王 睿， 王玉彬， 朱新凯

[1.中国石油大学(华东)新能源学院，山东 青岛 266580；

2.东南大学 电气工程学院， 江苏 南京 210096]

0 引 言

近年来，随着直驱风力发电技术的快速发展，对发电机的功率密度以及容量等级要求越来越高。传统直驱发电机因其体积和重量过大，限制了风力发电技术的进一步发展。与传统直驱发电机相比，超导直驱发电机则因具有体积和重量小、结构紧凑、功率密度和效率高、稳定性好等优点[1-2]，受到广泛关注。与低温超导电机(LTSM)相比，高温超导电机(HTSM)的制冷系统技术难度及所需制冷量大大降低，得到了快速发展[3-4]。得益于超导线材的高通流能力，HTSM的励磁绕组部分采用超导励磁绕组[5]取代常规永磁体或铜质励磁绕组，较少匝数的超导励磁线圈即可产生强气隙磁场，使大容量HTSM体积和质量大大减小。因此，HTSM在直驱风力发电、船舶电力推进以及航天发射等领域具有潜在的应用前景。

超导线材维持超导性必须同时满足临界电流Jc、临界温度Tc以及临界磁场Hc[6]3个临界条件。当超导线材放置在低温冷却介质中，如(77 K)的液氮环境下，可以满足其对临界温度的要求。但当超导(SC)线圈位于磁场环境复杂的电机系统中时，磁力线一旦沿铁心进入励磁磁场环境,很容易影响超导励磁线圈的超导特性，导致其脱离超导状态[7]。因此，研究HTSM中SC线圈周围的磁场变化对超导线材临界电流的影响，对预防超导励磁线圈失超具有一定借鉴价值。

为减弱磁场对SC线圈的影响，降低超导励磁线圈的失超风险，超导电机内部一般会采用电磁屏蔽层。……