Устройство для формирования импульсных магнитных полей

 

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК А (19) (И) МЮ Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1791236/26-25 (22) 30.05.72 (46) 07.11.83. Вюл, М 41 (72) В.В.Ивашин и Э.Г.Фурман (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте (53) 621.384.6(088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содержащее электромагнит с обмоткой возбуждения, накопительные конденсаторы, коммутирующие элементы, дроссель насыщения, источник питания, подключенный через цепь из последовательно соединенных катушек индуктивности, тиристора и схемы управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, обмотка возбуждения электромагнита выполнена в виде двух параллельных ветвей, между выводами которых включены накопительные конденсаторы, причем начало одной ветви соединено через тиристор и одну обмотку дросселя насыщения с концом другой ветви, начало которой через диод и дрдгую обмотку дросселя присоединено к концу первой ветви.

430808

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано для создания магнитного поля в ускорителях (бетатрон, синхротрон), а также в схемах для получения магнитных полей и в других областях электротехники, Известно устройство для создания импульсных магнитных поЛей в бетатронах, содержащее электромагнит с обмоткой возбуждения, накопительные емкости, коммутирующие элементы насыщения, источник питания, подключенный через-.цепь последовательно соединенных катушки индуктивности, тиристора и схемы управления. 15

Известное устройство содержит большое количество коммутирующих приборов (не менее четырех), схема питания при их использовании весьма сложна. 20

Цель изобретения — упрощение схемы питания электромагнита ускорителя повышение ее работы, обеспечение воэможности формирования импульсов тока квазитреугольной формы и регу" 25 лирования величины магнитного поля электромагнита ускорителя, а также возможности параллельной работы двух отдельных электромагнитов ус-. корителей.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве намагничивающая обмотка электромагнита разбита на две параллельные ветви, между выво дагли которых включены накопительныь конденсаторы, причем начало одной ветви соединено через тиристор и одну,обглотку дросселя насыщения с концом другой ветви, начало которой через диод и другую обмотку дросселя насыщения подключено к концу пер- 40 вой ветви, а источник питания подключен к средним точкам обмоток параллельных ветвей через тиристор и катушку индуктивности.

Это позволяет получить в бетатро- 45 не с импульсной схемой питания электромагнита однополярные режимы работы конденсаторных батарей по напряжению, а электромагнита по току, используя только два коммутирующих прибора, и обеспечить равномерную плотность тока в параллельных ветвях обмотки электромагнита или обеспечить параллельную работу двух электромагнитов бетатронов, 55

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая. схема предлагаемого устройства,, используемого для питания электромагнита бетатрона; на фиг. 2 — эпюры токов и напряже- 60 ний в схеме на фиг. 1.

Намагничи вающая обмотка разбита на две параллельные ветви 1 и 2, к концам которых подключены накопительные конденсаторы 3 и 4. Начало каж- 65 дой обмотки соединено с концом другой обмотки соответственно через тиристор 5 и диод б. Последователь« с диодом включен дроссель 7 насы щения, обмотка подмагничивания которого включена последовательно с тиристором 5. Источник питания через тиристор 8 и катушку 9 индуктивности подключен к средним точкам параллельных ветвей обмотки.

Устройство работает следующим . образом.

В исходном состоянии накопительные конденсаторы 3 и 4 заряжены до требуемого уровня напряжения эпюры напряжений Ос и О + (Щг, 2) . Для заряда конденсаторов 3 и 4 можно тиристор 8 в цепи ввода энергии зашунтировать резистором или перед началом работы схемы питания со схемы управления (не показана! подать стартовый импульс на запуск тиристора 8. С приходом управляющего импульса на тиристор 5 конденсаторы 3 и

4 начинают разряжаться соответственно на обмотки 2 и 1. При этом ток конденсатора 4 j „ замыкается через обмотку 1, а ток конденсатора 3 Эн через обмотку 2. При полном разряде кснденсаторов 3 и 4 включается диод 6, и дроссе1гь насыщения 7 начинает перемагничиваться. В момент времени 1з (фиг. 2) дроссель 7 насыщается током разряда емкостей 3 и 4 через диод б тиристор 5 обесточивается и выключается, При этом токи в конденсаторах 3 и 4 изменяют направление, так как ток обмотки 2 замыкается через конденсатор 4, а ток обмотки 1 — через конденсатор 3, и конденсаторы заряжаются до напряжений той же полярности ° В момент времени 1З или несколько позже подается импульс на. запуск тиристора 8, и в течение промежутка t — t + в контур вводится энергия, компенси;руюг-.гая потери в нем — импульс тока пОдзаряда колебательного контура

Импульс на запуск тиристора Ь можно подать с обмотки дросселя 7 насыщения или с дросселя насыщения, стоящего последовательно с тиристором 5 или конденсаторами 3, 4, так как в любом случае в момент времени

4 дроссель насыщения перемагничивается. При равных собственных индуктивностях обмоток 1 и 2 токи в них одинаковы, так как равны емкости конденсаторов 3 и 4, индуктивная связь обмоток в этом случае не обязательна. Поэтому обмотки 1 и 2 могут быть обмотками намагничивания отдельных электромагнитов ускорителей. Совместная работа двух электро магнитов ускорителей часто требуется, например, в дефектоскопии, при облучении изделий в пересекающихся пучках и т.д, 430808

ЦУ.

4iz

Редактор 3. Зублетова Техред Л,Мартяшова Корректор Л. Патай

Заказ 10823/1 Тираж 845 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