Устройство для создания стабильногоэлектромагнитного поля

(088.8) па лелам изобретений и открытий45) Дата опубликова я описания 07,03.81 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛ ЕКТРОМАИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электрофизических установок.Известно устройство, содержащее чувствительный элемент контура напряжения, выход которого соединен с входами фильтра низких частот и фильтра высоких частот 1. Выход фильтра низких частот соединен с входом усилителя мощности, содержащего вентильный преобразователь и фильтр, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения. Выход фильтра высоких частот соединен с входом транзисторно-трансформаторного усилителя мощности, выходная обмотка которого включена последовательно с фильтром, сглаживающим пульсации выпрямленного напряжения.Недостатком устройства для стабилизации электромагнитного поля является малый коэффициент подавления пульсаций выпрямленного напряжения вентильного преобразователя (порядка 10) с помоцью высокочастотного канала регулирования,Известно устройство, являющееся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержащее электромагнит, по крайней мере, с одной обмоткой, источник напряжения управления, инвертор, компаратор, усилитель ошибки, первый элекОЗДАНИЯ СТАБИЛЬНОГИТНОГО ПОЛЯ тронныи ключ, регулятор тока и низкочастотный усилитель мощности, причем входы компаратора подключены соответственно к выходам источника напряжения управления и усилителя ошибки регулирования, к одному пз входов которого также подключен датчик измеряемого параметра, а выход усилителя ошибки соединен с входом регулятора тока, выход компаратора соединен с входом инвертора и с управляющим входом первого ключа.Целью изобретения является повышениеточности стабилизации электромагнитного поля.Достигается это тем, что в известное устройство для создания стабильного электромагнитного поля введены второй электронный ключ, звено коррекции и высокочастотный усилитель мощности, причем выход последнего соединен с соответствующей обмоткой электромагнита, а вход через первый электронный ключ подключен к выходу звена коррекции, входом соединенного с соответствующей обмоткой электромагнита, а через второй электронный ключ соединен с общей шиной, управляющий вывод второго электронного ключа соединен с выходом инвертора, при этом источник напряженя управления подклюз 0 чен к олному из входов усилителя ошибки, 81122110 15 20 2 д :.0 35 40 45 50 60 65 а ыход регулятора тока через низкочастотный усилитель соединен с соо)стствующсй обв)откой электромагнита, При этом электромагнит может быть выполнен с тремя обмотками)и, причем выход высокочастотного усилителя соединен с одним выводом первой обмотки непосредственно, другой вывод которой подключен к общей шине, вход звена коррекции непосредственно соединен с одним выводом второй обмотки, другой вывод которой также подклочец к общей шине, а выход низкочастотного усилителя мощности непосредственно соединен с одним выводом третьей обмотки, другой вывод которой соединен с датчиком измеряемого параметра. Также электромагнит может быть выполнен с одной обмоткой, один вывод которой соединен с входом звена коррекции непосредственно, с выходом высокочастотного усилителя через первичную обмотку введенного трансформатора, а с выходом низкочастотного усилителя - через вторичную обмотку этого трансформатора, при этом другой вывод соединен с датчиком измеряемого параметра.На фиг. 1 и 2 изображены .вариантыфункциональной схемы устройства.Выход источника 1 напряжения управления соединен с первым входом усилителя ошибки регулирования 2, выход которого через регулятор тока 3 и низкочастотный усилитель мощности 4, содержащий управляемый выпрямитель и сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения фильтра низких частот, подключен к обмотке электромагнита 5. Первый вход компаратора б подключен к выходу усилителя ошибки регулирования 2, а второй вход компаратора - к выходу источника 1 напряжения управления. Вход звена коррекции 7 подключен к обмотке электромагнита, а выход через первый электронный ключ 8 подключен к входу транзисторно- трансформаторного усилителя мощности 9.Управляющий вход первого электронного ключа 8 подключен к выходу компаратора б. Через второй электронный ключ 10 вход транзисторно-трансформаторного усилителя мощности 9 подключен к общей точке схемы. Управляющий вход второго электронного ключа 10 через инвертор 11 подключен к выходу компаратора б.Работа устройства происходит так, что при снижении ошибки регулирования до значения, определяемого величиной коэффициента усиления усилителя ошибки регулирования 2, включается электронный ключ 8 и запирается ключ 10. При этом транзисторно-трансформаторный усилитель мощности компенсирует (отрабатывает) сигнал, поступающий на его вход с обмотки электромагнита 5, При увеличении ошибки регулирования до значения больше порогового ключ 8 размыкается, а ключ 10 замыка те, Лрц э)ом сцгца.: ца ыхо дс )р цзцс Оро-трансформ ) Ор )0)о с)- литсля мощности 9 равен нулю.Елагодаря тому, что в устройстве входной сигнал канала подавления пульсаций выпрямленного напряжения определяется непосредственно пу.)ьсациямп цапряжсцц ца обмотке электромагнита ц, следовательно, канал подавления пульсаций управляется по возмущению, появл)ется возможность снизить требования к величине коэффициента усцлешгя усц,штслсй ошибки регулирования и канала подавления пульсаций в зоне частот, кратных основной частоте пульсаций выпрямленного напряжения вснтильного преобразователя, ц за счет сшикецця требований к частотным характерсикам этих уси,)н)слеЙ црц )сх жс усилитслях повысить точность ста)бплцзациц рсглирусмой с.)ичццы в шсло раз, определяемое величиной коэффициента стабилизации (обычцо 100 10" раз и более),Благодаря тому, что применение устройства позволяет улучшить эффективность подавления пульсаций выпрямленного напряжения с помощью активных фильтров, а следовательно, повысить точность стабилизации магнитного поля, снижение флуктуаций магнитного поля, вызванных пульсациями тока намагничивания электромагнита, позволяет улучшить фокусцровку пучка в ускорителе и его плотность. Формула изобретения1, Устройство для создания стабильного электромагнитного поля, содержащее электромагнит, по крайнсй мере, с одной обмоткой, источник напряжения управления, инвертор, компаратор, усилитель ошибки, первый электронный ключ, регулятор тока и низкочастотный усилитель мощности, причем входы компаратора подключены соответственно к выходам источника напряжения управления и усилителя ошибки регулирования, к одному из входов которого также г)одключец дати измеряе)ого параметра, а выход усилителя ошибки соединен со входом регулятора тока, выход компаратора соединен со входом инвертора и с управляющим входом первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введены второй электронный ключ, звено коррекции и высокочастотный усилитель мощности, причем выход последнего соединен с соответствующей обмоткой электромагнита, а вход через первый электронный ключ подключен к выходу звена коррекции, входом соединенного с соответствующей обмоткой электромагнита, а через второй электронный ключ соединен с общей шиной, управляющий вывод второго электронного ключа соединен с выходом инвертора, при этом источник напрякенияИзд. М 200 Подппснос Гос дарственного ССР по делам п 1 н открытий 1 осква, Ж,наб., д. 45Заказ 1900,12Тираж 940НПО Поисккомитета Сизобретен113035, ЛРаупская управления подключен к одному из входов усилителя ошибки, а выход регулятора тока через низкочастотный усилитель соединен с соответствующей обмоткой электромагнита,2. Устройство по п. 1, отл ич а ю щеес я тем, что электромагнит выполнен с тремя обмотками, причем выход высокочастотного усилителя соединен с одним выводом первой обмотки непосредственно, другой вывод которой подключен к общей шине, вход звена коррекции непосредственно соединен с одним выводом второй обмотки, другой вывод которой также подключен к общей шине, а выход низкочастотного усилителя мощности непосредственно соединен с одним выводом третьей обмотки, другой вывод которой соединен с датчиком измеряемого параметра.3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что электромагнит выполнен с одной обмоткой, один вывод которой соеди.нен со входом звена коррекции непосредственно, с выходом высокочастотного усилителя через первичную обмотку введенного трансформатора, а с выходом низкочастотного усилителя - через вторичнуюобмотку этого трансформатора, при этомдругой вывод соединен с датчиком измеряемого параметра.10Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гусев Л. Ч. и др. Повышение качества регулирования магнитного поля протон 15 ных синхротронов для медленного выводачастиц, Труды третьего всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. М., Наука, 1973.2. Авторское свидетельство СССРио заявке Ы 2393004/07, кл. 6 05 Г 1/44,1976. Типография, пр, Сапунова, 2