Устройство для создания стабильногоэлектромагнитного поля

Устройство для создания стабильногоэлектромагнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и 18ll22I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° В.

))оюз Советскйк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.03.78 (21) 2588436/24-07 с присоединением заявки ¹ 2591843/24-07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03,81. Б|оллетень № 9 (45) Дата опублпковаш|я описания 07.03.81 (51) Ч Кл з

G 05F 1/44

)осударствеиный комитет

54) УДК 621 316 722 ) (088.8) па лелам изобретений и открытий (54) YCTPOACTBO ДЛЯ СОЗДАНИЯ СТАБИЛЬНОГО

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электрофизических установок.

Известно устройство, содержащее чувствительный элемент контура напряжения, выход которого соединен с входами фильтра низких частот и фильтра высоких частот (1). Выход фильтра низких частот соединен с входом усилителя мощности, содержащего вентильный преобразователь и фильтр, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения. Выход фильтра высоких частот соединен с входом транзисторно-трансформаторного усилителя мощности, выходная обмотка которого включена последовательно с фильтром, сглаживающим пульсации выпрямленного напряжения.

Недостатком устройства для стабилизации электромагнитного поля является малый коэффициент подавления пульсаций выпрямленного напряжения вентильного преобразователя (порядка 10) с помогцью высокочастотного канала регулирования.

Известно устройство, являющееся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержащее электромагнит, по крайней мере, с одной обмоткой, источник напряжения управления, инвертор, компаратор, усилитель ошибки, первый электронный ключ, регулятор тока и низкочастотный усилитель мощности, причем входы компаратора подключены соответственно к выходам источника напряжения управления и усилителя ошибки регулирования, к одному пз входов которого также подключен датчик измеряемого параметра, а выход усилителя ошибки соединен с входом регулятора тока, выход компаратора соединен с входом инвертора и с управляющим входом первого ключа.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации электромагнитного поля.

Достигается это тем, что в известное устройство для создания стабильного электромагнитного поля введены второй электронный ключ, звено коррекции и высокочастотный усилитель мощности, причем выход последнего соединен с соответствующей обмоткой электромагнита, а вход через первый электронный ключ подключен к выходу звена коррекции, входом соединенного с соответствующей обмоткой электромагнита, а через второй электронный ключ соединен с общей шиной, управляющий вывод второго электронного ключа соединен с выходом инвертора, при этом источник напряжения управления подклю3р чен к одному из входов усилителя ошибки, 811221

«.>

:.0

65 выход per) лятора тока через пизкочастотньш усилитель соединен с соответствующей обмоткой электромагнита. При этом электромагнит может быть выполнен с тремя ooMQTKQivlll) причем выход высокочастотного усилителя соединен с одним выводом первой обмотки непосредственно, другой вывод которой подключен к общей шине, вход звена коррекции непосредственно соединен с одним выводом второй обмотки, другой вывод которой также подключен к общей шине, а выход низкочастотного усилителя мощности непосредственно соединен с одним выводом третьей обмотки, другой вывод которой соединен с датчиком измеряемого параметра. Также электромагнит мо кет быть выполнен с одной обмоткой, один вывод которой соединен с входом звена коррекции непосредственно, с выходом высокочастотного усилителя через первичную обмотку введенного трансформатора, а с выходом низкочастотного усилителя — через вторичную обмотку этого трансформатора, при этом другой вывод соединен с датчиком измеряемого параметра.

На фиг. 1 и 2 изображены .варианты функциональной схемы устройства.

Выход источника 1 напряжения управления соединен с первым входом усилителя ошибки регулирования 2, выход которого через регулятор тока 3 и низкочастотный усилитель мощности 4, содержащий управляемый выпрямитель и сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения фильтра низких частот, подключен к обмотке электромагнита 5. Первый вход компаратора б подключен к выходу усилителя ошибки регулирования 2, а второй вход компаратора — к выходу источника

1 напряжения управления. Вход звена коррекции 7 подключен к обмотке электромагнита, а выход через первый электронный ключ 8 подключен к входу транзисторнотрансформаторного усилителя мощности 9.

Управляющий вход первого электронного ключа 8 подключен к выходу компаратора б. Через второй электронный ключ 10 вход транзисторно-трансформаторного усилителя мощности 9 подключен к общей точке схемы. Управляющий вход второго электронного ключа 10 через инвертор 11 подключен к выходу компаратора б.

Работа устройства происходит так, что при снижении ошибки регулирования до значения, определяемого величиной коэффициента усиления усилителя ошибки регулирования 2, включается электронный ключ 8 и запирается ключ 10. При этом транзисторно-трансформаторный усилитель мощности компенсирует (отрабатывает) сигнал, поступающий на его вход с обмотки электромагнита 5. При увеличении ошибки регулирования до значения больше порогового ключ 8 размыкается, а ключ

10 замь>кается. При -iroì eпгна.. !iа ныхо дс трзнзилорно-тр Iнсформаторi ого ус,,— литсля мощности 9 равен нулю.

Влагодаря тому, что в устройстве входной сигнал канала подавления пульсаций выпрямленного напряжения определяется непосредственно пу. ьса«иямп напряжения на обмотке электромагнита и, следовательно, канал подавления пульсаций управляется по возмущению, появляется возможность снизить требования к величине коэффициента ус«лещ>я усп.штслсй ошибки регулирования и канала подавления пульсаций в зоне частот, кратных основной частоте пульсаций выпрямленного напряжения вснтильного преобразователя, и за счет сшикенпя требований к частотным характсрис гикам этих усилителей «p«гсх )кс усилитслях повысить точность стабплнза«ип рсг>,ëèpóoìoé «спич«вы в шсло раз, определяемое величиной коэффициента стабплпза«пп (обычно 100 - 10" раз и более).

1>лагодаря тому, что применение устройства позволяет улучшить эффективность подавления пульсаций выпрямленного напряжения с помощью активных фильтров, а следовательно, повысить точность стабилизации магнитного поля, снижение флуктуаций магнитного поля, вызванных пульсациями тока намагничивания электромагнита, позволяет улучшить фокусировку пучка в ускорителе и его плотность.

Формула изобретения

1. Устройство для создания стабильного электромагнитного поля, содержащее электромагнит, по крайнсй мере, с одной оомоткой, источник напряжения управления, инвертор, компаратор, усилитель ошибки, первый электронный ключ, регулятор тока и низкочастотный усилитель мощности, причем входы компаратора подключены соответственно к выходам источника напряжения управления и усилителя ошибки регулирования, к одному из входов которого также подключен датчик измеряемого параметра, а выход усилителя ошибки соединен со входом регулятора тока, выход компаратора соединен со входом ннвертора и с управляющим входом первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введены второй электронный ключ, звено коррекции и высокочастотный усилитель мощности, причем выход последнего соединен с соответствующей обмоткой электромагнита, а вход через первый электронный ключ подключен к выходу звена коррекции, входом соединенного с соответствующей обмоткой электромагнита, а через второй электронный ключ соединен с общей шиной, управляющий вывод второго электронного ключа соединен с выходом инвертора, при этом источник напря кения

811221

Составитель С. Чернышева

Редактор Е. Гончар

Техрсд О. Пав.пова

Корректор О. Силуянова управления подключен к одному из входов усилителя ошибки, а выход регулятора тока через низкочастотный усилитель соединен с соответствующей обмоткой электромагнита.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ю щеес я тем, что электромагнит выполнен с тремя обмотками, причем выход высокочастотного усилителя соединен с одним выводом первой обмотки непосредственно, другой вывод которой подключен к общей шине, вход звена коррекции непосредственно соединен с одним выводом второй обмотки, другой вывод которой также подключен к общей шине, а выход низкочастотного усилителя мощности непосредственно соединен с одним выводом третьей обмотки, другой вывод которой соединен с датчиком измеряемого параметра.

3. Устройство по и. 1, отл и ч а юще еся тем, что электромагнит выполнен с одной обмоткой, один вывод которой соединен со входом звена коррекции непосредственно, с выходом высокочастотного усилителя через первичную обмотку введенного трансформатора, а с выходом низкочастотного усилителя — через вторичную обмотку этого трансформатора, при этом другой вывод соединен с датчиком измеряемого параметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гусев A. М. и др. Повышение качества регулирования магнитного поля протон15 ных синхротронов для медленного вывода частиц. «Труды третьего всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц». М., «Наука»; 1973.

2. Авторское свидетельство СССР го ио заявке Ы 2393004 07, кл. G 05Г 1/44, 1 976.

Заказ 1900 12 Изд. М 200

Тираж 940 Подписнос

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР Ilo делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Расшская наб., д. 4!5

Типография, пр, Сапунова, 2