Устройство питания синхротрона

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. Н 05h 7,ь04

Заявлено 20Л .1970 (№ 1432626, 26-25) с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ла делам изааретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 28.VIII.1973. Бюллетень ¹ 35

УДК 621.384.6 (088.8) Дата опубликования описания 11.1.1974

Автор изооретешгя,1.1 л Д ьь ь .Jьь.".ь .L ЗМьь

О. А. Гусев!.ь

;r iV . ььй

Заявитель

УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ СИНХРОТРОНА

Изобретение относится к оборудованию ускорителей заряженных частиц, например .к устройствам питания электромагнита синхротрона, который используется как быстрый бустер для протонного синхрофазотрона.

Известны системы питания синхротронов, в которых электромагнит включен с конденсаторной батареей в резонансный контур, а,потери энергии в нем комепенсируются инвертором со звеном искусственной коммутации.

Синхротрон-бустер должен обеспечить инжекцию нескольких десятков импульсов частиц в основной ускоритель (синхрофазотрон), а затем в течение работы синхрофазотрона оустер простаивает.

Поэтому целесообразно, чтобы система питания обеспечивала ьповторно-кратковременное возоуждение резонансного контура на время инжекции частиц из бустера в синхрофазотрон. Обеспечение повторно-кратковременного режима работы бустера с большой скважностью позволит значительно уменьшить рассеяние энергии в электромагните, упростить охлаждение и сэкономить электроэнергию.

Кратковременное возбуждение бустера тем выгоднее, чем круче фронт раськач1ки контура.

Крутизна нарастания амплитуды колебаний в контуре, зависит от величины тока, потребляемого от источника питания.

В инверторе источником питания является выпрямитель. Последовательно с ним, для обеспечения нормальной работы инвертора, включают реактор. Обычно его индуктивность, рассчитываемая на допустимые пульсации тока, оказывается настолько большой, что не позволяет быстро поднять ток инвертора и затрудняет обеспечение повторно кратковременного режима питания бустера с высоким ко10 эффициентом скважности.

В предлагаемом устройстве блок управления пнвертором через коммутатор связан с генератором таковых импульсов регулируемой частоты и через второй коммутатор соединен

15 с обмоткой обратной связи, а блок управления выпрямителем через связанное с программатором суммирующее устройство соединен с датчиком тока выпрямителя и через второе связанное с программатором суммирующее

20 устройство соединен с датчиком магнитного поля синхротрона.

На фиг. 1 показана схема предлагаемо,о устройства; на фиг. 2 приведены следующие графики: а — огибающие ам плнтуд тока и на25 .пряжения электромагнита бустера; б — ток в цепи реактора 7; в — напряженние выпрямиля 4.

Схема обеспечивает до начала возбуждс гия контура включение инвертора от задающего

30 генератора 1 тактовых импульсов регулируе332795 фогримма

7роарое а

Фиг / Составитель Е. Громов

Редактор T. Орловская

Техред Т. Курилко

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

3 мой частоты через ключ 2 и блок 3 улравления на частоте, отличной от резонансной частоты контура. В этом случае контур невозбуждается, н представляет собой малое сопротивление. Напряжение выпрямителя 4 поочередно через вентили 5 и б прикладывается к реактору (дросселю) 7, в котором нарастает ток.

Когда ток достигает нужной величины, его поддерживают постоянным .при помощи системы регулирования с датчиком 8 тока, суммирующим устройством 9 и блоком 10 управления.

После, прихода синхронизирующего импульса ключ 2 отключает генератор 1, а ключ 11 подключает цепь обратной связи от обмотки

12. Инвертор переходит на резонансную частоту, и контур начинает возбуждаться.

Обратная связь по току с датчика 8 регулирует напряжение выпрямителя 4, поддерживая ток инвертора неизменным по величине.

Амплитуда колебаний в контуре нарастает почти по линейному закону.

При переходе резонансного контура |к заданному режиму сигнал от датчика И магнитного поля через суммирующее устройство 14 воздействует на источник опорного напряжения в суммирующем устройстве 9, задавая тем самым новый режим работы инвертора, на который он .переходит после окончания лереходного процесса в реакторе 7 и цепи обратной связи от датчика 8, В новом режиме инвертор компенсирует потери в резонансном контуре, а обратная связь с датчика 13,поддерживает величину мигнитного поля в электромагните на заданном уровне.

После окончания инжекции из бустера в основной ускоритель ключ 11 отключается, а ключ 2 включается, и инвертор снова переводят на несинхронную относительно частоты контура частоту. Колебания в контуре затухают.

Цепь обратной связи с,датчика 8 регулирует напряжение в выпрямителе 4 так, чтобы поднять к нужному моменту ток в реакторе 7 до исходной величины и,поддерживать его до

10 следующего возбуждения:контура,после прихода синхронизирующего импульса. Далее циклы повторяются.

Предмет изобретения

Устройство питания синхротрона, содержащее инвертор с искусственной коммутацией, блок управления инвертором, обмотку обрат20 ной связи на выходном трансформаторе, блок управления выпрямителем и датчик ма гнитного поля синхротрона, отличающееся тем, что, с целью .повторно-кратковременного возбуждения электромагнита синхротрона при

25 непрерывной работе инвертора, блок управления инвертором через коммутатор связан с генератором тактовых импульсов регулируемой частоты и через второй коммутатор соединен с обмоткой обратной связи, а блок управ30 ления выпрямителем через связанное с программатором суммирующее устройство соединен с датчиком тока выпрямителя и через второе связанное с,программатором суммирующее устройство соединен с датчиком магнит35 ного поля синхротрона.

Заказ 3520/1 Изд. № 925

Тираж 755 Подвнсно е

ЦНИИПИ Государственного комитета

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5