Способ измерения напряжения нормальной фазы в секционированной сверхпроводящей магнитной системе

(51)5 С 01 К 19/ОО // С 01 В. 33/035 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ О(56) Брехна Г. Сверхправадящие манитные системы. М. Мир, 1976,Дубасов В,Г., Желамский М,В.Обнаружение нормальной фазы в тороидальнай абматке установки "Токамак"5",Препринт НИИЭФА, П"Б"0550, 1902,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НОРмАльнОЙ ФАЗБ В секпиониРОВАннОЙ сВеРхПРОВОДЧЩЕЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЕ(57) Изобретение относится к технической сверхпроводимости и мажетбыть использована при органиэации;защиты и диагностики сверхпроводящих магнитных систем.; БелЬ изобретения - расширение функциональныхвоэможностей путем изменения абсолютных, значений активных напряженийдостигается измерением напряженияна секциях ближайШИх к заданнойэлектрической середине обмотки, а ром иэмв"х праизво Р скойопределяют,точкуимен шнйи, Элек"в случае 4посереди"ет пот беэопас" еемкт Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМПИ ГХНТ СССР Изобретение относится к технической сверхпроводимости и может врытьиспользовано при органиэации защити диагностики сверхпроводящих маг"нитных систем, и том числе обмотоктороидальнога поля термоядерныхустановок типа токамак,Бель изобретения - расширенифункциональных воэмоэяостей путизмерения абсолютнь 1 х значений а кных напряжений,С 1 рцность изобретения поясняетсфункциональной схемой устройства дл ВО ЯЩ 30 также группах иэ двух, трех и т.д, до конца секций по абе стороны от середины, при этом напряжение на одной иэ секций, ближайшей к электри" ческай середине обмотки урдвнавешивают при мальм токах последовательна с напряжениями, измеренными на укдзднных группах секций обмотки по другу 1 о сто" рону электрической середины абмоткн. Уравновешивают также напряжения нд одноименных группах секций в обеиМ половинах обмотки, измеряют с ммар" нае напряжение на всех секциях и уравновешивают его с сигналам, пра", парцианальным скорости измерения магнитного поля обмотки, а цапряжеа ние нормальной фазы на секцнгл определяют иэ математических гыраже" ний, приведенных в описании изабре", тения. Устройство для реализации , способа содержит секции 1,"1,б, измерительные каналы 2-7, внешний источник 8 компенсирующего напряжения. 1 ил.СО реализации способа, в кото рение напряжений на секция дят относительно элвктриче середины обмотки, которую заранее выбирая для этого мажду секциями, имеющую на потенциал относительно эемл трическая середина обмотки использования эаэемпениога не защитного резистора име тенциал земли, чта повышве ность измерений, 595210"дц. ц. активные напряжения на правых и левых сек" циях относительно середины;иицуктивности указанныхсекцийток Способ заключается в следующем.Напряжение с одной секции, ближайшей к электрической середине, балансируют по очереди с напряжениями, .снятыми с одно, двух, трех и т.д. секций 1.1-1.б, расположенных по другую сторону электрической середины, Количество таких балансировок равно половине числа секций в обмотке ,10 магнитной системы. Уравновешивают напряжения, снятые с одноименных групп секций, расположенных по обе стороны от электрической середины. Уравновешивание напряжений на секциях, ближайших к электрической середине, описано выше, поэтому здесь число балансировок равно и/2-1, где и - число секций в обмотке. Суммарное напряжение со всех секций магнитной системы балансируют с сигналом, пропорциональным скорости изменения магнитного поля обмотки с помощью датчиков скорости. Такая балансировка одна. 25Итак, число балансировок равно числу секции в обмотке. Балансиров" ки проводят при малых токах, когда возможное активное напряжение на секциях много меньше реактивного, создаваемого источником питания магнит" ной системы,и им можно пренебречь. Критерием балансировки служит минимизация результата уравновешивания напряжений, испольэуемьх для этого каждый раз, СФормированные таким образом напряжения позволяют определить активные напряжения на каждой секции магнитной системы при заведении в нее тока. Действительно,сФормированные указанным способом напряжения, измеренные уже при рабочих токах, могут быть представлены в правые части системь 1 независимых уравнений, число которых равно количеству секций в магнитной системе, Первый из указанных тип балансировки приводит к напряжению видасТ 1ц + ь- А ф 3 + ц +, ц )- 1 л ля1 п 2 прп,ь 1 лЛ =. - - -- коэффициент компенса+ьции;п - число секций в поло"вине обмотки.Число таких напряжений равно половине количества секций, Видно, что в сбалансированном виде приведенное напряжение отражает разность только активных напряжений, рассматриваемой группы секций одной половины обмотки по отношению к одной секции в другой половине.Второй вид балансировок дает на" пряжение типа(ц + ц ) + (ь +т. ) сТ 1 4 л ф ф ф иллц 2 ь.11 1 л +аеьллЗдесь В =1 л фТьпЭта группа напряжений отражает в сбалансированном виде разность активных напряжений в симметрично расположенных группах секций относительно электрической середины обмотки и может быть использована для их сравнения.Наконец третий тип балансировки это результат уравновешивания суммарного напряжения на всех секциях обмотки с сигналом, пропорциональным скорости изменения поля магнитной системы(", ц + ц+Ть )Тти показывает поведение суммарной ре"зистивности обмотки,Полученная системац Тл Ти, =ц 1ц 1 л - ,(ц .+.ц") - цт,Ю 2 л + ц 1 л ), .В 1(ц 1 и+ ц 2 п) цп+1ц 2 и.1(Цл +Л 1 л )+(Ц 1+Цг,)-СВ "Ц 2 рможет быть решена относительно (Ц -ц)традиционными методами математического анализа, В результатерешения получены величины активныхнапряжений на каждой секции обмотки.Иожпо утверждать, что данная системаимеет единственное решение,Иагнитная система состоит из шестисекций 1,1-1.6, в каждой из которыхнеобходимо измерять малые напряжения, 5 15952106 предшествующие распространению нор- ца секций по обе стороны от середины, мальной Фазы. Видно, что организовано при этом напряжение на одной иэ секшесть измерительных каналов 2-7, при- ций ближайшей к электрической серечем каналы 2-6 раэностные и независи- дине обмотки уравновешивают при ма 5Р мые (так как ни один из них не может лых токах последовательно с напрябыть получен путем суммирования двух женияии,измеренными на, укаэанных других), а шестой канал 7 - исполь" группах секций обмотки па другую сто" зует внешний источник 8 компенси- рону электрической середины обмотки, рующего напряжения, основанный на 1 О уравновешивают также напряжения на поясе Роговского (ПР), включенном одноименных группах секций в обоих в силовую цепь обмотки. половинах обмотки, измеряют суммар"При заведении тока. в обмотку маг- ное напряжение на всех секциях и нита построенные мостовые схемы . уравновешивают его с сигналом, произмерителей компенсируют реактивное 15 порциональным скорости изменения магнапряжение и выдают напряжения, ко" нитного поля обмотки, а напряжения торые записываются в систему раз- нормальной Фазы на секциях спределя. ностных уравнений. ют иэ выражений0,1 - А Ум = Я 1 ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 2 О 111 л АО +еУ) 1.101 гл +, 11 л), - , В Й 1 п+ 11)Способ измерения напряжения нор- О 1 ня +111 л" В .,(О, +.0 )= мальной фазы в секционированной ф 11 2 н-сверхпроводящей магнитной системе, Ю + 11,)+Рч +11 о)-СВ включакщий измерение полных напря 25 где О, П- полные напряжения, жений на секциях и их попарное урав- измеренные на секциях новешивание, о т л и ч а ю щ и й - в левых и правых полос я теИ, что, с целью расширения винах обмотки при рафункциональных воэмояйостей путем бочем токе; измерения абсолютных значений актив- А, В, С " коэффициенты компенсаНых напряжений, измеряют напряжения ции, необходимые для на секциях, ближайших к заданной элек- балансировки; трической середине обмотки, а также Б - 0- измеряемые результаты группах из двух, трех и т.д. до кон- балансировок.