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目录1

第一章　超导机理1

1-1　金属的导电性1

1-2　超导现象——完全导电性4

1-3　完全反磁性——迈斯纳效应9

1-4　超导相变及热力学性质10

1-5　二流体模型16

1-6　超导体的电磁性质——伦敦理论19

一、超导体中磁场的透入——伦敦方程19

二、超导体内的电流分布22

1-7　非局域效应与相干长度——皮帕方程23

1-8　超导体的中间态24

1-9　磁通量子化37

1-10　约瑟夫逊效应39

1-11　超导微观理论——BCS理论40

第二章　超导线材47

2-1　超导体的分类47

2-2　理想的第二类超导体50

一、磁化曲线50

二、金兹伯—朗道方程51

三、界面能56

四、混合态的磁结构58

五、临界磁场60

2-3　非理想的第二类超导体63

一、硬超导体的特性63

二、钉扎效应及钉扎力65

三、临界态——比恩—伦敦模型70

四、磁通跳跃72

2-4　超导体的不稳定现象75

一、电流退化现象75

二、低磁场下的不稳定性76

三、锻炼效应77

2-5　稳定化技术78

一、动态稳定化78

二、绝热稳定化83

三、完全稳定的超导线85

2-6　实用超导线86

一、合金系超导线86

二、化合物系超导线89

2-7　交流超导线90

一、弱磁场下的交流损耗91

二、强磁场下的交流损耗92

三、多芯细丝复合超导线的交流特性97

第三章　低温技术101

3-1　液氦101

3-2　低温的获得106

一、利用焦耳—汤姆逊效应制冷106

二、膨胀机制冷110

3-3　氦液化器115

一、级联式氦液化器（林德型液化器）115

二、带膨胀机的氦液化器（克劳德型液化器）116

一、贮液杜瓦容器118

3-4　低温容器118

二、低温恒温器119

3-5　低温测量120

一、低温温度测量120

二、液面测量123

第四章　超导应用126

4-1　电力方面的应用126

一、超导电力电缆126

二、超导变压器134

三、超导限流器135

四、超导贮能装置136

五、超导磁流体发电机138

4-2　交通运输上的应用141

一、超导磁浮列车141

二、超导船舶推进147

4-3　超导强磁的其它应用148

一、超导磁分离装置148

二、超导核磁共振成像（NMR-CT）装置150

三、超导核磁共振（NMR）谱仪153

四、热核聚变装置154

4-4　超导的弱电应用159

一、超灵敏的磁、电测量仪器160

二、微波器件和红外探测器163

三、超导快速信号处理器165

四、计量标准167

五、超导电子计算机168

六、超导放大器169

七、超导天线172

八、超导磁屏蔽174

九、超导陀螺仪175

第五章　直流超导电机176

5-1　概述176

一、盘形超导单极电机182

5-2　超导单极电机的结构182

二、筒形超导单极电机184

5-3　直流超导电机的磁场屏蔽186

5-4　旋转集流装置187

一、常规电刷与集流环188

二、炭纤维电刷与集流环189

三、液态金属集电环190

5-5　超导单极电机的励磁磁场计算197

6-1　超导汽轮发电机概述200

一、超导汽轮发电机的发展概况200

第六章　超导汽轮发电机的结构200

二、超导汽轮发电机的经济性207

6-2　超导汽轮发电机的基本结构原理207

6-3　定子结构212

6-4　转子结构222

一、超导励磁绕组226

二、热辐射屏229

三、力矩管231

四、轴端热交换器232

五、真空绝热及密封233

六、轴向冷收缩的补偿结构235

七、电磁阻尼屏237

八、励磁绕组引线239

九、具有惯性转子部件的新颖转子结构249

十、具有导磁转子外层的转子结构251

6-5　氦传输装置251

第七章　超导同步电机的电磁场及参数256

7-1　超导同步电机磁场的两维解256

一、励磁磁场的分析256

二、电枢磁场的分析265

一、电枢磁场的分析271

7-2　超导同步电机磁场的三维解271

二、励磁磁场的分析279

7-3　超导汽轮发电机中的磁场分布282

7-4　电感计算285

一、励磁绕组的自感Lf285

二、电枢绕组一相的自感La286

三、电枢绕组相与相间的互感Mab286

四、励磁绕组与一相电枢绕组间的互感Mfa287

五、转子阻尼屏的自感系数LD/N？287

六、转子阻尼屏与励磁绕组间的互感系数MDf/Ne287

7-5　电抗计算288

七、转子阻尼屏与一相电枢绕组间的互感系数MDa/Ne288

一、直轴同步电抗xd289

二、交轴同步电抗xq289

三、直轴瞬变电抗x′d289

四、交轴瞬变电抗x′q290

五、直轴超瞬变电抗x″d290

八、逆序电抗x2291

九、零序电抗x0291

七、顺序电抗x1291

六、交轴超瞬变电抗x″q291

第八章 超导同步发电机的特性及转子阻尼、屏蔽系统292

8-1　超导同步发电机系统的数学模型292

一、超导同步发电机的数学模型292

二、电力系统的数学模型296

三、发电机组的运动方程297

8-2　相量图及容量、效率计算298

一、超导同步发电机的相量图298

二、容量、损耗及效率计算303

8-3　超导同步发电机的稳态特性306

一、空载特性E0＝f（If）306

三、负载特性V＝f（If）307

二、三相稳态短路特性IK＝f（If）307

四、发电机的电压变化率△V308

五、V形曲线I＝f（If）308

六、稳态电磁力309

8-4　超导同步发电机的暂态特性312

一、电压上升特性312

二、三相突发短路特性315

三、故障排除的临界时间tc317

四、暂态转矩及暂态电磁力318

五、转子阻尼屏中的涡流损耗323

六、短路故障引起的励磁电流变化324

8-5　转子阻尼、屏蔽系统概述325

8-6　转子屏蔽系统的电磁场分析327

8-7　超导励磁绕组的屏蔽333

一、屏蔽率s（f）333

二、屏蔽后的转子磁场阶跃响应336

三、外磁屏及励磁绕组对转子屏蔽的影响337

8-8　电机转子振荡的阻尼339

8-9　超导汽轮发电机的实际数据345

一、我国研制的超导汽轮发电机的数据345

二、国外超导汽轮发电机的数据347

参考文献353