Устройство стабилизации магнитного поля электромагнита

.А.Тун н 8)др. Система пиктромагнитант НИИЭфА, 1976 и др. Специий электричеизических ус1978, Гьные ких проановках. БИЛИЗАЦИИ МАГНИТА, содержаик питания,н к клеммамки электромаголоженный в гнита, выхо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Васильев С.Н. итания импульсного эл1000 А, 200 В. ПрепрГ.Васильев М.П,средства измеренцеесов в электрофПрепринт НИИЭФА,(54)(57) УСТРОЙСТВО СТ НИТНОГО ПОЛЯ ЭЛЕКТРОМА щее регулируемый источ выход которого подключ для подсоединения обмо нита, датчик поля, рас магнитном поле электро которого соединен с одним из входовэлемента сравнения, другой вход которого подключен к задатчику, выходэлемента сравнения через усилительсоединен с входом регулятора, выходкоторого подключен к управляющемувходу регулируемого источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повйшенйя точности стабилизации, в него введены сверхпроводящий контур, сверхпроводящий ключ,блок управления, нуль-орган и пороговый элемент, причем сверхпроводящий ключ включен в сверхпроводящийконтур, а управляющий вход сверхпроводящего ключа соединен с выходомблока управления, один вход которогоподключен к выходу нуль-органа, другой - к выходу порогового элемента,входы нуль-органа и порогового эле"мента объединены и подключены к выходу усилителя.145800 Устройство работает следующимобразом. Через обмотку электромагнита 1 течет ток регулируемого источника 2 питания. Создаваемое электромагнитом поле измеряется датчиком 3 магнитного поля. Сигналы с датчика 3 и с задатчика 4 поступают на входы элемента 5 сравнения. Сигнал рассогласования, усиленный в усилителе 6, подается на вход регулятора 7 поля.Регулятор управляет источником питания, регулируя ток в цепи электромагнита и, следовательно, величину магнитного поля. Для повышения стабильности магнитного поля, создаваемого электромагнитом, в устройство дополнительно введен сверхпроводящий кон-45тур 12, замкнутый через сверхпроводящий ключ 11. При регулировании поля цепью управления регулятора поля сверхпроводящий ключ 11 разомкнут и сверхпроводящий контур 12 находится 50 в резистивном состоянии. Ток в электромагните изменяется, а ЭДС наведенная в контуре, быстро затухает за счет резистивного состояния контура. В момент выхода на заданный 55 уровень сигнал с усилителя 6 поступает на вход нулв-органа 8, который, в свою очередь, подключает блок 10 управления. Сигнал блока управления 1 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам регулирования магнитных величин, и может быть использовано в электрофизических установках, в частности, для питания анализирующих магнитов, поворотных магнитов и электромагнитов циклотронов.Известно устройство стабилизации поля электромагнита, основанное на измерении тока в цепи электромагнитта и компенсации отклонения его от заданного значения воздействием на управляющий вход регулируемого источника питания. Оно содержит регулируемый источник тока, в токовую цепь которого включены электромагнит и датчик тока. Выход датчика тока через систему фазового управления подключен к управляющему входу источника.Недостатком такого устройства является низкая точность стабилизации поля, связанная с низкой точностью датчиков тока и отсутствием пропор- циональной связи между током и полем в электромагните.Известно устройство стабилизации поля, содержащее электромагнит, подключенный к регулируемому источнику питания, и датчик магнитного поля, выход которого подключен к управляющему входу источника. Изменения стабилизируемого поля измеряются датчиком и преобразованные в управляющийг сигнал воздействуют на регулируемый источник питания. Таким образом, изменения поля преобразуются в изменение тока в обмотке электромагнита. Недостатком такого устройства является низкая точность стабилизации, связанная с погрешностями измерения поля.Целью изобретения является повышение точности стабилизации магнитного поля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регулируемый источник питания, выход которого подключен к клеммам для подсоединения обмотки электромагнита, датчик поля, расположенный в магнитном поле электромагнита, выход которого соединен с одним из входов элемента сравнения, другой вход которого подключен к задатчику, выход элемента сравнения через усилитель соединен с входом регулятора, выход которого подключен к управляющему входу регу 5 0 15 20 25 лируемого источника питания, введены сверхпроводящий контур, сверхпроводящий ключ, блок управления, нуль-орган и пороговый элемент, причем сверхпроводящий ключ включен в сверх-. проводящий контур, а управляющий вход сверхпроводящего ключа соединен с выходом блока управления, один вход которого подключен к выходу нуль-органа, другой - к выходу порогового элемента, входы нуль-органа и порогового элемента объединены и подключены к выходу усилителя.На чертеже представлена схема устройства стабилизации магнитного поля.Устройство содержит электромагнит 1, подключенный к регулируемому источнику 2 питания, датчик 3 магнитного поля и задатчик 4, подсоединенные к соответствующим входам элемента 5 сравнения, связанного с усилителем 6, выход которого подключен к регулятору 7 поля, нуль-органу 8 и пороговому элементу 9; блок 10 упоав" ления, подсоединенный к сверхпроводящему ключу 11, включенному в цепь сверхпроводящего контура 12.1145 Редактор О,Кузнецова Техред О.Гортвай Корректор В.Бутяга Заказ 2718/1 Тираж 836 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 замыкает сверхпроводящий ключ 11,при этом контур 1 переходит в сверхпроводящее состояние. Контур, расположенный в поле электромагнита, вмомент перехода "замораживает" задан-ный уровень поля, Любые изменения поля основной обмотки электромагнита1 будут компенсироваться изменениемполя, создаваемого токами, наводимыми в сверхпроводящем контуре. Вслед Оствие идеального диамагнетизма сверхпроводящего контура компенсация изменения поля электромагнита будет практически идеальной и будет обусловлена только конструктивными особенностями самого электромагнита и контура,При этом исчезает влияние погрешностей датчика на стабильности поля,поскольку датчик используется только для выхода на заданный уровень. ОДлительность перехода контура 12 всверхпроводящее состояние не имеетсущественного значения, так как магнитное поле поддерживается на заданном уровне спомощью отрицательной 25обратной связи путей воздействия сигнала рассогласования с выхода элемента 5 сравнения через усилитель 6 и 800 4регулятор оля 7 на управляемый источник 2 питания, При программномизменении уровня поля задатчиком сигнал рассогласования с усилителя 6 подается на пороговый элемент 9, который срабатывает при величине сигнала,превышающей максимальное отклонение,определяемое точностью поддержания заданного значения поля. Пороговый элемент 9 отключает блок 10 управления,при этом ключ 11 разрывает сверхпроводящий контур, переводя его в резистивное состояние. Выход на . новыйуровень поля происходит по сигналус датчика 3 поля. Нуль-орган, пороговый элемент и блок управления могутбыть реализованы на простых элементахлогики, имеющих два устойчивых состояния. В качестве сверхпроводящего ключа может быть использоьан тепловойключ, представляющий собой нагревательный элемент, подключенный к источнику тока, цепь которого замыкается по сигналу блока управления.Таким образом, использование данного изобретения позволяет повыситьстабильность магнитного поля электромагнита,