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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FCL129

8.2.3 饱和铁心电感型FCL130

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

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