基于EAST装置上液态调配器系统的研究

液态调配器是用于离子回旋共振加热系统以代替传统活塞式调配器的一种新型阻抗匹配装置。通过对液态调配器工作原理的研究,设计了液态调配器的油路系统,采用计算机和可编程控制器对系统进行控制。同时,对液态调配器各支节匹配高度的计算方法进行了研究,提出了计算公式,并利用实验中测得的数据对计算公式进行了验证。经过两轮EAST实验使用证实,该系统完全满足设计要求。

基于虚拟仪器的液态调配器控制系统

基于虚拟仪器技术设计了HT-7托卡马克离子回旋共振加热液态调配器控制系统。系统硬件由PC机、液压传感器、数据采集卡,模拟输出卡、接口电路和油泵、电动球阀组成的油路系统等组成。系统界面采用虚拟仪器开发软件LabVIEW设计。系统根据测量得到的液态调配器各支节当前硅油液位高度,和匹配高度相比较,采用自动或手动控制的方法,对各支节中的硅油液位进行控制,从而达到离子回旋共振加热系统阻抗匹配的目的。

三支节液态调配器ICRH时的阻抗匹配分析

基于传输线理论,采用三支节液态调配器以达到托卡马克离子回旋共振加热(ICRH)时射频源和天线负载间的阻抗匹配。分析了其阻抗匹配过程,并根据阻抗匹配条件得到天线输入阻抗变化时,三支节液态调配器的优化调配参数。利用数值模拟验证了在其他实验参数相同的条件下,三支节液态调配器的优化调配参数能使天线系统获得良好的匹配状态。

基于Labview的液态调配器的远程控制

通过对三支节液态调配器系统的分析,设计了一个由计算机远程监控5套三支节液态调配器的控制系统。硬件部分由PC机、数据采集卡、模拟输出卡、PLC、接口电路及其油路系统组成,软件部分采用虚拟仪器开发软件Labview设计,并采用自动和手动两种控制方式。通过数据采集卡来采集支节高度达到监测的目的,并通过Labview与PLC的串口通讯来控制上升回路、下降回路的开关从而控制液面上升、下降或停止,而高度调节的快慢则由模拟输出卡控制阀门开度大小来控制。与原系统相比,计算机监控系统控制更灵活、精确、高效和易于操作。

液态调配器控制系统

在微波电路和天线系统中,阻抗匹配是十分重要的问题。液态调配器是一种新型的阻抗调配装置,在HT-7托卡马克等离子体大功率射频波的离子回旋共振加热系统中,已采用液态调配器来取代传统的支节调配器。主要讨论了液态调配器控制系统的设计与实现,介绍了液态调配器控制系统的3种功能:本地控制、远程控制、计算机控制。

EAST装置离子回旋加热液态阻抗匹配系统的研究

介绍了EAST装置离子回旋加热系统中的两种实现阻抗匹配的方式,用三支节液态调配器取代传统的滑竿式三支节调配器和用液态相移器与单支节液态调配器相结合组成液态阻抗匹配系统。通过对液态阻抗匹配系统的分析,表明这两种方式都能够较好地实现阻抗匹配。

频率调制对ICRH天线阻抗匹配的影响研究

采用三支节液态调配器使离子回旋加热(ICRH)天线系统达到阻抗匹配,在阻抗匹配的条件下结合频率调制技术来减小由天线输入阻抗变化所引起的反射功率。数值模拟了频率调制前后天线负载与反射系数的变化关系,用来验证频率调制对ICRH天线中阻抗匹配装置的影响。模拟结果表明:三支节液态调配器结合频率调制方法,能更好地降低天线传输系统的反射系数,使得发射机的功率通过天线辐射更加有效地耦合到等离子体中去。