CRAFT超导磁体电源换流变压器短路阻抗设计

聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）超导磁体电源兼具大电流稳态运行、高功率脉冲运行和瞬态故障抑制能力的需求。换流变压器的短路阻抗与超导磁体电源的特性密切相关。为了优化超导磁体电源的性能,基于交直流系统的参数和换流变压器的等效电路模型,研究了换流变压器短路阻抗与超导磁体电源的输出电压、谐波电流、短路故障电流和无功损耗的关系。短路阻抗越小,超导磁体电源的额定输出电压越高,无功损耗越小,这些特性对CRAFT超导磁体电源的性能有利,但是短路故障电流和谐波电流增加,影响电源的短路故障抑制能力和谐波特性。在CRAFT超导磁体电源换流变压器短路阻抗设计时,首先短路阻抗必须满足直流电源的额定输出电压和故障电流抑制能力,其次,由于CRAFT超导磁体电源是多相变流器,仅产生高次特征谐波电流,含量少便于抑制,因而尽量选择较小的短路阻抗。     

闭合工作超导磁体的保护

本文对闭合工作超导磁体的保护作了分析,并推导了有关热触发式超导动力开关的关系式。还介绍一个实验例子。     

FAIR收集环二极超导磁体电流引线的概念设计

阐述了FAIR收集环二极超导磁体电流引线的基本原理,给出了电流引线的主要参数及初步设计方案,提出了使用复合材料和通过结构优化以减小电流引线的漏热,并根据电流引线的传热特性进行了漏热的分析和计算,实验结果验证了概念设计的可行性。     

自制直流电源短路保护报警器

本为直流稳压电源解决短路保护问题提供了切实可行的办法。     

超导磁体的应用

超导磁体目前已获得广泛应用，它与常规磁体相比有许多特点，例如可以在大空间产生高磁场而只消耗很少的电能，它可以在更高的电流密度下运行，从而使线圈体积小，重量轻，并可能产生更高的磁场梯度，等等。文章综合介绍了超导磁体主要的应用。     

超导磁体保护装置

大型超导磁体必须进行保护.本文着重系统地介绍我所研制的超导磁体保护装置的工作原理.内容有:采用带补偿线圈的差动法和超导线圈具有中心抽头的平衡桥路法探测失超信号,用一种鉴别器来鉴别失超信号和磁通跳跃信号,用专门研制的快速真空开关分断主迥路电流和用并联电阻法移出磁场能,介绍该保护装置在两个实际应用中的初步试验结果.     

MRI、NMR低温超导磁体失超保护综述

用超导磁体制造NMR、MRI等核磁共振设备越来越普遍,超导磁体的失超保护在磁体设计中是一个很关键的问题.本文从失超保护方式,保护电路设计、加速失超方法等三个方面总结了如何为一个超导磁体尤其是核磁共振用超导磁体设计失超保护方案,指出了一些常见的问题的解决办法,最后还介绍并比较了一些常用失超模拟软件,以期为相关科研人员提供有价值的参考.     

基于混合式开关的超导磁体失超保护系统仿真研究

设计了一种基于混合式开关的新型失超保护电路。该电路采用二极管桥与IGBT组合实现电流双向流动,减少了开关数量需求,提高了可靠性;通过调节电路中能耗电阻值实现电流快速下降,提高了耗能速度,能更好完成超导磁体保护要求。采用等效电路的方式对失超保护过程中的多级换流和移能过程进行了分析,给出了保护动作逻辑和能耗电阻的阻值调节策略,并通过电路仿真进行了技术验证。     

大孔径真空压力浸蜡超导磁体稳定化及保护

研制了一种中心场3T的大孔径真空压力浸蜡超导磁体.NbTi超导线圈内径0.928 m,外径1.02 m,长0.355 m.超导线圈采用液氦浸泡冷却,低温系统采用两台G-M制冷机提供冷量,实现运行过程中液氦零蒸发.超导线圈采用二元电流引线与电源连接,二元电流引线由高温段的铜引线和低温段的高温超导引线通过换热器连接而成.线...     

45T混合磁体外超导磁体失超保护系统设计

由中国科学院强磁场科学中心建成的混合磁体包含着内水冷磁体和外超导磁体两大部件,目前已经成功达到40T的中心磁场,在下一轮实验将冲击45T磁场.作为中国磁场强度最高的稳态强磁场装置,其失超保护系统合理的设计是该磁体安全运行的重要保证.本文详细介绍了45T混合磁体外超导磁体失超保护系统设计,主要包括:同绕线、二次补偿、失超保护电路以及失超保护参数的选取.同时对混合磁体在运行调试期间外超导磁体出现的两次失超与保护动态过程也进行了分析与讨论.     

超导磁体及其应用

自从19１１年翁纳斯（ＫａｍerlinghOnnes）发现了超导现象以来,已经过去六十八年了．然而,真正使超导有其重大的应用价值,也只不过是近十几年的事情．原因很简单,虽然一些材料在一定温度下变成了超导体（即电阻消矢,完全抗磁）,然而它本身的临界电流和临界磁场Ｈ都很低,没有什么实用价值．直到发现了和Ｈ都很高的非理想第类超导体并能把它加工成可复绕的线材和带材之后,超导体在实际生活中才获得了广泛的应用．现阶段?...     

超导磁体的分层设计

超导强磁场技术在实验室范围内已得到了广泛应用,例如用Ｎｂ－Ｔｉ和Ｎｂ３Ｓｎ材料绕制的、场强分别为８Ｔ和１５Ｔ以下的中小型超导磁体已成为实验室的通用设备．目前,实用超导材料仍然十分昂贵,国产Ｎｂ－Ｔｉ线每公斤一千元,Ｎｂ３Ｓｎ带（或线）每公斤约三千元．实验室用超导磁体重一般在十到数百公斤,那么建造一个超导磁体就需要一万到几十万元的投资．所以,任何旨在减小绕组体积（或重量）的设计方法的改进都将产?...     

FAIR收集环二极超导磁体外杜瓦泄放系统的概念设计

对FAIR(Facility for Antiproton and Ion Research)收集环-CR(Collector Ring)二极超导磁体外杜瓦的超压泄放系统进行了概念设计,给出了爆破片式的泄放系统结构,并基于ANSYS的结构分析初步确定了爆破片的结构参数;以及通过ANSYS对波纹管和外杜瓦进行了结构分析,分析结果表明波纹管和外杜瓦在超压状态下安全。文中的设计和分析研究,为外杜瓦的工程设计提供了有益的参考。     

超导磁体及其应用

 1911年,荷兰物理学家昂纳斯(Onnes)观察到水银在4K下出现超导现象,随后又发现铅、锡等元素也属于超导物质,但是这些元素的超导状态极易因磁场影响而被破坏,例如铅在550Gs的磁场下就会失去超导状态,因此无法用它们绕制磁体。直到60年代发现铌锆等合金材料具有超导性后,实用超导磁体才得以实现。但是,早期的超导磁体容易受到一些因素(如力、热等)的影响而转变为正常态,从而使磁体损坏;尤其是大型超导磁体,由于储能增加,当磁体失去超导态后极易将磁体烧损,加上冷却磁体的液氦不易获得且比较昂贵,因此它的实际应用受到限制。     

高精度超导磁体电源

本文论述了如何研制高精度超导磁体电源.并从原理上对这种电源的稳定性、稳压和稳流间的自动转换以及失超保护等进行了分析,提出了提高电源稳定性的措施.     

制冷机冷却型超导磁体系统用电流源保护控制系统的实现

随着超导技术和制冷技术的相互促进和共同发展 ,制冷机直接冷却的超导磁体系统已从概念设计走向实际应用。电流源保护控制系统是超导磁体系统的重要组成部分 ,其主要作用是为超导磁体系统提供稳定电流并实现可靠的保护控制。文中首先分析了制冷机冷却型超导磁体系统用电流源的工作过程及其特殊的控制和保护要求 ,然后设计了一个以单片机为核心的自动保护控制系统。     

HT-7托卡马克装置纵场超导磁体失超保护可靠性研究

重点介绍 HT- 7超导托卡马克纵场失超保护可靠性措施 ,如双门限信号相与、双通道信号处理、前馈补偿、高频滤波等 ;简明介绍了托卡马克装置运行中失超发生的规律性。     

MgB2超导磁体失超传播与失超保护研究

基于现有MgB2超导线材的最新发展水平,设计了一个1.5T的超导磁体. 通过求解FDE方程,了解和分析该磁体的失超传播过程中电阻变化和温度分布情况.对于设计的磁体的应用,提出了可行的失超保护方案.由于MgB2超导材料和常规高低温超导材料相比具有多方面的优势,MgB2超导磁体的先期研究就具有了非常重要的应用意义.     

Nb-Ti超导磁体的实验研究

本文分析研究了实验室用中小型Nb-Ti超导磁体的绕制工艺及其对超导磁体稳定性的影响.     

不同结构超导磁体的性能

通过对四种绕制工艺(层间垫聚脂薄膜、铜箔、带沟槽的氧化铝箔和在沟槽氧化铝箔的基础上浸蜡等)的七股铌钛电缆小型磁体的猝灭电流、最小传播电流、充电特性和首先出现常态区域的测量,研究了绕制工艺对七股铌钛电缆磁体性能的影响,并用焓稳定化方法分析了层间垫聚脂薄膜磁体的性能。