Etude expérimentale de l'alimentation d'un dispositif supraconducteur à courant continu

International audienceAlthough a superconductor has no DC losses, a superconducting system does have significant losses, especially when it comes to power supply. Here, we study two different power supply systems. The first, a conventional one, consists of a transformer and a diode bridge operating at room temperature, plus current leads that allow the current to flow from the room-temperature medium to the cryogenic medium. The second consists of a transformer with a superconducting secondary winding, combined with a diode bridge operating at cryogenic temperature, thus dispensing with the need for current leads. We are experimentally comparing the performance of conventional and superconducting transformers, as well as the performance of a diode bridge at ambient and cryogenic temperatures. Our results indicate that the prototype superconducting transformer developed has lower winding resistance and secondary leakage inductance than the conventional transformer. In addition, we found that only certain diodes are suitable for operation at cryogenic temperatures. Finally, the diode bridge made from adapted diodes shows reduced losses at cryogenic temperature. This experimental work is the first step towards the realization of a complete power supply system for a superconducting device.Bien qu'un supraconducteur ne présente aucune perte en courant continu, un système supraconducteur présente lui des pertes non négligeables, notamment à cause de son alimentation. Nous étudions ici deux systèmes d'alimentation différents. Le premier, qui est conventionnel, est constitué d'un transformateur et d'un pont de diodes fonctionnant à température ambiante ainsi que d'amenées de courant qui permettent le passage du courant du milieu à température ambiante au milieu cryogénique. Le second comprend un transformateur, dont l'enroulement secondaire est supraconducteur, associé à un pont de diodes fonctionnant à température cryogénique ce qui permet de se passer des amenées de courant. Nous comparons expérimentalement les performances des transformateurs conventionnel et supraconducteur ainsi que les performances d'un pont de diodes à température ambiante et cryogénique. Nos résultats indiquent que le prototype de transformateur supraconducteur développé présente une résistance des enroulements et une inductance de fuite ramenée au secondaire plus faibles que le transformateur conventionnel. En outre, nous avons constaté que seules certaines diodes sont adaptées au fonctionnement à température cryogénique. Enfin, le pont de diodes composé à partir de diodes adaptées présente des pertes réduites à température cryogénique. Ces travaux expérimentaux sont la première étape de la réalisation d'un système d'alimentation complet d'un dispositif supraconducteur