Устройство для защиты сверхпроводящего магнита при возникновении в нем нормальной фазы

 

О П И С А Н И Е 005!2530

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.74 (21) 2048357/24-7 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 24.06.76 (51) М. Кл.з Н 02Н 7, 00

Н 01F 7/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.925 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

H. И. Емельянов и В. В. Нестеров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО

МАГНИТА ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ В НЕМ НОРМАЛЬНОЙ

ФАЗЫ

Изобретение относится к устройствам для защиты сверхпроводящих магнитов и может быть использовано в системах питания электрофизического оборудования.

B процессе работы сверхпроводящего магнита по,ряду причин может произойти переход части сверхпроводника в нормальную фазу. Выделение энергии на образовавшемся при этом и все расширяющемся участке 10 сверхпроводника с омическим сопротивлением может привести к разрушению магнита.

Для быстрого вывода энергии из магнита при возникновении в нем нормальной фазы необходимо своевременное обнаружение ее появления.

Известно устройство для защиты сверхпроводящего магнита при возникновении в нем нормальной фазы, содержащее датчик нормальной фазы с компенсацией индуктивной составляющей напряжения магнита с помощью дополнительной:несверхпроводящей обмотки, намотанной совместно со сверхпроводящей, или с помощью компенсационного моста, подключенного к концам обмотки сверх- 25 проводящего магнита и к его средней точке.

Выход датчика нормальной фазы через пороговый элемент с четной статической характеристикой и соединен со входом исполнительного органа защиты магнита. 30

Недостатком пзвестього устройства является его низкая надежность. Из-за неабсолютной компенсации в датчике индуктивной составляющей напряжения магнита пороговый элемент может сработать при отсутствии сигнала нормальной фазы. Эта возможность обусловливается тем, что для своевременного выявления сигнала нормальной фазы чувствительность порогового элемента должна составлять несколько мплливольт, а напряжение на магните при вводе энергии может достигать значения до 1 кв. В настоящее время для питания магнитов используют тиристорные выпрямители, обладающие большим значением пульсаций выпрямленного,напряжения. Сглаживание пульсаций в сильноточных цепях (10" — 10" А) более чем в 20 — 30 раз увеличивает габариты источника питания и его стоимость . Для обеспечения нужной стабильности тока в сверхпроводящих магнитах и не требуется благодаря их высокой добротности такое сильное подавление пульсаций ,напряжения источника питания. Однако пульсации напряжения на магните вызывает срабатывание порогового элемента, при этом появление задержанного импульса,на выходе блока задержки может совпасть со вторичным срабатыванием порогового элемента в последующих периодах пульсаций напряжения на магните. В результате импульс проходит че5 j 253ij

Составитель Л. Корнеева

Техред Е, Подурущина

Корректор Л. Когова

Редактор В. Левитов

Заказ 1316/! Изд, ¹ 1336 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета >Министров ГССР по делам з. 6ретений и открьпий

113035, Москва, >К-35, Раугпскаи ",аб.. д. 4/5

Типогра(рия, пр. Сапунова, 2 рез схему совпадений,на схему управления током мяпннтя и происходит ложг!Ое срябяты ванне всего устройстьа в целом.

Цель изобретения — повышение наде>кностп работы устройства для защиты сверхпроводящего магнита.

Сущность изобретения заключается в том, что между выходом упомянутого порогового элемента входом исполнительного органа соленоида включены последовательно соединенные блок время-амплитудного преобразователя со сбросом и компаратор.

Блок-схема устройства представлена >!а

",åðòåæå, где 1 — датчик нормальной фазы;

2 — пороговый элемент; 3 — время-амплитудный преобразователь; 4 — компаратор; 5— исполнительный орган защиты магнита.

Выход датчика нормальной фазы 1 подключен ко входу порогового элемента 2, выход которого соединен со входом блока время-ам- 20 плитудного преобразователя со сбросом 3.

Выход преобразователя 3 через компаратор

4 связан со входом испольнительного о|ргана системы защиты магнита 5. Пороговый элемент 2 может быть построен по любой из из- 25 вестных .или предложенных схем, обеспечивающих четкую статическую характеристику и необходимое значение чувствительности порядка 2 мв. В частности, может быть использован триггер Шмитта с предварительным 30 усилением и детектированием сигнала датчика нормаль ной фазы. B качестве время-амплитудного преобразователя 3 может быть применена любая из известных или предложенных схем, Обеспечивающая преобразование 35 сигналов длительностью порядка 100 мсек и возврат преобразователя в исходное состояние при снятии входного сиг" àëà. В частности, может быть использован генерато1> пилообразного напряжения, в котором начало и 40 длительность процесса генерации определяются внешним управляющим сигналом. Реализация компаратора 4 определяет я выходными параметрами преобразователя 3 и входными исполнительного органа 5. Других специальных требований к элементам устройства не предъявляется.

Устройство работает следу!Ощим образом.

При наличии cиг!(3.13 ня l3ыходе дi!Тч!!!(» 1 из-зя возникновения нормальной фазы срабатывает пороговый элемент 2, выходное напряжение которого поступает на вход блока время-амплитудного преобразователя 3 Преобразователь 3 переводится в режим преобразования. Напряжение на его выходе спустя время /!, большее, чем период пульсаций напряжения на магните Т, достигает значения порога срабатывания компаратора 4. Последний срабатывает и включает испьпательный орган защиты сверхпроводящего магнита.

При срабатывании порогового элемента 2 из-за пульсаций напря>кения на магните напря>кение на выходе преобразователя 3 не успевает вырасти до значения порога срабатывания компаратора 4 к моменту возврата элемента в начальное состояние.

При возврате элемента 2 в начальное состояние происходит сброс преобразователя 3 в нулевое исходное положение. Таким образом, лож: ое срабатывание предотвращается, что дает возможность, используя предлагаемое устройство в системах защиты сверхпроводящих магнитов, значительно снизить требования к пульсациям напряжения источников питания.

Формула изобретения

Устройство для защиты сверхпроводящего магнита при возникновении в нем нормальной фазы, содержащее датчик нормальной фазы, выход которого через пороговый элемент связан со входом исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности срабатывания, между выходо"! порогового элемента и исполнительным органом вк,иочень! последовательно соединенные блок гремя-амплитудного преобразователя со сбросом и компяратор.