Устройство для автоматического регулирования плоской части импульса электромагнитного поля
Патент 299041
Классы МПК
Устройство для автоматического регулирования плоской части импульса электромагнитного поля
Иллюстрации
Реферат
299O4l
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 13.VI.1969 (№ 1339529/26-25) с присоединением заявки М—
Приоритет—
Опубликовано 16.ill,1971. Бюллетень ¹ 11
Дата опубликования описания 24Х.1971.
МПК Н OPh 7, 04
Комитет аа делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 621.384.6(088,8) А вторы изобретения
В. М. Кофман, Е. В. Корнаков и Д. Е. Заварин
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ПЛОСКОЙ ЧАСТИ ИМПУЛЬСА
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
Изобретение относится к энергетичеакому оборудованию ускорителей заряженных частиц, в частности синхрофазотронов с жесткой фокусировкой.
Известно, что в синхрофазотроне электромагнитное:поле носит характер периодических однополя рных трапециевидных импульсов.
Питание современных синхрофазопронов на большие энергии осуществляется через многофазный управляемый вентильный преобразователь. На участке нарастания поля на обмотку электромагнита подается максимальное напряжение преобразователя, в несколько раз превышающее омическое падение напряжения на ней при максимальном токе, что обеспечивает линейность нарастания поля. Для перехода на плоскую вершину импульса угол зажигания вентилей лреобразователя изменяется устройством программного регулирования до величины, обеапечивающей равенство постоянной составляющей напряжения преобразователя омическому падению напряжения на обмотке электромагнита при токе, соответствующем заданной величине поля на вершине импульса. Одновременно замыкается цепь отрицательной обратной связи с датчика отклонения величины поля от заданной на плоской части. Синхронизация ра боты программного устройства и отрицательной обратной связи осуществляется от датчика достижения полем заданного уровня плоской части.
В момент достижения полем заданного уровня скорость изменения поля во много раз превышает требуемую;на плоской части величину, в частном случае равную нулю. Наличие пассивного фильтра, необходимого для уменьшения пульсаций в поле, в цепи питания не позволяет мгновенно изменить величину напряжения на обмотке электромагнита, следствием чего является возникновение значительного перерегулирования в поле. Последнее заставляет исключить из времени физического эксперимента время переходного прот5 цесса, достигающего обычно величины порядка 0,15 сек. При этом все оборудование ускорителя, потребляющее энергию в несколько десятков мегаватт, работает вхолостую.
Цель изобретения — улучшение качества переходного процесса 1при выходе .на плоскую часть им пульса. Достигается это програмхтным изменением угла зажигания вентилей преобразователя по сигналу с датчика достижения полем величины, меньшей чем заданная для плоской части.
На чертеже показана схема устройства.
Устрой ство содержит электромагнит 1, фильтр 2 пульсаций, вентильный 1преобразователь 8, датчик 4 отклонения величины поля на плоской части импульса от заданной, схе299041
Составитель E. Алешин му 5 управления углом зажигания вентилей преобразователя, устройство б программного регулирования, датчик 7 достижения полем величины, меньшей чем зада иная для плоской части импульса, и датчик 8 достижения полем величины, заданной для плоской части импульса.
Кроме того, на схеме обозначены:
U, — напряжение .питания преобразователя;
U, р — напряжение программного регулирования;
Up . — напряжение отрицательной обратной связи;
H — сигнал достижения полем величины, заданной для плоской части;
H> — сигнал достижения полем величины, меньшей чем заданная для плоской части.
Электромагнит 1 питается через пассивный фильтр 2 от преобразователя 8. Контур отрицательной обратной связи по отклонению величины поля от заданной для плоской части замыкается на,преобразователь 8 с датчока 4 через схему 5 управления углом зажигания вентилей. Кроме того, ко входу последней подключен выход устройства б .программного регулирования, синхронизируемого датчиком 7.
Синхронизация датчика 4 производится датчиком 8.
Система работает следующим образом.
По достижении полем некоторой величины
Нь которая задана удовлетворяющей условию
Hi(Ho. программное устройство б .по сигналу с датчика 7 переводит преобразователь 8 воздействием напряжения U . р на схему 5 управления в режим, при котором вы прямленное напряжение на выходе п реобразователя мень ше омического падения напряжения U.. o на обмотке возбуждения электромагнита при токе, соответствующем заданному уровню плоской части импульса поля Но. При этом происходит ускоренный разряд фильтра 2 до напряжения U. o, и скорость нарастания поля резко уменьшается. В результате уменьшается и величи1на перерегулирования поля. В момент достижения полем величины Но сигналом с датчика 7 замы кается обратная связь (Uo. ) с датчика 4 на схему 5 управления, обеспечивающая поддержание требуемой величины поля на плоской части. В итоге время переходного процесса сокращается в 5 — 10 раз.
Для уменьшения статической ошибки регулирования датчик 8 подключен ко входу синхронизации программного устройства через блок постоянной задержки. По сигналу с датчика 8 через блок задержки программнюе устройство б изменением воздействия напряжения U<. р на схему 5 переводит преобразователь 8 в режим, при котором выпрямленное напряжение на выходе преобразователя к моменгу окончания переходного процесса равно омическому падению на|пряжения Ux. o на обмотке возбуждения электромагнита.
Предм ет .изобретения
Устройство для а втоматического регулирования плоской части импульса электромагнитного поля, например, для синхрофазотронов, содержащее датчик отклонения величины поля на плоской части им пульса от заданной величины, управляемый вентильный преобразователь со схемой управления, программное устройство и датчик достижения полем величины, заданной для плоской части, отличаюи1ееся тем, что, с целью улучшения качества переходного процесса при выходе на плоскую часть, оно содержит датчик достижения |полем величины, меньшей чем заданная для плоской части импульса, выход которого под ключен ко входу синхронизации программного
4О устройства, а выход датчика достижения полем величины, заданной для плоской части им пульса, подключен ко входу синхронизации программного устройства через блок постоянной задержки.
Редактор Н, Г. Михайлова Техред Л. Л. Евдонов
Корректор А. П. Васильева
Заказ 131 493 Изд. ¹ 345 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская,наб., д, 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»