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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YBCO帶材臨界電流的各向異性,利用Ansoft Maxwell場計算器建立了與線材呈40°角的最大磁場強度的函數.實現了YBCO磁體臨界電流、實際運行電流及實際儲能容量的快速準確的計算.變換了磁體形狀變量空間,并利用參數化計算縮小搜索范圍,以縮短優化算法的收斂時間.基于以上工作,結合Ansoft Maxwell提供的遺傳算法優化工具,實現了對100KJ螺線管型超導磁體的設計,并對優化計算結果進行了分析.
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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行設計,并優化得出其結構參數,該電感尺寸為7 mm×6.6 mm×0.44 mm。利用Agilent E4294A射頻阻抗/材料分析儀對微機電系統(MEMS)工藝實現的該新型螺線管微電感進行了性能測試分析。測試結果表明:該電感在1 MHz~20 MHz頻率范圍內保持較高的電感值和品質因數Q,測試結果與仿真結果較好的吻合,電感值是相同幾何結構參數下空心電感的16倍以上,在10 MHz頻率時,微電感的電感值為1.17μH,Q值達到50。
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