Генератор пилообразных импульсов тока
Иллюстрации
Реферат
300949
ОП ИСАНИЕ
И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”
Заявлено 29.IX.1969 (№ 1364190/26-25) с присоединением заявки №вЂ”
Пр,иоритет—
Опубликовано 07.IV.1971. Бюллетень ¹ 13
Дата опубликования описания 11 VI,1971
МПК Н 03h 1/06
Н 05h 13/02
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.384.6(088.8) Авторы изобретения
В. И. Данилов, Е. И. Розанов, В. И. Смирнов и А. В. Шестов
Объединенный институт ядерных исследований
Заявитель
ГЕН ЕРАТОР П ИЛООБРАЗ Н ЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА
ДЛЯ СИСТЕМЫ МАГНИТНОЙ РАСТЯЖКИ ПУЧКА
ЧАСТИЦ СИНХРОЦИКЛОТРОНА
Изобретение относится к генериро ванию периодичеоки повторяющихся импульсов с помощью управляемых разрядных приборов и может быть использовано в электрофизичес.ких установках, в частности, для медленного вывода пучка частиц из синхроциклотрона.
Медленный вывод пучка вторичных частиц из синхроциклотрона,осуществляют путем магнитной растяжки:пуч ка. 3а счет разряда конденсаторной батареи в катушках растяжки пучка создаются импульсы тока синусоидальной формы, причем рабочим ходом является нарастающая часть импульса. Коэффициент растяжки пучка не превышает 0,4 по .отношению к циклу clKopBния. Им пульс растянутого пучка имеет колоколообразную форму.
Увеличение коэффициента растяжки и улуч шение структуры им пульса пучка частиц может быть достигну1то при питании катушек пилообразными импульсами тока.
Известны генераторы импульсов тока, выполненные на тиристорах, собранных:по схеме триггера с емкостной коммутацией, в одно плечо которого включена индуктивная нагрузка. В зависимости от параметров схемы можно получить в нагрузке импульсы тока различной формы, в том числе пилообразные.
Однако в этих генераторах значительна я мощность расходуется на перезарядку коммутирующей емкости. Кроме того, во время обратного хода на элементах схемы появляются напряжения, превышающие напряжение источника питания и обусловленные быстрым
5 спадом тока нагрузки. При запаздывании подiKHãàHèÿ гасящего тиристора амплитуда импульса тока может превысить номинальную, и тогда на элементах схемы во время спада тока появятся перенапряжения.
10 Целью изобретения является уменьшение мощности, потребляемой от источника питания, и защита элементов схемы от ава рийных перенапряжений.
В предложенном генераторе для переза15 рядки коммутирующей емкости параллельно последней подключены перезарядные индуктивность, резистор и тиристор, запускаемый во время рабочего хода тока нагрузки.
Для защиты элементов схемы от аварий20 ных перенапряжений индукпивная нагрузка шунтирована защитным тиристором, запускаемым от магнитного гистерезисного элемента прп превышении доттустимой амплитуды тока в гасящем тиристоре.
25 Предлагаемый генератор потребляет мощность 22 квт, генератор, вькполненный по схеме триггера, — 30 квт, а генератор синусондальных импульсов — 120 квт. Мощность потерь B катушках при питании их синусоидальным током составляет 6,5 квт, а при питании
300949
Составитель И. Петров
Редактор Т. 3. Орловская
Техред Л. Л. Евдонов
Корректор Г. С. Мухина пилообразным током — 2,0 квт, что вместе с защитной от перенапряжений увеличи|вает срок службы катушек.
Коэффициент растяжки пучка увеличен до
0,7 при равномерном распределении частиц в пучке.
На чертеже приведена схема предлагаемого генератора пилообразных импульсов тока.
Индуктивная Hàã ðósêà 1 подключеHа к источнику постоянного напряжения через включающий тиристор 2, отклонение которого осуществляется с помощью коммутирующей емкости 8, подключаемой гасящим тиристором 4.
Перезарядка коммутирующей емкости 8 осуществляется посредством перезарядных индуктиности 5, резистора б и тирисгора 7.
Защитный тиристор 8 шунтирует нагрузку
1 в аварийных режимах. Управляющий ихг пульс для открытия тиристора 8 создается в выходной обмотке 9 магнитного гистерезисного элемента, имеющего первичную обмотку 10 и обмопку омещения 11. Регулируемое сопротивление 12 служит для выбора установки защиты.
Схема работает следующим образом.
При подаче управляющих импульсов на тиристоры 2 и 7, последние открываются, и начинается нарастание тока в индуктивной нагрузке по экспоненциальному закону и переза рядка коммутирующей емкосги 8 с помощью 30 перезарядных индукгивности 5 и резистора б.
Для обеспечения линейности нарастания тока постоянная времени нагруз1ки должна быть в несколько раз oîëüøå длительности импульса . тока. 35
Спад тока в напрузке 1 начинается после включения гасящего тиристора 4. К этому моменту переза ряд ка коммутирующей емкости закончена, на обкладке емкосги 8, подключенной к тиристору 2, имеется отрицательный по- 40 тенциал; на обкладке, подключенной к тиристору 4, положительный. После .включения тиристора 4 тиристор 2 запирается, ток в нагрузке падает .по косонусоидальному закону, и емкость 8 перезаряжается по цепи: нагрузка 1, емкость 8, тиристор 4. После уменьшения тока до нуля тиристор 4 запирается. Схема готова к дальнейшей работе.
При запаздывании включения гасящего тиристора 4 амплитуда тока в нем значительно превышает номинальную, что приводит к перенапряжениям элементов схемы из-за быстрого спада тока в нагрузке 1. Для предотвращения этих перенапряжений нагрузочка зашунтирова на защитным тиристором 8, За пуск тиристора осуществляется управляющим импульсом, создаваемым в выходной обмотке 9 магнитного гистерезисного элемента, при протекании в первичной обмотке 10 токов, превышающих допустимые, так как лишь в этом случае ампер-витки первичной обмотки 10 превысят амгпер- випки обмотки смещения 11, и следовательно, произойдет перемагничивание сердечника гистерезисного элемента.
Предмет изобретения
1. Генератор пилообразных импульсов тока для системы магнитной растяжки пучка частиц синхроциклогрона, выполненный по схе»e тиристорного ключа с емгсостной коммутацией, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности, потребляемой генератором от источника питания, для перезарядки коммутирующей емкости параллельно езгкооти
:подключены перезарядные индуктивность, ipeзистор и ги ристор, запускаемый во время рабочего хода тока нагрузки.
2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью защиты элементо|в схемы от перена пряжений, возникающих при запаздывании открытия гасящего гиристора, индуктивная нагрузка шунтирована защитным тиристором, запускаемым от магнитного гистерезисного элемента:при амплитуде тока в гасящем тир исторе, превышающей номинальную.
Заказ 166/660 Изд. № 492
Тира>к 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Л1ннпстров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»