Датчик для обнаружения короткозамкнутых витков в электромагните синхротрона с жесткой фокусировкой

Датчик для обнаружения короткозамкнутых витков в электромагните синхротрона с жесткой фокусировкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о п и с- и - яч

ИЗОБРЕТЕНИ 471064

Союз Советсиня

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0606.73 (21) 1926571/26с присоединением Заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано150479. Бюллетень № .Дата опубликования описания 1804

51) М. Кл.

Н 05 Н 13/04

G- 01 % 31/02

Государствейный комитет

СССР но делам изобретений и открыти й

68) УДК621 ° 384..6 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Далин

P1) Заявитель (54) ДАТЧИК ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ КОРОТКОЗАИКНУТЫХ

ВИТКОВ В ЭЛЕКТРОМАГНИТЕ СИНХРОТРОНА

С ЖЕСТКОЙ ФОКУСИРОВКОЙ

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано в синхротронах с жесткой фокусировкой, имеющих на электромагните обмотки для коррекции гармоник азимутальной неоднородности вертикальной составляющей магнитного поля.

Как известно, в электромагнитах синхротронов во время ускорения пуч.ка создается при помощи главной системы питания электромагнита нарастающее магнитное поле. Во всех электрических контурах, связанных с этим полем, возникают ЭДС, равные производной потокосцепления по времени.

Электромагниты синхротронов состоят из большого количества-отдельных, не связанных по магнитному потоку блоков. При витковых замыканиях в обмотках отдельных блоков (а на практике представляет интерес обнаружение небольшой паразитной подгрузки обмоток, частичных витков, создаваемых вакуумными камерами и T ° лучающееся во время переходного процесса в витке увеличение скорости нарастания тока в главной обмотке ,составляет доли процента и обнаружение этого увеличения на фоне реально существующих помех и нестабильнос-. тей (пульсации источников питания главной обмотки, нестабильность напряжения на их выходе и т. и.) практически невозможно.

В электромагнитах синхротронов используются обмотки коррекции гармоник. Назначение этих обмоток полностью определяется их названием.

Эти обмотки обладают свойствами, которые позволяют использовать их по новому назначению, а именно в качестве датчика для защиты электромагнитов синхротронов от витковых замыканий. Эти свойства следующие: обмотки охватывают либо весь электромагнит, либо значительную его часть;

ЭДС, наводимые на обмотках отдельных блоков нарастающим полем, взаимно компенсируются в пределах всей цепи.

При появлении на каком-либо блоке по любой причине короткозамкнутого витка (образованного проводниками любой из обмоток на блоке, в том числе и обмотки коррекции гармоник, либо вакуумной камерой) ток в главной обмотке остается практически таким же, но происходит некоторое затягивание нарастания ЭДС, на всех контурах поврежденного блока по сравнению

Формула изобретения

Составитель С. Дмитриев

Редактор Т. Колодцева ТехредЛ.Алфе ова

Корректор A. Власенко

Подписное

Заказ 1836/62 Тираж 943

ЦНИИПИ .ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб.. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3i 471С

/ с остальными блокаМи. Последняя особеннс с:цр бфл.ок, коррекции гармоник позвЬ яе..р1о зфгя ивание легко обна. ружц ь,l cga ) как" на в емя переходно> 1 . го аде, в с браз авшемся витке ко енс я Напр) же я в пределах

Цеди нар ается и .н зажимах цепи

5 появляется импульс напряжения, который легко обнаружить при помощи простейшей электронной схемы. Следует отметить, что из нескольких десятков различных обмоток коррекции, применяющихся на синхротронах и связанных в той или иной мере с полем, создаваемям главнйми обмотками, только обмотки коррекции обладают свойствами, создающими возможность использования их в качестве датчиков для обнаружения короткозамкнутых витков на электромагнитах.Следовательно, изобретение позволяет путем использования имеющихся на ускорителе устройств, пред- 20 назначенных для целей коррекции гармоник, решить задачу автоматического контроля отсутствия короткозамкнутых витков в электромагните в начале каждого цикла ускорения либо в Я5 начале сброса главного тока.

Работа обмотки коррекции гармоник в качестве датчика короткозамкнутых витков может быть пояснена следующим образом.

Появление короткозамкнутого витка на блоке электромагнита на схеме замещения можно представить в виде подключения параллельно индуктивности обмотки некоторого приведенного активного сопротивления. С достаточной для рассматриваемого вопроса точностью можно принять, что при наличии замыкания в одном из блоков полный ток в обмотке электромагнита не меняет- 4О ся (вследствие большого количества блоков в электромагните) . Если пренебречь индуктивностями рассеяния обмоток и влиянием корректирующих сопротивлений и емкостей, подключенных к 45 дополнительным обмоткам блоков, то задача сводится к определению напряжения на параллельно соединенных индуктивности и активном сопротивлении по известному напр жению на икдуктивности при том же токе.

При этих попущениях можно калисать:

dI d0„ где 1 — индуктивность дополнительной обмотки блока;.

R — приведенное к числу витков допоЛнительной обмотки активное сопротивление короткозамкнутого витка; напряжение на дополнительной обмотке при наличии короткозамкнутого витка;

О„ор - напряжение на дополнительной обмотке при нормальном состоянии блока; ток в обмотке электромагнита, приведенный к числу витков дополнительной обмотки.

Анализ уравнения показывает, что максимум разности U„o,„- U распоноРм к1 ложен во времени в пределах фронта нормального напряжения на дополнительной обмотке. Отсюда следует, что задача обнаружения короткозамкнутого витка в электромагните при помощи предлагаемого датчика сводится к контролю амплитуды импульсов на зажимах цепей коррекции гармоник поля на протяжении фронта прикладываемого к электромагниту напряжения.

Контролирующая схема может быть дополнена исполнительным устройством с воздействием на отключение системы питания электромагнита при отклонении импульса от нормальной. Такая задача может быть решена известными средствами.

Применение обмоток коррекции гармоник азимутальной неоднородности вертикальной составляющей магнитного поля в синхротроне с жесткой фокусировкой в качестве датчика для обнаружения короткозамкнутых витков в электромагните синхротрона.