科研团队
高功率密度超导电磁装备可靠性与轻量化研究团队
发表时间:2025-09-17 阅读次数:

1.团队简介

团队组建于2025年,主要负责人为浙江省级高层次人才王韬教授。团队成员10名,其中教授2名,副教授3名,讲师2名,研究辅助人员3名。团队面向高端医疗装备、高速磁悬浮、新能源发电、航空电推进及超导储能等高功率密度电磁装备应用,开展高温超导磁体的多尺度场路结合与多物理场协同仿真、屏蔽电流三维建模、极端电磁应力与金属疲劳机理研究;重点突破基于CFRP增强结构与磁阻尼释能相结合的失超保护技术,实现1kA/mm⟡以上工程电流密度,与在强背景磁场中的高可靠轻量化设计。

团队灵活运用人工智能,电气工程,机械工程,材料工程等6大学科交叉的创新方法,致力于针对不同电磁装备中核心部件之高温超导磁体的从原理设计到工程应用中的重大工程问题制定解决方案,设计技术工艺,实施技术验证,并最终迈向其工程实用化,助力基于二代ReBCO高温超导的高功率密度电磁装备的工业普及。

图1高温超导磁体研究方向概述

图2高功率密度动力电机研究方向概述

近五年,承接各类纵向与横向项目5项,项目总经费超2000万元,发表SCI论文20余篇,授权发明专利10项,“高磁场MRI用婴儿生命维持系统关键技术研发”在2024年第九届中国创新挑战赛(宁波)中斩获优胜奖。

2.团队代表性成果

①面向高端医疗装备应用的高磁场精度高温超导磁体成型技术

图3高精度高温超导磁体绕线精度控制方法及其成型后磁场误差指标

②高温超导磁体磁场精度矫正技术

图4基于励磁与屏蔽电流抑制的磁场校正技术

③基于人工智能算法的高温超导磁体电磁结构优化技术

图5基于改进型遗传算法与粒子群算法进行的高温超导磁体电磁结构优化案例

④无绝缘高温超导磁体多物理场建模及其电磁特性分析技术

图6无绝缘高温超导磁体电磁热耦合建模与电磁特性分析结果(此成果首次阐明了无绝缘高温超导磁体独特的失超特性)

⑤高温超导磁体力学结构特性分析与优化技术

图6海上风电高温超导定子磁体电磁力耦合特性分析与抗电磁力增强结构设计

⑥高温超导磁体绕组的材料力学特性(金属疲劳与蠕变等)研究

图7高温超导磁体ReBCO绕组疲劳、松弛与蠕变特性测试与建模分析

⑦企业服务


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