Caratterizzazione e studio parametrico di un sistema di alimentazione contactless per magneti superconduttivi.

Alcuni materiali, noti come superconduttori, permettono il passaggio di corrente elettrica senza perdite energetiche poiché riescono a sfruttare un particolare fenomeno fisico denominato superconduttività, caratterizzato dalla resistenza elettrica nulla e dall'espulsione del campo magnetico a basse temperature. Con l’avvento dei materiali superconduttivi ad alta temperatura (HTS) e la loro possibilità di operare una temperatura critica più alta rispetto ai LTS ha rappresentato un punto di svolta con un progresso esponenziale e una maggiore diffusione soprattutto nei settori quali l'energia, la ricerca scientifica e l'industria. Tuttavia, l'immissione e il mantenimento della corrente negli elettromagneti HTS avvengono attualmente mediante connettori metallici collegati a fonti di alimentazione a temperatura ambiente, comportando limitazioni significative alle potenzialità della tecnologia superconduttiva, influenzando negativamente l'efficienza complessiva e aumentando i costi. Inoltre, i convertitori ad elettronica di potenza tradizionali comportano la presenza di disturbi armonici significativi nella rete di alimentazione, complicando ulteriormente l'implementazione pratica della tecnologia. Queste limitazioni hanno ostacolato una più ampia diffusione e applicazione della tecnologia superconduttiva, riducendone il potenziale impatto su larga scala. Per ovviare a questo problema nascono tecnologie come le pompe di flusso (flux pump) in grado in alimentare carichi superconduttivi in maniera più efficiente, contactless e nel caso dei magneti per la fusione nucleare con un ingombro ridotto. Questa tesi si pone come l’obbiettivo la modellizzazione e la caratterizzazione di questo dispositivo. In particolare si prende in considerazione il design di flux pump sviluppato dall’università di Bologna in collaborazione all’università degli studi della Tuscia e all’ENEA per l'alimentazione di un magnete da 10kA per applicazione alla fusione nucleare .