Bobinas de circuito cerrado no aisladas de superconductores de alta temperatura para sistema de suspensión electro-dinámica
Autores: Lu, Li; Wu, Wei; Yu, Xin; Jin, Zhijian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Bobinas de circuito cerrado no aisladas de superconductores de alta temperatura para sistema de suspensión electro-dinámica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Imanes superconductores
Sistema maglev de alta velocidad
Sistema EDS de flujo nulo
Imanes superconductores de alta temperatura
Entorno de nitrógeno líquido
Modo de corriente persistente
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El sistema de suspensión electrodinámica (EDS) de flujo nulo es un sistema de levitación magnética de alta velocidad factible con velocidades superiores a 600 km/h. Debido a su mayor capacidad de transporte de corriente, los imanes superconductores pueden proporcionar una fuerza supermagnetomotriz que es necesaria para el sistema EDS de flujo nulo, la cual no puede ser proporcionada por electromagnetos e imanes permanentes. Actualmente existe una tecnología de levitación magnética de alta velocidad relativamente madura que utiliza imanes superconductores de baja temperatura (LTS) como núcleo, la cual funciona en la región de temperatura del helio líquido (T 4.2 K). Los imanes superconductores de alta temperatura de segunda generación (HTS) enrollados con cintas REBaCuO (REBCO, RE = tierras raras) funcionan por encima de la región de 20 K y no dependen del helio líquido, el cual es escaso en la Tierra. En este estudio, el módulo de bobinas en circuito cerrado sin aislamiento de HTS fue diseñado para un sistema EDS y excitado con un interruptor de corriente persistente (PCS). El módulo de bobinas de HTS puede funcionar en modo de corriente persistente y mostrar una auténtica autodefensa contra el recalentamiento. Además, en este estudio se diseñó y fabricó un módulo de doble panqueque (DP) de tamaño completo, el cual fue probado en un entorno de nitrógeno líquido (LN2). La corriente crítica del módulo DP fue aproximadamente de 54 A, y pudo funcionar en modo de corriente persistente con una tasa de decaimiento promedio medida durante 12 horas del 0.58% por día.
Descripción
El sistema de suspensión electrodinámica (EDS) de flujo nulo es un sistema de levitación magnética de alta velocidad factible con velocidades superiores a 600 km/h. Debido a su mayor capacidad de transporte de corriente, los imanes superconductores pueden proporcionar una fuerza supermagnetomotriz que es necesaria para el sistema EDS de flujo nulo, la cual no puede ser proporcionada por electromagnetos e imanes permanentes. Actualmente existe una tecnología de levitación magnética de alta velocidad relativamente madura que utiliza imanes superconductores de baja temperatura (LTS) como núcleo, la cual funciona en la región de temperatura del helio líquido (T 4.2 K). Los imanes superconductores de alta temperatura de segunda generación (HTS) enrollados con cintas REBaCuO (REBCO, RE = tierras raras) funcionan por encima de la región de 20 K y no dependen del helio líquido, el cual es escaso en la Tierra. En este estudio, el módulo de bobinas en circuito cerrado sin aislamiento de HTS fue diseñado para un sistema EDS y excitado con un interruptor de corriente persistente (PCS). El módulo de bobinas de HTS puede funcionar en modo de corriente persistente y mostrar una auténtica autodefensa contra el recalentamiento. Además, en este estudio se diseñó y fabricó un módulo de doble panqueque (DP) de tamaño completo, el cual fue probado en un entorno de nitrógeno líquido (LN2). La corriente crítica del módulo DP fue aproximadamente de 54 A, y pudo funcionar en modo de corriente persistente con una tasa de decaimiento promedio medida durante 12 horas del 0.58% por día.