Устройство регулирования магнитного поля Советский патент 1983 года по МПК H05H7/04 

Изобретение откосш ся к ускоситепьной техЕпже и Может быть использовано йгш форь-гкрования импульсов магнитного попя прогонкого синхротронао Известно- устройство регулировэлия магшлтного погш, содержащее многофазими ртрав 1а емь5й выпрямитель, поакп:к ченный своими выходами к обмотке зпек тромагки.га регугшт-ор попя через который заь/п :нута ц-авь отрицатедьной обрат- ной связи ПС/ отклонению зшчення маг -яитного попа ка вершине VMiryribca or за цанного- шкрокопопос 1Ь1Й регупягор напряжения, через к.огорь(й замкнутЕ. цепь внутренней огришатедьной обратной связи по напряжению на обмотке электромагнитаг эадагоиее устройство. Вьзход рег5пя- тора iianpH K.eHKH подключен к входу схем у:сфавпен)55 выпрямителем и ;аарап11е:пьно на вход усйпитепя мощности нт-ьзкой част ты, свя-зелтсто по выходу с обмотк мй зпектромагнитао Задающее устройс:тво одним из выходов подключено на зход скемы фе 3ового у:правпетю аылрямитепем и на вход регулятора напряжения, другим }ia вход регутгятора попя, а по входу стянхронт-Езации связано с датчтжом досгИ попем заданно;гс1 значения, Так-ое устройство испопьа}гется дая срормярова- ния Kivfiiynbcet магивтного погта в кольце-вых эпектромагнчгах прогонных синхра-тро нов f J1 . I: - . , Устройство обеспечивает формуфовани t-nvfflynbca магнитного попя с плоской вер шиной „ При этом цепь обратной связи по отклонению магнитного попя замыкается при переходе да птюскнй участок №vmv;Tbca,; ПОЛЯ; где, эа /ьщ-ается и цепь внутренней обрв.тной связи по напряжению обеспечивающая сгпа :нва}ше гсупъсацкй зыпрямЛ9(тного напряжентоя, Нецосгвтком устройства явпяетса сложность зааающе го устройстза Для устранении во. гш в попе при saMbJКЕНИИ у октура. . решей обратной пъязи анечение зашлотце го HanpHxtauiffi, подаваемого ка вкзд у пя тора НРагряжениЯ) допжно бытг; сс Гласорайо с точностью стабкп-Кзацни магн 10 с напряже него иопя 10 на обмотках arieicrpoMarHS-rraj соотзетст .вующшл эапакному значению мвгшлтнсго поая ш Ш10СКОМ у--1э.стже rnvmynbca. В го хе время ЕЭ вкоц схемь гуправпения и на вход регзтштора подя достаточзю 1К давать задающее напряжение с то -Еносты не бопее о Кроме того, д 38й4й гшраметров электромегкита еоотв€;тст« вне MejKiiy напряжением на обмотке и 12 магнитным попем эпектромагш1та даме няется„У1сазада)ый недостаток устранен npi тенвнием динамического запом1-гаающего устройства, включенного между датчиком напряжения на обмотке электромаптита и входом регулятора напряжения парапн пельно прямой связи между нш.т 2, Вход управления режимом работы дК намжческого запоминающего стройства связан с из выходов задающего устройства, которое пере.водит его из слежения в режим хранению при замыкании внутреннего контура обратной связи. При этом шдобность вь:дачи задающего напряжения на вход регулятора напряжения отпадает полностью либо точность его соответствия может быть сни-jжена до Ю Однако, в связи с тем, что в момент замыкатда внутреннего ко№- тура обратной связи сигнал на выходе регзТ ятора поля не равен нулю. возмущение магнитного поля полностью ликвидировать не удается. Цепью изобретеЕтта явпяется повышение качества регулирс-ваняя магнитного поля. Сущность изобретения заключается в ТОМ; что к входу цинами ;еского запоминаюшего уст юйства цополнительно подключен выкод регулятора поля. На чертеже представлена схема предложенного уст,ройст)за. Управляемый выпрямитель 1 подключен своим выходом к обмотке 2 электромаг-- нита через с;уту{матор 3, Цепь отрицательной обратной связи с выхода датчика 4 отклонен1та значения поля на вершине импульса от заданного значения замкнута на вход 5 схе;мы утфавпения выпрямителем 1 через регулятор 6 попя и cyisiMaтор 7 Цепь внутренней отрицательной обратили связи с выхода датчика напряжения 8 на обмотке электромагнита замкнута через регулятор 9 ;да.пря хениЯр :: въгходу которого под1слючен вход усипитепя 10 низкой частоты и вход сумматооа 7,, Уси-литепь 10 связан с oftvioTKofi 2 через cyMiviETOp 3, а вход рег тятора 9 связан допопнительно с выходом ДБТЧШШ. 8 через динамическое запоминающее устройство 11. Выход регупятора 6 подключен дололнитепьно к входу регутгятора 9 и к второму входу запо ликающего устройства 11„ Задающее устрс йство 12 связано CBOI-IM уходом с датчиком 13 ,цост-кже НИИ i-гопем заданного значения jа вы;сода ык с В5шдами )pa 7 и рагупяго pa 6 И с входом управпения режимом работы запоминающего устройства 11. Регуляторы б и ,9, сумматор 7, запоминающее устройство 11 выпопнены на коммутируемых операционных усилителях известным образом. Сумматор 7 может быть составной частью схемы управпегния выпрямителя 1. Реализация усилителя 10 мощности зависит от схемы сумматора 3 Последний может быть реализован раз личным образом, например, с помощью разделительного трансформатора, вклк ченного выходной обмоткой последова- тельно с выпрямителем 1 и обмоткой 2 электромагнита или другим путем, обеспечивающим передачу сигнала с выхода регулятора 9 на обмотку 2 электромагни та в полосе частот от десятков герц до десятков килогерц. В качестве датчика 8 использован делитель. Датчик 13 достижения полем заданного значения и датчик 4 отклонения поля от задашюго значения обычно выполняются как единое юмери™ тельное устройство, включающее в себя датчик абсолютного значения поля инжекции, дискретн151й интегратор, подключенны к выходу измерительной катушки, индуктивно связанной с магнитным полем уско рителя, цифровую схему сравнения и отдельный медленный интегратор со свое измерительной катушкой. Задающее устро ство 12 представляет собой цифроа налоговый программатор формирующий соот ветствующее аналоговое задающее напряжение и отдельные синхронизирующие импульсы в соответствии с задаваемой формой импульса магнитного поля. Устройство работает следующим образом. В паузе между импульсами задающее устройство 12 вырабатывает сигналы, обеспечивающие размыкание внутренней и внешней обратных связей с занулением выходов регуляторов 6 и 9 и снятие импульсов управления выпрямителем 1. Пусковым Емпульсом в устройстве 12 вырабатывается напряжение, поступающее через сумматор 7 на вход схемы фазового управления 5 и открывающее выпрямйтепь с углом регулирования О на время фронта импульса магнитного поля. В нача пе фронта, при достижении полем уровня инжекцин запускается дискретный интегратор датчика 13 При достижении попем значения HI, меньшего заданного для вершины НО на постоянную вепйчшну Si , а шульсом с выхода датчика 13 устройство 12 изменяет задающее напряжение, снижая через схему фазового рпвпения значение выпрямпенного напряжешш в соответствии с nporpaMNSofl. Скорость нарастатш попя соответственно {еньшаегся ц при значении поля Н Con6t A,, датчик, 13 вырабатывает второй импупьс, по KOTopoNiy включается в работу датчик от- кпонения 4 н регулятор б, на вход которого устройство 12 подает корректирующий задающий сигнал, обеспечивающий нарастание попя до значения Ид без перере гупнрования при замкнутом контуре отр1шагепьной обратной связи по отклоHeHvoo попя. Имиртьсом, задержанным по отношению к Нл на время около 10 мс, достаточным дпя достижения полем значения Нд с заданной точностью, устрой- . ство 12 переводит запоминающее устройство 11 на режима слежения в режим xpatieHVffl и замыкает цепь внутренней отрицательной обратной связи по напряжению на обмотке электромагнита 2 через регугштор 9. Су марный с {гнал на входе регулятора 9 в момент замыкания равен нулю с точностью работы устройства 11 в реж1п 1е слежения, так как напряжение с выходов датчшсов 8 и регулятора 6, пбсгртаюшее непосредственно на вход регулятора 9, компенсируются выходным напряжением устройства 11,, отслеживав™ шего это же напряженке, TaKmvf образом за1ч 1ыкание цепи внутренней обратной CBSiзи производится при HjmeBbix начальных условиях для отклонений, что исключает переходный процесс и возникновение динамического возмущения в магнитном поле. Сигнал обратной связи с выхода регу лятора 9 распределяется по кана- пам: постоянная составляющая и составляющ1-1е с частотой ниже 50-10О Гы поступают на вход 5 системы фазового управления, состав ля гсяцие с частотой выше 50-1ОО Гц - на вход усилителя 10 и через сузч /гатор 3 в цепь питании электромагнита, обеспечивая сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения на вершине имп}Т1ьса. На спаде цепи обратных связей размыкаются и управление выпрямителем 1 производится только за- дающие- напряжением с устройства 12, оторое переводит выпрт.1Итель в инверторный , снимает импульсы управения выпрямителем после спада тока озбуждения 2 электромагнита подготавливает все устройство в целом формированию следующего Шч пульса агнитного поля Регулятор 6 может быть объединен с медленным интегратором датчика 4,

S728681i

через который может быть осуществтюнаРезультаты испытаний покааапи, что

также и связь соотн етствую1цего вы кодаимевшиеся в попе вовмущекия вепичиной

устройства 12с регулятором 6,3-5 Э и длительностью несколько милиУстройство проверено на протонномсекунд уменьшаются по амппитуде прксинхротроне ИТЗФо5 меоно в 70 раз.,

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВА» НИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ протонного синхротрона, содержащее м!югофазный управляемый выпрямитель, подключенный своШ'ДИ выходами к обмотке згееЕТ-ромаг™ кита ускорителя, цепь отршитегеьной об=" ратной связи с выхода датчика ОТЕПОНВ™ НИЯ значекия потш на вершине эдтгупьса от заданного, замкнутую через регуляторполя на вход схе^гы ^ттравпения выпрямителем, uj-nb отрицательной обратной связи с датчика напряжет1Я ка обмотке электромагнита, замкнутую через регулятор напряжентш. к. аыходу которого подключе- . ны параплепьно вхоц схемы управления выпргмитепем и усипитепь мощности низкой частоты, выход которого связан с обмогкой эпектролзагнита, динамическое запоминающее усгрсйство, подключенное на вход рагупятора напряжения параллельно ПРИМОЙ связи с датчика напряже- mi'H; задающее устройство, связанное однпм ii3 выходов с входом схемы управ- лентш Еьщрягч-штепеМ; др}тим — с входом регулятора поля и третьим — с входом управпешш режш.юм динамического запоминающего устройства, а входом связанное с датчиком достижения полем заданного энач-ениЯ; отличающееся тем. что, с целью улучшения качества регуянровати магнитного поля, к входу динамического запоминающего устройства ^ допопннгельно подключен выход упомянутого рег^'ТШтора поля»(/)