CN115640650A - 一种超导磁体的设计方法及装置 - Google Patents

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CN115640650A CN202211095174.1A CN202211095174A CN115640650A CN 115640650 A CN115640650 A CN 115640650A CN 202211095174 A CN202211095174 A CN 202211095174A CN 115640650 A CN115640650 A CN 115640650A
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邵晴
李凯
刘洪涛
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Abstract

本申请公开了一种超导磁体的设计方法及装置。该方法包括：基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计超导磁体的电磁场参数；基于预先设定的热学加载条件，设计超导磁体的温度场参数；根据设计出的电磁场参数和温度场参数，对超导磁体的结构场参数进行设计。由于超导磁体的电磁场固定后，可以确定产生的电磁力而确定影响超导磁体的结构场的受力，并且，超导磁体的温度场的温度和结构场的受力变形之间可以相互影响，因此，采用这种耦合设计思路，也就是基于电磁场参数和温度场参数设计超导磁体的结构场参数，便可以保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，从而提高超导磁体的设计效率和设计精度。

Description

一种超导磁体的设计方法及装置
技术领域
本申请涉及超导磁体技术领域，尤其涉及一种超导磁体的设计方法及装置。
背景技术
超导磁体是一种在低温条件下利用具有特定转变温度和高临界磁场的超导体制成的电磁体。由于超导磁体没有导线电阻产生的电损耗，也没有因铁芯存在而产生的磁损耗，因此在工业和科研上具有广泛的应用。
一般来说，在超导磁体的设计方案中，需要考虑对超导磁体的三种物理场进行设计，即电磁场设计、温度场设计，以及结构场设计。而在已有的超导磁体设计方案中，大多是对单一物理场分别进行设计。例如，在设计超导磁体的温度场时，对温度场参数反复迭代计算，使温度场参数满足热学指标。随后，在设计超导磁体的结构场时，继续对结构场参数进行迭代计算，使结构场参数满足力学指标。但是，由于温度变化和受力形变之间会互相影响，因此，在设计超导磁体的结构场时，可能会涉及到对温度场参数的改动，导致先前设计的温度场参数不满足热学指标，从而导致设计效率和设计精度较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种超导磁体的设计方法及装置，使超导磁体的物理场均能满足对应的设计指标，提高超导磁体的设计效率和设计精度。
第一方面，本申请实施例提供了一种超导磁体的设计方法，包括：
基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计所述超导磁体的电磁场参数；
基于预先设定的热学加载条件，设计所述超导磁体的温度场参数；
根据设计出的所述电磁场参数和所述温度场参数，对所述超导磁体的结构场参数进行设计。
可选地，所述基于设计出的所述电磁场参数和所述温度场参数，对所述超导磁体的结构场参数进行设计，包括：
根据所述电磁场参数，以顺序耦合分析方法设计所述结构场参数；
根据所述温度场参数，以完全耦合分析方法设计所述结构场参数。
可选地，所述根据所述电磁场参数，以顺序耦合分析方法设计所述结构场参数，包括：
根据所述电磁场参数，确定所述结构场的第一边界条件；
加载所述第一边界条件，以模拟预先设定的磁场工况；
基于所述磁场工况，计算所述结构场参数。
可选地，所述根据所述温度场参数，以完全耦合分析方法设计所述结构场参数，包括：
根据所述温度场参数，确定所述结构场的第二边界条件；
加载所述第二边界条件，以模拟预先设定的温度工况；
基于所述温度工况，同时计算所述结构场参数和所述温度场参数。
可选地，所述超导磁体搭载于磁浮车辆；所述磁浮车辆的运行轨道具有与所述内部磁极的线圈配合的轨道线圈；
所述基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计所述超导磁体的电磁场参数，包括：
根据所述线圈参数，确定所述内部磁极的线圈和所述轨道线圈的互感矩阵；
基于所述互感矩阵，计算所述电磁场参数中的动态参数；
基于所述线圈参数，计算所述电磁场参数中的静态参数。
可选地，所述基于预先设定的热学加载条件，设计所述超导磁体的温度场参数，包括：
确定所述热学加载条件在所述超导磁体上的加载位置；
在所述加载位置加载所述热学加载条件，以计算所述温度场参数。
可选地，所述设计所述超导磁体的温度场参数之前，所述方法还包括：
确定所述超导磁体的电磁学指标；
在所述电磁场参数不满足所述电磁学指标时，重新设计所述电磁场参数。
可选地，所述设计所述超导磁体的结构场参数之前，所述方法还包括：
确定所述超导磁体的热学指标；
在所述温度场参数不满足所述热学指标时，重新设计所述温度场参数。
可选地，所述方法还包括：
确定所述超导磁体的力学指标；
基于所述超导磁体的材料参数、所述结构场参数和所述温度场参数，计算所述材料参数和所述结构场参数之间的力学关系；
在所述力学关系不满足所述力学指标时，重新设计所述结构场参数。
第二方面，本申请实施例提供了一种超导磁体的设计装置，包括：
电磁场设计模块，用于基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计所述超导磁体的电磁场参数；
温度场设计模块，用于基于预先设定的热学加载条件，设计所述超导磁体的温度场参数；
结构场设计模块，用于基于设计出的所述电磁场参数和所述温度场参数，对所述超导磁体的结构场参数进行设计。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
在本申请实施例中，可以先基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计超导磁体的电磁场参数；基于预先设定的热学加载条件，设计超导磁体的温度场参数。然后，再基于设计出的电磁场参数和温度场参数，对超导磁体的结构场参数进行设计。由于超导磁体的电磁场固定后，可以确定产生的电磁力而确定影响超导磁体的结构场的受力，并且，超导磁体的温度场的温度和结构场的受力变形之间可以相互影响，因此，采用这种耦合设计思路，也就是基于电磁场参数和温度场参数设计超导磁体的结构场参数，便可以保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，从而提高超导磁体的设计效率和设计精度。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种超导磁体的设计方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种对超导磁体的结构场参数进行设计的实现方式的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种超导磁体的设计装置的结构示意图。
具体实施方式
正如前文所述，发明人在针对超导磁体的研究中发现：在超导磁体的设计方案中，需要考虑对超导磁体的三种物理场进行设计，即电磁场设计、温度场设计，以及结构场设计。而在已有的超导磁体设计方案中，大多是对单一物理场分别进行设计。例如，在设计超导磁体的温度场时，对温度场参数反复迭代计算，使温度场参数满足热学指标。随后，在设计超导磁体的结构场时，继续对结构场参数进行迭代计算，使结构场参数满足力学指标。但是，由于温度变化和受力形变之间会互相影响，因此，在设计超导磁体的结构场时，可能会涉及到对温度场参数的改动，导致先前设计的温度场参数不满足热学指标，从而导致设计效率和设计精度较低。
针对上述问题，本申请实施例提供了一种超导磁体的设计方法，该方法可以包括：先基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计超导磁体的电磁场参数；基于超导磁体的制冷设备的制冷参数和预先设定的热学设计条件，设计超导磁体的温度场参数。然后，再基于设计出的电磁场参数和温度场参数，对超导磁体的结构场参数进行设计。
由于超导磁体的电磁场固定后，可以确定产生的电磁力而确定影响超导磁体的结构场的受力，并且，超导磁体的温度场的温度和结构场的受力变形之间可以相互影响，因此，采用这种耦合设计思路，也就是基于电磁场参数和温度场参数设计超导磁体的结构场参数，便可以保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，从而提高超导磁体的设计效率和设计精度。
为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种超导磁体的设计方法的流程图。结合图1所示，本申请实施例提供的超导磁体的设计方法，可以包括：
S101：基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计超导磁体的电磁场参数。
超导磁体的内部磁极的线圈参数，具体可以包括内部磁极的线圈的尺寸、厚度、极距和内部运行电流。这些线圈参数可以基于磁浮车辆的整车数据获取，例如是磁浮车辆的运行速度要求、三维尺寸要求，以及浮重比，即悬浮力与重力的比值。另外，对于超导磁体的电磁场参数的设计过程，本申请实施例可不做具体限定，为了便于理解，下面结合一种可能的实施方式进行说明。
在一种可能的实施方式中，超导磁体可以搭载于磁浮车辆。该磁浮车辆的运行轨道具有与内部磁极的线圈配合的轨道线圈。对应于此，S101具体可以包括：根据线圈参数，确定内部磁极的线圈和轨道线圈的互感矩阵；基于互感矩阵，计算电磁场参数中的动态参数；基于线圈参数，计算电磁场参数中的静态参数。具体来说，内部磁极的线圈和轨道线圈的互感矩阵可以根据线圈参数，并基于毕奥萨伐尔定律求得。如此，便可基于互感矩阵计算出轨道线圈的内部运行电流，以根据内部运行电流计算得到内部磁极的线圈和轨道线圈之间随时间变化的相互作用力，作为电磁场参数中的动态参数，例如是两个线圈各自随时间变化的牵引力、悬浮力和导向力。并且，根据线圈参数可以计算得到超导磁体的电磁场产生的洛伦兹力，作为电磁场参数中的静态参数。
另外，在本申请实施例中，在设计超导磁体的温度场参数之前，还可以先对设计出的电磁场参数进行校核，进而使电磁场参数可以满足电磁学指标。具体来说，可先确定超导磁体的电磁学指标，并在电磁场参数不满足电磁学指标时，重新设计电磁场参数。其中，超导磁体的电磁学指标可以体现为单个线圈的牵引力指标和悬浮力指标。例如，牵引力指标为2000N，悬浮力指标为5000N。相应地，电磁场参数满足电磁学指标，可以体现为两个线圈各自随时间变化的牵引力的最大值之和大于或等于牵引力指标，且两个线圈各自随时间变化的悬浮力的最大值之和大于或等于悬浮力指标；电磁场参数不满足电磁学指标，可以体现为两个线圈各自随时间变化的牵引力的最大值之和小于牵引力指标，且两个线圈各自随时间变化的悬浮力的最大值之和小于悬浮力指标。
S102：基于预先设定的热学加载条件，设计超导磁体的温度场参数。
预先设定的热学加载条件，具体可以包括超导磁体的制冷设备的制冷功率曲线条件、室温边界条件、与空气对流换热边界条件、辐射换热边界条件、界面热阻条件。这里，对于超导磁体的温度场参数的设计过程，本申请实施例可不做具体限定，为了便于理解，下面结合一种可能的实施方式进行说明。
在一种可能的实施方式中，S102具体可以包括：确定热学加载条件在超导磁体上的加载位置；在加载位置加载热学加载条件，以计算温度场参数。在热学加载条件加载于对应的加载位置时，即可模拟超导磁体的温度工况，进而可以通过仿真计算的方式得到超导磁体的内部磁极的线圈的温度作为温度场参数。具体来说，超导磁体的制冷设备的制冷功率曲线条件所对应的加载位置可以为制冷设备与超导磁体的连接面；室温边界条件所对应的加载位置可以为超导磁体的外壁面；与空气对流换热边界条件所对应的加载位置可以为超导磁体外的杜瓦表面；辐射换热边界条件所对应的加载位置可以为超导磁体的固氮腔表面；界面热阻条件所对应的加载位置可以为超导磁体的不同部件间的连接面。
另外，在本申请实施例中，在设计超导磁体的结构场参数之前，还可以先对设计出的温度场参数进行校核，进而使温度场参数可以满足热学指标。具体来说，可先确定超导磁体的热学指标，并在温度场参数不满足热学指标时，重新设计温度场参数。其中，超导磁体的热学指标，可以体现为超导磁体的内部磁极的线圈的温度指标。例如，温度指标为35K。相应地，温度场参数满足热学指标，可以体现为超导磁体的内部磁极的线圈的温度最大值小于或等于温度指标；温度场参数不满足热学指标，可以体现为超导磁体的内部磁极的线圈的温度最大值大于温度指标。
S103：根据设计出的电磁场参数和温度场参数，对超导磁体的结构场参数进行设计。
这里，本申请实施例可以对超导磁体的结构场参数的设计过程进行详细说明。技术详情请参见下文所做的介绍。
另外，在本申请实施例中，还可以先对设计出的结构场参数进行校核，进而使结构场参数可以满足力学指标。具体来说，可以先确定超导磁体的力学指标；基于超导磁体的材料参数、结构场参数和温度场参数，计算材料参数和结构场参数之间的力学关系；在力学关系不满足力学指标时，重新设计结构场参数。其中，超导磁体的材料参数可以体现为超导磁体的材料在预先设定的低温条件下的屈服极限，结构场参数可以体现为超导磁体的不同部件的米塞斯应力的最大值，温度场参数可以体现为超导磁体的内部磁极的线圈的温度的最小值。超导磁体的力学指标，可以体现为超导磁体的结构强度指标。
进一步地，对于材料参数和结构场参数之间的力学关系的计算方式，本申请实施例可不做具体限定。为了便于理解，下面结合一种可能的实施方式进行说明。
在一种可能的实施方式中，材料参数和结构场参数之间的力学关系可以通过如下公式进行计算：
Figure BDA0003832951910000071
Figure BDA0003832951910000072
其中，r为材料参数和结构场参数之间的力学关系，σmax为超导磁体的不同部件的米塞斯应力的最大值，σcs为超导磁体的材料在预先设定的低温条件下的屈服极限，minTC为超导磁体的内部磁极的线圈的温度的最小值，T20为预先设定的低温条件，TE为当前室温，σS为超导磁体的材料在当前室温条件下的屈服极限，σ20为超导磁体的材料在预先设定的低温条件T20下的屈服极限。这里，预先设定的低温条件T20的取值可以为20k。
如此，超导磁体的材料参数和结构场参数之间的力学关系可以用于表征超导磁体的结构强度，进而可以利用该力学关系及超导磁体的结构强度指标进行超导磁体的结构场的设计校核。相应地，结构场参数满足力学指标，可以体现为超导磁体的材料参数和结构场参数之间的力学关系大于或等于结构强度指标；结构场参数不满足力学指标，可以体现为超导磁体的材料参数和结构场参数之间的力学关系小于结构强度指标。
结合上述S101-S103的相关内容可知，在本申请实施例中，可以先基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计超导磁体的电磁场参数；基于预先设定的热学加载条件，设计超导磁体的温度场参数。然后，再基于设计出的电磁场参数和温度场参数，对超导磁体的结构场参数进行设计。由于超导磁体的电磁场固定后，可以确定产生的电磁力而确定影响超导磁体的结构场的受力，并且，超导磁体的温度场的温度和结构场的受力变形之间可以相互影响，因此，采用这种耦合设计思路，也就是基于电磁场参数和温度场参数设计超导磁体的结构场参数，便可以保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，从而提高超导磁体的设计效率和设计精度。
为了实现对超导磁体的结构场参数的设计，并保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，本申请实施例可以提供对超导磁体的结构场进行设计的一种可能的实现方式，其具体包括S201-S202。下面分别结合实施例和附图，对S201-S202进行描述。
图2为本申请实施例提供的一种对超导磁体的结构场参数进行设计的实现方式的流程图。结合图2所示，S201-S202具体可以包括：
S201：根据电磁场参数，以顺序耦合分析方法设计结构场参数。
结合上述实施例可知，电磁场参数可以体现为静态参数和动态参数。其中，静态参数可以为超导磁体的电磁场产生的洛伦兹力，动态参数可以为两个线圈各自随时间变化的牵引力、悬浮力和导向力。由于超导磁体的电磁场固定后，可以确定其产生的电磁力而影响超导磁体的结构场的受力，因此，根据电磁场参数，并以顺序耦合分析方法，便可得到超导磁体的结构场参数。
对应于此，S201具体可以包括：根据电磁场参数，确定结构场的第一边界条件；加载第一边界条件，以模拟预先设定的磁场工况；基于磁场工况，计算结构场参数。其中，预先设定的磁场工况可以体现为5特斯拉以上的磁场，例如是采用超导技术、脉冲技术、混合磁体技术或超高功率电磁铁技术而产生的电磁场。具体来说，在本申请实施例中，可以以电磁场参数的静态参数和动态参数分别作为第一边界条件并进行加载，从而实现对上述磁场工况的仿真。
另外，在本申请实施例中，为了提高超导磁体的设计精度，还可以结合结构场对应的第三边界条件，例如是在超导磁体的内壁面加载气压边界条件，以模拟超导磁体的高真空工况。并且，还可以对整个超导磁体加载重力边界条件，并对超导磁体磁浮车辆的连接面位置进行固定约束，从而完成对超导磁体的结构场参数的求解。
S202：根据温度场参数，以完全耦合分析方法设计结构场参数。
结合上述实施例可知，温度场参数可以体现为超导磁体的内部磁极的线圈的温度。由于超导磁体的温度场的温度和结构场的受力变形之间可以相互影响，因此，根据温度场参数，并以完全耦合分析方法，便可得到超导磁体的结构场参数。
对应于此，S202具体可以包括：根据温度场参数，确定结构场的第二边界条件；加载第二边界条件，以模拟预先设定的温度工况；基于温度工况，同时计算结构场参数和温度场参数。其中，预先设定的温度工况可以体现为-180℃以下的温度。具体来说，在本申请实施例中，可以以超导磁体的内部磁极的线圈的温度的最小值作为第二加载条件并在超导磁体的内部磁极的线圈处加载，从而实现对上述温度工况的仿真。并且，为了更真实地对超导磁体的温度场进行仿真，还可以在超导磁体的外壁面加载室温边界条件，以结合室温边界条件和上述第二边界条件共同模拟预先设定的温度工况。如此，通过同时对结构场参数和温度场参数进行计算，便可实现温度场和结构场完全耦合的设计。
结合上述S201-S202的相关内容可知，由于超导磁体的电磁场固定后，可以确定产生的电磁力而确定影响超导磁体的结构场的受力，并且，超导磁体的温度场的温度和结构场的受力变形之间可以相互影响，因此，采用这种耦合设计思路，也就是基于电磁场参数和温度场参数设计超导磁体的结构场参数，便可以保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，从而提高超导磁体的设计效率和设计精度。
基于上述实施例提供超导磁体的设计方法，本申请实施例还提供了一种超导磁体的设计装置。下面分别结合实施例和附图，对该超导磁体的设计装置进行描述。
图3为本申请实施例提供的一种超导磁体的设计装置的结构示意图。结合图3所示，本申请实施例提供的超导磁体的设计装置300，可以包括：
电磁场设计模块301，用于基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计超导磁体的电磁场参数；
温度场设计模块302，用于基于预先设定的热学加载条件，设计超导磁体的温度场参数；
结构场设计模块303，用于基于设计出的电磁场参数和温度场参数，对超导磁体的结构场参数进行设计。
在本申请实施例中，通过电磁场设计模块301、温度场设计模块302，以及结构场设计模块303三者的配合，可以保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，从而提高超导磁体的设计效率和设计精度。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，该结构场设计模块303，具体可以包括：
顺序耦合设计模块，用于根据电磁场参数，以顺序耦合分析方法设计结构场参数；
完全耦合设计模块，用于根据温度场参数，以完全耦合分析方法设计结构场参数。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，该顺序耦合设计模块，具体可以包括：
第一边界条件确定模块，用于根据电磁场参数，确定结构场的第一边界条件；
第一边界条件加载模块，用于加载第一边界条件，以模拟预先设定的磁场工况；
顺序耦合设计子模块，用于基于磁场工况，计算结构场参数。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，该完全耦合设计模块，具体可以包括：
第二边界条件确定模块，用于根据温度场参数，确定结构场的第二边界条件；
第二边界条件加载模块，用于加载第二边界条件，以模拟预先设定的温度工况；
完全耦合设计子模块，用于基于温度工况，同时计算结构场参数和温度场参数。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，超导磁体可以搭载于磁浮车辆；磁浮车辆的运行轨道具有与内部磁极的线圈配合的轨道线圈。相应地，该电磁场设计模块301，具体可以包括：
互感矩阵确定模块，用于根据线圈参数，确定内部磁极的线圈和轨道线圈的互感矩阵；
动态参数计算模块，用于基于互感矩阵，计算电磁场参数中的动态参数；
静态参数计算模块，用于基于线圈参数，计算电磁场参数中的静态参数。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，该温度场设计模块302，具体可以包括：
加载位置确定模块，用于确定热学加载条件在超导磁体上的加载位置；
温度场参数计算模块，用于在加载位置加载热学加载条件，以计算温度场参数。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，该超导磁体的设计装置300，还可以包括：
电磁学指标确定模块，用于确定超导磁体的电磁学指标；
第一设计模块，用于在电磁场参数不满足电磁学指标时，重新设计电磁场参数。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，该超导磁体的设计装置300，还可以包括：
热学指标确定模块，用于确定超导磁体的热学指标；
第二设计模块，用于在温度场参数不满足热学指标时，重新设计温度场参数。
作为一种实施方式，为了保证超导磁体的多个物理场同时满足对应的设计指标，该超导磁体的设计装置300，还可以包括：
力学指标确定模块，用于确定超导磁体的力学指标；
力学关系计算模块，用于基于超导磁体的材料参数、结构场参数和温度场参数，计算材料参数和结构场参数之间的力学关系；
第三设计模块，用于在力学关系不满足力学指标时，重新设计结构场参数。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种超导磁体的设计方法，其特征在于，包括：
基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计所述超导磁体的电磁场参数；
基于预先设定的热学加载条件，设计所述超导磁体的温度场参数；
根据设计出的所述电磁场参数和所述温度场参数，对所述超导磁体的结构场参数进行设计。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于设计出的所述电磁场参数和所述温度场参数，对所述超导磁体的结构场参数进行设计，包括：
根据所述电磁场参数，以顺序耦合分析方法设计所述结构场参数；
根据所述温度场参数，以完全耦合分析方法设计所述结构场参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电磁场参数，以顺序耦合分析方法设计所述结构场参数，包括：
根据所述电磁场参数，确定所述结构场的第一边界条件；
加载所述第一边界条件，以模拟预先设定的磁场工况；
基于所述磁场工况，计算所述结构场参数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度场参数，以完全耦合分析方法设计所述结构场参数，包括：
根据所述温度场参数，确定所述结构场的第二边界条件；
加载所述第二边界条件，以模拟预先设定的温度工况；
基于所述温度工况，同时计算所述结构场参数和所述温度场参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超导磁体搭载于磁浮车辆；所述磁浮车辆的运行轨道具有与所述内部磁极的线圈配合的轨道线圈；
所述基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计所述超导磁体的电磁场参数，包括：
根据所述线圈参数，确定所述内部磁极的线圈和所述轨道线圈的互感矩阵；
基于所述互感矩阵，计算所述电磁场参数中的动态参数；
基于所述线圈参数，计算所述电磁场参数中的静态参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先设定的热学加载条件，设计所述超导磁体的温度场参数，包括：
确定所述热学加载条件在所述超导磁体上的加载位置；
在所述加载位置加载所述热学加载条件，以计算所述温度场参数。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述设计所述超导磁体的温度场参数之前，所述方法还包括：
确定所述超导磁体的电磁学指标；
在所述电磁场参数不满足所述电磁学指标时，重新设计所述电磁场参数。
8.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述设计所述超导磁体的结构场参数之前，所述方法还包括：
确定所述超导磁体的热学指标；
在所述温度场参数不满足所述热学指标时，重新设计所述温度场参数。
9.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述超导磁体的力学指标；
基于所述超导磁体的材料参数、所述结构场参数和所述温度场参数，计算所述材料参数和所述结构场参数之间的力学关系；
在所述力学关系不满足所述力学指标时，重新设计所述结构场参数。
10.一种超导磁体的设计装置，其特征在于，包括：
电磁场设计模块，用于基于超导磁体的内部磁极的线圈参数，设计所述超导磁体的电磁场参数；
温度场设计模块，用于基于预先设定的热学加载条件，设计所述超导磁体的温度场参数；
结构场设计模块，用于基于设计出的所述电磁场参数和所述温度场参数，对所述超导磁体的结构场参数进行设计。
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