Устройство импульсного питания электромагнитов Советский патент 1981 года по МПК H05H7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ

I

Устройство импульсного питания электромагнитов относится к технике электрооборудования экспериментальной физики и может быть испбльзовано для питания большого количества последовательно включенных в единую токовую цепь кольцевых электромагнитов протонных синхротронов.

Известны устройства импульсног© питания, содержащие управляемый источник постоянного напряжения, подключенньй к нагрузке последовательно со вторичной обмоткой трансформатора усилителя мощности низкой частоты и дополнительной цепью обратной . связи по напряжению на вторичной обмотке выходного трансформатора для компенсации смещения рабочей точки оконечных каскадов усилителя при обратной трансформации сигнала управляемого источника постоянного напряжения Г 1

Недостатком этих устройств является необходимость точной настройки

усилителя.МОЩНОСТИ с применением пре цизионных элементов для обеспечения устойчивости его по цепи дополнительной обратной связи либо неполная компенсация смещения рабочей точки оконечных каскадов усилителя, влекущая за собой необходимость некоторого увеличения мощности оконечного каскада усиления по сравнению с вариантом точной настройки.

10

Из известных наиболее близким по технической, сущности является устройство импульсного питания электромагнитов, содержащее управляемый источник постоянного напряжения, подV5ключенный к нагрузке последовательно со вторичной обмоткой трансформатора, усилителя мощности низкой частоты, на вход которого замкнута цепь отрицательной обратной связи по напря20жению на нагрузке и дополнительная . цепь обратной связи. Второй вход дополнительной цепи обратной связи по напряжению на вторичной обмотке трансформатора через узел сравнения соединен со входом трансформаторного усили теля -мощности низкой частоты через полосовой фильтр, частотная характеристика которого согласована с характеристикой трансформаторного усилителя мощности. Дополнительная цепь обратной связи предотвращает изменение рабочей точки оконечного каскада усилителя мощности низкой частоты при трансформации напряжения через выходной трансформатор и ; 1мпульсном режиме при изменении выходного тока управляемого источника постоянного напр жения . Полосовой фильтр необходим для получения требуемых характеристик передачи сигнала отрицательной обратной связи на нагрузке ггри наличии дополнительной цепи обратной связи по напряжению иа вторичной обмотке трансформатора 2j. Недостатком известного устройства является его высокая чувствительност к изменению параметров усилителя мощ ности, так как дополнительная обратная связь по напряжению на вторич ной обмотке трансформатора является положительной. Это повышает требования к элементам и точности настройки для предотвращения воз}шкновен;ия генера1ши. Цель изобретения - повьшение стабильности, параметров усилителя мощности низкой частоты и повышение надежности работы устройства. Цель достигается тем, что в устройстве импульсного питания электромагнитов, содержащем управляемый источник постоянного напряжения,,под ключенный к нагрузке последовательно со вторичной обмоткой трансформатора усилителя мощности низкой час тоты, на вход которого замкнута цепь отрицательной обратной связи по напряжешоо на нагрузке и дополнительная цепь обратной связи, в цепь тока нагрузки установлен датчик скорости изменения тока в нагрузке, выход которого подключен на вход цепи дополнительной обратной связи. На чертеже дана принципиальная схема устройства. Управляемый источник 1 постоянного напряжения и выходная обмотка 2 трансформатора 3 включены последовательно с обмоткой 4 электромагнита и датчиком 5 скорости изменения тока Выход усилителя 6 мощности подключен к выходному трансформатору 3, а на входы усилителя 6 мощности замкнута цепь обратной связи по напряжению с атчиком 7 напряжения и дополнительная обратная связь с .выхода датчика 5 скорости изменения тока. В качестве датчика 5 скорости изменения .тока кольцевых электромагнитов проточных синхротронов может быть использована одна из измерительных обмоток любого из электромагнитов, включенных последовательно в единую токовую цепь. Устройство работает следующим образом. Сигналом управления на вход управляемого источника 1 формируется необходимый импульс тока в обмотке 4 электромагнита. Пульсации напряжения управляемого источника 1 через датчик 7 напряжения и усилитель 6 мощности вырабатывают на обмотке 2 трансформатора 3 ЭДС, фаза которой противоположна фазе пульсаций напряжения управляемого источника 1 постоянного ьапряжекия. Постоянная составляющая задержится в датчике 7 напряжения, в качестве которого в этом случае используется CR-цепь. Сигнал дополнительной обратной связи с датчика 5 скорости изменения тока удерживает рабочую точку оконечного каскада усилителя 6 мощности низкой частоты при трансформации напряжения через выходной трансформатор 3 в импульсном режиме при И314ене ши выходного тока управляемого источ1шка 1 постоянного напряжения. Эта дополнительная обратная связь является отрицательной для сигнала вырабатываемого усилителем 6 мощности, поэтому изменение параметр ров усилителя в широких пределах не влияет существенно на его устойчивость. Использование дополнительной обратной связи по скорости изменения тока исключает необходимость использования в усилителе мощности прецизионных элементов и точной настройки его по каналу дополнительной обратной связи. Это существенно снижает чувствительность к изменению параметров усилителя мощности и повыщает Надежность работы устройства в ответственных системах, каковой является система питания протонного синхротрона. Формула изобретения Устройство импульсного питания электромагнитов, содержащее управляемый источник постоянного напряжения, подключенный к нагрузка последовательно со вторичной обмоткой трансформатора усили еля мощности низкой частооы, на вход которого замкнута цепь отрицательной обратной, связи по напряжению на нагрузке и дрполнительг ная цепь обратной связи, отличающееся тей, что, с целью повьппения стабильности параметров усилителя мощности и повьшения надежности работы устройства, в цепь тока нагрузки установлен датчик скорости изменения тока в нагрузке, выход

которого подключен на вход цепи дополнительной обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1,Васильев С. Н.Гусев О. А., Ковалевский И. И.Кофман В. М«, Рожков В. и. и Федоров В. Д. Система питания импульсного электромагнита.

1000А, 200В. Препринт Г-0315, НИИЭФА, Л., 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 574ПЗ, кл. Н 05 Н 7/04, 1976.