YBCO bazlı Maglev sistemleri manyetik kuvvet sabitinin farklı alan şartlarında incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı boyutlardaki kalıcı mıknatısların (PM), farklı manyetik yönelim dizilimleri ile oluşturulan manyetik kılavuzlama yolları (PMG) ile üstten tohumlama yöntemiyle üretilmiş tek tohumlu silindir YBCO külçe yüksek sıcaklık süperiletkeni (HTS) arasındaki manyetik kaldırma performansı incelendi ve böylece geliştirilmekte olan HTS/PMG bazlı Maglev araçlarının manyetik kararlılığının artırılmasına katkı sağlamaya çalışıldı. Maglev sistemlerinin manyetik kaldırma performansı ve manyetik sertlik değerleri, oluşturulan Manyetik Kaldırma Kuvveti Ölçüm Sistemi ile ölçüldü. Farklı HTS/PMG konfigürasyonları için düşey, yatay manyetik kuvvet ve manyetik kuvvet sabiti ölçümleri alanlı ve alansız soğutma şartlarında ve farklı yüksekliklerde alındı. Laboratuvar çalışmaları öncesinde birkaç PMG dizilimi için COMSOL Multiphysics 3.5a paket program kullanılarak manyetik alan modellemesi yapıldı. Bu sayede deney geometrisinin daha verimli olması sağlandı. Elde edilen veriler ışığında PMG kutup sayısı arttıkça YBCO bazlı Maglev sisteminin manyetik kaldırma performansı arttığı görüldü. Sunulan hibrit model, düşey yönde manyetik kuvvet sabitini iyileştirmesine rağmen yatay manyetik kuvvet sabiti değerini azaltıcı etki göstermiştir. Ayrıca, sistemin düşey ve yatay kararlılığının soğutma yüksekliği (CH) ve çalışma yüksekliği (WH) ile yakından ilişkili olduğu görüldü. Bu verilerin süperiletken Maglev tasarımında yararlı olabileceği düşünülmektedir. In this study, magnetic levitation performance was investigated between the top-seeded melt-growth cylindrical bulk high temperature superconductor (HTS) YBCO's and different permanent magnetic guideway (PMG). The goal of this study is to enhance the magnetic stability of superconducting Maglev systems. Firstly, the magnetic field profiles of different PMGs were modelled via COMSOL Multiphysics 3.5a package software and these results provided efficient experimental geometry. After modelling, magnetic levitation performance was measured between HTS YBCO's and several PMG with different pole arrays for different cooling conditions via the Magnetic Force Measurement System. Also, both levitation and guidance stiffness values were compared for several HTS/PMG arrangements and different cooling heights (CHs). It was seen that the more numbers of magnetic poles is effective in increasing the stability of Maglev systems. The presented hybrid model, although it enhances the vertical magnetic stiffness, it shows reducing effect on the lateral magnetic stiffness. Also, these results showed that the levitation and guidance stiffness is closely related to the CHs and working heights (WHs). These data may be helpful to the design of the superconducting Maglev system.