Стационарная стабилизация

Cтраница 1

Стационарная стабилизация позволяет полностью избавиться от деградации критического тока в самых больших сверхпроводящих магнитных системах, построенных до настоящего времени. Создание таких систем стало практически возможным лишь после технической реализации метода стационарной стабилизации, предложенного в 1965 г. Стекли и Лавериком. [2]

Проблема стационарной стабилизации линейных систем вида ( 1) является одной из самых важных вопросов в теории управления при синтезе линейной обратной связи, поскольку одним из достоинств решения этой проблемы является его аналитически замкнутая форма. [3]

Температурные зависимости мощности тепловыделения на единицу площади охлаждаемой поверхности провода Gc A / P ( сплошная линия и теплоотвода Н при различных значениях коэффициента теплоотдачи в хла-доагент ( штриховые линии ОТ, OU, OV. [4]

При рассмотрении стационарной стабилизации удобно пользоваться диаграммами типа показанной на рис. 6.2. Временно не будем принимать во внимание неоднородность распределения температуры в проводе, обусловленную конечностью теплопроводности материала. [5]

В случае линейной стационарной стабилизации данное выше определение означает, что система ( 1) стабилизируема ( или тройка ( А, 6, с) стабилизируема), если существует такая обратная связь ( 2), где s - постоянная ( i х т) - матрица, что замкнутая система ( 3) асимптотически устойчива, т.е. матрица А 6s с гурвицева. [6]

Главным недостатком метода стационарной стабилизации является снижение конструктивной плотности тока в сверхпроводящей обмотке. Во многих случаях, несмотря на высокую токонесущую способность сверхпроводника, конструктивная плотность тока в сверхпроводящих магнитах может снизиться до значений, характерных для обычных электромагнитов. Это означает, что для создания заданного магнитного поля сверхпроводящую обмотку приходится делать более массивной. [7]

Одним из эффективных критериев стационарной стабилизации линейных систем является критерий Найквиста. [8]

Полученные значения плотности энергии возмущений можно считать максимально допустимыми при различных типах стационарной стабилизации. [9]

При создании крупных сверхпроводящих систем с энергией в десятки и сотни мегаджоулей используются сверхпроводящие материалы со стационарной стабилизацией. В этом случае сверхпроводник занимает небольшой процент площади сечения материала ( от 5 до 15 % в зависимости от величины системы), а остальное - стабилизирующий металл. Конструкция обмотки, используемой при этом, обеспечивает надежное охлаждение витков соленоида. А в ряде случаев, если применяется так называемое принудительное охлаждение магнитной системы, в теле самого проводника предусматриваются специальные каналы для гелия. Возникший в результате какого-либо возмущения участок нормальной фазы не распространяется на весь соленоид, так как окружающий нормальный металл способствует быстрому охлаждению нити и отводу тепла в гелий. В это же время нормальный металл воспринимает на себя большую часть тока, выходящего из нормального участка сверхпроводника. Этим он также обеспечивает условия охлаждения сверхпроводящей нити. Тепло быстро рассеется, и сверхпроводящее состояние восстановится. [10]

Теорема 1 очень хорошо иллюстрирует как введение функции s ( t) ф SQ, § о const, в обратной связи и s ( t) y ( нестационарная стабилизация) расширяет возможности стационарной стабилизации ( s ( t) SQ): в пространстве параметров ( fti ft2 ci) системы ( 3) условия ( 6) выделяют более широкую область, чем область, определяемая условиями Рауса-Гурвица ( ci 0 или с О, ai) при стационарной стабилизации. [11]

Один из способов подведения к обмотке достаточного количества холода состоит в прокачке через нее жидкого гелия. Стационарная стабилизация за счет принудительной циркуляции жидкого гелия осуществлена в ряде крупных сверхпроводящих магнитных систем. Во всех подобных обмотках используются полые провода, по которым гелий течет в продольном направлении так же, как ток. [13]

В реальных условиях процесс теплоотдачи от поверхности провода, охлаждаемого жидким гелием, оказывается не столь простым, чтобы его можно было описать с помощью постоянного коэффициента теплоотдачи. Стационарная стабилизация обычно обеспечивается охлаждением провода кипящим жидким гелием, заключенным в каналах охлаждения обмотки магнита. Характеристика - 7 теплоотдачи от металлической поверхности в жидкий гелий, по - j казанная на рис. 6.3, вполне типична для любой кипящей жидко - - сти. На кривой зависимости удельного теплового потока от разности температур можно выделить область OPQ, отвечающую пузырьковому кипению жидкого гелия; в этой области жидкость остается в непосредственном контакте с поверхностью, что приводит к большим значениям коэффициента теплоотдачи. Область RS соответствует пленочному кипению гелия, при котором охлаждаемая поверхность изолирована от жидкости слоем пара. В промежуточной ( переходной) области QR зависимость имеет отрицательный наклон; поэтому эта область является неустойчивой и в обычных условиях не наблюдается. При нагревании поверхности, начиная с 4 2 К, тепловой поток нарастает вдоль кривой OPQ, а затем в точке Q при скачке температуры переходит на ветвь RS. [14]

Стационарно стабилизированный провод, изготовленный при-паиванием единичного многоволоконного проводника к медной ленте с канавкой, показан на рис. 12.18, а. Применение такого метода стационарной стабилизации провода вместо изготовления монолитного провода с большим количеством меди металлургическим способом оправдано экономией при изготовлении отдельной медной ленты. Отметим, что ниобий-оловянная лента должна располагаться в медианной плоскости провода, чтобы снизить до минимума напряжения, возникающие в ней при намотке катушки. Более сложная конструкция стационарно стабилизированного провода, позволяющая довести до максимума охлаждаемую жидким гелием поверхность, приведена на рис. 12.17, в. Такой провод изготавливается путем оборачивания многоволоконного провода квадратного сечения рифленой медной лентой и спаивания их друг с другом. Жидкий гелий циркулирует внутри сбмотки по каналам, отштампованным в медной оболочке. [15]

Страницы: 1 2