Устройство для питания резонансного контура электромагнита Советский патент 1975 года по МПК H05H7/02 

1

Изобретение ог-носигся к области преоб разовательной техники, применяемой в сиогемах питания ускорителей заряженных часгиц.

Известно, что в большинстве синхротронов возбуждение гармонического поля в зазоре осуществляется путем включения обмоки электромагнита в резонансный контур. Для возбуждения в контуре незатухающих колебаний используются устройства подпитки, обеспечивающие покрытие активных по терь в резонансном контуре. Наиболее экономичной из этих систем является параллельный инвертор.

Мощность активных потерь в резонансных контурах электромагнитов современных синхротронов достигает нескольких мегаватт, поэтому возникает необходимость параллельного включения вентилей с аноднь ми делителями, обеспечивающими возмож- кость параллельной работы вентилей. Однако при .использовании параллельного инвертора всегда желательно иметь в цепи вен- возможно меньшие величины индуктианостей, так как последние обуславливают

величины углов коммутации и величину угла опережения зажигания вентилей инвертора, торые в свою очередь .существенно влияют на энергетические характеристики инвертора в целом, так как при увеличении угла коммутации и угла опережения инвертор нагружается реактивным током.

Цель изобретения - создание инверторного источника питания, не содержащего индуктивных элементов в цепи коммутации и имеющего достаточную устойчивость при запуске на обесточенный резонансный контур и в переходных режимах.

Это достигается тем, что две группы инверторных вентилей объединены в параллельные катодные группы, аноды этих вентилей подключены к первичным обмоткам отдельных выходных трансформаторов, вторичные обмотки которых включены между собой последовательно, а сред11ие точки первичных обмоток через катодные реакторы соед1шены с катодами вентилей управляемых выпрямителей.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит две группы инвер торных вентилей, питающихся от разных .рямителей через отдельные катодные реак- ТО ы. Обе г-руппы объединены в параллельны катодные группы. Аноды вентююй подключены к первичным обмоткам отдельных выходных грансформагоров, вторичные обмотки которых включены между собой последов-зтельно и подсоединены к резонансному контуру электромагнита. Такое включение вторичных обмоток выходных трансформаторов обеспечивает электромагнитную связь между первичными полуобмотками вентилей 1-2 и 3-4 которая будет осуществлять анодное деление токов в пяраллелыю работающих рентилях. Поджигающие импульсы на вентили 1 и 2 ити 3 и 4 полакгся одновременно. В предлагаемом устройстве используется искусственная коммутация вентилей. Для этого введен общий для обеих групп инверторных вентилей колтур искусстве1аюн коммуга шга, включенный между параллельными анодными группами Благодаря такому включению контура искусственной коммутации обеонечиваются одинаковые условия процессов коммутации обеих групп ипверторных вентилей. Это повышает устойчивость работы уст ройства в переходных режимах при больших возмущениях напряжения выпрямителей инвертора и обеспечивает условия устойчивого запуска, устройства на обеспеченный резонан ный контур, Выпрямители S и 6 инвертора питаются ог сети через анодный трансформатор 7, Управление ч регулирование напряженш прямителей сжуществпяется системой сеточного управления 8, Управляемые вентили 1 образуют две группы И1тертор 1ых ире обрааователей, связанiaix через выходные трансформаторы 9 и 1О с резонансным,, контуром апектромагнита. Система управления инверторами 11 синхронизируется с частотой контура и гвнерирует управляющие имульсы. Между параллел - ными катодными группами инвертор 1ых вентилей включен общий контур искусствен} 0й коммуташш, состояпшй из конденсатора 12 и реактора 13 со средней точкой. Средние точки первичных обмоток выходных TpfiHC- форматоров чорез катод1Ь1е реакторы 14 и 15 соединены с катодами вентилей выпрямителей инверторов. Резонансный контур электромагнита, образованный из емкости 16 и индуктивности 17, подмагничивается от источника постоянного тока 18. В зависимости от конкретных условий число параллельно включаемых инверторны; групп может быть любым. Предлагаемое устройства может работать на резонансный контур инверторного преобразователя при выходе из строя другого. В этом случае вдвое снижается режим максимальной энергии ускорителя и сохраняется возможность проведения физических экспериментов. Формула изобретения Устройство для питания резонансного KOHTjpa электромагнита, например электромагнита синхротрона, содержащее анодный трансформатор, управляемые выпрямители, реакторы, инверторные вентили с системой управления и контур искусственной комму тации, состоящий из параллельно включенных емкости и реактора со средней точкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, две группы инверторнЬ х вентилей объединены в параллельные катодные группы, аноды этих вентилей подключены к первичным обмоткам отдельных выходных трансформаторов, вторичные обмотки которых вк/Йочены между собой последовательно, а средние точки первичных обмоток через катодные реакторы соедш1е- ны с катодами вентилей управляемых вь прямителей.