ترجمه فارسی عنوان مقاله

منابع توان فشرده (کامپکت) برای گرمایش توکامک

عنوان انگلیسی

Compact Power Supplies for Tokamak Heating

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
54008	2012	6 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Page(s): 233 - 238 ISSN : 1070-9878 INSPEC Accession Number: 12537143

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

اصطلاحات مربوطه

مقدمه

شکل 1. چگونگی ترتیب EAST NBI با منابع توان.

شکل 2. مدار معادل سیستم با تزویج القایی.

نیازمندی های اصلی منبع توان EAST NBI

جدول 1. مشخصات منابع توان سیستم طیفی برای EAST-NBI.

طرح مدار اصلی

جدول 2. پارامترهای نوعی مدار اصلی.

شکل 3. مدار اصلی PS با بایاس فشرده.

آشکارسازی سریع جریان و تنظیم آن

افزایش دما تحت بار نامی

شکل 4. فلوچارت سیگنال جریان برای یک نیم سیکل.

آزمایش های انجام شده بر روی منبع توان بایاس فشرده (کامپکت)

شکل 5. رابط PC.

آزمایش فشار قوی بر روی ترانس ایزوله

آزمایش هایی بر روی پارامترهای منبع توان

شکل 6. یک پالس جریان ماکرو در سمت ثانویه.

شکل 7. یک پالس جریان ماکرو پس از یکسوسازی.

نتیجه گیری

شکل 8. طرح سیستم فشرده PS برای گرمایش توکامک.

ترجمه کلمات کلیدی

منابع توان فشرده (PS)، توبیخ کننده هسته، توکامک ابررسانای پیشرفته آزمایشی (EAST)، راکتور آزمایشی گرمای هسته ای بین المللی (ITER)، انتقال قدرت با تزویج القا(IPT)، ترانسسفورماتورهای جدا کننده (ایزوله) فشار قوی (HV)، فرکانس بالا (HF)، طیف خنثی (NB)، مایکروویو، حالت پالس، IGBT، کلیدزنی (سوییچینگ) جریان-صفر (ZCS) -

کلمات کلیدی انگلیسی

Compact power supplies (PS), core snubber, experimental advanced superconducting Tokamak (EAST), international thermonuclear experimental reactor (ITER), inductively coupled power transfer (IPT), high voltage (HV) insulation transformers, high frequency (HF), neutral beam (NB), microwave, pulse mode, IGBT, zero current switching (ZCS)

ترجمه چکیده

__ با پیشرفت ترانسفورماتورهای قدرت، انتقال قدرت مفید بدون-اتصال در مقیاس بزرگ میان قالب های ثابت و مرجع _برای کاربردهایی مانند وسایل نقلیه برقی، تعادل مواد و گرمایش پلاسما برای علم گداخت (هسته ای)_ مساله ای است که توجه همگان را به خود وا داشته است. توکامک، ابزار گداخت توسعه یافته رایجی می باشد که گرمایش، یکی از تکنولوژی های کلیدی آن برای راهکار راکتور آینده اوست. اغلب در سیستم NBI، برای گرمایش توکامک، از توبیخ کننده برای حفاظت دستگاه استفاده می شود [1-3]. NBI حاظر، از ترانسفورماتورهای ایزوله (جداکننده) فشار قوی (HV) 50/60 Hz استفاده می کند تا منبع توان dc خود را برای ارایه به جریان بایاس توبیخ کننده تنظیم کند، که ممکن است کل تغییرات شار هسته را از تقطه اشباع منفی به نقطه اشباع مثبت یکی از حلقه های اصلی BHاش، مصرف کند. با استفاده از منبع توان بایاس، می توان توبیخ کننده را به نیمی از وزنش کاهش داد. اما این ترانسفورماتور جداکننده فشار قوی 50/60 Hz، بسیار سنگین تر از سیستم ایزوله کننده فاشر قوی (HV) فرکانس بالا (HF) است. این مقاله نیازمندی ها، طراحی و آزمایش این سیستم های قدرت فشرده را، مبنی بر تکنولوژی های سوییچینگ با-جریان-صفر فشار قوی فرکانس بالا، برای توبیخ کننده NBI "توکامک ابررسانای پیشرفته آزمایشگاهی" (EAST) و نیز پتانسیل آن برای تامین توان HVDC فشرده، ارایه می دهد. استراتژی کنترل جدید آن نیز، با یک ماکروپالس تشکیل شده از چندین ماکروپالس پیوسته محدود دیجیتال، پیاده سازی می شود. بیش از 100 ارزیابی آزمایشگاهی نیز، به منظور بررسی نتایج تحلیل انجام می شود که می توان از آن برای طراحی مهندسی دقیق منابع توان برای EAST، مبنی بر IGBT، استفاده کرد.

ترجمه مقدمه

توکامک ابررسانای پیشرفته آزمایشی (EAST)، در حال توسعه به سیستم های گرمایشی مایکروویو 4 MW (4.6 GHz/10-1000 s) طیف خنثی 4 MW (NB, 50-80 keV/10-100 s)، به عنوان بخشی از برنامه پیشرفت EAST، می باشد. این یکی از بزرگترین پیشرفت های دستگاه های EAST است که در چارچوب EAST انجام شده است؛ دو تزریق کننده خنثی یون مثبت نیز در آینده ای نزدیک بصورتی که در شکل 1 نشان داده شده است، پیاده سازی خواهد شد. به منظور دستیابی به آزمایشی قابل اطمینان از سیستم مهندسی پیچیده، به ازای 100 پالس دراز یا حتی 3600 تا _همان طور که برای ITER I1-4 مورد نیاز است_ یک پلاتفرم آزمایش در حال اسخت است که شامل توبیخ کننده HV و نیز منبع توان بایاس می باشد. این سیستم، بین منبع یون و منبع توان مدولاتور پالس پله (PSM) فشار قوی 80 kV قرار داده می شود، تا از منبع یون گران قیمت در هین جرقه در هین کار، محافظت کند. به سبب فضای باریک اطراف دستگاه EAST، یک منبع توان فشرده مبنی بر ترانسفورماتور ایزوله HV فرکانس بالا که با IPT پیاده سازی شده است (IPT = تکنولوژی انتقال توان با القای تزویج شده)، توسعیه داده شده است. از IPT می توان برای انتقال قدرت بدون-اتصال دو-مسیره، بین یک قالب و یک قالب مرجع دیگر، استفاده کرد، و دارای مزیت های پاک بودن، بدون جرقه بودن، سازگار با محیط زیست بودن و تعمیر و نگهداری کم، می باشد. این راه حلی برای مسایل انتقال توان می باشد که با استفاده از ترانسفورماتورهای کواکسیال در دانشگاه Winsonsin-Madison آمریکا و یک سازمان سیم پیچ تزویج شده در دانشگاه Auckland نیوزیلند، مورد بررسی قرار گرفته است. این مقاله، ساختار سیستمی جدیدی برای گرمایش پالسما توصیف می کند که نیازمندی ها، طراحی و آزمایش این سیستم های قدرت بایاس که توسط الکترونیک قدرت برمبنای IPT _که تیوری های آن لزوما مانند تیوری ترانسفورماتورها می باشد، هرچند IPT یک مورد دوار با ضریب تزویج متغیر می باشد_ پیاده سازی شده اند، ارایه می دهد. روش های کنترل آن نیز توصیف می شود. تعدادی ارزیابی آزمایشگاهی نیز به منظور بررسی نتایج آنالیز _که میتوان از آنها برای طراحی مهندسی دقیق برای گرمایش پلاسما استفاده کرد_ انجام گرفته است. به سبب نیاز به عایق سازی بیشتر در سیستم HV IPT (IPT فشار قوی)، اندوکتانس نشتی در آن بطور کل، بسیار بزرگتر از ترانسفورماتورهای معمولی می باشد. این، بیشینه جریان اولیه ورودی را محدود کرده و منجر به یک ضریب تزویج کوچک بین سیم پیچ اولیه وسیم پیچ ثانویه _که در ولتاژ فشار قوی معلق می باشد_ می شود. در ولتاژ ورودی ثابت، این پارامترها، دو کلید برای پیاده سازی تیوری IPT در مهندسی برق قدرت، می باشند. افزایش فرکانس می تواند موجب کاهش اندازه فیزیکی سیستم IPT شود، ولی از طرفی فرکانس های عملکرد واقعی را برای سطوح توان تا 500 kW، محدود به زیر 100 kHz می کند. از معادله (4) پرواضح است که بیشینه انتقال توان، متناسب با مربع ضریب تزویج می باشد. بنابراین، افزایش ضریب تزویج بین قالب ثابت و قالب HV، برای سیستم های با قدرت بالا بایسته می باشد

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

As extension of power transformers, efficient large-scale contactless power transfer between stationary and reference frames is a problem of world-wide importance, to such applications as electric vehicles, materials handling and plasma heating for fusion science. Tokamak is the common developed fusion device where heating is recognized as one of its key technologies for its future reactor roadmap. Snubber is often used as protection device in NBI system for Tokamak heating [1-3]. The present NBI generally use 50/60 Hz High Voltage (HV) Insulation Transformers to configure its dc power supply to offer the bias current to the snubber, which could use the full flux swing of the core from the negative saturation point to the positive one of its BH major loop. The snubber weight could then be decreased to its half by using the bias power supply. But this 50/60Hz HV insulation transformer is much heavier than High Frequency (HF) High Voltage (HV) Insulation system. The paper gives the requirement, design and test of this Compact Power Systems based on HF HV Zero Current Switching (ZCS) technologies for Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) NBI snubber as well as its potential for its compact HVDC power supply. Its new control strategy is also implemented with one macro pulse composed by the digital defined continuous micro pulses. Some experimental evaluations have been done to verify the analysis results, which have been extended to over 100s and could be used for detail engineering design of power supplies for EAST based on IGBT.