)參數(shù),該電感尺寸為7 mm×6.6 mm×0.44 mm。利用Agilent E4294A射頻阻抗/材料分析儀對微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝實(shí)現(xiàn)的該新型螺線管微電感進(jìn)行了性能測試分析。測試結(jié)果表明:該電感在1 MHz~20 MHz頻率范圍內(nèi)保持較高的電感值和品質(zhì)因數(shù)Q,測試結(jié)果與仿真結(jié)果較好的吻合,電感值是相同幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)下空心電感的16倍以上,在10 MHz頻率時(shí),微電感的電感值為1.17μH,Q值達(dá)到50。