Analisi di metodi innovativi per la magnetizzazione di bulks superconduttori ad alta temperatura critica (HTS)

I magneti permanenti sono largamente utilizzati in molte applicazioni industriali e di consumo. L’applicazione forse più importante riguarda il loro impiego all’interno di generatori e motori elettrici. La possibilità di avere dei magneti permanenti con un’induzione residua di un ordine di grandezza maggiore rispetto a questi valori porterebbe ad avere un notevole aumento dell’efficienza e della densità di potenza dei convertitori elettromeccanici. Campi così elevati possono essere raggiunti mediante magneti permanenti superconduttivi. Questi magneti sono costituiti da un superconduttore sotto forma massiccia, noto come bulk, magnetizzato da un campo magnetico esterno. Il punto cruciale per ottenere questi super-magneti, dopo la fabbricazione del bulk superconduttivo, risiede nella loro magnetizzazione. Attualmente esistono tre tecniche principali per la magnetizzazione di un superconduttore, le quali però hanno bisogno di un campo magnetico molto elevato che richiede l’utilizzo di magneti superconduttivi. La possibilità di avere un processo di magnetizzazione che richiede campi piccoli fornirebbe un grande contributo nella produzione di questi magneti permanenti superconduttivi. In questa tesi è stato proposto ed analizzato dal punto di vista numerico un nuovo metodo di magnetizzazione di bulks superconduttivi, il quale richiede campi magnetici molto bassi nell’ordine di quelli generati da un magnete permanente tradizionale. Questa nuova tecnica è nata dall’idea di utilizzare per la magnetizzazione dei bulks, un principio simile a quello di flux pump utilizzato per l’energizzazione di magneti formati da avvolgimenti superconduttivi. L’idea cioè è quella di verificare se ogni volta che viene fatto passare un campo magnetico in prossimità di un bulk superconduttivo, questo è in grado di immagazzinare una certa quantità di campo magnetico, anche piccola, che si vada a sommare a quella già presente fino a raggiungere un livello di magnetizzazione rilevante.