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Type: Tese
Title: Carregamento indutivo de corrente em laços supercondutores
Author(s)/Inventor(s): Cruz, Vagner Santos da
Advisor: Ferreira, Antônio Carlos
Co-advisor: Andrade Junior, Rubens de
Abstract: Os supercondutores de baixa temperatura crítica podem conduzir correntes persistentes praticamente sem perdas, pois a técnica para realizar as emendas está bem desenvolvida e as perdas resistivas são desprezíveis. A substituição desses supercondutores por supercondutores de alta temperatura crítica pode reduzir muito o custo com refrigeração, contudo, as perdas resistivas relacionadas as emendas ainda são relevantes. Bobinas fabricadas com laços de fitas supercondutoras de alta temperatura crítica não possuem emendas, e portanto podem transportar correntes em modo persistente. Como não há terminais, sua corrente deve ser induzida através de técnicas de carregamento. Nesta tese, são investigados os mecanismos que provocam indução de corrente persistente em laços supercondutores na ausência de campo externo, e os resultados mostraram que existem limites inferiores e superiores para indução da corrente persistente, e que o surgimento de hot spots pode prejudicar o carregamento. São propostos modelos transitórios para o campo elétrico no laço, que levam em consideração as variações de corrente e a potência dissipada na fita, que foram validados por uma ferramenta de ajuste não-linear do software Matlab. Os resultados dos ajustes mostraram boa concordância com os dados experimentais, demonstrando a validade dos modelos. E proposto um novo método para medição da corrente crítica em laços supercondutores e também é apresentada uma nova geometria de bobina com laços que, além de exigir um sistema de indução menos robusto, pode facilitar o carregamento na presença de campo magnético.
Abstract: Low critical temperature superconductors can conduct persistent currents almost without losses, because the technique to make the joints is well developed and the resistive losses are negligible. The replacement of these superconductors by hightemperature superconductors can greatly reduce refrigeration costs. However, the resistive losses related to the joints are relevant. Coils made with loops of high temperature superconducting tape have no joints, and therefore can conduct current in persistent mode. Since there are no terminals, its current must be induced through loading techniques. In this thesis, are investigate the mechanisms that cause induction of persistent current in the superconducting loops in the absence of external field and the results showed that there are lower and higher limits for persistent current induction, and that the appearance of hot spots can impair the charging. Transient models are proposed for the electric field in the loop which take into account the variations of current and power dissipated in the tape, which were validated by a nonlinear adjustment tool from Matlab software. The adjustments results showed good agreement with the experimental data, demonstrating the validity of the models. It is proposed a new method for measuring of the critical current in superconducting loops, and a new coil geometry with loops is presented that not only require a less robust induction system, but can also facilitate charging in the presence of magnetic field.
Keywords: Engenharia elétrica
Magnetização por pulsos
Fitas parcialmente cortadas
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jun-2018
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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