超导线圈临界电流密度:评估超导材料在特定磁场下的载流能力,参数包括临界电流值(单位:A)、磁场强度范围(0-10T)、温度条件(4.2-77K)。
直流电阻损耗:测量超导电机运行时的电阻损耗,参数包括直流电流范围(0-1000A)、温度范围(4.2-300K)、电阻测量精度(±0.1μΩ)。
交流损耗:评估交变电流下的能量损耗,参数包括频率范围(50Hz-10kHz)、磁通量变化率(0-1T/s)、损耗功率测量精度(±2%)。
热稳定性:测试超导材料从超导态到正常态的转变特性,参数包括失超临界时间(ms级)、温度梯度(≤1K/cm)、最小失超能(mJ/cm³)。
冷却系统效率:测量低温介质的冷却能力和能耗,参数包括制冷功率(kW级)、温度维持范围(4.2±0.1K)、介质流量(L/min级)、能耗比(kJ/kW·h)。
电磁转矩特性:分析电机在不同负载下的转矩输出,参数包括转速范围(0-3000rpm)、转矩值(0-500N·m)、相位差(°)、转矩波动率(%)。
铁芯涡流损耗:评估铁芯材料在交变磁场中的涡流损耗,参数包括磁场频率(50Hz-10kHz)、磁感应强度(0-2T)、铁芯厚度(0.1-5mm)、损耗系数(W/kg·T²)。
绝缘性能:检测电机各部件的绝缘电阻和耐压能力,参数包括绝缘电阻值(GΩ级)、击穿电压(kV级)、测试电压频率(50Hz)、局部放电量(pC级)。
轴承摩擦损耗:测量轴承在运行中的摩擦损耗,参数包括转速范围(0-3000rpm)、径向载荷(0-10kN)、轴向载荷(0-5kN)、摩擦力矩(mN·m级)。
效率综合测试:计算电机输入输出功率比,参数包括输入电功率(kW级)、输出机械功率(kW级)、环境温度(20±5℃)、效率计算误差(≤0.5%)。
超导磁通钉扎能力:评估超导材料抑制磁通运动的能力,参数包括钉扎力密度(N/m²)、临界电流衰减速率(%/h)、磁通蠕动临界场(T级)。
高温超导导线:用于超导电机绕组的铌钛合金(NbTi)或钇钡铜氧(YBa₂Cu₃O₇)基导线材料,直径0.1-1mm,临界电流≥100A/cm(77K, 0T)。
低温制冷系统:包含液氦/液氢循环装置、冷头及绝热结构的冷却单元,制冷量50-500W@4.2K,用于维持超导电机低温环境。
超导定子铁芯:采用ReBCO涂层或MgB₂材料的叠片式铁芯组件,铁芯外径500-3000mm,叠片厚度0.1-1mm,铁损≤1W/kg(50Hz, 1T)。
超导转子结构:包含超导线圈、支撑结构和冷却通道的旋转部件,转子直径300-2000mm,转速0-3000rpm,线圈匝数100-1000匝。
超导电机控制器:用于调节超导电流和功率输出的电力电子装置,输入电压380VAC,输出电流0-1000A,控制精度±0.5%。
高温超导带材:基于Bi₂Sr₂CaCu₂O₈(Bi-2212)或Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀(Bi-2223)的涂层导体带材,宽度10-100mm,厚度0.1-0.5mm,临界电流≥100A/cm(77K, 0T)。
超导磁体组件:用于产生强磁场的螺线管或Halbach阵列磁体,磁体孔径100-1000mm,中心磁场5-20T,磁场均匀度≤1%。
低温绝缘材料:在液氮温度下保持绝缘性能的聚合物或陶瓷基材料,包括聚酰亚胺薄膜、氧化铝陶瓷,击穿电压≥100kV/mm(77K)。
超导电机机壳:采用铝合金或不锈钢材质的非磁性支撑结构,机壳外径600-3500mm,壁厚10-50mm,抗拉强度≥300MPa。
超导电机测试平台:集成电源、传感器、数据采集系统的综合试验装置,最大输出功率1MW,采样频率100kHz,支持多参数同步测量。
超导电流引线:连接室温电源与低温超导电机的过渡部件,包括低温段(铜或铌钛合金)和室温段(铜),漏热≤1W/K(4.2K)。
IEC 61788-22:2018 测量超导材料临界电流的标准方法,规定了直流法、交流法等测试流程及数据处理要求。
GB/T 31522-2015 超导带材临界电流测试方法,明确了液氦环境下的四引线法测试步骤及精度要求。
ASTM D257-14 测量固体电绝缘材料直流电阻或电导的标准试验方法,适用于超导电机绝缘部件的电阻测试。
ISO 15118-3:2015 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验 第3部分:机械负荷,参考用于超导电机转子的机械振动测试。
GB/T 13542.4-2006 电气用热固性树脂工业硬质圆形层压管 第4部分:试验方法,涉及低温绝缘材料的机械性能测试。
IEC 60034-30-1:2014 旋转电机 效率等级 第1部分:IE代码的定义和确定方法,规定了电机效率的计算方法及等级划分。
ASTM A342/A342M-14 测试奥氏体不锈钢棒材、线材、型材和锻件的标准试验方法,适用于超导电机支撑结构的材料性能测试。
GB/T 20833-2016 旋转电机 定子成型线圈和槽内导体绝缘的热老化试验方法,用于评估超导电机绕组绝缘的热稳定性。
ISO 6474-1:2019 外科植入物 陶瓷材料 第1部分:高纯氧化铝陶瓷材料,参考用于低温环境下陶瓷绝缘件的性能要求。
GB/T 10068-2008 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值,规定了电机振动测试的方法和限值。
超导临界电流测试系统:采用四引线法测量,支持磁场强度0-10T(通过电磁铁提供),温度范围4.2-300K(配合低温恒温器),用于超导材料临界电流密度检测,测量精度±1%。
直流低电阻测试仪:内置恒流源(0-100A)和高灵敏度电压表,量程0.1μΩ-100MΩ,精度0.1%,可测量超导电机绕组及连接部件的直流电阻损耗。
交流损耗测量装置:基于电感桥法,频率范围0.1Hz-10kHz,支持交变电流(0-500A)激励,测量超导线圈在交变电流下的损耗功率,精度±2%。
热稳定性测试平台:配备高灵敏度温度传感器阵列(精度±0.1mK)和时间分辨率为1ms的数据采集系统,用于监测超导材料失超过程的温度变化及失超传播速度。
液氦循环制冷机:采用闭式循环设计,制冷量50W@4.2K,提供稳定低温环境,用于超导电机冷却系统效率测试,能耗监测精度±0.5%。
电磁转矩测量仪:采用应变式扭矩传感器,量程0-500N·m,精度0.2%,可实时采集电机不同负载下的转矩数据,支持转速同步测量(精度±0.1rpm)。
铁芯涡流损耗测试系统:集成高频电源(0-10kHz,0-500V)和磁通量测量模块(精度±0.5%),频率范围50Hz-10kHz,测量铁芯材料的涡流损耗,误差≤1%。
高压绝缘耐压测试仪:输出电压0-100kV(AC),精度1%,可测量超导电机绝缘部件的击穿电压和泄漏电流,支持局部放电检测(精度±5pC)。
轴承摩擦力矩测量装置:采用扭转传感器(量程0.1mN·m-10N·m,精度0.5%)和转速控制器(精度±0.1rpm),测量轴承在不同转速(0-3000rpm)和载荷(0-10kN)下的摩擦损耗。
电机效率综合测试台:集成功率分析仪(精度±0.2%)、转矩转速传感器(精度±0.1%)和环境温湿度传感器(精度±0.5℃,±2%RH),可同步采集输入输出功率及环境参数,效率计算误差≤0.5%。
超导磁通钉扎测试装置:配备脉冲磁场发生器(0-5T,上升时间≤1ms)和磁通运动监测系统(分辨率≤1μm),用于评估超导材料的磁通钉扎能力,测量钉扎力密度(精度±5%)。
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