Устройство импульсного питания электромагнита

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗЩН 05 Н 7 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ЕЛЬСТВ РСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 621384.639(088.8). (56) 1. Е, 1)ерр 1 пд Арц 1 еес 1 рочег Вцрр 1 ц (1007, 13000 Н) Гог верцш МеццеСз СЕВЫ 70-20 Бупспго 1 гоп МасЬп Пч 1 яоп, 10 Юц 1 у, 1970.2. Гусев А. М. и др. Повьааение качества регулирования магнитного поля протонных синхротронов для медленного вывода частиц. Труды третьего всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, т, 11, М., "Наука", 1973, с. 118-1 (54)(57), УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИ ТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА, содержащее.Яц 574113 регулируемый источник постоянного напряжения и последовательный активный фильтр пульсаций с трансформаторным усилителем мощности на транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором, о т л и ч а ю щ е е" с я тем, что, с целью повышения экономичности устройства, на вход трансформаторного усилителя мощнос. ти подключена цепь положительной обратной связи по напряжению на обмотке выходного трансформатора этого усилителя через узел сравнения, второй вход которого связан со входом трансформаторного усилителя мощности через полосовой фильтр, частот, ная характеристика которого согласо- Я вана с характеристикой трансформатор ного усилителя мощности.574113 ВНИИПИ Заказ 6587/3 тираж 843 Филиал ППП "Патент" г, Ужгород,ул.Проектная,4Ф Изобретение относится к техникеэлектрооборудования экспериментальной Физики и может быть использованодля питания электромагнитов протонных синхротронов.5Известно устройство импульсногопитания электромагнита, содержащеерегулируемый источник постоянногонапряжения и последовательный актив-,ный фильтр пульсации 1 . Пульсациивыпрямленного напряжения сглаживают 10ФильТрами, в частности последовательным активным фильтром на транзисторах, включенных в цепь питания электромагнита,Недостатком известного устройства 15является то, что мощность, рассеиваемая на транзисторах, определяетсяпроизведением двойной амплитуды пульсаций напряжения на амплитуду импульса тока нагрузки и в сильноточных системах достигает значительнойвеличины - до 200 кВт.Известно также устройство импульсного питания электромагнита, содержащее регулируемый источник постоян;ного напряжения и последовательныйактивный Фильтр пульсации с трансформаторным усилителем мощности на транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором 2 . В режиме пита"ния электромагнита постоянным токоммощность, рассеиваемая на транзисторах может быть значительно уменьшена за счет увеличения индуктивностиобмоток трансформатора, т,е. его габаритной мощности, до значения индуктивности выходной обмотки сравниваемого с индуктивностью электромагнита, Недостатком известного устройства является низкая экономичностьв импульсном режиме, так как при работе в импульсном режиме установленную мощность транзи "торов значительно увеличивают из-за того, что величина тока через транзисторы ограничена только активным сопротивлениемвыходной обмотки трансформатора ив несколько раз превышает значениетока в статическом режиме,Цель изобретения - повышение эко"номичности устройства., 50Это достигается тем, что на входтрансформаторного усилителя мощности подключена цепь положительной обратной связи по напряжению на обмотке выходного трансформатора это оусилителя через узел сравнения, второй вход которого связан со входомтрансформаторного усилителя мощности через полосовой фильтр, частотнаяхарактеристика которого согласована с характеристикой трансформаторногс, усилителя мощности.На чертеже дана принципиальная схема устройства.Регулируемый источник 1 постоянного напряжения и выходная обмотка 2 трансформатора 3 включены последовательно с обмоткой электромагнита 4, Транзисторный усилитель мощности, состоящий из транзисторов 5 и обмотки б трансформатора 3, выполнен по схеме с общим коллектором. Вход транзисторного усилителя через предварительный усилитель 7 подключен к делителю 8 напряжения на обмотке электромагнита, а через узел 9 сравнения к измерительной обмотке 10 трансформатора 3 и к полосовому Фильтру 11, вход которого подключен ко входу усилителя 7Устройство работает следующим образом.Сигналом управления, подаваемымна вход регулируемого источника 1,формируют необходимый импульс токав обмотке электромагнита 4, Пульсации напряжения источника 1 через делитель 8 и усилитель 7 поступаютна вход транзисторно-трансформаторного усилителя, При этом на обмотке2 трансформатора 3 наводится ЭДС,фаза которой противоположна Фазепульсаций напряжения источника 1,Постоянная составляющая напряжениязадержится или в делителе 8, в качестве которого в этом случае используют дифференцирующую ЙС -цепь,или в усилителе 7, Частотная характеристика полосового фильтра 11. согласована с характеристикой усилителя мощности так, что напряжениена выходе фильтра 11 равно напряжению на обмотке 10 при условии постоянства тока через электромагнит 4,Поэтому напряжение на выходе узла 9сравнения появляется только при изменении тока, т.е. на фронте и спадеимпульса. Значение этого напряженияравно значению напряжения, наведенного из силовой цепи в обмотку 6,поделенному на коэффициент усиленияусилителя 7, и противоположно емупо знаку,В результате напряжение между базой и эмиттером транзистора остаетсяпостоянным и, следовательно, егорабочая точка по току сохраняется,Это позволяет уменьшить установленную мощность транзисторов в 50-100раз, что значительно повышает экономичность устройства питания.