Устройство для измерения нормальной фазы в сверхпроводящем соленоиде

(22) Заявлено 1311,79 (21) 2843161/18-21с присоединением звявкм йо Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Нл,з 6 01 В 33/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ФАЗЫ В СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ СОЛЕНОИДЕ Изобретение относится к технической сверхпроводимости и может быть испоЛьзовано для защиты в диагностике сверхпроводящих соленоидов.5Известны устройства для измерения нормальнои фазы в сверхпроводящих соленоидах, подключаемые непосредст-венно к соленоиду и измеряющие напряжения на нем, которое является суммой напряжения пульсаций источника питания соленоида, реактивного напряжения и возможного напряжения нормальной фазы. Такие устройства содержат датчик нормальной фазы, выполненный в виде дополнительной обмотки или по мостовой схеме, и пороговый элемент, отключающий магнит от источника питания при появлении нормальной фазы 1.Однако наличие напряжения пульса- сО цией источника питания снижает чувствительность устройства регисТрации нормальной фазы и требует введения специальных схем выделения сигнала нормальной фазы из помех. Целью изобретения является поВЫшение помехозащищенности. Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем датчик ЗОнормальной фазы и блок компенсации реактивнОго сигнала, датчик нормальной фазы выполнен в виде намотанной на тело соленоида тороидальной обмотки, ось которой совпадает с направлением сверхпроводящего кабеля, а блок компенсации - в виде электромагнитного датчика и суммирующего интегратора, первый вход которого подключен к тороидальной обмотке, а второй - к выходу электромагнитного датчика, включенного в силовую цепь сверхпроводящего соленоида.На чертеже представлена схемц устройства.Устройство содержит тороидальную обмотку 1, намотанную на тело соленоида 2 так, что ее ось совпадает с направлением сверхпроводящего кабеля, а выход подключен к первому входу суммирующего интегратора 3, и электромагнитный датчик 4, включенный в силовую цепь сверхпроводящего соленоида 1, причем выход датчика подключен ко второму входу интегратора 3.Работает устройство следующим образом.Электромагнитный датчик 4 служит для компенсации реактивного напряже 879523ния на обмотке 1, вызванного измене.нием основного поля соленоида. Реактивное напряжение вызвано тем фактором, что обмотку практически невозможно расположить строго параллельноосновному полю соленоида. Всегда будет иметься проекция витков обмотки,ортогональная направлению основногополя, вследствие чего в витках обмотки при изменении тока соленоида будет навоциться ЭДС. Уменьшение высокого напряжения, попадающего на регистрирующую аппаратуру при выведении энергии из соленоида, достигает-ся уменьшением числа витков обмотки1 при соответствующем увеличении чувствительности суммирующего интегратора 3. При этом обмотка заземлена,что уменьшает опасность пораженияэлектрическим током обслуживающегоперсонала,Настройка устройства сводится кустановлению равенства сигналов сдатчика 4 и обмотки 1, приведенныхко входу суммирующего интегратора 3,которые появляются при изменениитранспортного тока соленоида. Наст"ройка осуществляется потенциометром5, Основное поле соленоида создается транспортным током, причем не имеет значения, протекает он по сверхпроводящимжилам, или по матрице.Поэтому, настройку можно проводитьдо эахолаживания магнита, Это обстоятельство позволяет исключить затраты жидкого гелия, определяемые потерями в сверхпроводящем соленоиде припротекании в нем переменного токав процессе настройки устройства.Увеличение помехозащищенности позволяет уменьшить объем оборудования,необходимого для регистрации.нормальной фазы в сверхпроводящем соленоиде, в частности, упростить устройства защиты сверхпроводящих магнитов,Экономическая эффективность по этомупункту рассчитывается для каждогосоленоида конкретно и определяетсятребованиями, предъявляемыми к устройству защиты (надежность, чувствительность, помехозащищенность и прочее).Возможность настройки устройствадо захолаживания соленоида позволяетисключить потери жидкого гелия, возникающие при настройке измерительной аппаратуры.Применение указанного устройствапозволяет заземлить измерительнуюобмотку, что уменьшает опасность поражения обслуживающего персоналаэлектрическим током при выведенииэнергии из соленоида.В результате использования данного изобретения можно ожидать повыше ния надежности работы и упрощениясистем защиты и диагностики сверхпроводящих соленоидов, а также исключения затрат жидкого гелия, необходимого для настройки, измерительной ап- Щ паратуры.Формула изобретенияУстройство для измерения нормальной фазы в сверхпроводящем соленоиде,содержащее датчик нормальной фазы,блок компенсации реактивного сигнала,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения помехоэащищенности,датчик нормальной фазы выполнен ввиде намотанной на тело соленоидатороидальной обмотки, ось которойсовпадает с направлением сверхпроводящего кабеля, а блок компенсации -в виде электромагнитного датчика исуммирующего интегратора, первыйвход которого подключен к тороидальной обмотке, а второй - к выходуэлектромагнитного датчика, включен ного в силовую цепь сверхпроводящего соленоида.Источники инфОрмации. принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции Р 1544858,;кл. 6 01 В , 1969 (прототип).Тираж 735 осударственног ам изобретений Москва, Ж, Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5