Dimensionamento, construção e teste de magneto supercondutor para gerar 12 T (Nb3Sn + NbTi)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Baldan, Carlos Alberto, 1952-
Data de Publicação: 2000
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589060
Resumo: Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Daltro Garcia Pinatti
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spelling Dimensionamento, construção e teste de magneto supercondutor para gerar 12 T (Nb3Sn + NbTi)Magnetos supercondutores - IndústriaSupercondutoresResinas epóxiMateriais magnéticosJuntas soldadasOrientadores: Ernesto Ruppert Filho, Daltro Garcia PinattiTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Os magnetos supercondutores permitem a geração de alto campos magnéticos com reduzido volume de enrolamento, utilizando fios supercondutores de Nb3Sn e NbTi operando com densidade de corrente superior a 1 ,5x 1 08 Nm2 na temperatura de hélio líquido (4,2 K). Para manter estas propriedades supercondutoras, de resistência nula a passagem de corrente elétrica, os materiais devem suportar os esforços e deformações mecânicas durante o enrolamento, resfriamento e energização. Os dimensionamentos elétrico e mecânico foram detalhados para dois enrolamentos concêntricos, associados em série, para gerar uma indução magnética de 12T na região central. Todo o processo construtivo do magneto, inclusive o desenvolvimento de materiais e equipamentos para o enrolamento, tratamento térmico de difusão (Nb3Sn), resinamento com epóxi em vácuo seguido de pressurização são apresentados. Diversos circuitos de proteção, visando dissipar a energia magnética armazenada de 370kJ, foram simulados e testados a fim de proteger a fonte de alimentação e o magneto. Após os ensaios de desempenho, os resultados foram comparados com o dimensionamento realizado e com outros disponíveis na literatura. As etapas de projeto e construção de magnetos para geração de alta indução magnética foram desenvolvidas com sucessoAbstract: Superconducting magnets based on metallic superconducting wires (NbTi and Nb3Sn) are used to generate high magnetic fields in a compact winding without Joule heating by applying current density above 1.5x 108 A/m2 at liquid helium temperature (4.2 K). In order to sustain high currents without heat dissipation structural and electrical materiaIs must withstand strong mechanical efforts which arises from winding, heat treatment, cooling down to operating temperature and electrical current charging processes. The electrical and mechanical ca1culations are done for two concentric windings connected in series aiming to generate 12 T magnetic induction in a cylindrical bore region. The construction steps inc1uding the materiaIs and equipment development needed for winding, Nb3Sn formation heat treatment, and vacuumlpressure impregnation of epoxy resin are presented along with protection circuit analysis, simulation, and testing. The experimental results are compared with the designed values as well as those available in the literature. It was developed successfully the design and construction scheme to build high magnetic field magnetsDoutoradoEnergia ElétricaDoutor em Engenharia Elétrica[s.n.]Ruppert Filho, Ernesto, 1948-Pinatti, Daltro Garcia, 1940-Cardoso, José RobertoShigue, Carlos YujiroDoi, IoshiakiPissolato Filho, JoséSouza, Carlos Rodrigues deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBaldan, Carlos Alberto, 1952-20002000-07-31T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf195p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589060BALDAN, Carlos Alberto. Dimensionamento, construção e teste de magneto supercondutor para gerar 12 T (Nb3Sn + NbTi). 2000. 195p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589060. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/198870porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T03:13:31Zoai::198870Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T03:13:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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