Устройство для формирования стабилизированных импульсов магнитного потока

.02. 83. Бюллетень М 9 ания описания 28,02,8 хам язебре и етхрытий ата опу 2) Авто Ъг. Д.Омельченко зобретени ых исследований Объединенный институт(71) Заявител РОЙСТВО ДЛЯ фОРИИРОВАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ ИМПУЛЬСОВ МАГНИТНОГО ПОТОКА 2 бретени е и мож стве ис электро в кана относитсят быть испооцника импуагнитных лиах транспорЦо И ехнподключенуправленияграммироваторого соекретного уи эквиваленита (.11 епрерывного блок провыход ко блока дисмителем лектромагк входу блока выпрямителем ния во времен электро"ь зова нОь сов пиисполь.ировки зав ка тани инен с входоравления вып т сердечника з х час ж Известно устройство для формирования стабилизированных импульсов магнитного потока, содержащее входом соединенный с входными клеммами силовой регулируемый истоцник постоянного тока, включающий управляемый выпрямитель, блок непрерывного управления выпрямителем и блок дискретного управления выпрямителем, в выход ную цепь силового регулируемого источника постоянного тока включены последовательно соединенные обмотка возбуждения электромагнита с сердечником и датчик тока, усилитель сигнала рассогласования, один вход которогоо соеди нен с и сточни ком ре гулируемого опорного напряжения, а выход Наиболее близким к предлагаемомуя вляется устрой ство, измерение маг 1 ц нитного поля в котором ведется не ввоздушном зазоре рабочего электромагнита, а в воздушном зазоре эквивалента его сердечника. Обычно в каче"стве эквивалента используют допол нительный электромагнит, идентичныйрабочему, при этом обмотки возбуждения электромагнитов включают последовательно. Такое техническое решениенашло широкое применение. в устрой Оствах, в которых большое количествопоследовательно включенных рабочихэлектромагнитов имеет один общий из"мерительный электромагнит 1 2 1.3 10010Однако использование дополнительного электромагнита в случае и нди видуальной системы питания для каждого элемента магнитной оптики, что характерно, в частности для каналовтранспортировки заряженных частицвне камеры ускорителя, делает известное техническое решение неэкономичным. Количество потребляемой электрической энергии в этом случае фактичес ки удваивается,Цель изобретения - повышение экономичности путем уменьшенияпотерьэлектрической энергии.Поставленная цель достигается тем, 1что в устройстве для формированиястабилизированных импульсов магнитно-го потока эквивалент сердечника электромагнита выполнен в виде электрического инерционного блока, вход которого соединен с выходом датчика тока, выход подключен к другому входуусилителя сигнала рассогласования, апостоянная времени равна постояннойвремени магнитного потока в сердечнике электромагнита.Па Фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства;на иг. 2 - временные графики напряже.ний, тока и магнитного потока.Устройство (фиг. 1) содержит силовой регулируемый источник 1 постоянного тока, выполненный, например,на тиристорном выпрямителе, в цепьиагрузки которого включены соединенные,последовательно обмотка 2 возбуждения электромагнита 3 с массивным сердечником и воздушным зазором1 и датчик 5 тока. Выход датчика 5подключен к первому входу усилителя6 сигнала рассогласования через дооополнительно введенный электрический блок 7, являющийся электрическимэквивалентом сердечника электромагнита 3, Блок 7 выполнен, напримерв виде В- или ВС-цепочки, постоян Эная времени которой равна постояннойвремени магнитного потока в сердечнике электромагнита 3, Второй входусилителя 6 соединен с источником 8регулируемого опорного напряжения.Выход усилителя 6 подсоединен к блоку 9 непрерывного управления выпрямителем силового регулируемого источника, который содержит также блок10 дискретного .управления. Блок 10 э 5обеспечивает "старт-стопный" режимработы выпрямителя 1. Вход блока 10подключен к выходу блока 11 програм 66 4мирования работы выпрямителя 1 вовремени.Устройство работает следующим образом,В момент времени й, блок 11 Формирует импульс управления 0которыйпоступает в едок 10, Блок 10 отпирает выпрямитель регулируемого источника 1. Величина напряжения 0 навыходе выпрямителя, начиная с этогомомента времени, определяется напряжением выхода усилителя 6Усилитель6 максимально открывает выпрямительфорсируя подъем тока возбужденияв обмотке 2 электромагнита 3 и нарастание магнитного потока ф в его воздушном зазоре 4. Форсированный подьем тока 1 продолжается (фиг, 2) домомента времени 1 когда напряжение0на выходе блока 7 станет равнымнапряжению 0 на выходе блока 8. Блок7 в системе стабилизации магнитногопотока является электрическим эквивалентом сердечника электромагнита3 как элемента схемы, обладающегоинерцией (из-за действия вихревыхтоков). Вследствие этого кривая изменения магнитного потока Ф в зазоре ч электромагнита 3 подобна кривой изменения напряжения 0 на выходе блока 7 (фиг. 2).Далее, в момент времени 1 усилитель 6 закрывает выпрямитель, форсируя снижение тока 1 до значения,соответствующего значению 0и, следовательно, значению Ф, в установившемся режиме, В момент временисистема регулирования заканчиваетсвой переходный процесс и выходит наплощадку стабильного уровня 0=0,что соответствует площадке стабилизированного импульса магнитного потока Ф в зазоре 4 электромагнита .3 с массивным сердечником. В моментвремени с блок 10 закрывает выпрямитель, ограничивая длительность плоадки.Таким образом, предлагаемое устройство с одной стороны, обеспечивает оптимагьную скорость подъемамагнитного поля в зазоре ч электромагнита 3 с массивным сердечником,апертура которого занята физическимприбором. С другой стороны, оптимизация переходного процесса в частиуменьшения времени установления заданного значения площадки импульсамагнитного потока выполняется безприменения дополнительного измери5 10010 тельного электромагнита, что сущест венно повышает экономичность уст-. ройства.В связи с тем, что элементы маг-. нитной оптики являются энергоемкими потребителями (например, мощност ь, потребляемая квадрупольными линзами, составляет 200+ЙОО кВт), а их количество в данной физической лаборатории исчисляется, как правило, 10 десятками единиц, предлагаемое техническое решение дает значительную экономию электрицеской энергии, На-. пример, дпя Лаборатории высоких энергий ОИЯИ эта экономия должна соста" 15 вить ориентировочно ) до 10 и более миллионов киловатт-часов в год. Формула изобретения Источники информации,д принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 7 й 8380, кл. а 05 Г 1/Бб, 1978.2. Корнаков Е,В. и др. Системаформирования плоской части импулЬсамагнитного поля протонного синхротрона ИФВЭ - Труды второго Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. "Наука", М 1972,т, 1, с, 159,Устройство для формирования стабилизированных импульсов магнитного потока, содержащее входом соединенный с входными клеммами силовой регулируемый источник постоянного тока, включающий управляемый выпрямитель, Спок непрерывиого управления выпрямителем и блок дискретного управления выпрямителем, в выходную цепь силового регулируемого источника постоянного тока включены последовательно соединенные обмотка возбуждения электромагнита с сердечни 66 Ском и датчик тока, усилитель сигнала рассогласования, один вход которого соединен с источником регулируемого опорного напряжения, а выходподключен к входу блока непрерывногоуправления выпрямителем, блок программирования во времени, выход которбго соединен с входом блока дискретного управления выпрянителем, и эквивалент сердечника электромагнита,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения экономичности путемуменьшения потерь электрической энергии, эквивалент сердечника электромагнита выполйен в виде электрического инерционного блока, вход которо"го соединен с выходом датчика тока,выход подключен к другому входу уси"лителя сигнала рассогласования, а постоянная времени равна постояннойвремени магнитного потока в сердечни ке эле ктрома гни та,каз илиал ППП "Патент" жгород, ул. Проектна 94/4 Тираж 872 ВНИИПИ Государственн по.делам изобретен 113035 Москва, Л, Подписного комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5