[实用新型]一种高温超导绕组交流损耗测试装置

说明书

本申请提供一种高温超导绕组交流损耗测试装置，包括：交流电源模块、试验电路、测试模块和中央处理器；试验电路包括高温超导线圈和补偿线圈，高温超导线圈与补偿线圈串联；交流电源模块串联于试验电路中；测试模块的电压测试端并联于高温超导线圈的两端，测试模块连接有与补偿线圈互感的激励线圈，测试模块可为激励线圈提供与补偿线圈相同相位的电流；中央处理器与交流电源模块以及测试模块通信连接。本申请达到了使交流损耗的测量更加准确的技术效果，解决了高温超导线圈的无功功率远大于有功功率，导致交流损耗测量的损耗功率信号远小于无功功率的信号，即在一个非常大的量程内测量一个非常小的信号，导致难以测量准确的技术问题。

技术领域

本申请涉及高温超导材料测试技术领域，尤其涉及一种高温超导绕组交流损耗测试装置。

背景技术

高温超导材料具有载流能力大，直流无损耗的特点，然而，高温超导材料处于交流磁场中或承载交流电流时，会产生阻性损耗，常见的高温超导带材在自场或外场作用下，在77K的温度下，超导带材产生的交流损耗会为制冷系统带来至少15倍的能量损耗，并且可能造成带材局部失超，严重威胁超导磁体的安全运行。

现有的交流损耗测量方法有热测法、磁测法和电测法：热法测量范围广，但灵敏度低，平衡时间久，耗时长；磁测法灵敏度高，但必须是静态测量，且只能测量超导体单位体积的磁滞损耗，其应用有一定的局限性；电测法操作方便直观，灵敏度高，测量时间较短，但受测量引线布局影响大，容易受外界电磁的干扰。

在采用电测法进行交流损耗测量时，有功功率即为高温超导线圈的交流损耗，无功功率主要来自高温超导线圈电感引起的磁场储能与释放，由于高温超导线圈的无功功率远大于有功功率，导致交流损耗测量的损耗功率信号远小于无功功率的信号，即在一个非常大的量程内测量一个非常小的信号，导致难以测量准确。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种高温超导绕组交流损耗测试装置，解决高温超导线圈的无功功率远大于有功功率，导致交流损耗测量的损耗功率信号远小于无功功率的信号，即在一个非常大的量程内测量一个非常小的信号，导致难以测量准确的技术问题。

有鉴于此，本申请提供一种高温超导绕组交流损耗测试装置，包括：交流电源模块、试验电路、测试模块和中央处理器；

所述试验电路包括高温超导线圈和补偿线圈，所述高温超导线圈与所述补偿线圈串联；

所述交流电源模块串联于所述试验电路中；

所述测试模块的电压测试端并联于所述高温超导线圈的两端，所述测试模块连接有与所述补偿线圈互感的激励线圈，所述测试模块可为所述激励线圈提供与所述补偿线圈相同相位的电流；

所述中央处理器与所述交流电源模块以及所述测试模块通信连接。

进一步的，所述测试模块包括采集卡、罗氏线圈和差分放大器；

所述中央处理器与所述采集卡通信连接；

所述采集卡与所述罗氏线圈以及所述差分放大器连接；

所述差分放大器与所述激励线圈连接；

所述差分放大器的两电压测试端并联于所述高温超导线圈的两端。

进一步的，还包括补偿电容；

所述补偿电容串联于所述试验电路上。

进一步的，所述交流电源模块包括信号发生器和变压器；

所述中央处理器与所述信号发生器通信连接；

所述信号发生器的输出端与所述变压器的初级线圈串联；

所述变压器的次级线圈串联于所述试验电路中。

进一步的，还包括功率放大器；