مدلسازی عددی تلفات جریان متناوب نوارهای ابررسانای دما بالای نسل دوم تحت میدان های مغناطیسی خارجی متغیر به روش اجزاء محدود

امروزه ابررسانایی یکی از فناوری های پیشرو در زمینه های کاربردی بخصوص در زمینه مهندسی برق می باشد. امکان بهره گیری از این فناوری در ساخت تجهزات قدرت الکتریکی با راندمان بیشتر، تلفات کمتر، قابلیت اطمینان بالاتر و نیز ابعاد و اندازه های کوچکتر نسبت به تجهیزات غیرابررسانای موجود، زمینه را برای مطالعه و سرمایه گذاری بیشتر در امر تحقیق و توسعه این فناوری فراهم آورده است. از مهمترین ویژگی های نوارهای ابررسانای دما بالای نسل دوم چگالی جریان بسیار زیاد آنها و نیز تلفات جریان متناوب بسیار کم نسبت به هادی های مسی می باشد. ابررساناهای دما بالای برپایه دوتریم تا 100 برابر چگالی جریان بالاتر از مس و البته قیمتی 20 برابر هادی مسی دارند. میزان تلفات جریان متناوب نوارهای ابررسانا، یکی از محدودیت های مهم طراحی برای کاربردهای تجهیزات قدرت الکتریکی است. بدین منظور روش های متعددی برای اندازه گیری، تخمین و محاسبه این میزان تلفات در منابع معتبر منتشر شده که یکی از روش های موثر، روش های عددی می باشند که کم هزینه، سریع و با توجه به مقایسه آنها با روش های مبتنی بر اندازه گیری، دقیق هم هستند. در این مقاله، مدلسازی عددی برای محاسبه تلفات جریان متناوب نوارهای ابررسانای دما بالای نسل دوم بر پایه دوتریم به روش اجزاء محدود و با استفاده از فرمولسازی H در سه حالت تحت میدان مغناطیسی خارجی، در حالت جریان حامل و نیز اعمال همزمان هر دو حالت انجام شده است. شایان ذکر می باشد در هر حالت، نتایج برای زمانیکه جریان بحرانی مستقل از و یا وابسته به چگالی شار مغناطیسی بوده محاسبه و تحلیل شده است.

Keywords:

ابررساناهای دما بالا , تلفات جریان حامل , تلفات جریان متناوب , روش اجزاء محدود , میدان مغناطیسی خارجی