SU510816A1 - Устройство дл формировани импульсных магнитных полей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области ускорительной техники и предназначено дл  возбуждени  электромагнитов мощных ускорителей типа синхротрон, бататрон.

Известна схема питани  синхротрона, в которой с целью снижени  максимального напр жени  на элементах системы питани , конденсаторна  батаре  и электромагнит разбиты на отдельные  чейки и соединены последовательно (так называема  кольцева  схема ) .

Недостатком указанной схемы питани  электромагнита  вл етс  сложность формировани  плоской вершины при максимальном значении пол , котора  необходима при медленном выводе зар женных частиц из камеры ускорител , затруднено получение импульсов излучени  с большой частотой следовани , невозможно формирование импульсов излучени  с регулируемой частотой следовани .

Цель изобретени  - обеспечение возможности формировани  импульсов тока различной во времени формы: квазитреугольных, синусоидальных с плоской вершиной повышенной частоты и возможности формировани  импульсов излучени  с регулируемой частотой следовани .

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве одноименные выводы каждой из двух обмоток блоков электромагнита соединены между собой накопительными конденсаторами , начало первой обмотки любого блока и конец второй обмотки соседнего блока соединены через управл емый коммутируюший прибор, а конец первой обмотки любого блока и начало второй обмотки соседнего блока соединены через неуправл емые вентили и дроссель насыщени , причем параллельно дросселю насыщени  и одному из вентилей

включен источник импульсного питани . Источник импульсного питани  может быть выполнен в виде последовательно соединенных управл емого вентил  и конденсатора, подключенного к источнику посто нного напр ЛСени . Источник импульсного питани  может быть выполнен в внде последовательно соединенных индуктивного накопител  энергии и обмотки подмагничивани  дроссел  насыщени , подключенных к источнику посто нного

напр жени .

Это позвол ет в предлагаемом устройстве получать магнитные пол  треугольной формы , когда требуетс  больща  частота следовани  импульсов ускорени , формировать импульс магнитного пол  синусоидальной формы с плоской вершиной, а также программировать частоту следовани  импульсов ускорени . На фиг. 1 показана схема предлагаемого

устройства, использующа  в качестве источника импульсного напр жени  последовательно соединенные управл емый вентиль и конденсатор , подключенные к источнику посто нного напр жени ; на фиг. 2 и 3 - осциллограммы токов н напр жений на различных элементах схемы.

На фиг. 1-3 обозначено: 1, 2 - накопительные конденсаторы, 3 - блоки электромагнита , 4, 5 - обмотки блоков электромагнитов , 6, 7 - управл емые коммутирующие приборы, 8, 9 - неуправл емые коммутирующие приборы, 10 - трансформаторы, 11 - дроссели насыщени , 12 - конденсатор, 13 - зар дный дроссель, /эл.м. - ток в обмотке электромагнита, f/n ц - напр жение накопительного конденсатора, . м - напр жение на обмотке электромагнита, UK iz - напр жение на конденсаторе 12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии накопительные конденсаторы 1 зар жаютс  путем подачи серии импульсов тока от конденсатора 12.

С приходом управл ющих импульсов на тиристоры 6 начинаетс  разр д конденсаторов 1 на обмотки электромагнитов 4, а конденсаторов 2 на обмотки электромагнитов 5 и формируетс  фронт импульса тока /эл м (фиг. 2).

По достижении требуемого значени  пол  в электромагните включаетс  тиристор 7. Током разр да коммутирующего конденсатора 12 через трансформаторы 10 по цепи: диод 8, конденсатор 2, тиристор 6, конденсатор 1, тиристор 6 обесточиваетс  и выключаетс , а ток обмоток электромагнитов перехватываетс  в цепи диодов 8, вторичных обмоток трансформаторов и конденсаторов 1 и 2. При этом ток обмоток электромагнитов 5 переходит в цепь конденсаторов 1, а ток обмоток электромагнитов 4 - в цепь копденсаторОБ 2, и энерги  из пол  электромагнитов рекуперирует обратно в накопительные конденсаторы.

При полном разр де конденсатора 12 включаютс  диоды 9, и дроссели насыщени  11 начинают неремагничиватьс . При их насыщеНИИ ток из цепи вторичных обмоток трансформаторов переходит в цепь диода 9, а тиристор 7 выключаетс  под действием напр жени  конденсатора 12, который перезар жаетс  на незначительную величину в процессе перемагничивани  дросселей насыщени .

Таким образом, в электромагнитах сформировано магнитное поле треугольной формы.

При формировании импульсов пол  с плоской вершиной при максимальном значении тока конденсаторы 1 и 2 полностью разр жаютс  в процессе формировани  переднего фронта импульса пол  и ток обмоток электромагнита закорачиваетс  по цеп м тиристоров 6 и диодов 8, 9. По окончании формировани  плоской части включаетс  тиристор 7, диоды 9 и тиристоры 6 выключаютс , и происходит формирование спада пол  в электромагните (осциллограммы /эл м, UK и фиг. 3).

Потери энергии за врем  формировани  импульсов пол  в электромагните компенсируютс  энергией конденсатора 12 за врем  выключени  тиристоров 6 и восстановлени  ими вентильных свойств, который зар жаетс  от источника питапи  в паузе между импульсами тока. Регулиру  папр жение конденсатора 12, можно регулировать величину энергии, поступающей в контур.

Использование в качестве источника импульсного питани  последовательно соединенных индуктивного накопител  и обмотки подмагничивани  дроссел  насыщени , подключенных к источнику посто нного нанр жени , повыщает надежность устройства и упрощает систему питани .

Claims (3)

1.Устройство дл  формировани  импульсных магпитных полей, содержащее отдельные блоки электромагнитов, накопительные конденсаторы , коммутирующие элементы, источник питани , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  частоты импульсов магнитного пол  и формировани  плоской верщины импульсов при максимальном значении магнитного пол , выводы первой обмотки одного блока соедипены через два конденсатора с одноименными выводами второй обмотки последующего блока электромагнита, а упом нутые выводы обмоток первого указанного блока соединены с разноименными выводами обмоток второго указанного блока через управл емый вентиль, дроссель насыщени  и два последовательно включенных неуправл емых вентил , параллельно дросселю насыщени  и одному из пеуправл емых вентилей включен источник импульсного питани .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что источник импульсного питани  выполнен в виде последовательно соединенных управл емого вентил  и конденсатора, подключенного к источнику посто нного напр жени .

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что источник импульсного питани  выполнен в виде последовательно соедипенных индуктивного накопител  энергии и обмотки подмагничивани  дроссел  насыщени , подключенных к источнику посто пного напр жени .