Источник электропитания обмотки полоидального поля токамака

 

ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОБМОТКИ ПОЛОИДАЛЬНОГО ПОЛЯ ТОКАМАКА, содержащий вентильный п-секционный преобразователь, блок коммутации, компаратор, выход которого соединен с входом управления каждой секции вентильного преобразователя кроме одной секции, непосредственно связанной с одним из выводов источника электропитания и с входом блока задержки времени, командное устройство запуска, соединенное с входами управления тиристорных ключей, блок измерения тока, соединенный последовательно с нагрузкой, выход которого подключен к входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и функциональных возможностей схемы., блок коммутации содержит (п-1) тиристорных ключа и 2(п-1) диодных ключа, выводы секций вентильного преобразователя и тиристорные ключи образуют последовательную цепь, крайние выводы которой являются соответственно положительным и отрицательным выводами источника электропитания , при этом тиристорные ключи включены между секциями вентильного преобразователя согласно, диодные ключи включены между выво (Л дом каждой из секций, не связанным с выводом источника электропитания, и одноименным выводом источника электропитания согласно, выход блока задержки времени соединен с входами управления каждой секции вентильного преобразователя, кроме непосредственно связанной с первым а выводом источника электропитания, а и к входам управления тиристорных а: ключей подключен выход устройства ел запуска.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692842/24-21 (22) 19.01.84 (46) 07,02.86. Бюл. № 5 (72) И,В.Кирпичев и Ф.M.Ñïåâàêoâà (53) 621.384.6(088.8) (56) S. Tamura, R.Shimada "А. с voltage behaiior of poloidal field

power supply for IT-60" Proc. of

the 8Ф symposium on Eng. problems

of fusion research v. I San-Francisco Gal. 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1103334, кл. С 21 В i/00, Н 05 Н 1/00, 1983. (54)(57) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

ОБМОТКИ ПОЛОИДАЛЬНОГО IIOJISI ТОКАМАКА, содержащий вентильный и-секционный преобразователь, блок коммутации, компаратор, выход которого соединен с входом управления каждой секции вентильного преобразователя кроме одной секции, непосредственно связанной с одним из выводов источника электропитания и с входом блока задержки времени, командное устройство запуска, соединенное с входами управления тиристорных ключей, блок измерения тока, соединенный послеÄÄSUÄÄ 1166657 А (511 ф Н 05 Н 1 00 довательно с нагрузкой, выход которого подключен к входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и функциональных возможностей схемы, блок коммутации содержит (n-1) тиристорных ключа и 2(n-1) диодных ключа, выводы секций вентильного преобразователя и тиристорные ключи образуют последовательную цепь, крайние выводы которой являются соответственно положительным и отрицательным выводами источника электропитания, при этом тиристорные ключи включены между секциями вентильного преобразователя согласно, диодные ключи включены между выводом каждой из секций, не связанным с выводом источника электропитания, и одноименным выводом источника электропитания согласно, выход блока задержки времени соединен с входами управления каждой секции вентильного преобразователя, кроме непосредственно связанной с первым выводом источника электропитания, и к входам управления тиристорных ключей подключен выход устройства запуска.

1 1

Изобретение относится к системами электропитания токамаков ° Одной из особенностей источников электропитания полоидального поля является нелинейный характер нагрузки и ,необходимость, снижения напряжения обмотки с ростом ее тока.

Цель изобретения — повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей схемы за счет использования тиристорных и диодных ключей, установленных между секциями преобразователя.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства (пример управляемого вентильного преобразователя, состоящего из 3 секций), на фиг. 2 — эпюры тока и напряжения обмотки и схемы силовых цепей.

Управляемый вентильный преобразователь содержит секции 1,2,3, между которыми включены тиристорные ключи 4 и 5 блока 6 коммутации.

Положительные выходные выводы секций 2 и 3 вентильного преобразо— вателя соединены с положительным выводом источника электропитания диодными ключами 7 и 8. Отрицательные выходные выводы секций 1 и 2 вентильного преобразователя соединены с отрицательным выходным выводом источника электропитания диодными ключами 9 и 10. Последовательно с одним из выводов источника электропитания соединен блок 11 измерения тока (например, трансформатор постоянНОГО ТОКИ), ВЫХОД КОТОРОГО ПОДКЛЮ чен к компаратору 12. Выход последнего присоединен к входам управления секций 1 и 2 вентильного преобразо— вателя и к блоку 13 задержки. Выход блока 13 задержки подключен к входам управления секций 1 и 2 вентильного преобразователя.

Выход устройства 14 запуска под— ключен к входам управления тиристорных ключей 4 и 5.

Нагрузкой источника электропитания является обмотка 15 полоидального поля, В начале формирования импульса секции вентильного преобразователя открываются, устройство 14 запуска посылает импульс на открытие тиристорных ключей 4, 5, и в обмотке 15 полоидального поля начинает нарастать ток. Эпюри тока и напряжения обмотки, а также схема силовых цепей

166657 1

55 изображены на фиг. 2а. Диодные ключи 7-10 при этом заперты напряжениями секций 1-3 вентильного преобразователя и ток по ним не протекает.

В момент t ток обмотки полоидального поля 15 достигает 1/3 максимального значения, и требуется снижение напряжения, компаратор 12, на вход которого поступает сигнал от блока 11 измерения тока, воздействует на секции 1 и 2 вентильного преобразователя, переводя из в инверторный режим. Одновременно запускается блок 13 задержки. Как только меняется полярность на зажимах секций 1 и 2 вентильного преобразователя за счет инверторного режима (фиг. 2б), тиристорные ключи 4 и 5, а также секции 1 и 2 вентильного преобразователя перестают пропускать ток. К обмотке 15 полоидального поля подключена секция 3 вентильного преобразователя через диодный ключ 8, Блок 13 задержки через интервал времени д t

z необходимый для спада до нуля тока секций 1 и 2 вентильного преобразователя и тиристорных ключей 4 и 5, посылает сигнал на открытие секций 1 и 2 в выпрямительном режиме с углом регулирования, соответствующим углу регулирования секции 3 вентильного преобразователя.

Теперь секции 1-3 вентильного преобразователя присоединены к нагрузке параллельно через диодные ключи 7-10 (фиг. 2в). В дальнейшем ток обмотки полоидального поля нарастает до величины, втрое превышающей ту, при которой происходило переключение.

В случае необходимости повторного увеличения напряжения обмотки полоидального поля при уменьшении ее тока переход с параллельного соединения секций 1-3 вентильного преобразователя на последовательное осуществляется посылкой импульса устройства 14 запуска тиристорным ключам 4 и 5 при выпрямительном режиме работы секций 1-3 вентильного преобразователя. Как только открываются тиристорные ключи 4 и 5, диодные ключи 7-10 запираются встречным напряжением секций 1-3 вентильного преобразователя.

Аналогично осуществляется работа схемы при другом числе секций вентильного преобразователя.

11б6657

1166657

Техред А. Бабинец Корректор А. Зимокосов

Редактор П. Горькова

Заказ 654/1

Тираж 767 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул .Проектная, 4