Модульная магнитная система торсатрона

Модульная магнитная система торсатрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МОДУЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА TOPCATPOHA, каждый молуль который состоит иэ Е -заходной винтовой обмотки и части компенсационной обмотки, используемой в качестве обратного провода и состоящей из Р сегментов, соединяющих по току через перемычки конец части одного захода с началом части соседнего захода винтовой обмотки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения возмущений магнитного поля , обусловленных дискретностью модульной магнитной системы и наличием перемычек, снижения мощности тепловых потерь в перемычках, уменьшения и более равномерного распределения пондеромоторных сил, деиствующих между перемычками,выбора в широком диапазоне количества М модулей, создания модульной системы на основе винтовой обмотки с любой заходностью, объединения всех модулей в единую торообраэную конструкцию с торцовым опиранием соседних модулей, ампервитки каждого захода винтовой обмотки разделены на Р/8 группы, которые в конце каждого захода части винтовой обмотки соединены По току с.началом S го захода P/t перемычками и Р/Й близ-I-лежащими сегментами компенсационной // обмотки так, что все перемычки расм Положены в один ряд в меридиональной См плоскости тора и образуют с Перемычками соседнего модуля Р пар токовых 2 перемычек с противоположно направленными токами в каждой паре, при этом число сегментов Р должно быть бJpльJIИм и кратнымЕ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН «Х

РЕСПУБЛИН 5Р С 21 8 t/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHpblTHA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3309994/18-25 (22) 29.06.81

{46) 30.06.84. Бюл. М 24 .

{72) В.Е. Быков, А.В. Георгиевский и «0.Ф. Сергеев (53) 533.9 {088.8) (56) 1 ° 8 European Conf "Fusion and

Р1аваи. Physics". Stellarator Workshop, Prague, 1977, р. 25. . 2. Shohel Ultimate and Modular Forisatuns International Workshop on Stellarators. Sc hlob Kingbers. ° E R С, {4-16, July, 1980. (54)(57) МОДУЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА . ТОРСАТРОНЯ, каждый модуль который состоит из части 3 -заходной винтовой обмотки и части компенсационной обмотки, используемой в качестве обратного провода и состоящей иэ Р сегментов, соединяющих по току че. рез перемычки конец части одного захода с началом части соседнего захода винтовой обмотки, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения возмущений магнитного поля; обусловленных дискретностью,SU„„ ll 86 A модульной магнитной системы и нали чием перемычек, снижения мощности тепловых потерь в перемычках, уменьшения и более равномерного распределения пондеромоторных сил, действующих между перемычками, выбора в широком диапазоне количества М модулей, создания модульной системы на основе винтовой обмотки с любой заходностью, объединения всех модулей в единую торообразную конструкцию с торцовым опиранием соседних модулей, ампервитки каждого захода винтовой обмотки разделены на

P/8 группы, которые в конце каждого захода части винтовой обмотки соединены по току с.началом соседние- Щ го захода Р /С перемычками и P{0 близлежащими сегментами компенсационной обмотки так, что все перемычки расположены в один ряд в меридиональной Ci плоскости тора и образуют с йеремычками соседнего модуля Р пар токовых перемычек с противоположно направленнымн токами в каждой паре., при этом число сегментов P должно быть большим и кратными.

1001186

1 изобретение относится к физике плазмы и может быть применено в устройствах, используемых при HccJlp.— дованиях, которые связаны = проблемой управляемого термсядерного синтеза.

Известны модульные конструкции магнитной системы стелларатора-торсатрона с разъемными элементами винтовой обмотки и с дополнительными проводниками, создающими неоднородные! ) тороидальное и паразитное поперечные магнитные поля (1) .

Наиболее близкой к предлагаемой является модульная магнитная система торсатрона, каждый модуль которой 15 состоит иэ части 1 -эаходной винтовой обмотки и части компенсационной обмотки, используемой в качестве обратного провода и состоящей иэ Р сегментов, соединяющих по току через перемычки конец части одного захода с началом части соседнего эахода винтовой обмотки f2) .

Однако форма компенсационной обмотки обусловливает ее далекое расположение от рабочего объема и увеличенную мощность питания, большие токи в перемычках и соответственно большие расстояния между ними, существенные возмущения поля в рабочем объеме и большие пондеромоторные силы, действующие между перемычками. Кроме того, конструкция модуля с подобными перемычками затрудняет объединение модулей в единую торообраэную систему. 35

Цель изобретения — уменьшение возиущений магнитного паля, обусловлен-, ных дискретностью модульной магнитной системы и наличием перемычек, снижение мощности тепловых потерь щ в перемычках, уменьшение и более равномерное распределение пондеромо торных сил, действующих между перемычками, выбор в широком диапазоне количества г(модулей, создание мо дульной системы на основе винтовой обмотки с любой заходностью, объединение всех модулей в единую торообразную конструкцию с торцовым опи1 ранием соседних модулей.

5О объему и уменьшить омические потери 0 в цепях, а также получить компенсир к

Цель достигается тем, что в модульной магнитной системе торсатрона каждый модуль которого состоит иэ части 1 -эаходной винтовой обмотки и части компесационной обмотки, исйользуемой в качестве обратного nposoma и состоящей иэ Р сегментов, соединяющих .по току через перемычки конец части одного захода с началом части соседнего захода винтовой обмотки, ампервитки каждого захода винтовой обмотки раэделены на

Р / 5 группы, которые в нонне каждого эакода части винтовой обмотки соединены TIo тону с началом соседнего захода (/ Г перемычками и (/8 близлежащими сегментами комле нсав ционной обмотки так, что все перемычки расположены в олин ряд в меридиональной плоскости тора и образуют с перемычками соседнего модуля Р пар токовых перемычек с противоположно направленными токами в каждой ларе, при этом число сегментов Р должно быть большим и кратным 3.

На фиг. 1 изображен модуль магнитной системы торсатрона; на фиг. 2 — принципиальная схема модуля> на фиг, 3 — схема соединений концов модульных обмоток.

Система содержит модуль l с частью винтовой обмотки 2 (1 = 3), частью компенсационной обмотки 3 (Р = 12) и перемычками 4 между винтовой и компенсационной обмотками. Эти перемычки образуют торцовую плоскость 5 модуля.

На фиг. 2 изображена развертка модульной обмотки в плоскости 8 Ч (8 — полярный угол, Ef — азимут по большому обходу тора) с тремя модулями трехэаходной винтовой обмотки (6-8 — начала, 9- 11 — концы каждой модульной обмотки), где ). — длина каждого модуля по обходу тора, 35**3> — полные токи винтовой 2 и компенсационной 3 обмотки. В данном случае показана компенсационная обмотка с мультипольностью Р = 0 = 3.

При увеличении Р количество проводников между точками 12 и 13 увеличивается и равно P / 8 . Расстояние между соседними модулями 1 равно Ь.

На фиг. 3 R u ab обозначают соответственно большой и малый радиусы тороидальной поверхности, на которой уложена винтовая обмотка.

Система работает следующим образом

При запитке модульной магнитной системы по винтовой обмотке протекает ток 3II, по каждому сегменту компенсационной обмотки - ток 3„, по переменным — ток 3nii (и 3, 3 s - В I p )

Токи 3э, 3 создают в рабочем плаэменном объеме магнитное поле с необходимыми для стабильного удержания плазмы параметрами.

Благодаря уменьшению тока в каждой иэ перемычек в (, / p раз уменьшается возможное расстояние (между противоположно направленными токами и уменьшаются возмущения поля в плазменном объеме. Высокая мультиполность компенсационной обмотки позволяет приблизить ее к рабочему щее магнитное поле Р, спадаюшее по радиусу по закону 11R, что обеспечивает лучшие магнитные поверхности и разгрузку винтовой обмотки от механических усилий.

1 O rl 1 1 A 6

Применение мультипольной обмотки с Р = 12 в трехваходном торсатроне позволяет уменьшить расстояние между компенсационной,и винтовой обмот,ками B 10 раз IIo сравнению с мультипольной обмоткой с Р "- 1. С:.отоеt< ".

I венно украшается длина соединнтель.ных перемычек, уменьщаютс я вес ° габариты и мощноСть си.теми питания.

1001 186

Составитель

Редактор Л. Письман .Техред Л.Иикеш Корректор Л. Шеньо

Заказ 4028/4 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4