СПОСОБ ЗАЩИТЫ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО МАГНИТА Советский патент 1994 года по МПК H02H7/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в технике эксплуатации сверхпроводящих магнитов.

Цель изобретения - увеличение надежности защиты сверхпроводящего магнита путем исключения высокого напряжения в выявленном сигнале нормальной фазы.

Сущность способа состоит в том, что обнаруживают нормальную фазу, а потом производят защитный вывод энергии из сверхпроводящего магнита, после обнаружения напряжения нормальной фазы его запоминают, задерживают во времени, прекращают его обнаружение, причем после запоминания прекращают обнаружение сигнала нормальной фазы, а после задержки во времени производят защитный вывод энергии из магнита.

Временные диаграммы осуществления операций способа защиты сверхпроводящего магнита представлены на фиг.1; на фиг.2 - устройство реализующее предлагаемый способ защиты; на фиг.3 - диаграммы, поясняющие работу устройства. В данном способе при появлении нормальной фазы на сверхпроводящем магните (фиг. 1а) в момент t_о нормальная фаза начинает распространяться и при достижении определенного значения U_н.ф.1 - напряжение нормальной фазы обнаруживает этот сигнал. В момент времени t₁, сигнал нормальной фазы запоминают (фиг. 1в) и задерживают на время t_зад (фиг. 1г). В момент времени t₂ полностью прекращают обнаружение сигнала нормальной фазы. В момент времени t₃, когда уже прекращено обнаружение сигнала нормальной фазы (фиг. 1б) и он запомнен (фиг. 1в), производят защитный вывод энергии из магнита (фиг. 1д), в результате чего на магните возникает высокое напряжение U_вывода = 1 _т.р. R_защ. (фиг. 1а), которое отсутствует в обнаруженном (фиг. 1б) и запомненном (1в) сигналах. Задержка t_зад. необходима для осуществления процесса полного прекращения обнаружения сигнала нормальной фазы.

Устройство (фиг. 2) состоит из датчика 1 нормальной фазы, который выделяет напряжение нормальной фазы из индуктивной составляющей напряжения, напряжения помех и пульсаций тока; датчик 1 соединен со схемой 2 запрета обнаружения, предназначенной отключать датчик 1 от сверхпроводящего магнита 3 при возникновении в магните нормальной фазы для исключения появления на входе датчика 1 высокого напряжения. Схема 2 запрета обнаружения может быть выполнена, например, на основе реле, контакты которого соединены с крайними выводами магнита и входом датчика 1 или на тиристорах.

Выход датчика 1 нормальной фазы соединен с входом схемы 4 запоминания, которая фиксирует напряжение нормальной фазы. Схема 4 запоминания может быть выполнена на основе пикового детектора с запоминающей емкостью. Выход схемы 4 запоминания соединен с управляющим входом схемы 2 запрета обнаружения; выход схемы 4 запоминания соединен с входом схемы 5 задержки, которая служит для выработки временной задержки достаточной для отключения датчика 1 нормальной фазы от сверхпроводящего магнита 3. Схема 5 задержки может быть выполнена на основе мультивибратора. Схема 5 задержки имеет связь с контактором 6, который входит в схему 7 защитного вывода энергии. Контактор 6 служит для отклонения источника 8 питания от сверхпроводящего магнита 3 и вывода энергии из сверхпроводящего магнита 3 на разрядное сопротивление 9, входящее в схему 7 защитного вывода и подключенное к выводам сверхпроводящего магнита 3.

Датчик нормальной фазы может быть выполнен в виде сумматора 10, два входа которого через схему 2 запрета обнаружения предназначены для подключения к основной обмотке 11 сверхпроводящего магнита 3, выводы компенсирующей обмотки 12 которого предназначены для подключения к входам усилителя 13, порогового элемента 14, время-импульсного преобразователя со сбросом 15, который производит селекцию сигнала по длительности, компаратора 16, который срабатывает при устойчивой нормальной фазе.

Устройство работает следующим образом.

При заведении тока в сверхпроводящий магнит 3 в момент времени t₁ на нем возникает напряжение U₃ = L U₃=L (фиг.3а). Этот сигнал подается через замкнутые контакты схемы 2 запрещения обнаружения на первый вход сумматора 10 (фиг. 3б). На компенсирующей обмотке 12 возникает напряжение U₁₂ = М U₁₂=M (фиг. 3в).

Сигнал с компенсирующей обмотки 12 подается через закрытые контакты схемы 2 запрещения обнаружения на вход усилителя 13 (фиг. 3г), где этот сигнал усиливается и подается в противофазе на второй вход сумматора 10. На сумматоре 10 происходит компенсация индуктивного напряжения U_вых10 (фиг. 3д).

При появлении на магните 3 нормальной фазы в момент времени t₂, на выходе сумматора 10 появляется напряжение нормальной фазы U_вых10 (фиг. 3д). При достижении напряжения нормальной фазы значения, равного порогу срабатывания U_пор14 пороговогоо элемента 14 (фиг. 3д), в момент времени t₃ срабатывает пороговый элемент 14 (фиг. 3е, U_вых14) и начинает заряжаться время-амплитудный преобразователь 15 (фиг. 3ж, U_вых13). При достижении на выходе время-амплитудного преобразователя 15 напряжения U_вых15, равного порогу срабатывания компаратора 16 U_пор16 (фиг. 3в), в момент времени t₄ срабатывает компаратор 16, на его выходе появляется напряжение U_вых16 (фиг. 3з), которое фиксирует появление устойчивой нормальной фазы. Напряжение с выхода компаратора 16 U_вых16 подается на схему 4 запоминания, где происходит запоминание напряжения нормальной фазы U_вых4 (фиг. 3и). Со схемы запоминания 4 подается сигнал U_вых4 на схему 2 запрета обнаружения ( фиг.3к) U_вых12, в результате чего в момент времени происходит прекращение обнаружения U_вх10 со сверхпроводящего магнита 3 на входе сумматора 10 (фиг. 3б) и напряжения с компенсирующей обмотки 12 U_вх13 на входе усилителя 13 (фиг. 3г) за счет разрыва входных цепей контактами реле.

Со схемы запоминания 4 напряжение U_вых4 подается на схему 5 задержки, которая задерживает напряжение U_вых4 на время разрыва входных цепей (t₄ - t₅) и в момент времени t₆ задним фронтом импульса напряжения U_вых12 (фиг. 3л) вырабатывает команду на защитный вывод энергии (фиг. 3м, U₆). В результате команды на защитный вывод энергии разрывается контактор 6, который отключает сверхпроводящий магнит 3 от источника 8 питания и происходит защитный вывод энергии на разрядное сопротивление 9. Возникающее в момент t₆ высокое напряжение U₃ на магните (фиг. 3а) и его часть U₁₂ на компенсирующей обмотке 12 (фиг. 3в) не поступает на входы сумматора 10 (фиг. 3б, U_вх10) и на вход усилителя 13 (фиг. 3в, U_вх13), что обеспечивает высокую надежность защиты сверхпроводящего магнита 3.

Реализация способа защиты сверхпроводящего магнита позволяет увеличить надежность защиты сверхпроводящего магнита путем исключения высокого напряжения в обнаруженном сигнале нормальной фазы.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - увеличение надежности защиты сверхпроводящего магнита путем исключения высокого напряжения в выявленном сигнале нормальной фазы. Цель достигается тем, что при заведении тока в сверхпроводящий магнит и возникновении в нем напряжения нормальной фазы выявленный сигнал нормальной фазы запоминают, прекращают выявление нормальной фазы, задерживают выявленный сигнал нормальной фазы по времени, после чего производят защитный вывод энергии из магнита. 3 ил.

СПОСОБ ЗАЩИТЫ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО МАГНИТА, заключающийся в том, что выявляют сигнал нормальной фазы со сверхпроводящего магнита, производят защитный вывод энергии из магнита, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности защиты сверхпроводящего магнита путем исключения высокого напряжения в выявленном сигнале нормальной фазы, выявленный сигнал нормальной фазы запоминают, прекращают выявление нормальной фазы, задерживают выявленный сигнал нормальной фазы по времени, после чего производят защитный вывод энергии из магнита.