Eliminando las oscilaciones en la corriente

Dic 22, 2020 | Focus Fusion, Generador

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Nuevas simulaciones han llevado a lo que parece ser la solución del problema de oscilación en la corriente que el equipo de investigación de LPPFusion ha estado luchando por resolver desde mediados de 2019. Estas oscilaciones son la causa más probable de la interrupción de los filamentos de corriente que, a su vez, han limitado el rendimiento de fusión (consulte el reporte de LPPFusion del 10 de junio de 2020). Dado que también hemos completado el nuevo diseño para el ánodo (siguiente elemento en este informe), la solución del problema de oscilación significa que ahora hemos abordado ambos problemas de ingeniería que enfrentó el proyecto en la primavera.

Por supuesto, solo los experimentos demostrarán de manera concluyente la eliminación del problema de la oscilación, y pasarán algunas semanas antes de que tengamos los componentes para nuevas pruebas. Pero las simulaciones de circuitos se basan en cálculos eléctricos relativamente simples y extremadamente bien probados, por lo que tenemos una gran confianza en que será confirmado mediante experimentos.

Timothy Klein, ingeniero eléctrico e inversor de LPPFusion, en colaboración con el científico jefe de LPPFusion Eric Lerner, logró en octubre simular las oscilaciones de la corriente con su modelo de «circuito agrupado» de nuestro dispositivo. A mediados de noviembre, Klein intentó introducir un circuito amortiguador para suprimir las oscilaciones. Pero encontró solo en el mejor de los casos una reducción del 10% en las primeras oscilaciones. El circuito amortiguador también parecía generar oscilaciones que estaban en fase con las iniciales, mientras que queríamos una cancelación.

El 24 de noviembre, en consulta con su ex profesor, el Dr. Warren Perger de la Universidad Tecnológica de Michigan, y con el aporte de Lerner, Klein probó una nueva idea de amortiguador que realmente marcó una gran diferencia, reduciendo la primera oscilación en el pulso simulado por dos tercios y el segundo por un factor de 10. Vea las figuras 1 y 2.

Sin el circuito amortiguador la forma de onda muestra muchas oscilaciones.

Fig. 1 Simulación de oscilaciones en FF-2B a enero de 2020.

Con el circuito amortiguador la mayoría de las oscilaciones desaparecen.

Fig. 2 Simulación de oscilaciones con circuito amortiguador.

La nueva idea requiere más equipo, pero aún podremos probarla con nuestros nuevos interruptores antes de disparar FF-2B en la nueva ronda experimental en 2021.

Por supuesto, todavía no podemos demostrar que deshacerse de estas oscilaciones grandes eliminará las interrupciones en los filamentos. Pero algunas pruebas indirectas y alentadoras provienen de artículos que describen los resultados de otras máquinas grandes de nuestro tipo. También tienen oscilaciones grandes en la corriente y filamentos interrumpidos, véase la Fig. 3. En máquinas más pequeñas, las oscilaciones son mucho menos graves y no se producen roturas de filamentos.

Fig. 3 Oscillations for the Speed-2, a mega-ampere dense plasma focus device originally located in Germany and now in Chile. As in our FF-2B the oscillations in voltage and rate of change of the current are almost 100% of the peak values. (From PhD Thesis, Denis Glouchkov, Heinrich-Heine-University-Dusseldorf, 2001)

Esta noticia es parte del reporte del 22 de diciembre de 2020. Para descargar el informe, haga clic aquí.

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