80T脈沖強(qiáng)磁體理論分析研究.pdf

1、本文對由電容器電源供電的脈沖磁體的設(shè)計(jì)和性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究內(nèi)容包括放電計(jì)算、應(yīng)力計(jì)算以及冷卻分析。材料的極限應(yīng)力決定了磁場峰值，而焦耳熱決定了脈寬。
　　 在放電分析中，主要分析了電阻熱效應(yīng)、磁致電阻效應(yīng)以及渦流效應(yīng)對脈沖磁體磁場波形和溫度分布的影響；磁致電阻效應(yīng)和渦流效應(yīng)增加電阻，導(dǎo)致磁場峰值減小；而渦流效應(yīng)減小電感，導(dǎo)致上升時(shí)間前移，且導(dǎo)致dBdt在脈沖開始時(shí)刻出現(xiàn)一個(gè)很大的尖峰。盡管如此，磁致電阻效應(yīng)和渦流效應(yīng)對磁

2、場波形的影響比較小，但是對溫度分布的影響甚大。不僅層與層之間的溫度分布不一樣，最內(nèi)層溫度最高；且同一層之間的溫度分布都不一樣，內(nèi)側(cè)比外側(cè)高出100K。
　　 在應(yīng)力分析中，全面考慮了熱應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力以及洛侖茲力；不均勻的溫度和電流密度分布導(dǎo)致等效應(yīng)力增加，而通過施加一定的預(yù)應(yīng)力可以部分抵消。而軸向壓力的施加使得等效應(yīng)力增加，因此在磁體安裝過程中，軸向壓力不宜施加過大。文中也分析了不銹鋼的使用對放電過程和應(yīng)力狀態(tài)的影響。