摘要：针对HT 7U超导托卡马克极向场电源系统要求设计了一种新型高功率双向直流快速晶闸管开关 ,通过原理分析得到了可靠关断条件 ,给出了新型晶闸管开关的设计方案 ,并对方案进行了试验和仿真 ,结果均验证了原理分析和方案设计的正确性 ,且消除了强迫关断时过高的反向电压。

摘要：针对HT 7U装置等离子体位移快控电源低压大电流控制要求 ,提出了一种采用双PWMAC DC变流器拓扑且易于多组并联的新颖控制方案 ;在分析了PWMAC DC变流器d q模型的基础上 ,设计了三闭环控制系统 ,特别采用了基于前馈的解耦控制和微分反馈控制 ,从而使系统获得了优良的动态性能。仿真结果证实了方案的正确性。

摘要：超临界二氧化碳(sCO_(2))液态锂铅包层(COOL)是中国聚变工程实验堆(CFETR)的候选包层,其主要功能是增殖产氚、屏蔽中子辐射以及能量转换发电。COOL包层在正常运行工况下需要承受冷却剂压力、热应力、重力、电磁力等载荷。本文在不考虑重力和电磁载荷的情况下,采用ANSYS有限元方法对COOL包层扇段的赤道面外包层模块进行热-机械性能分析,结果表明,COOL包层在正常运行工况下,各类材料的最高温度不超过限值,并且结构应力能够满足ITER SDC-IC设计标准,分析结果可为包层优化设计提供重要参考和数据支撑。

摘要：中性束注入是磁约束核聚变研究重要的辅助加热和电流驱动手段。由于负离子源中性束注入系统束能量高、束斑大,电偏转已经成为剩余离子剥离的首选方案,其剩余离子剥离设备被称为电偏转器。电偏转器作为实现束流中性化的核心设备,其性能决定了中性束注入系统的工作效率。本文提出了聚变堆主机关键系统研究中负离子源中性束注入系统电偏转器的概念设计方案,通过理论计算和束流沉积模拟初步确定了电偏转器的结构和其表面较为均匀的热负荷分布,完成了电偏转器的参数设计,此设计可为电偏转器进一步的工程设计提供设计参考。

摘要：在聚变堆液态锂铅包层设计中,结构材料表面需覆盖一层阻氚涂层。涂层一般需要兼顾两方面功能:(1)高阻氢渗透因子,能够稳定地抑制氢渗透以维持反应堆的氚安全;(2)较高的耐腐蚀性能,以保证结构材料的结构完整性及热力学性能稳定性。阻氚涂层与锂铅直接接触会发生腐蚀,产生缺陷(如腐蚀坑等),影响涂层结构稳定性和阻氢渗透效率,进而直接影响涂层的服役寿命。本文重点综述了液态锂铅与阻氚涂层的相容性以及液态锂铅腐蚀对阻氚涂层阻氢性能影响的相关研究进展。已有的研究显示,Cr_(2)O_(3)-Er_(2)O_(3)-ZrO_(2)涂层、铝基涂层等在静止液态锂铅环境中均展现了良好的相容性和稳定的阻氢性能。本文还指出了目前相关研究存在的共性问题及未来可能的研究发展趋势。相关领域还需进行更为全面、系统的研究,为未来聚变增殖包层中阻氚涂层的服役寿命评估提供支撑。

摘要：为了满足极向场电源控制系统严苛的实时响应的要求,选择实时Linux系统作为系统平台,采用一个开放源代码的、基于C/C++的Eclipse可扩展的开发平台作为开发工具,完成极向场电源主控制系统的设计,实现了在一个控制周期内(1ms)对极向场电源系统的12套本地控制器的实时通信和实时控制。对极向场电源主控制系统的高速通信和实时控制、稳定可靠等关键问题给出了可行的实践性的解决方法。经实验测试,该设计运行稳定,能满足极向场电源控制系统的实时需求。

摘要：负离子源中性束注入(NNBI)系统是聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)的组成部分,其目标是开展NNBI相关的科学与工程问题研究,为未来聚变堆NNBI系统的研制与运行积累经验。加速器的束流光学特性决定着最终形成束流的发散性,进而影响着束流在加速器和束线中的传输效率,这对NNBI系统的高功率、高能量、长脉冲运行至关重要。为此,采用IBSimu离子束流模拟程序对目前CRAFT NNBI的400 keV加速器电极系统的物理设计进行束流光学特性分析与评估。目前该套电极结构的设计与ITER负离子源类似,束发散的计算结果满足设计要求。在负离子束流密度较高时(100~300 A/m^(2)范围内),具有更小束发散角;引出距离(5~7 mm范围内)和加速距离(88~110 mm范围内)的适当增加,也呈现出束发散角下降趋势。

摘要：EAST超导托卡马克是我国设计建造的国际上第一个建成的全超导托卡马克实验装置.EAST的建成填补了从短脉冲中型常规托卡马克向长脉冲大型超导托卡马克过渡过程中"中型超导托卡马克"的空缺.EAST具有国际热核聚变实验堆(ITER)类似先进技术,具有与ITER类似的超过1000 s的长脉冲高参数运行能力,是未来10年国际上极少数有能力在高参数条件下开展长脉冲聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台.EAST已经取得了超过400 s的偏滤器位形等离子体以及稳定重复的超过30 s的长脉冲"高约束模"等离子体,创造了新纪录.EAST致力于解决ITER及未来聚变堆高性能稳态运行相关的关键物理和工程问题.这些研究将为中国未来聚变实验堆的设计和运行提供重要的依据,并为未来建造稳态、高效、安全的托卡马克类型的聚变反应堆提供重要的工程技术和物理基础.

摘要：为了解决传统功率转换系统中存在的转换误差大的问题,提出基于智能控制算法的高速电机功率转换系统设计。在传统硬件系统的基础上,结合智能控制算法中模糊神经网络的运行原理设计控制器设备,实现对双向Buck转换器、移相电抗器、整流器和逆变器等设备的改装,并调整系统的硬件连接电路。以高速电机为研究对象,分析其基本工作特性。搭建模糊神经网络控制模型,在该模型下以高速电机的工作数据为基础,计算电机瞬时功率,利用转换器设备通过产生反向电流或转矩脉动信号增益的方式,实现高速电机功率的转换功能。实验结果表明:与传统功率转换系统的对比,设计转换系统的平均转换误差降低了1.7 kW,且通过功率转换系统的应用能够实现对高速电机功率的有效控制,在实际应用中具有较高的利用价值。

摘要：对EAST托卡马克极向场电源系统的关键设备之一——大功率直流快速晶闸管开关设计进行了详细介绍,如主电路方案设计、换流回路优化设计、保护电路设计、充电机设计等;从提高晶闸管开关运行可靠性(包括关断可靠性、开通可靠性、通态和断态可靠性等)的角度结合仿真分析了各设计要点的必要性,并提出了进一步改进的措施。调试与试验结果证明了上述设计与分析工作的正确性。