Устройство криорезистивных обмоток электромагнитной системы с тепловой защитой

Устройство криорезистивных обмоток электромагнитной системы с тепловой защитой

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от недопустимого перегрева криорезистивных обмоток электромагнитных систем различного назначения, состоящих из нескольких индуктивно связанных электромагнитов, включенных последовательно по электропитанию. Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности тепловой защиты. Поставленная цель достигается за счет применения блока комплексной компенсации реактивного напряжения криорезистивных обмоток. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от недопустимого перегрева криорезистивных обмоток электромагнитных систем различного назначения, состоящих из нескольких индуктивно связанных магнитов и включенных последовательно по электропитанию. Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности тепловой защиты. На чертеже показана структурная схема устройства тепловой защиты криорезистивных обмоток электромагнитной системы, состоящей из последовательно включенных магнитов и устройств их защиты. Устройство содержит соединенные последовательно датчик реактивного напряжения 1, защищаемые обмотки 2-1-2-n, датчик тока 3, исполнительный орган 4, а также дифференциальные усилители 5, 6 и 7, блок комплексной компенсации 8 с сумматорами 8-1-8-n, компараторы 9-1-9-n и 10, датчик минимального тока 11, электронный ключ 12, причем выход датчика реактивного напряжения 1 подключен через дифференциальный усилитель 5 к первым входам всех сумматоров 8-1-8-n, входы усилителей 6-1-6-n подсоединены к обмоткам соответствующих магнитов, а выходы - ко вторым входам сумматоров 8-1-8-n, выходы которых соединены соответственно с первыми входами компараторов 9-1-9-n, выходы которых подключены к сигнальным входам электронного ключа 12, выход которого связан с управляющим входом исполнительного органа, первый вход компаратора 10 через усилитель 7 связан с выходом датчика тока 3, а второй вход - с выходом датчика минимального тока 11, между выходом усилителя 5 и входами сумматора 8-1-8-n включены регулируемые потенциометры 13-1-13-n. Устройство работает следующим образом. Выбор чувствительности устройства и компенсация реактивных напряжений в сигналах с обмоток производятся в следующем порядке. Исходя из требуемой чувствительности защиты устанавливается коэффициент передачи усилителя 6 в устройство защиты каждого магнита. В цепь питания магнитов вводится небольшой постоянный ток, при этом реактивные напряжения на обмотках отсутствуют. Изменением коэффициента передачи усилителя 7 выравниваются напряжения на выходах усилителей 6 и 7. В цепь питания вводится небольшой по амплитуде изменяющийся ток и изменением усиления усилителя 5 и регулировкой потенциометров 13 компенсируются реактивные напряжения с каждого магнита. При небольшом постоянном токе коэффициент передачи усилителя 7 подбирается таким, чтобы сигнал с его выхода был больше сигналов с выходов усилителей 6 на величину, определяющую допустимый нагрев обмотки. При реализации устройства целесообразно использовать: в качестве датчика реактивного напряжения пояс Роговского, т.е. тороидальную катушку, охватывающую шину с током, с обмотки которой снимается сигнал, пропорциональный скорости изменения тока; в качестве датчика тока 3 - образцовое сопротивление, измерительный преобразователь тока в напряжение; в качестве компаратора - микросхемы серий 521 и 554; в качестве электронного ключа - микросхемы серий 190, 520, логические элементы И, для исполнительного органа - механические или тиристорные коммутаторы с блоком управления. Устройство позволяет обеспечить высокую чувствительность и надежность защиты криорезистивных обмоток электромагнитных систем, состоящих из нескольких индуктивно связанных магнитов, питаемых изменяющимся током, при этом высокая чувствительность и надежность обеспечиваются при всех токах питания. Это объясняется тем, что сравниваются, по существу, резистивные сопротивления обмоток со своим допустимым значением, определяемым сигналом с датчика тока. Чтобы избежать ложных срабатываний защиты, характерных для малых токов питания и зависящих от помех, используются ключ и источник минимального тока, отключающие защиту при малых токах, не способных перегреть обмотку, это повышает надежность защиты. Устройство позволяет просто и надежно с высокой чувствительностью осуществить защиту взаимно связанных по магнитному потоку электромагнитов, питаемых изменяющимся током. Устройство может найти применение для защиты импульсных магнитных систем с несколькими магнитами, например для защиты обмоток термоядерных установок, состоящих из нескольких электромагнитов.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО КРИОРЕЗИСТИВНЫХ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ С ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТОЙ, содержащее датчик реактивного напряжения, первый вход которого имеет клемму для подключения первого вывода источника питания, его выход подключен к входу первого дифференциального усилителя, а второй вывод - к первому выводу датчика температуры, выполненного в виде криорезистивной обмотки, своим выходом подключенного к входу второго дифференциального усилителя, исполнительный орган, первый вывод которого имеет клемму для подключения второго вывода источника питания, второй вывод подключен к первому выводу датчика тока, выход которого соединен с входом третьего дифференциального усилителя, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора и первым входом компаратора управления ключом, второй вход которого соединен с выходом источника минимального тока, а выход - с управляющим входом электронного ключа, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора, а выход - с управляющим входом исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности, в него дополнительно введены n - 1 индуктивно связанных криорезистивных обмоток электромагнитов, соединенных последовательно и подключенных между вторыми выводами датчика тока и первой криорезистивной обмотки, n - 1 дифференциальных усилителей, входы которых подключены к соответствующим криорезистивным обмоткам, n - 1 компараторов, вторые входы которых соединены с вторым входом первого компаратора, а выходы - с соответствующими сигнальными входами электронного ключа, и блок комплексной компенсации, состоящий из n сумматоров, первые входы которых соединены с выходом первого дифференциального усилителя, вторые входы - с соответствующими выходами своих дифференциальных усилителей, а выходы - с первыми входами соответствующих компараторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1