Исследование катушек из ВТСП-лент методом компьютерной томографии

  • Виталий Борисович Минасян
  • Елизавета Андреевна Малых
  • Николай Сергеевич Иванов
  • Юрий Алексеевич Занегин
  • Бруно Дуэйн
Ключевые слова: высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП-катушка, неразрушающий контроль, предиктивный анализ, компьютерная томография, Nordson Dage

Аннотация

В процессе производства изделий из высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) должен быть проведен выходной контроль их качества. Традиционно при изготовлении катушек из ВТСП-лент для этого проводят испытания, в ходе которых определяется критический ток. В случае неудовлетворительного результата необходимо выявить причину снижения критического тока. Проверка качества изготовления катушек из ВТСП-лент должна проводиться на основе методов неразрушающего контроля. В статье предлагается технология исследования катушек из высокотемпературных сверхпроводников, основанная на определении фактического расположения ленты и зазоров между витками и рядами катушки и анализе данных значений. Для этой цели выполнено сканирование образцов с использованием метода компьютерной томографии на рентгеновской установке Nordson Dage XD7600NT c модулем μCT. Полученные данные обработаны с помощью программного обеспечения для визуализации VolumeGraphics VGStudio 2.2. Предла-гаемая технология может быть использована как часть предиктивного анализа состояния ВТСП-катушек обмоток электрических машин

Биографии авторов

Виталий Борисович Минасян

инженер НИО-307, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия

Елизавета Андреевна Малых

техник НИО-307, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия

Николай Сергеевич Иванов

кандидат техн. наук, доцент кафедры «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы», Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия

Юрий Алексеевич Занегин

инженер кафедры «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы», Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия

Бруно Дуэйн

PhD, профессор университета Лотарингии, Нанси, Франция

Литература

1. Recent Advances in SuperOx 2G HTS Wire Manufacturing Facilities, Performance and Customisation, 2020 [Электрон. ресурс], URL: c8d348bf31f4ce905689df9108a31a9d.pdf (дата обращения 12.05.2022).
2. Kozub S., et al. HTS Racetrack Coils for Electrical Machines. – Refrigeration Science and Technology, Prague, 2014, pp. 283–287.
3. Zanegin S., et al. Manufacturing and Testing of AC HTS-2 Coil for Small Electrical Motor. – Journal of Supercondactivity and Novel Magnetism, 2020, DOI: 10.1007/s10948-019-05226-1.
4. Statra Y., et al. A Volume Integral Approach for the Modelling and Design of HTS Coils. – COMPEL – The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 2019, vol. 38, No. 4, pp. 1133–1140, DOI: 10.1108/COMPEL-10-2018-0392.
5. High-temperature Superconducting Wire Critical Current Data-base [Электрон. ресурс], URL: http://htsdb.wimbush.eu/ (дата обращения 12.05.2022).
6. Wang Y.S. Keynote Talk – Review of AC Loss Measuring Methods for HTS Tape and Unit. – IEEE International Conferense on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices, 2013, vol. 24, No. 5, p. 534, DOI: 10.1109/ASEMD.2013.6780838.
7. XD-7600NT – Dage [Электрон. ресурс], URL: https://www.nanolabtechnologies.com/xd-7600nt-dage (дата обращения 12.05.2022).
8. VGSTUDIO: The Simple Solution for the Visualization of CT Data [Электрон. ресурс], URL: https://www.volumegraphics.com/en/products/vgstudio.html (дата обращения 12.05.2022).
9. LOCTITE STYCAST 2850FT: Technical Data Sheet . [Электрон. ресурс], URL: https://tdsna.henkel.com/NA/UT/HNAUTTDS.nsf/web/35541AEFDE6FDF8485257576004480E6/$File/STYCAST 2850FT-EN.pdf (дата обращения 12.05.2022).
10.  Ida N., Meyendorf N. Handbook of Advanced Nondestructive Evaluation. Springer, Cham, 2019, 1036 p., DOI:10.1007/978-3-319-26553-7.
11. Vasarhelyi L., et al. Microcomputed Tomography–Based Characterization of Advanced Materials: a Review. – Materials Today Advances, 2020, 8, 100084, DOI:10.1016/j.mtadv.2020.100084.
12. Carmignato S., Dewulf W., Leach R. Industrial X-Ray Computed Tomography. Springer International Publishing AG, 2018, DOI:10.1007/978-3-319-59573-3.
13. Natterer F. The Mathematics of Computerized Tomography. Philadelphia: CEAM, 2001, 184 p., DOI:10.1137/1.9780898719284.
14. Natterer F., Wubbeling F. Mathematical Methods in Image Reconstruction. Philadelphia: SIAM, 2001, 228 p., DOI:10.1137/1.978 0898718324.
15. Orekhov A.A., Ripetskiy A.V., Fedoseev D.V. Surface Roughness Assessment Based On Discrete Model Representation For Additive Manufactured Parts. – Periódico Tchê Química, 2018, vol. 15 (1), pp. 514–524.
#
1. Recent Advances in SuperOx 2G HTS Wire Manufacturing Facilities, Performance and Customisation, 2020 [Electron. resource], URL: c8d348bf31f4ce905689df9108a31a9d.pdf (Date of appeal 12.05.2022).
2. Kozub S., et al. HTS Racetrack Coils for Electrical Machines. – Refrigeration Science and Technology, Prague, 2014, pp. 283–287.
3. Zanegin S., et al. Manufacturing and Testing of AC HTS-2 Coil for Small Electrical Motor. – Journal of Supercondactivity and Novel Magnetism, 2020, DOI: 10.1007/s10948-019-05226-1.
4. Statra Y., et al. A Volume Integral Approach for the Modelling and Design of HTS Coils. – COMPEL – The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 2019, vol. 38, No. 4, pp. 1133–1140, DOI: 10.1108/COMPEL-10-2018-0392.
5. High-temperature Superconducting Wire Critical Current Database [Electron. resource], URL: http://htsdb.wimbush.eu/ (Date of appeal 12.05.2022).
6. Wang Y.S. Keynote Talk – Review of AC Loss Measuring Methods for HTS Tape and Unit. – IEEE International Conferense on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices, 2013, vol. 24, No. 5, p. 534, DOI: 10.1109/ASEMD.2013.6780838.
7. XD-7600NT – Dage [Electron. resource], URL: https://www.nanolabtechnologies.com/xd-7600nt-dage (Date of appeal 12.05.2022).
8. VGSTUDIO: The Simple Solution for the Visualization of CT Data [Electron. resource], URL: https://www.volumegraphics.com/en/products/vgstudio.html (Date of appeal 12.05.2022).
9. LOCTITE STYCAST 2850FT: Technical Data Sheet [Electron. resource], URL: https://tdsna.henkel.com/NA/UT/HNAUTTDS.nsf/web/35541AEFDE6FDF8485257576004480E6/$File/STYCAST 2850FT-EN.pdf (Date of appeal 12.05.2022).
10. Ida N., Meyendorf N. Handbook of Advanced Nondestructive Evaluation. Springer, Cham, 2019, 1036 p., DOI:10.1007/978-3-319-26553-7.
11. Vasarhelyi L., et al. Microcomputed Tomography–Based Characterization of Advanced Materials: a Review. – Materials Today Advances, 2020, 8, 100084, DOI:10.1016/j.mtadv.2020.100084.
12. Carmignato S., Dewulf W., Leach R. Industrial X-Ray Computed Tomography. Springer International Publishing AG, 2018, DOI:10.1007/978-3-319-59573-3.
13. Natterer F. The Mathematics of Computerized Tomography. Philadelphia: CEAM, 2001, 184 p., DOI:10.1137/1.9780898719284.
14. Natterer F., Wubbeling F. Mathematical Methods in Image Reconstruction. Philadelphia: SIAM, 2001, 228 p., DOI:10.1137/1.9780 898718324.
15. Orekhov A.A., Ripetskiy A.V., Fedoseev D.V. Surface Roughness Assessment Based On Discrete Model Representation For Additive Manufactured Parts. – Periódico Tchê Química, 2018, vol. 15 (1), pp. 514–524.
Опубликован
2022-05-12
Раздел
Статьи