本文针对使用YBCO带材的螺线管型SMES,使用Ansoft Maxwell建立了其电磁模型.考虑到YBCO带材临界电流的各向异性,利用Ansoft Maxwell场计算器建立了与线材呈40°角的最大磁场强度的函数.实现了YBCO磁体临界电流、实际运行电流及实际储能容量的快速准确的计算.变换了磁体形状变量空间,并利用参数化计算缩小搜索范围,以缩短优化算法的收敛时间.基于以上工作,结合Ansoft Maxwell提供的遗传算法优化工具,实现了对100KJ螺线管型超导磁体的设计,并对优化计算结果进行了分析.
利用HFSS仿真软件对一种基于电感耦合的新型磁芯螺线管微电感进行设计,并优化得出其结构参数,该电感尺寸为7 mm×6.6 mm×0.44 mm。利用Agilent E4294A射频阻抗/材料分析仪对微机电系统(MEMS)工艺实现的该新型螺线管微电感进行了性能测试分析。测试结果表明:该电感在1 MHz~20 MHz频率范围内保持较高的电感值和品质因数Q,测试结果与仿真结果较好的吻合,电感值是相同几何结构参数下空心电感的16倍以上,在10 MHz频率时,微电感的电感值为1.17μH,Q值达到50。
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