h. babaee
-
طراحی سیستم تامین انرژی سیم پیچ چنبرهای بر پایه ابرخازن به منظور افزایش زمان پلاسما در توکامک دماوند
در این مقاله سیستم تامین انرژی و تخلیه جریان در سیم پیچ چنبره ای توکامک دماوند به منظور افزایش زمان میدان های مغناطیسی با هدف افزایش زمان ماندگاری پلاسما، طراحی و شبیه سازی شده است. در حال حاضر در این توکامک جریان سیم پیچ چنبره ای دارای نیم سیکل سینوسی با مدت زمان ms 100 و پیک جریان kA 12 است که میدان مغناطیس تقریبا T 1/1 در مرکز چنبره تولید می کند و ناحیه تخت آن در حدود ms 20 می باشد که برای تشکیل و محصورسازی پلاسما استفاده می گردد. با هدف ارتقاء توکامک دماوند به منظور افزایش مدت زمان ماندگاری پلاسما به ms 200، ضروری است که سیستم های تامین انرژی و کنترل مربوط به جریان سیم پیچ های قطبی و چنبره ای جدید طراحی و ارتقاء یابد. برای رسیدن به هدف مذکور، در این مقاله سیستم تامین انرژی اصلی بر پایه منابع انرژی ذخیره ساز ابر خازن با ظرفیت F21، ولتاژ تحمل V900 و چیدمان 7 شاخه سری، 8 شاخه موازی طراحی شده است. هم چنین جهت تامین و تثبیت جریان سیم پیچ چنبره ای، مبدل چاپر با 7 ماژول موازی به همراه سیستم کنترل حلقه بسته با کنترل کننده هیسترزیس طراحی و شبیه سازی شده است. سیستم کلی قابیلت تامین و تثبیت میدان مغناطیسی از محدوده 7/0 تا 2/1 تسلا با ریپل کم تر از %2/0 و مدت زمان ms 200 برای ناحیه تخت دارد. هم چنین سیستم شارژ بانک ابر خازنی بر اساس مبدل یکسوساز 12 پالسه و مبدل باک با روش جریان ثابت، طراحی و شبیه سازی شده است که نتایج مطلوبی را حاصل کرده است.
کلید واژگان: سیم پیچ چنبره ای، توکامک دماوند، مبدل قدرت، ابرخازن، پلاسماIn this study, the current discharge and the power supply system of toroidal field (TF) coils of Damavand tokamak have been designed and simulated to increase the magnetic field time and consequently the plasma duration. Currently, the TF coil current used to form and confine plasma has a sinusoidal half-cycle waveform with a duration of 100ms and a current peak of 12kA which produces a 1.1T magnetic field at the center of the chamber and its flat-top area is about 20ms. With the aim of upgrading Damavand tokamak, in order to increase the plasma duration to 200ms, it is necessary to upgrade the energy supply system and control system of toroidal and poloidal field coil currents. For this purpose, in this paper, the main power supply system has been designed based on super-capacitors with a capacitance of 21F, voltage of 900V, and topology of series-parallel (7*8). Also, to supply and stabilization of TF current, the chopper converter with seven parallel modules with the closed-loop control system with hysteresis controller has been designed and simulated. The general system is capable of supplying and stabilizing the magnetic field from the range of 0.7 to 1.2 Tesla with a ripple of less than 0.2% and a duration of 200ms for the flat area. Also, the charging system of super-capacitors has been designed and simulated using the 12-pulse rectifier converter and the buck converter with the constant current method, which has achieved desirable results.
Keywords: Toroidal Field Coil, Damavand tokamak, Power Convertor, Supercapacitors, Plasma
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.