Способ измерения напряжения нормальной фазы в секционированной сверхпроводящей магнитной системе

Способ измерения напряжения нормальной фазы в секционированной сверхпроводящей магнитной системе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технической сверхпроводимости и может быть использонано при организации .защиты и диагностики сверхпроводящих магнитных систем,. Цель изобретения - расширение функциональных воаможностей путем изменения абсолютных значений активных напряженийдостигается измерением напряжения на секциях ближайших к заданной электрической середине овмотки, А также группах из двух, трех н т.д. до конца секций по обе стороны оТ середины, при этом напряжение на одной из секций ближайшей к электрической середине обмотки уравнорешивагот при мальк токах последовательно с напряжениями , измеренными на указанных группах секций обмотки по другу1о сторону электрической середины обмотки. Уравновешивают также напряжения н.а одноименнь Х группах секций в обеих половинах обмотки, измеряют суммарное напряженке на всех секциях н уравновешивают его с си1 налом, про-, порциональным скорости измерения магнитного .поля обмотки, а напряжение нормальной фазы на секц; Г1Х .определяют из математических гьфажений, приреденных в описании изобретения . Устройство для реализации способа содержит секции 1,1-1,6, измерительные каналы 2-7, внешний источник 8 компенсирующего напряжения. 1 ил. (Л СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СоаЮЛИСТИЧССХИК

РЕСПУЬЛИН

А1

„„80 „„яяц9 (51) 5 G 01 R 19/ОО // G 01 R ЗЭ/035

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Брехна Г. Сверхпроводящие маг" нитные системы. М.: Мир, 1976, Дубасов В.Г., Желамский М,В.

Обнаружение нормальной фазы в тароидальной обмотке установки "Токамак"15"

Препринт НИИЭФА, П"Б"0550, 1902, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ФАЗЫ В СЕИ1ИОНИРОВАННОЙ СВЕРХПРОВОДЧЩЕЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЕ (57) Изобретение относится к технической сверхпроводимости и может быть использовано при органиэации

; защиты и диагностики сверхпроводящих магнитных систем.; ЦелЬ изобретения - расширение функциональных возможностей путем изменения абсолютных, значений активных напряженийдостигается измерением напряжения на секциях ближайШИх к заданной электрической середине обмотки, а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

П1 И ГННТ СССР (46) 07.05,93, Бюл. 11 17 (21) 4628819/21 (22) 29.12.88 (72) М.В.Желамский, А.А.Лебедев и Г.В.Трохачев

Изобретение относится к технической сверхпроводимости и может врыть использовано при органиэации вациты и диагностики сверхпроводящих маг нитных систем, и том числе обмоток тороидального поля термоялериых установок типа токамак, Бель изобретения - расширение функциональных вовмовяостей путам иэмерения абсолютных значений актквных напряжений, С1рцность изобретения поясняется функциональной схемой устройства щя

2 также группах иэ двух, трех и т.д. до конца секций по обе стороны от середины, при этом напряжение на одной иэ секций, ближайшей к электрической середине обмотки уравновешивают при мальм токах последовательно с напряжениями, измеренными на укаэанных группах секций обмотки по другую сторону электрической середины обмотки.

Уравновешивают также напряжения нэ одноименных группах секций в обеиХ половинах обмотки, измеряют суммар" ное напряжение на всех секциях и уравновешивают его с сигналом, про", порциональным скорости измерения магнитного паля обмотки, а цапряже д ние нормальной фазы на секциях .определяют иэ математических гыраже" ний, приведенных в олисании изобре-, тения. Устройство для реализации способа содержит секции 1,1-1,6, измерительные каналы 2"7, внешний источник 8 компенсирующего напряжения.

1 ил.

4О реализации способа, в котором изме" рение напряжений на секциях производят относительно электрической середины обмотки, которую определяют, заранее выбирая для этого точку мажду секциями, имеющую наимен ший потенциал относительно. земли, Электрическая середина обмотки в случае использования ваэемпениого посереди" на защитного резистора имеет потенциал земли, что повышает беэопас" ность измерений.

)5952I0

"д "..

L, Т. 1л » активные напряжения на правых и левых сек" циях относительно середины; иицуктивности указанных секций> ток„

Способ заключается в следующем.

Напряжение с одной секции, ближайшей к электрической середине, балансируют по очереди с напряжениями, .снятыми с одно, двух, трех и т.д, секций 1.1-1.б, расположенных по другую сторону электрической середины.

Количество таких балансировок равно половине числа секций в обмотке,1О магнитной системы. Уравновешивают напряжения, снятые с одноименных групп секций, расположенных по обе стороны от электрической середины.

Уравновешивание напряжений на секциях, ближайших к электрической середине, описано выше, поэтому здесь число балансировок равно

n/2-1, где и — число секций в обмотке. Суммарное напряжение со всех секций магнитной системы балансируют -с сигналом, пропорциональным скорости изменения магнитного поля обмотки с помощью датчиков скорости.

Такая балансировка одна. 25

Итак, число балансировок равно числу секции в обмотке. Балансировки проводят при малых токах, когда возможное активное напряжение на секциях много меньше реактивного, создаваемого источником питания магнит" ной системы,и им можно пренебречь.

Критерием балансировки служит минимизация результата уравновешивания напряжений, испольэуемь1х для этого каждый раз, Сформированные таким образом напряжения позволяют определить активные напряжения на каждой секции магнитной системы при заведении D нее тока. Действительно, сформированные указанным способом напряжения, измеренные уже при рабочих токах, могут быть цредставлены в правые части системы независимых уравнений, число которых равно количеству секций в магнитной системе, Первый из указанных тип балансировки приводит к напряжени1о вида

dI

U +L — -Л I(U +U +. U)th 1pdg 1 1n tn nn („+ ...L») -,j == U„.L 1n

Л =- - - — --- — коэффициент компенсаЯ 1, +L ции;

n — число секций в половине обмотки.

Число таких напряжений равно половине количества секций, Видно, что в сбалансированном виде приведенное напряжение отражает разность только активных напряжений, рассматриваемой группы секций одной половины обмотки по отношению к одной секции в другой половине.

Второй вид балансировок дает напряжение типа (U + 1 ) + (L + L )-dI

1Л 11Л

1 л ((П +,,Д ) + (L +,,Д )" 3.

U ln 1 ° . Ь + ...Ь,1

Здесь В „=

1Л 111

Эта группа напряжений отражает в сбалансированном виде разность активных напряжений в симметрично расположенных группах секций относительно электрической середины обмотки и может быть использована для их сравнения.

Наконец третий тип балансировки это результат уравновешивания ñóììàðного напряжения на всех секциях обмотки с сигналом, пропорциональным скорости изменения поля магнитной системы ("-1! " + 1" " +, " 3 ) с1т и показывает поведение суммарной резистивности обмотки, Полученная система

U1n — ф 1 = П 1

U1, „„- -A„(U Ь + ° ° Unn) " ". (Нй 1 + > ) .1!1(U1+ .Uln) . Un+

Ua1-1 (U„n +. U1n )+(U n+ ° ° может быть решена относительно (U „ -U ) „ традиционными методами математического анализа. В результате решения получены величины активных напряжений на каждой секции обмотки.

Иожпо утверждать, что данная система имеет единственное решение, Иагнитная система состоит из шести секций 1-1.6, в каждой из которых необходимо 11змерять малые напряжения, 5 1595210

6 предшествующие распространению нор- ца секций по обе стороны от середины, мальной фазы. Видно, что организовано при этом напряжение на одной иэ секшесть измерительных каналов 2-7, при- ций ближайшей к электрической серечем каналы 2-6 раэностные и независи- дине обмотки уравновешивают при ма5

Р мые (так как ни один из них не может, JIbtx токах последовательно с напрябыть получен путем суммирования двух женияии,измеренными на, укаэанных других), а шестой канал 7 - исполь" группах секций обмотки па другую стозует внешний источник 8 компенси- рону электрической середины обмотки, рующего напряжения, основанный на 1р уравновешивают также напряжения на поясе Роговского (ПР), включенном одноименных группах секций в обоих в силовую цепь обмотки. половинах обмотки, измеряют суммарПри заведении тока. в обмотку маг- ное напряжение на всех секциях и нита построенные мостовые схемы . уравновешивают его с сигналом, произмерителей компенсируют реактивное 15 порциональным скорости изменения магнапряжение и выдают напряжения, ко" нитного поля обмотки, а напряжения торые записываются в систему раз- нормальной фазы на секциях спределя. ностных уравнений. ют иэ выражений

U q - А .U n =. Uq

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 20, U Ai,(U, + ° ° ° У„„) U» (Бгл + U«) — В (U«+ U<„) = И„, Способ измерения напряжения нор- (Uq„ + ° U ) — В „, (U,„ +...6 )= мальной фазы в секционированной = 1 2Н-< сверхпроводящей магнитной системе, (Un + ° ° i )+ (U„+ ° U„„) -CB — V,»

/ включакиций измерение полных напря- 25 где О„„, И „„— полные напряжения, жений на секциях и их попарное урав- измеренные на секциях новешивание, о т л и ч а ю щ и й— в левых и правых полос я тем, что, с целью расширения винах обмотки при рафункциональных воэмояиостей путем бочем токе; измерения абсолютных значений актив- А„, В„, С - коэффициенты коипенсаных напряжений, измеряют напряжения . ции, необходимые для на секциях, ближайших к заданной элек- . балансировки; трической середине обмотки, а также — U — измеряемые результаты группах из двух, трех и т.д. до кон- балансировок.