一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈制造技术

本发明专利技术属于线圈设计技术领域，具体公开了一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，包括：中心段、上横段、外弧段，上横段位于中心段的上方，外弧段位于中心段的外侧，上横段、中心段和外弧段依次连接为闭合的板式环向场磁体线圈。本发明专利技术板式环向场磁体线圈结构简单，便于安装、拆卸，既能满足线圈的电气性能，又能提供足够的机械强度。供足够的机械强度。供足够的机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈


[0001]本专利技术属于线圈设计
，具体涉及一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈。

技术介绍

[0002]核聚变装置托卡马克的磁体分为内极向场线圈结构和外极向场线圈结构，内极向场线圈结构即极向场线圈布置在环向场线圈内，极向场线圈距离等离子体近，自身耗能降低，自感较小更容易对其电流实施快速控制，且由于在等离子体区产生的磁场定位性更好，有利于等离子体截面的形变，更好开展偏滤器和边沿物理方面的科学研究。
[0003]为了所有极向场线圈和真空室都可以完整的不需要分段的安装到环向场线圈内，需要环向场线圈可以分段安装和拆卸，因此需要开发一种既能满足物理实验要求又方便安装、拆卸的环向场线圈。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，该板式环向场磁体线圈结构简单，便于安装、拆卸，既能满足线圈的电气性能，又能提供足够的机械强度。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案：
[0006]一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，所述板式环向场磁体线圈包括：中心段、上横段、外弧段，上横段位于中心段的上方，外弧段位于中心段的外侧，上横段、中心段和外弧段依次连接为闭合的板式环向场磁体线圈。
[0007]所述板式环向场磁体线圈还包括指形接头，中心段的上端与上横段的内端通过指形接头连接。
[0008]所述中心段为L形，包括一体成型的垂直段和下横段，中心段的垂直段的截面为内小外大的梯形，中心段的垂直段顶端的径向尺寸小于托卡马克装置所有极向场线圈和真空室的最小径向尺寸；中心段的下横段部分的截面为梯形过渡到矩形，最高点位置低于所有下极向场线圈底面。
[0009]所述上横段的尺寸与中心段的下横段的尺寸相同，结构对称，上横段的截面为由内至外从梯形过渡到矩形。
[0010]所述外弧段为弓形，外弧段的截面为矩形；外弧段包括上半匝、中间匝、下半匝、T形过渡板，上半匝和下半匝分别位于中间匝的两侧，T形过渡板对称设置，分别与上半匝和下半匝连接。
[0011]所述中间匝中的每匝铜板为折弯的铜板，通过中间匝中的折弯铜板将相邻两匝的铜板串联起来，中间匝的折弯形成匝间跳线结构，串联线圈内各匝铜板。
[0012]所述外弧段还包括绝缘穿心螺栓，绝缘穿心螺栓与外弧段上间隔设置的通孔相匹配。
[0013]所述指形接头还包括加强过渡棒，加强过渡棒插入指形接头两侧的指形结构上，
加强过渡棒螺栓与指形结构压紧连接。
[0014]所述外弧段的上端面和下端面、上横段的外端面及中心段的下横段的外端面均为锯齿状斜面，外弧段的上端面与上横段的外端面依靠锯齿状斜面上的锯齿匹配连接，外弧段的下端面与中心段的下横段的外端面依靠锯齿状斜面上的锯齿匹配连接。
[0015]所述锯齿状斜面上均匀开设有螺孔，外弧段的上端面与上横段的外端面通过与螺孔匹配的螺栓紧固连接，外弧段的下端面与中心段的下横段的外端面通过与螺孔匹配的螺栓紧固连接。
[0016]所述板式环向场磁体线圈还包括冷却铜管，冷却铜管嵌入并固定连接在中心段、上横段、外弧段上加工的U形槽中。
[0017]本专利技术的有益技术效果在于：
[0018]1、本专利技术提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈分为中心段、上横段和外弧段3段，使得所有极向场线圈和真空室都能整体安装到环向场线圈内。
[0019]2、本专利技术提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈通过指形接头及其上设置的加强过渡棒，即为线圈提供足够的电接触面，又提供足够的机械强度。
[0020]3、本专利技术提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈通过将外弧段的上端面和下端面、上横段的外端面及中心段的下横段的外端面加工为锯齿状斜面，并在锯齿状斜面上均匀开设与螺栓匹配的螺孔，使得外弧段与上横段之间、外弧段与中心段的下横段之间分别依靠锯齿状斜面的锯齿和螺栓的垂直分力为线圈提供足够的抗剪切性能。
[0021]4、本专利技术提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈通过外弧段中间匝设置为折弯的铜板，直接提供线圈的匝间跳线结构，无需额外的接头，有效减化线圈结构。
[0022]5、本专利技术提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈通过在外弧段中间匝两侧连接T形过渡板，相邻的环向场线圈上的T形过渡板8通过软连接相互连接，使得所有环向场线圈串联起来。
附图说明
[0023]图1为本专利技术所提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术所提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈中外弧段的部分结构示意图；
[0025]图3为本专利技术所提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈中外弧段的中间匝的结构示意图；
[0026]图4为本专利技术所提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈的中心段与上横段通过指形接头连接的结构示意图；
[0027]图5为本专利技术所提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈中嵌入冷却铜管的上横段的结构示意图。
[0028]图中：1
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中心段；2
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上横段；3
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外弧段；4
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指形接头；5
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上半匝；6
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中间匝；7
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下半匝；8
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T形过渡板；9
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绝缘穿心螺栓；10
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加强过渡棒；11
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锯齿状斜面；12
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冷却铜管。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0030]如图1所示，本专利技术提供的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，线圈外形为D形，包括：中心段1、上横段2、外弧段3、指形接头4。中心段1、上横段2和外弧段3均包括n匝铜板，相邻的每匝铜板之间设有匝间绝缘层，使用模具将n匝铜板及铜板间的匝间绝缘层进行热压、固化，形成具有n匝铜板的中心段1、上横段2、外弧段3。上横段2位于中心段1的上方，中心段1的上端与上横段2的内端通过指形接头4连接；外弧段3位于中心段1的外侧，外弧段3的上下两端分别与上横段2的外端和中心段1的下端通过紧固件连接，中心段1、上横段2、外弧段3通过连接形成一个完整闭合的板式环向场磁体线圈。
[0031]中心段1为L形，中心段1包括一体成型的垂直段和下横段，中心段1的垂直段的截面为内小外大的梯形，以便所有环向场线圈中心段1安装后形成托卡马克装置的圆柱形中心柱。L形中心段1的垂直段顶端(即其与上横段2的接缝位置)的径向尺寸小于托卡马克装置所有极向场线圈和真空室的最小径向尺寸，以便极向场线圈和真空室都能整体从上往下套入中心柱。L形中心段1的下横段部分的截面为梯形过渡到矩形，最高点位置低于所有下极向场线圈底面，以便下极向场线圈的安装和支撑。
[0032]上横段2的尺寸与中心段1的下横段的尺寸相同，结构对称，上横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，其特征在于，所述板式环向场磁体线圈包括：中心段(1)、上横段(2)、外弧段(3)，上横段(2)位于中心段(1)的上方，外弧段(3)位于中心段(1)的外侧，上横段(2)、中心段(1)和外弧段(3)依次连接为闭合的板式环向场磁体线圈。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，其特征在于，所述板式环向场磁体线圈还包括指形接头(4)，中心段(1)的上端与上横段(2)的内端通过指形接头(4)连接。3.根据权利要求1所述的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，其特征在于，所述中心段(1)为L形，包括一体成型的垂直段和下横段，中心段(1)的垂直段的截面为内小外大的梯形，中心段(1)的垂直段顶端的径向尺寸小于托卡马克装置所有极向场线圈和真空室的最小径向尺寸；中心段(1)的下横段部分的截面为梯形过渡到矩形，最高点位置低于所有下极向场线圈底面。4.根据权利要求3所述的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，其特征在于，所述上横段(2)的尺寸与中心段(1)的下横段的尺寸相同，结构对称，上横段(2)的截面为由内至外从梯形过渡到矩形。5.根据权利要求1所述的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，其特征在于，所述外弧段(3)为弓形，外弧段(3)的截面为矩形；外弧段(3)包括上半匝(5)、中间匝(6)、下半匝(7)、T形过渡板(8)；上半匝(5)和下半匝(7)分别位于中间匝(6)的两侧，T形过渡板(8)对称设置，分别与上半匝(5)和下半匝(7)连接。6.根据权利要求5所述的一种可拆卸的大电流板式环向场磁体线圈，其特征在于，所述中间匝(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹晖，邱银，刘晓龙，单亚农，李广生，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：