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爱游戏体爱游戏提现客服育是什么美国国家强磁场实验室拥有地球上最强的磁铁。位于我们位于佛罗里达州塔拉哈西总部的DC现场设备，只保存了我们磁铁的一部分，拥有几个世界纪录保持者，包括惊人的35吨，45特斯拉混合磁铁在任何地方，它都能产生最高的持续磁场。
在实验室直流现场设备的控制室。这就像一支世界级的运动员队伍，我们叫他们特斯拉队，特斯拉是测量磁场强度的单位。(地球磁场是一特斯拉的万分之一。)它们拥有强大的力量，但为了保持那种体型，它们需要吃很多、喝很多。
孩子们，这些运动员吃饱了吗;他们需要大量的电力和水来保持竞争力。把我们给这些磁铁提供的电想象成源源不断的能量棒，把水想象成源源不断的佳得乐。
任何一支优秀球队的背后都有优秀的教练，特斯拉队也不例外。这些训练人员为MagLab的控制室工作:想象一个缩小版的NASA任务控制中心。在那里，每天17个小时，高度专业的技术人员被几十个电脑屏幕包围着，密切关注着每一寸电线、每一根管道、每一个温度读数和现场测量。在磁铁操作主管Bryon Dalton的监督下，它是实验室真正的大脑，所有数据都在这里输入，大多数日常操作决策都是在这里做出的。
继续阅读，了解实验室如何开发独特的电力和水系统，以服务这些饥饿的全明星。
冰与火
科学家们从位于这个“细胞”后部的创世界纪录的36.2特斯拉磁铁收集数据。我们如何为磁铁提供动力的故事是一个能量不断变化的故事——火变成冰，电变成磁，液体变成气体。当我们在磁铁实验室中跟随能量的流动时，请记住热力学第一定律:能量可以从一种形式转变为另一种形式，但它不能被创造或毁灭。所有进入磁铁实验室的能量也必须被释放出来。
我们的很多磁铁都是用传统电力驱动的。这些被称为电阻磁铁，它主要被安置在我们的直流现场设施。(在MagLab也发现了一些强大的超导磁体，但那是另一个故事了。)这个72,000平方英尺的实验室侧翼包含八个电阻磁铁(也被称为电磁铁或苦磁铁)，磁场范围从25特斯拉到45特斯拉，每个都在自己的小“单元”中。这些磁铁非常饥渴，消耗了塔拉哈西市7%的电力。居民平均每月用电量约为920千瓦时(kWh)。2010年，MagLab磁体的平均月用电量为380万千瓦时。
那可是很多能量棒啊。这一切都始于一个不起眼的小建筑，被称为塔拉哈西市变电站#31。
传递能量棒
8个28吨的变压器将实验室的56兆瓦电力转换为更低的电压。该变电站位于MagLab附近，从城市电网中获取电力，并向实验室分配约56兆瓦(MW)(或56,000千瓦)的电力。所以在任何给定的时间里，实验室都能获得那么多的能量。(相比之下，美国家庭的典型负荷只是这个数字的一个零头——2到4千瓦)。如果我们愿意，我们可以用56兆瓦一次点亮80多万个60瓦的灯泡。但由于这可能对科学发展没有多大帮助，所以我们用磁铁来代替它。
这些电力以12500 - 13000伏交流电(AC)的形式从变电站输送到实验室的电源场和主开关柜，在那里断路器将其分配给实验室的电气负载。
从那里，八个28吨的变压器接收电流，并将其降低到更低、更实用的电压。变压器有两个电压开关，因此输入的12470伏电压可以降低到520或640伏(美国家庭的标准插座是120伏)。每个变压器可以根据电压分配7兆瓦的电力。
当然，电来自于电子穿过导线。所有这些电子相互碰撞产生的摩擦产生了巨大的热量——想想一个40瓦的小灯泡能多快灼伤你的手指。为了防止这些变压器过热，每台变压器都用5676升(1500加仑)的大豆介质油进行填充和冷却，这种油不导电。
电流通过122米(400英尺)长的实心铝母线传递到磁铁上。现在电源在直流现场设备的中心。但还没准备好喂磁铁。如果你还没有从设备的名字中猜到，在你家里工作得很好的交流电源需要转换成直流电源(就像在电池中使用的那样)。交流电源和电阻磁铁不是一个好的组合;交流电，顾名思义，在美国每秒钟左右翻转60次(在欧洲是每秒钟50次)。电阻磁体的磁极是由流过它的电流的方向决定的。因此，如果交流电与电阻磁铁一起使用，每次电流翻转，磁极都会翻转，使得磁铁几乎无法使用。如何纠正这种情况?
非常方便的是，一种叫做整流器的设备将交流电转换为直流电，从而产生平稳、稳定的电流流，而不是交流电的不断波动。电流被分配给四个电源，每个电源可以提供14兆瓦的700伏特直流。每个电源一次只能服务于一块磁铁。由于我们最弱的直流磁场磁体需要14兆瓦的电力-足以为超过425个家庭供电-不超过两个我们的电阻磁体可以同时工作。(此外，我们一次只能使用两块磁铁，因为我们只有两个冷却循环)。当我们最大的电力消耗者，45特斯拉的混合磁体，是在全场，它需要三个电源，所以没有其他直流磁场磁体可以运行时，混合使用(除了耗能串联式混合磁体．磁体时间必须安排，使电力需求永远不超过56兆瓦。
从电源到磁体，直流电流通过位于磁体单元上方天花板的固体铝母线进行。电流在一个母线上单向流动，在另一个母线上反向流动，在电源和每个磁铁之间形成一个电路，就像手电筒中的灯泡和电池之间的电路一样。通过磁体的电流方向可以调整，这取决于研究人员想要使磁场定向的方式。
电流在磁铁的线圈中涌动，线圈由数百个苦板组成，像煎饼一样的金属片上布满了洞(我们一会儿会解释那些洞)。通过线圈的电流越大，产生的磁场就越大。磁场在圆柱形磁铁的中空中心(称为孔)最为强烈，科学家们用一根又长又窄的管(称为探针)进行实验。
饮料休息
能量棒到此为止。固体只占磁铁饮食的一半。在所有这些运动中，他们也需要保持液体的摄入量。这就是“佳得乐”磁铁的作用。
磁铁水在120华氏度流入热交换器，在42华氏度流出。我们已经了解了大量的能量，以电的形式，是如何被注入磁铁的。现在我们将了解所有这些能量是如何以热或热能的形式释放出来的。
三个独立的管道回路，总长约762米(2500英尺)，在超过35个泵的帮助下完成了这项任务。我们将依次解释每个循环，从最热的开始:从磁铁中流出的水，磁铁冷却系统。
我们的任何电阻磁体，在接收数兆瓦时，都会迅速加热到1000摄氏度以上(近2000华氏度)，融化成一个铜水坑。这就是会发生的事情，如果它们没有冷却的话。因此，冷水被直接泵过磁铁的金属线圈，在它加热时冷却它。为了带走高温，水以三倍于消防软管的力量流过线圈:在17到31巴(250到450磅每平方英寸)的压力下，每分钟大约7500到15000升(2000到4000加仑)的水。
听起来像是触电的秘方?也许吧，如果水是从水龙头里流出来的话。但这是去离子水:所有多余的离子都被除去了。因为这些离子，普通的自来水会导电，并会干扰磁场。然而，纯H20则不然。(不幸的是，这个事实与我们的佳得乐类比不相符，因为这种运动饮料充满了电解质，如钠和氯离子。)这个磁体冷却系统中的水处理设备通过一个60立方英尺的混合树脂床来去除杂质，从而保持水的去离子化。
我们的四台冷冻机一天可以生产20亿个冰块。离开磁铁后，水流到两个热交换器中的一个，就像你车里的散热器一样，把热量从一个东西传递到另一个东西。在这种情况下，热量从磁铁冷却回路转移到该系列中的第二个水回路-冷冻水系统。因此，磁铁冷却水以大约49摄氏度(120华氏度)进入热交换器，以更冷的6摄氏度(42华氏度)退出，然后回到磁铁进行下一个冷却转换。总的来说，热交换器可以除去56兆瓦的热量——相当于进入直流现场设备的所有电力的热当量。
在冷冻水循环中有两个功能并行工作以保持水的低温:储水罐和冷水机组。让我们先谈谈坦克。
实验室后面有两个四层楼高的水箱，里面有1630万升(435万加仑)的水，相当于六个半奥运会标准的游泳池。但你可能不想在里面游泳——水保持在4.4摄氏度(40华氏度)。
水箱里的水量永远不会改变;它的目的不是浇灌花园或填充浴缸，而是储存热能，并随时提供冷水。温水从水箱顶部进入;冷是从底部分配的。(因为这些水不会与磁铁接触，它是普通的地下水——离子等等。)如果只有一个较小的磁铁在使用，这些水箱足以保持系统冷却。但如果有多个或更大的磁铁，冷却器就会起作用。
以电能的形式进入实验室的能量通过四个冷却塔以热能的形式离开，蒸发到大气中。这些都不是家用电器;我们的四台制冷机额定为2000吨(指制冷量，而不是重量)，每台制冷机的功率都是家用空调系统的400倍。如果实验室是做冰块生意的，我们一天可以生产20亿个冰块。事实上，除了冷却磁水，这个系统还能调节整个MagLab——在塔拉哈西闷热的夏天，这是一个不小的成就。
每台16.5吨(按重量计算)的冷水机每天在你的冰箱内重复数十次(规模小得多)，将大约3625公斤(8000磅)的制冷剂(R-22)通过相同的传热循环:压缩、冷凝、膨胀和蒸发，从温水中吸取热量。
因此，来自冷冻水系统的热量被转移到冷水机组另一侧的冷凝器-水系统。这些大约30摄氏度(85华氏度)的水现在适合游泳，被冲进四座冷却塔。这些塔高9米(30英尺)，沿着MagLab的一侧延伸44米(144英尺)，总共可以容纳大约75万升(20万加仑)的水。从这里，留在水中的任何能量都无处可去，只能向上……向上，向上，在比直升机桨叶还大的风扇的引导下，进入大气层。
这是我们关于从塔拉哈西31号变电站开始的56兆瓦能源的章节的结束。但这并不是故事的结局。毕竟:能量可以从一种形式转变为另一种形式，但它不能被创造或毁灭。被排斥到磁铁实验室上方大气中的热量将继续它的冒险，向前和向上。我们在物理、生物、化学、材料科学和工程方面的知识也将不断进步，这要感谢我们在强力磁铁上进行的实验。
加油，特斯拉团队!
电阻式磁体操作示意图
现在你已经阅读了我们的直流现场设备的世界纪录磁铁是如何供电的，看看这个惊人系统的许多组件是如何协同工作的。点击下面的任何一个问号以获得关于各个组件的更多信息。