EAST快控电源中空心电抗器磁热分析及屏蔽抑制技术的任务书.docx

EAST快控电源中空心电抗器磁热分析及屏蔽抑制技术的任务书
任务书
题目：EAST快控电源中空心电抗器磁热分析及屏蔽抑制技术
任务背景
EAST（ExperimentalAdvancedSuperconductingTokamak）是我国自主设计建造的国家重大科技装备之一，是研究核聚变能源的重要设备。其中，快控电源是EAST实验的重要组成部分，它能够为托卡马克等装置提供高品质、高可靠性的电源。
快控电源中使用的空心电抗器，由于其结构的特殊性，在工作过程中会产生一定的磁热效应，严重影响电抗器的性能和使用寿命，甚至可能造成设备的失效。因此，对于快控电源中的空心电抗器进行磁热分析是十分必要的。
此外，由于空心电抗器中间部分为无磁屏蔽区，因此其内部的磁场会泄漏到外部环境中，使得周围设备产生不良干扰。如何对空心电抗器进行屏蔽抑制，减小磁场的泄漏，也是本次任务的重要研究内容。
任务内容
1.空心电抗器磁热模拟
（1）建立空心电抗器的三维有限元磁场模型；
（2）分析空心电抗器在电磁场中的磁热行为；
（3）分析电抗器内部温升热点的位置及温度分布情况。
2.空心电抗器磁场屏蔽设计
（1）建立电抗器磁场泄漏模型；
（2）设计电抗器磁场屏蔽结构，采用软磁材料、导磁套等方式进行磁场抑制；
（3）仿真分析磁场屏蔽结构的效果并进行改进。
3.方案评估与优化
（1）综合考虑电抗器磁热和磁场屏蔽两方面因素，对方案进行评估；
（2）根据评估结果，提出相应的优化方案。
任务进度安排
任务开始时间：2021年12月1日
任务结束时间：2022年6月30日
计划完成时间节点：
（1）2021年12月1日-2022年1月31日：研究空心电抗器磁热行为，建立有限元磁场模型，进行磁场分析。
（2）2022年2月1日-2022年3月31日：分析电抗器内部热点位置及温度分布情况，为后续的屏蔽设计提供依据。
（3）2022年4月1日-2022年5月31日：设计电抗器磁场屏蔽结构并进行仿真分析，对方案进行初步评估。
（4）2022年6月1日-2022年6月30日：根据方案评估结果，提出优化方案，并进行设备改进。
任务要求
1.任务执行人员应具有电力电子、磁性材料、电磁场等相关专业背景。
2.任务执行人员应熟练掌握有限元电磁场分析和磁热分析方法，可以使用ANSYS等专业仿真软件。
3.任务执行人员应能独立完成任务，具有团队合作精神。
4.任务执行人员应编写详细报告，包括理论研究、仿真分析和实验验证等内容。
任务成果
1.空心电抗器的磁场分析和磁热分析报告；
2.空心电抗器磁场屏蔽设计报告；
3.优化方案报告。
任务分工
1.电抗器磁场分析和磁热分析：执行人员1
2.电抗器磁场屏蔽设计：执行人员2
3.优化方案提出及设备改进：执行人员3
4.报告撰写：执行人员1、2、3三人共同完成。