Устройство стабилизации питания магнитной системы синхротрона Советский патент 1977 года по МПК H05H7/04 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для стабилизации питания магнитной системы синхротрона, работаняцего в режиме посылок серий импульсов с интервалом между каждой серией. .

Известно устройство для питания магнитных систем в импульсном , содержащее накопительную емкость, зарядное устройство и систему обратной связи, воздействунвдую на зарядное устройство 1 . Однако такое устройство характеризуется низкой точностью стабилизации, так как в процессе прохождения серии импульсов имеют место потери в. обмотках возбуждения, а быстродействие систелвл обратной связи оказывается иеяоста очньам для компенсации потерь-от импульса к импульсу.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому: устройстбу является устройство для питания магнитной cHCTeNM ускорителя, содержащр источник питания, состоящий из накопительной емкости и зарядного устро ства, связанного с регулятором напряжения, датчик напряженности магнитного поля, связанный с интегратором, и задающее устройство, соединенное через устройство сравнения с регулятором напряжения 2 .

Недостатком такого устройства при заботе в режиме посылок серий импульсов с интервалами между сериями является необходимость включения системы питания раньше на интервал времени, равный длительности переходного процесса в колебательном контуре. Пони1С женное .быстродействие системы при этом снижает ее экономичность.

Цель изобретения - повышение быст-родействия и экономичности работы устройства.

15 Для этого предлагаемое устройство снабжено дополнительным источником питания, регулятором тока, пересчетным устройством, дешифратором и нуль«органом, причем дополнительный источ 2(1 ник питания включен последовательно с обмоткой возбуждения магнита синхротрона и рвязан с регулятором тока, управляющий вход ключа регулятора на пряженя$ связан с первым выходом дешифратора,; а управлякмадй вход ключа регулятр1ра тока - со ътотрам выходом

.. дешифратора, вход которого соединен с выходом пересчетного устройства, связанного через нуль-орган с датчи30-ком напряженности магнитного поля.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит конденсаторную батарею 1 и электромагнит 2, тиристорные ключи 3-6, источник 7 напряжения для подэаряда конденсаторной батареи, источник 8 питания, регулятор 9 напряжения и регулятор 10 тока, связанные через ключи И и 12 с выходом сравнивающего устройства 13, задающее устройство 14, интегратор 15, связанный с измерительной катушкой 16, нуль-орган 17, пересчетную схему 18 .и дешифратор 19.

Устройство работает следуэдиим образом.

Первоначально конденсаторная батарея 1 заряжается до заданного напряжения от источника 7у; С помощью устройства синхронизации (на чертеже не показан) вклюяаютсй- клй и 3.и 4 . Конденсаториа;я батарея .ра;зряжаетс-я на обмотку„;-э.лектромагнита,.-в/которой формируется импульс;тока, В;момент начала пе|1ез,аряда конденсаторной батареи вкJШчa ftтcяключи 5 и 6, обеспечивая переключение тока на перезаряд конденсаторной батареи первоначальной полярностью, при этом ключи 3 и 4 выключаются. Величина первого импульса тока определяется первоначальным зарядом конденсаторной батареи, а последующие импульсы тока будут определяться величиной тока источника, включенного последовательно с обмоткой электромагнита и предназначенного для компенсации потерь в резонансном контуре.

Сигнал производной магнитного поля с . измерительной катушки 16 подается на вход интегратора 15, выходное напряжение которого, пропорциональное вещ-, чине тока электромагнита, сравнивает-; ся с напряжением задающего.устройст-. ва 14 в устройстве 13 сравнейия.- Разностный сигнал .рассогласования подается на входы регуляторов 9 и 10 на.пряжения и Фока соответственно чере.з КЛЮЧИ;.. 11.и 12; ПомиМо. этого, сигнал с измерительной катушки подается на ьход нуль-органа 17, выход которого связан с пересчетной схемой 18. Выход пересчетной схемы соединен с дешифратором 19, который имеет два выхода. :Сигнал на первом выходе дешифратора соответствует длительности первого импульса тока электромагни.та в серии импульсов и подается на управляющий вход ключа 11, пропускающий разностный сигнал ошибки на рерулятор напряжения, а второй выходной сигнал дешифратора соответствует длительности пачки (серии) импульсов

тока электромагнита и подается на управляющий вход ключа 12, пропускающего сигнал ошибки на регулятор тока. Таким образом, напряжение заряда конденсаторной батареи для компенсации утечек энергии в паузе регулируется по величине отклонения первого импульса тока в серии, а компенсация потерь в резонансном контуре осуществляется по величине отклонения каждого импульса в серии. Это позволяет

повысить быстродействие системы и ее экономичность.

В системах автоматического регулирования электрофизических установок типа синхротронов, работающих в импульсномРежиме :П реходный процесс в резон айси - й &н уе /дяится порядка 0,5-1,0 с.. Учйтцв я; То-.длйтгельность серии импульсов составляет.-Дчя бустеров протонных синхротронов порядка 1,2 с, а пауза около 5 с, исключение переходного процесса позволяет повысить экономичность системы питания до 50%.

5 Формула изобретения

Устройство для стабилизации питания магнитной системы синхротрона, содержащее источник питания, связанный

0 с регулятором напряжения, датчик напряженности магнитного поля, связанный . с интегратором, и задающее устройство, соединенное через устройство сравнения с регулятором напряжения, о тличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия .и экономич:ности работы ycTpo ctBa оно снабжено дополнительным, йсточник-ом.питакия, .регулятором , Лересчетным удтрой..giTBO M,,: дёшй:фр. и;нуль-органом, .. г1ри 1вм;допойнительнБ1й источник пита .йяя-г ёклзочён. последовательно с обмоткой возбуждения магнита синхротрона tivсвязан с регулятором тока, управ.ятащий вход ключа регулятора напряже&ния связан с первым выходом дешифратора, а управляющий вход ключа регулятора тока - со вторым выходом дешифратора,, вход которого соединен с :выходом пёресчетного устройства, связанного через нуль-орган с датчиком напряженности магнитного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Алексеев В.А. и др. Устройства

6 импульсного питания фокусирующих линз и корректирующих магнитов каналов транспортировки пучка. Электрофизическая аппаратура, М., Атомиздат Вып. 11, 1974, с. 105-111.

2.Фурман Э.Г. Стабилизация энергии колебательного контура ускорителя, ПТЭ, № 5, 1971, с. 35.