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Gli alimentatori dei magneti

M.F.Moisio – INFN Laboratori Nazionali di Legnaro6 ottobre 2010

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ALIMENTATORI

DIPOLI Amperspire totali (NI)tot = Bo g / µo

QUADRUPOLI Amperspire per polo (NI)p = G R2/ ( 2 µo )

Il campo magnetico dipende dalla corrente.

La corrente, una volta impostata, dev’essere stabile in modo da fornire un campo magnetico stabile, indipendentemente dalle variazioni della resistenza degli avvolgimenti

→ Gli alimentatori dei magneti devono essere dei generatori di corrente.

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in ALPI si è cercato di standardizzare gli alimentatori (con conseguente risparmio di parti di ricambio, …..). sono presenti 4 taglie di alimentatori, così suddivisi:

107 V/ 460 ADC output 107 V/ 460 A, 49,2 kWAC MainInput 50/60 Hz, 380 V/ 90 A, 59,2 kVAAC Contro Input 50/60 Hz, 220 V/ 1 A, 220 VAWater cooling 3 bar (pressure drop)

8 l/min (flow rate)25° C (max inlet T)10° C (ΔT)

63 V /460 ADC output 62 V/ 460 A, 28,5 kWAC MainInput 50/60 Hz, 380 V/ 54 A, 35,5 kVAAC Contro Input 50/60 Hz, 220 V/ 1 A, 220 VAWater cooling 3 bar (pressure drop)

7 l/min (flow rate)35° C (max inlet T)10° C (Δ T)

26 V/ 160 ADC output 26 V/ 160 A, 4,2 kWAC MainInput 50/60 Hz, 380 V/ 10,5 A, 6,91 kVAAC Contro Input 50/60 Hz, 220 V/ 1 A, 220 VAWater cooling 3 bar (pressure drop)

5 l/min (flow rate)35° C (max inlet T)10° C (Δ T)

31 V/160 ADC output 31 V/ 160 A, 5 kWAC MainInput 50/60 Hz, 380 V/ 12 A, 7,9 kVAAC Contro Input 50/60 Hz, 220 V/ 1 A, 220 VAWater cooling 3 bar (pressure drop)

5 l/min (flow rate)35° C (max inlet T)10° C (Δ T)

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ID1-ID2:1 alimentatore (in un rack singolo) per ciascun dipoloDC output 107 V/ 460 A, 49,2 kW

MD1-MD2-MD3-MD4-FD1-FD2-AD1-AD2-TD1-TD2:1 alimentatore (in un rack singolo) per ciascun dipolo, tranne che perFD1 e AD1: hanno un alimentatore in comune, che viene commutato (commutatore manuale) di volta in volta AD2 e TD2: hanno un alimentatore in comune, che viene commutato (commutatore manuale) di volta in volta DC output 62 V/ 460 A

FD3-FD4:1 alimentatore per ciascun dipoloFD3 utilizza lo stesso rack di 3Q18FD4 utilizza lo stesso rack di 3Q21DC output 31 V/ 160 A

1Q2, 1Q3, 1Q4:1 alimentatore per ciascun quadrupolo1Q2 condivide il rack con un misuratore NMR1Q4 condivide il rack con un misuratore NMR ed un misuratore a sonda di HallDC output 26 V/ 160 A)

2Q3-2Q4:2 alimentatori uguali (nello stesso rack) per ogni doppietto, ovvero 1 alimentatore per ciascun quadrupoloDC output 31 V/ 160 A

3Q1-3Q2-3Q10-3Q11-3Q12-3Q13-3Q14-3Q15-3Q16-3Q17-3Q18-3Q19-3Q20-3Q20bis-3Q21-3TQ1-3TQ2-3AQ1-3AQ2-3AQ3:2 alimentatori (nello stesso rack) per ogni tripletto, ovvero 1 alimentatore per il quadrupolo centrale e 1 (comune) per i quadrupoli estremiQuad centrale:DC output 26 V/ 160 AQuads estremi:DC output 31 V/ 160 A

3Q2bis, 3Q3, 3Q4, 3Q5, 3Q6, 3Q7, 3Q8, 3Q92 alimentatori (nello stesso rack) per ogni tripletto, ovvero 1 alimentatore per il quadrupolo centrale e 1 (comune) per i quadrupoli estremi. I due alimentatori sono uguali.Quad centrale/ quad estremi:DC output 26 V/ 160 A

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Alimentatore stabilizzato di tipo lineare monofase:

Trasformatore: - “adatta” la tensione - isolamento elettrico tra alimentatore e rete

Raddrizzatore: trasforma la tensione da alternata a unidirezionale

Filtro capacitivo: “livella” la tensione pur mantenendo un ripple significativo

Circuito stabilizzatore: stabilizza la corrente di uscita tramite un anello a retroazione (confronto tra corrente di uscita e corrente di riferimentoe conseguente correzione relativa)

I dc

irif

Tandem - Alpi (da capitolato):

Dipoli ID….: classe di stabilità: 1 ppmderiva: 30 min + 1 ppm

3 ore <+ 1 ppm

Dipoli FD… e MD… e Quadrupoli:classe di stabilità: 10 ppmderiva: 30 min + 3 ppm

3 ore <+ 10 ppm

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AlimentatoreLente quadripolareALPI

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ALPI- PIAVE: gli alimentatori sono posizionati lungo le linee di fascioportando in loco ed utilizzando il pannello di controllo, si può comandare “in locale” ciascun alimentatore delle lenti magnetiche, ad eccezione di quelli degli steerer ALPI tutti gli alimentatori e i misuratori NMR sono visualizzati “in remoto” da computer in consoleTandem-ALPI (RS422)

TANDEM: gli alimentatori sono comandati “in locale” da consolle Tandem

La percentuale di corrente impostata e letta sul display si riferisce sempre al valore di targa della corrente dell’alimentatore, NON a quello del magnete alimentato

Es. ps. Dipolo ID1 460 ADipolo ID1 Inom = 414 A

Sul display: 50% ⇔ Iout = 230 A

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esempio di collegamenti alimentatori-magneti ALPI-Terza Sala Sp. al momento dell’installazione degli stessi “congelati” al 1996.Nel tempo la situazione potrebbe essere cambiata. E’ DA VERIFICAREIl circuito del flussometro non è più alimentatato a 220 V, ma in bassa tensione tramite trasformatore d’isolamento. E’ DA VERIFICARE

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esempio di collegamenti alimentatori-magneti ALPI-Terza Sala Sp. al momento dell’installazione degli stessi “congelati” al 1996.Nel tempo la situazione potrebbe essere cambiata. E’ DA VERIFICARE rack per rak

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+ sostituire fusibili e transistor, ove segnalato

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Trouble shooting (info sulla diagnostica) dell’alimentatore 240A/60V (serie 8000) in PIAVE