'

Системы питания физических установок

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

С.В. Полосаткин Системы питания физических установок


Слайд 1

Основные потребители энергии Магнитное поле Система нагрева (ускорения частиц) Технологические системы Характер потребления энергии Импульсный Импульсно-периодический Постоянный


Слайд 2

Потребление энергии плазменной установкой Питание магнитной системы ГОЛ-3: 2,5 МДж / 10 мс ИТЭР 15 ГДж Питание системы создания плазмы и омического нагрева Токамак Т-10 – 0,3 МА *1 В = 0,3 МВт Питание систем нагрева Электронные и ионные пучки ГОЛ-3: 30 кА * 1 МВ = 30 ГВт Пучки нейтралов ГДЛ 6 * 1 МВт = 6 МВт Генераторы ВЧ и СВЧ излучения ~несколько МВт


Слайд 3

Источники энергии Промышленная сеть Накопители энергии Емкостные Индуктивные Механические Химические


Слайд 4

Питание от промышленной сети Мощность – сотни мегаватт Не требуется дополнительный накопитель энергии Необходима подводящая линия Согласование с энергетическими службами (Москва: 50-100 тыс.руб./кВт, Новосибирск : 10 тыс.руб./кВт) 1936 год – предложение использования энергии московского энергоузла для зажигания DD смеси Токамак COMPASS-D 50 МВт * 2 с = 100 МДж Culham – сеть 33 кВ Прага – ??


Слайд 5

Выпрямители Однополупериодная схема Двойное обратное напряжение на диодах Большие пульсации Нескомпенсированный магнитный поток через сердечник Двухполупериодная схема


Слайд 6

Трехфазный выпрямитель (схема Ларионова) Пульсации – около 6%, 300 Гц


Слайд 7

Трехфазный выпрямитель (схема с уравнительным реактором) Пульсации – около 6%, 300 Гц Используется в цепях низкого напряжения


Слайд 8

Трехфазный выпрямитель (двенадцатипульсная схема) Пульсации –600 Гц


Слайд 9

Соединение обмоток в зигзаг Звезда Треугольник Зигзаг


Слайд 10

Регулировка и стабилизация напряжения Автотрансформатор Мотор – генераторная пара Дроссель с насыщением


Слайд 11

Тиристорные (фазовые) схемы регулирования Пара тиристоров открывается в нужный момент времени (в нужной фазе)


Слайд 12

Транзисторные схемы преобразования MOFSET – КМОП транзистор IGBT – биполярный транзистор с изолированным затвором 1200 В, 80 А, ~1 мкс


Слайд 13

Использование повышенной частоты Быстрые ключи позволяют использовать повышенную частоту (до 500 кГц) Разрешенные частоты 18 кГц +- 7,5% 22 кГц +- 7,5% 44 кГц +- 10% 66 кГц + 12% - 10% 440 кГц +- 2,5% Сечение сердечника трансформатора Емкость конденсатора фильтра


Слайд 14

Принцип работы:


Слайд 15

Конденсаторные накопители энергии Накопленная энергия Диэлектрики: Масло, касторка Бумага, пленки Керамика Оксидные пленки Вода e=80 Обозначения конденсаторов:


Слайд 16

Эксплуатация конденсаторных батарей Секционирование Ограничение времени зарядки (касторка) Предотвращение обратного заряда Самозаряд конденсаторов Разделение конденсаторов предохранителями Конденсаторная батарея ГОЛ-3: 15 МДж ИК 6–150 - 2.7 кДж – 5000 шт


Слайд 17

Системы зарядки Зарядка через токоограничивающий резистор КПД 50%, время зарядки t=3-5 RC Зарядка от источника тока Высокий КПД Постоянная скорость зарядки Мощность увеличивается в ходе зарядки Время Напряжение Мощность


Слайд 18

Индуктивные накопители Накопленная энергия Время заряда t<<L/R L Rн K Размыкатели: -Механические -Полупроводниковые Взрывающиеся проводники Вырождающийся сверхпроводник Плазменный (эрозионный) размыкатель


Слайд 19

Индуктивные накопители Схемы с паузой тока


Слайд 20

Индуктивные накопители Полупроводниковый размыкатель Диоды СДЛ, КЦ105


Слайд 21

Индуктивные накопители Система питания токамака ТСП 900 МДж, 830 кА


Слайд 22

Основные параметры: Запасенная энергия, МДж 0,5 Минимальное время перекачки энергии, с 1,8 Рабочий ток, A 1550 Время первоначального заряда, мин 5 Индукция в центре при 1550 A, Тл 3,4 Индуктивность, Гн 7 Внутренний диаметр соленоида, мм 400 Внешний диаметр соленоида, мм 550 Длина соленоида, мм 580 Сверхпроводящий накопитель


Слайд 23

Инерционные накопители Накопленная энергия Момент инерции 500 Дж/см3 – 50 кг/мм2


Слайд 24

Инерционные накопители Униполярная машина (диск Фарадея) Недостатки: -скользящие контакты -большие токи при низком напряжении


Слайд 25

Инерционные накопители Накопитель АМБАЛ-М 350 МДж, 25 кА, 930 В Снимаемая энергия 130 МДж Маховик 60 тонн


Слайд 26


Слайд 27

Накопитель токамака JET Снимаемая энергия 4 ГДж Маховик 775 тонн


Слайд 28

Нетрадиционные накопители Суперконденсаторы (ионисторы) 3,3 Ф, 75 В – 10 кДж (5 Дж/см3) Модульные инерционные накопители 5 МДж, 4 Дж / см3 Химические накопители энергии 500 Дж / см3 (1 кг тротила – 4,2 МДж)


×

HTML:





Ссылка: