Система питания индуктора термо-ядерной установки tokamaka

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. О 21 8 1/00 с присоедмнением заявки Йо Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 300381(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ИНДУКТОРА ТЕРМОЯДЕРНОЙ УСТАНОВКИ ТОКАМАКАИзобретение относится к системампитания термоядерных установок.Известно, что в системах питанияобмотки индуктора для снижения потребляемой мощности и электродина- . 5мических сил, действующих на обмотку,применяется питание двухполярнымтоком 111 и Г 2.Известна также система питанияиндуктора, содержащая управляемый 10вентильный преобразователь с механическим реверсором в качестве источника питания, четыре управляемыхвентиля и активное сопротивление,шунтированное коммутатором 1.3,). . 15Однако применение механическогореверсора приводит к тому, что между моментом достижения отрицательныь то. ком нуля и началом нарастания тока положительной полярностИ возникает .интервал времени, в течение которо"го прекращается передача энергии плазме. Величина этого интервала определяется динамическими свойствами реверсора и достигает, обычно, време ни 0,1-0,2 с. Такой перерыв в передаче энергии плазме является недопустимым.Цель изобретения - уменьшение вре,мени прекращения передачи энергии 30 плазме при реверсе тока обмотки индуктора и ликвидации отрицательной производной в кривой нарастания тока плазмы при перемене знака тока обмотки индуктора.Поставленная цель достигается тем, что к положительному полюсу преобразователя подключены аноды двух управляемых вентилей, катоды которых подсоединены к разным полюсам нагрузки, а к отрицательному полюсу преобразователя подключены катоды двух других управляемых вентилей., аноды которых подсоединены к разным полюсам нагрузки.Кроме того, обмотка индуктора шунтирована емкостью.На фиг. 1 представлена предлагаемая схема систеьы питания индухтора; на фиг. 2 - кривые изменения тока индуктора и плазмы термоядерной установки ТМ (момент времени, равный нулю, соответствует началу нарастания тока плазмы).Вентильный преобразователь 1 питает контур обмотки индуктора 2. В начальной части цикла работы токамака коммутатор 3, шунтирующий активное сопротивление 4, замкнут и контактные системы 5 и 6 механического ре25 версора замкнуты, а 7 и 8 разомкнуты. За некоторое время перед началом возникновения тока в плазме, преобразовЯтель 1 открывается в выпрямительном режиме, и ток в обмотке индуктора начинает нарастать в отрицательном направлении. В момент, ког 5 да ток обмотки достигает заданной величины 3, преобразователь 1 переводится в инверторный режим и размыкается коммутатор 3. К обмотке индуктора прикладывается сумма на пряжений инвертора и падения напряжения на сопротивлении 4. В тороидальной камере образуется и начинает нарастать ток плазмы. Ток индуктора при этом спадает, и, когда спа дает до сравнительно малой веЛичины (примерно за 0,1-0,2 с до момента с соответствующего нулю тока индуктора), посылаются сигналы на размыкание контактных систем 5 и 6, замы- , 2 О канне коммутатора 3 и одновременно на поджиг управляемых вентилей 9 и 10. Ток из контакТных систем 5 и 6 коммутирует в вентили 9 и 10 и спадает до нуля под влиянием приложенного к вентилям отрицательного напряжения. После достижения током нулевого значения вентили 9 и 10 гаснут, и посылаются сигналы на отпирание преобразователя 1 в выпрямительном режиме, открытие вентилей 11, 12 и замыкание контактных систем 7 и 8В течение интервала времени, пока не замкнутся контакты систем 7 и 8, ток замыкается через вентили 11 и 12. После замыкания 35 контактов 7 и 8 вентили 11 и 12 гаснут. Ввиду того, что за время срабатывания контактных систем, ток вентилей меняется от 0 до 0,1-0,15 3 вентили 9-12 должны быть рассчитаны на 40 малые токи и малую длительность их протекания. При такой схеме интервал времени,в течение которого энергия в плазму не поступает, определяется временем восстановления вентильных свойств вентилей 9 и 10. Если использовать в качестве таких вентилей тиристоры, то это время составит менее сотни микросекунд. Для того, чтобы за это время напряжение обмотки индуктора не менялось, обмотка шунтируется емкостью 13.Формула изобретения1. Система питания индуктора тер-,моядерной установки токамака, содержащая управляемый вентильный преобразователь с механическим реверсором в качестве источника питания,четыре управляемых вентиля и активное сопротивление, шунтированйоекоммутатором, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью уменьшения временипрекращения передачи энергии плазмепри реверсе тока обмотки индуктора,к положительному полюсу .преобразователя подключены аноды двух управляемых вентилей, катоды которых подсоединены к разным полюсам нагрузки, а котрицательному полюсу преобразователя подключены катоды двух других управляемых вентилей, аноды которыхподсоединены к разным полюсам нагрузки.2. Система питания по п.1, о т -л и ч а ю щ а я с .я тем, что, с цельюликвидации отрицательной производнойв кривой нарастания тока плазмы приперемене знака тока обмотки индуктора, эта обмотка шунтирована емкостью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Глухих В. А., Монсзон Н. А. иЧураков Г. Ф. Изв. АН СССР, сер."Энергетика и транспорт", 1975, В б,с.22,24,2. Бондарчук Э. Н. и др. Электромагнитная система демонстрационноготермоядерного реактора-токамака Т.Препринт Б, Л., НИИЭФА, 1976,с.26.3. Солодухо Я. Ю. и др. Тиристорный электропривод постоянного тока.,М., фЭнергия", 1971, вып. 431, с.188.17748 Составитель Е, Медведевдактор Е. Дичинская Техред М. Лоя Корректор С. Шекм каз 1 Филиал ППП фПа.ент", г. Ужгород, ул. Проектна 66 Тираж 47 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, ЖПодписноеного комитета СССРений и открытийРаушская,наб., д. 4/5