第四章-2磁体系统+电源系统.pdf

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第四章-2磁体系统电源系统

磁体系统、电源系统 1 目录  磁体系统  电源系统  极向场电源  纵场电源  快控电源  高压电网的补偿与滤波系统 2 磁体系统 中心螺管线圈 铁心变压器 纵场线圈 真空室 极向场线圈 等离子体电流 磁体系统包括纵场线圈(TF )、极向场线圈(PF)、中心螺管线圈 (CS)、补偿场(CC )及防止垂直不稳定性的被动和反馈系统。保证等 离子体具有一定的拉长比、保证稳定的三角变形等。 3 磁体系统  磁体系统要承受重力,压力,电磁力和热应力。磁体形成坚固的“鸟 笼”整体结构。纵场还支撑PF线圈、CS线圈和真空室整体,TF线圈 靠专门的支撑。(一个TF线圈自重~6000t )  CS和TF处于高场强,用Nb3Sn,PF和CCs用NbTi,所有线圈工作在 4.4K~4.7K 。(对ITER )  磁体的设计考虑: – 力学计算,能否支撑?(向心力,扩张力,剪应力,倾覆力矩等 – 各种热荷情况,是否在超导状态?(核热,交流损耗,接触电阻, 冷屏辐射热,支撑传递过来的传导热等)  对不同的聚变堆系统,线圈个数也不同。 – ITER:18个TF线圈,6个PF线圈,1个中心螺管线圈(CS)和18个校 正场线圈(CCs) – EAST:16个TF线圈,8个PF线圈,1个中心螺管线圈(CS)和18个校 正场线圈(CCs) 4 ITER磁体系统 ITER 磁体系统有48 个超导线圈:18个纵场线圈、1个中心螺管 线圈 (6个模块)、6个极向场线圈、9对校正场线圈、电流引线。 ITER 磁体参数 Energy Peak Cond.le Total System GJ field T ngth km weight t Toroidal field 41 11.8 82.2 6540 (TF) Central 6.4 13.0 35.6 974 solenoid (CS) Poloidal field 4 6.0 61.4 2163 (PF) Correction - 4.2 8.2 85 ITER 磁体结构 coils (CC) EAST磁体系统(1)  EAST 的极向场磁体和纵场磁体都采用超 导技术。  极向场(PF)磁体由上下对称分布的三对中 心螺管和四对大线圈组成。线圈均采用 NbTi/Cu CI

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