Модульная магнитная система торсатрона

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ХРЕСПУБЛИН 19) 01) 186 С 21 В 1 ИСАНИ ОРСНОМУ С Георгиевски 1 оп апдНог 1 вЬор одц 1 аг Рог р оп Вге 11 Н С, 14-16(54)(57) МОДУЛЬНА . ТОРСАТРОНЯ, кажд состоит из части вой обмотки и ча обмотки, испольэ обратного провод сегментов, соеди реэ перемычки ко захода с началом захода винтовой о ч а ю щ а я с я уменьшения воэмущ ля; обусловленных Я МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ый модуль который 3 -заходной винтоти компенсационной емой в качествеи состоящей иэ Р яющих по току чеец части одного части соседнего бмотки, а т л итем, что, с целью ений магнитного по дискретностью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ( 56) 18 Ецгопеап СопГ "Р 1 аваа. РЬув 1 св". Вге 11 агагоРга 8 це, 1977, р. 25.2. ВЬоЬе 1 01 г 1 щаге апдвагцпв 1 пгегпаг 1 опа 1 НоИсвЬгагогв. Вс Ь 1 оЬ К 1 пЕЬегв.ЕЗц 1 у, 1980. модульной магнитной системы и наличием 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 Р/3 группы, которые в конце каждого захода части винтовой обмотки соединены по току с.началом соседние- Е го захода Р /С перемычками и Р 0 близлежащими сегментами компенсационной обмотки так, что все перемычки расположены в один ряд в меридианальной Сю плоскости тора и образуют с йеремычками соседнего модуля Р пар токовых перемычек с противоположно направленнымн токами в каждой паре., при этом число сегментов Р должно быть большим и кратными.Изобретение относится к Физикеплазмы и может быть применено в устройствах, используемых при исследованиях, которые связаны с проблемой управляемого термсядерного синтеза.5Известны модульные конструкциимагнитной системы стелларатора-торсатрона с разъемными элементами винтовой обмотки и с дополнительнымипроводниками, создающими неоднородные(Отороидальное и паразитное поперечные магнитные поля (1),Наиболее близкой к предлагаемойявляется модульная магнитная система торсатрона, каждый модуль которой 15состоит иэ части 1 -эаходной винтовой обмотки и части компенсационной.обмотки, используемой в качестве обратного провода и состоящей иэ Р сегментов, соединяющих по току черезперемычки конец части одного заходас началом части соседнего заходавинтовой обмотки 21 .Однако форма компенсационной обмотки обусловливает ее далекоерасположение от рабочего объемаи увеличенную мощность питания, большие токи в перемычках и соответственно большие расстояния между ними,существенные возмущения поля в рабочем объеме и большие пондеромотор- ЗОные силы, действующие между перемычками, Кроме того, конструкция модуля с подобными перемычками затрудняет объединение модулей в единуюторообраэную систему, 35Цель изобретения - уменьшение воз.иущений магнитного паля, обусловлен-,ных дискретностью модульной магнитной системы и наличием перемычек,снижение мощности тепловых потерь 4 Ов перемычках, уменьшение и болееравномерное распределение пондеромоторных сил, действующих между перемычками, выбор в широком диапазонеколичества г( модулей, создание мо дульной системы на основе винтовойобмотки с любой заходностью, объединение всех модулей в единую торообразную конструкцию с торцовым опиранием соседних модулей,5 О объему и уменьшить омические потери бО в цепях, а также получить компенсиркЦель 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 провода и состоящей из 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 / 1 группы, которые в нонне каждого эакода части винтовой обмотки соединены по тону с началом соседнего захода Р /(, перемычками и 1 /Гблизлежащими сегментами компенса ционной обмотки так, что все перемычки расположены в олин ряд в меридиональной плоскости тора и образуют с перемычками соседнего модуля Р пар токовых перемычек спротивоположно направленными токами в каждой паре, при этом числосегментов Р должно быть большими кратным ,На фиг. 1 изображен модуль магнитной системы торсатрона; нафиг, 2 - принципиальная схема модуля на фиг, 3 - схема соединенийконцов модульных обмоток,Система содержит модуль 1 счастью винтовой обмотки 2 ( С = 3),частью компенсационной обмотки 3( Р : 12) и перемычками 4 междувинтовой й компенсационной обмотками, Эти перемычки образуют торцовуюплоскость 5 модуля.На фиг. 2 изображена разверткамодульной обмотки в плоскости 8 Ч( 8 - полярный угол, Ц - азимут побольшому обходу тора) с тремя модулями трехэаходной винтовой обмотки(6-8 - начала, 9- 11 - концы каждоймодульной обмотки), где ь - длинакаждого модуля по обходу тора,Зв 3 - полные токи винтовой 2 икомпенсационной 3 обмотки, В данномслучае показана компенсационная обмотка с мультипольностью Р : 1 : 3,При увеличении Р количество проводников между точками 12 и 13 увеличивается и равно Р / 8 , Расстояниемежду соседними модулями 1 равно Ь.На фиг. 3и аъ обозначают соответственно большой и малый радиусытороидальной поверхности, на которойуложена винтовая обмотка.Система работает следующим образомПри эапитке модульной магнитнойсистемы по винтовой обмотке протекает ток 3 в , по каждому сегменту компенсационной обмотки - ток 3 , попеременным - ток 3 п 33 " 3 в - бР)Токи 3 в , 3 п создают в рабочем плаэменном объеме магнитное поле с необходимыми для стабильного удержания плазмы параметрами.Благодаря уменьшению тока в каждой иэ перемычек в 1 / Р раз уменьшается возможное расстояние ( между противоположно направленными токами и уменьшаются возмущения поля вплазменном объеме. Высокая мультиполность компенсационной обмоткипозволяет приблизить ее к рабочему щее магнитное поле Р спадаюшее порадиусу по закону 111(, что обеспечивает лучшие магнитные поверхностии разгрузку винтовой обмотки отмеханических усилий.Применение мультипольной обмотки с Р : 12 в трехваходном торсатроне позволяет уменьшить расстояние между компенсационной,и винтовой обмот,ками в 10 раз по сравнению с мультипольной обмоткой с Р "- 1. С:.с;тпет.1 венно сокращается длина соединнтпльных перемычек, уменьщаютс я вес, 1 абариты и мощноСть си;теми питания.510011 В 6 Составительедактор Л. Письман .Техред Л,Мике рре За сно иал ПЛЛ "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна 402 В/4 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва