حذف تنش فشاری در ساختار پیشرفته کویل سیستم ابررسانای ذخیره ساز انرژی مغناطیسی

    محمدرضا علیزاده پهلوانی ، عباس شولائی

چکیده 

با توجه به اینکه محاسبات اندوکتانس کویل تروئیدی مارپیچی مبنای طراحی بهینه این کویل با توابع هدف گوناگون از قبیل ماکزیمم نمودن نسبت انرژی مغناطیسی ذخیره شده به حجم تروئید یا هادی مصرفی ، حذف و متعادل نمودن تنش در برخی از جهت های مختصاتی ، تضعیف شار پراکندگی و ... می باشد لذا در این مقاله روابط اندوکتانس خودی و متقابل این کویل در شرایط ابررسانایی بر اساس معادله نیومن تدوین می گردد. نشان داده می شود که اندوکتانس خودی به شرط رعایت شعاع انحنای بزرگتر از 4/0 شعاع فرعی و تعریف شعاع متوسط هندسی در شرایط ابررسانائی همانند اندوکتانس متقابل بدست می آید. مقایسه نتایج اندوکتانس اندازه گیری شده در آزمایشگاه با نتایج محاسباتی نشان می دهد که روابط اندوکتانس ارائه شده از قابلیت اطمینان بالائی برخوردار می باشند. ترسیم سطوح همتراز چگالی شار مغناطیسی نشان می دهد که تمهیدات ویژه ای جهت حذف شارهای پراکندگی می بایست در این کویل لحاظ نمود. در این مقاله نشان داده می شود که طراحی بهینه کویل بمنظور حذف یا متعادل نمودن تنش در برخی از جهت های مختصاتی مستلزم انتخاب پارامترهای هندسی کویل از روابط دقیق اندوکتانس بوده و استفاده از روابط تقریبی اندوکتانس در انتخاب پارامترهای هندسی کویل توصیه نمی شود.