第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2025
省赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
特等奖
未转化
否
本项目提出了一种具有主动磁屏蔽功能的分布式超导电枢电机（DSAWM），通过将高温超导（HTS）材料Bi-2223应用于定子电枢绕组，结合永磁体励磁和主动磁屏蔽技术，实现了高功率密度、高效率和无刷化运行。核心创新包括： 1. 分布式超导电枢设计：采用Bi-2223超导带材绕制电枢绕组，载流密度达275A/mm²（铜线的50倍），显著提升功率密度。 2. 主动磁屏蔽层：在超导线圈外设置Bi-2223叠压屏蔽层，抑制外部磁场（0.1T）对超导载流能力的影响，屏蔽效果达81%。 3. 模块化定子结构：通过“L”形硅钢片叠压和磁场调制技术，优化气隙磁场分布，降低转矩脉动，空载反电势提升6.2%。 样机测试显示，10kW DSAWM的转矩密度达141.08kN·m/m³（较传统铜绕组电机提升2倍），效率达98%。该技术解决了传统超导电机因旋转密封和电刷滑环导致的可靠性问题，适用于海上风电、电动船舶等高功率需求场景。项目已申请发明专利1项，发表SCI论文1篇，具有完全自主知识产权，突破了国外技术垄断，市场前景广阔。
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