Способ коммутации токов в фазах сверхпроводникового преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИСОцИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ся к злектротехзоаано для злектковых магнитных хпроводниковых ателей. Цель ние знер а формы На че хема тр преобраз Саер одержит оры 1-3ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Инсти 1 ут проблем энергосбережения АН УССР и Государственный научно-исследовательский институт им,Г,М,Кржижановского(56) Тонкаль В,Е,Новосельцев А.В., Скобарихин Ю,В, Принципы построения саерхпроводниковых преобразовательных систем - Препринт АН УССР М 612, Ин-т Электродинамики. Киев, 1988,49 с,Атертон Д,л., Дэвис Р. Источник подкачки потока вентильного типа с индуктивной передачей тока и термически управляемыми.криотронами из йЬЗЯп - Приборы для научных исследований, 1979, с. 73-77. Изобретение Относит нике и может быть исполь ропитания сверхпроводни систем с помощью саер (криотронных) преобраэов ю изобретения является улучшегетических характеристик и качест( выходного напряжения. ртеже приведена принципиальная ехфазного саерхпроводникового ователя.хпроводникоаый преобразователь сверхпроводникоаые трансформафаз А,В,С, первые выводы вторич(54) СПОСОБ КОММУТАЦИИ ТОКОВ В ФАЗАХ СВЕРХПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - улучшение энергетических характеристик и качества формы напряжения на выходе саерхпроводиикового преобразователя. Сверхпроводниковый преобразователь, использу)ощий способ, содержит сверхпроводниковые трансформаторы 1-3 фаз А,В,С, криотронные ключи 5-7, блок питания и управлении 9, регулирующий амплитуду, и датчик тока 1 О, регулиОующий ток В нагрузке. Способ позвОляет путем исключения. пауз а питающем напряжении повысить мощность сверхпроводникоаого преобразователя и Обеспечивает при повышенном среднем напряжении линейный ввод тока а нагрузку при одновременном снижении пульсаций напряжения, за счет чего достигается поставленная цель, ил. ных обмоток которых обьединены и соединены с первым выводом 4 для подключения нагрузки, а вторые выводы соединены через криотронные ключи 5 - 7 с вторым выводом 8 для подключения нагрузки. Управление ключами 5-7 и подача напряжения на первичные обмотки сверхпроводниковых трансформаторов 1-3 каждой фазы А,В,С осуществляются блоком 9 питания и управления, с выводом обратной связи которого соединен датчик 10 тока, регистрирующий ток в нагрузке.Работа сверхпроводникового преобразователя включает в себя строгую последовательность процессов, которую можно5 10 15 20 25 ЗО 40 50 рассматривать как следующие друг за другом внекоммутационные интервалы и интервалы коммутации.Иа каждом внекоммутационном интервала в одной из фаз (например, фазе А) протекает ток нагрузки 1 н, а в первичной обмотке сверхпроводникового трансформатораэтой Фазы действует импульс напряжения самплитудой Е.Перед началом коммутации криотронные ключи 5 и 6, в коммутируемых Фазах(например, Фазах А и 8) переведены в открытое состояние и в одной из фаз (Фаза А)циркулирует ток нагрузки 1, а в другой коммутируемой Фазе (Фаза В) ток равен нулю.Коммутация фаэных токов производится подачей импульсов напряжения на первичные обмотки сверхпроводниковыхтрансформаторов 1 и 2, коммутируемых фаз(фаэ А и В) с соблюдением условийОд - 2 ЕОмЩ+2 ЕЬа =- 2где Ои - амплитудное значение импульсанапряжения на первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора фазы с током (Фазы А);Оа - амплитудное значение импульсанапряжения на первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора 2 Фазыбеэ тока (Фазы 8);Е - амплитудное значение импульса напряжения, действующего в первичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов 1,2 на внекоммутационных интервалах,Од =7 о1 н - разность амплитудныхзначений напряжения на первичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов1 и 2 коммутируемых Фаэ (А и В).1 н - ток нагрузки;уб- коэффициент пропорциональности,определяемый конструкцией сверхпроводникового преобразователя и параметрамиобмоток свврхпроводниковых трансформаторов,Для рассматриваемого сверхпроводникового преобразователя УцЬ Мгде Ь - продолжительность интервала коммутации,1.Р - индуктивность первичной обмотки сверхпроводникового трансформатора;М - взаимная индуктивность обмоток сверхпроводниковых трансформаторов;К - коэффициент трансформации; 1 з - индуктивность вторичной обмотки сверхпроводникового трансформатора;Ь - суммарная индуктивность дополнительных элементов (клапанов криотронных ключей, токоведущих шин).При этом в сверхпроводящем контуре, образованном фазами с открытыми ключами 5,6 (фазами А. и В), на интервале коммутации под действием разности напряжений Од наводится контурный ток 1 = 1 н, который компенсирует до нуля ток в фазе А и наводит ток 1 н в Фазе В.Для реализации режимов коммутации используется датчик 10, осуществляющий обратную связь блока 9 управления с током нагрузки 1 н, На интервале коммутации в остальных фазах(в данном примере на фазе С) ключи 5-7 закрыты и к ним может быть приложено обратное напряжение, На рассмотренном интервале коммутации напряжение на выходе преобразователя равно по величине и направлению напряжения, имевшему место на внекоммутационном интервале. По окончании процесса коммутации в фазу, в которой ток скомпенсирован до нуля (фазу А), вводится сопротивление ключа Й (ключ 5 выключается), а затем внекоммутационные и коммутационные процессы повторяются в других фазах,Формула изобретения Способ коммутации токов в фазахсверхпроводникового преобразователя, содержащего сверхпроводниковые трансформаторы по числу фаэ, первичные обмотки которых подключены к выходным выводам блока питания и управления, с выводом обратной связи которого соединен датчик тока нагрузки, а вторичные обмотки сверхпроводниковых трансформаторов через криот." ронные ключи, выводы управления которых соединены с управляющими выводами блока питания и управления, включены параллельно между собой и выводами для подключения нагрузки, заключающийся в том, что на временном интервале коммутации, при открытых криотронных ключах в коммутируемых фазах и протекании тока в одной из этих фаз, ва первичные обмотки сверхпроводниковых трансформаторов каждой Фазы подают импульсы напряжения, индуцирующего во вторичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов импульс тока с направлением, противоположным направлению тока, протекающего в Фазе в момент времени, предшествующий коммутации, отл и ч а ю щи й.с я тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик и качества формы выходного напряжения, ве1647704 Е - амплитудное значение импульса напряжения на первичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов на внекоммутационном интервале; Составитель А.ЗенченкоРедактор О.Головач Техред М.Моргентал Корректор С,йевку Заказ 1406 Тираж 372 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 твенно-изд ент", г. льский комбинат оиэ од, ул,Гагарина, 10 личины укаэанных импульсов напряжения определяются соотношениемОд - 2 ЕОц -Од+2 ЕОы- -- ,2где Ок 1 - амплитудное значение импульса напряжения на первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора фазы с током на временном интервале коммутации;О 1 а - амплитудное значение импульса напряжения на первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора фазы без тока на временном интервале коммутации; Од = цн - разность амплитудныхзначений напряжения на первичных обмот.ках сверхпроводниковых трансформаторов коммутируемых фаз; 1 к - ток чагрузки; у - 10 коэффициент пропорциональности,определяемый конструкцией свеохпроводникового преобразователя и параметрами обмоток сверхпроводниковых трансформаторов.