Автоматическая система удержания плазменного шнура

 

(72) Автор изобретения

С. М. Нафгулнн (7I) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКА Я СИСТЕМА УДЕРЖАНИЯ

ПЛАЗМЕННОГО ШНУРА

Изобретение относится к высокогемпе: ратурной плазменной технике и может быть использовано для уцержания плазмен ного шнура в равновесии в экспериментальных термояцерных установках типа

Токамак с медным кожухом и обмотками управления, расположенными снаружи медного кожуха.

Известна автоматическая система для удержания плазменного шнура на установ- ке OA,ÌÌ 1 J. Установка выполнена с превоцящим- кожухом из алюминия и с обмотками управления, расположенными внутри кожуха.

Система состоит из цатчика смещения, усилителя напряжения, усилителя мощности на транзисторах и обмоток yïpaâëáéèÿ.

Обмотки управления и цагчик смещения шнура размещены внутри кожуха.

Усилит ь мощи и на транзисторах 20 может обеспечить необходимую величину напряженности управляющего магнитного поля только при расположении: обмоток управления внутри проводящего кожухе что приводит к усложнению конструкции установки.

Увеличение мощности усилителя за счет повышения количества транзисторов приводит к снижению надежности работы устройства.

Известна агоматическая система цля удержания плазменного шнура на установке Токамак с медным кожухом и обмотками управления, расположенными снаружи медного кожуха(2). Две обмотim управления подключены разцельно к резонансным инверторам на управляемых вентилях, к управляющим входам которых подключены последовательно формирующие устройства и распределители импульсов, поцключенные к раздельным выходам преобразователя аналогового сигна ла, общий вход которого соединен с вы« ходом усилителя напряжения.

Резонансный инвертор на тиристорах позволяет получать токи в обмотках управления полусинусоидальной формы порядка десятка килоампер. Амплитуда тока по884 ф раздельным выходам преобразователя аналогового сигнала а к упоавляющим выходам резонансного инвертора no@ ключены последовательно формирующие устройства и распределитель импульсов, подключенные к тем же выходам. преобразователя аналоговоr о сигнала.

Резонансный инвертор, наналогичный инвертору, применяемому в прототипе(2), выполняет функцию процесса регулирования изменением скважности импульсов тока в обмотке управления и отличается тем, что работает от импульсов управления как при положительном напряжении сигнала смещения шнура, так и отрицательном.

В качестве переключателя полярности тока используются другой инвертор црото типа(2), в котором вместо коммутирующего конценсатора включается обмотка управления и переключение тока производится только при изменении полярности напряжения сигнала смещения плазменного шнур&.

При изменении направления движения плазменного шнура и, соответственно, изменении полярности напряжения сигнала смещения шнура работает один резонансный инвертор, в котором напряжение коммутирующего конценсатора, сохраняется такой величины, как это требуется для процесса регулирования, и нет потерь времени на дополнительную перезарядку.

Этим обеспечивают быстродействие системы. .Сокращение числа управляющих и компенсирующих обмоток вдвое упрощает кон струкцию установки.

Последовательное соединение резонансного инвертора и переключателя полярности тока, выполненного на тиристорах, защищает систему от случайных импульсных помех, которые могут возникнуть в отдельных цепях блоков управления для запуска инвертора и переключателя полярности. Ток в обмотке управления воз.—, никает только тогда, когда импульсы управления подают синхронно как на инвертор тока, так и на переключатель тока, На фиг. 1 представлена схема автоматической системы, на фиг. 2 - схема резонансного инвертора и переключателя полярности тока.

Система удержания плазменного шнура содержит плазменный шнур I, медный кожух 2, датчик смещения 3, интегратор

4. усилитель напряжения 5, преобразо.— i ватель 6, распрецелитель 7, формирующее устройство 8 инвертора, резонансстояннная, длительность полупериода им пульса также постоянная. определяемая параметрами пепи A Ñ. Процесс регулирования cpeaHet o значения управляющего магнитного поля осуществляется измене нием скважности импульсов тока в обмот ке управления. И зависимости от направ ления отклонения шнура и соответственно полярности напряжения сигнала смещенйя будут работать один или другой резонанс-щ ные инверторы, а токи в обмотках управления будут создавать управляющие магнитные поля, компенсирующие отклонение плазменного шнура.

Однако в известном устройстве име- 1$ ются недостатки.

При работе инвертора сила тока в обмотке управления определяется суммой напряжения источника питания и напряжения коммутирующего конценсато- ра. Если плазменный шнур удерживается в одном направлении, то полярность направления сигнала смещения сохраняет определенный знак и работает один инвертор. Когда плазменный шнур изме.няет направление движения, то полярность направления сигнала смещения изменяется и начинает работать другой инвертор. Первый импульс тока в другой обмотке управления определяется сумЗЕ мой напряжения источника и напряжением уже цругого коммутирующего конден сатора, которое может отлича ься от величины напряжения коммутирующего конденсатора предыдущего инвертора . Выз- 3$ ванное этим нарушение процесса регулирования может быть восстановлено через один или два очередных импульса управления. При частом изменении направления движения шнура происходит 40 снижение быстродействия системы управления.

Наличие двух основных обмоток управления и двух дополнительных обмоток, предназначенных для компенсации неве- 4$ ценных ЭДС от неуправляемых вертикальных магнитных пмей, при удержании шнура по. горизонтали, конструктивно усложняет установку.

Белью изобретения является повыше- $6

we быстродействия устройства.

Йля этого в автоматической системе удержания .плазменного шнура к одной обмотке управления последовательно под= соединены .резонансный инвертор и переключатель полярности тока на управляемых вентилях, к управляющим входам которого подключены формирующие устройства, включенные непосредственно к

Источники -информации, принятые во внимание при экспертизе

1.АидЕ s0h Х4," Feedback. CcetroR Ъог

Р8очтю еiриМГщп ig огrnak",Nuclear

FucSion,(4),397fo, р. 62.9.

5 782 ный инвертор 9, формирующее устройство 10 переключателя тока; переключатель полярности тока ll, обмотку управ ления 12, коммутирующий конденсатор 13, источник постоянного напряженна 14, ти- s ристоры инвертора 15, 16 и тиристоры переключателя тока 17, 18.

Устройство работает следующим образом, При смещении плазменного шнура 1 16 от установившегося положения, напряжение сигнала датчика смещения 3 после интегратора 4 подаегса на вкод усилителя напряжения 5, Напряженке сигнала смещения после усиления подается íà IS вход преобразователя 6, который преобразует аналоговое напражение сигнала в период импульсов для запуска тиристоров резонансного инвертора 9 н переключателя полярности тока 11. 20

Преобразователь 6 имеет два выкода, соединенные с двумя каналами управления. В зависимости ol полярности напряжения сигнала смещения, импульсы про, ходят по одному или другому каналу, 2s

Зля запуска резонансного инвертора 9 обоа канала соединены с распределителем 7, который производит деление числа импульсов на два и поонередно включает формирующие устройства 8, соеди- зо пенные с управляющими входами ти ясгоров 15 и 16.

Во время работы автоматической системы распределитель и инвертор работают непрерывно и независимо от того, по какому каналу проходят импульсы.

Инвертор 9, кроме изменения скважности импульсов тока в обмотке управления, производит перезарядку коммутирующего конденсатора 13, необходимую для работы системы. Частота включения тиристоров каждой группы 15 или 16 в два раза меньше частоты импульсов преобразователя 6.

Для запуска переключателя полярнос- ти тока 11 один канал включен через

554 6 формирующее устройство 10, на управ ляющие вкоды ти, исгоров 17, а другой канал «через формирующее устройство

10 - на управляющие входы тиристоров

18. Частота включения тирисгоров каж. дой группы 17 или 18 равна частоте импульсов преобразователя 6.

Таким образом, в зависимости от полярности напряжения сигнала смещениа работают тиристоры группы 17 или группы 18 и ток в обмотке управления прокодиг в одном или обратном ему направлении.

Формула иэобрегени я

Автоматическая система удержания плазменного шнура, содержащая две обмотки управления, подключенные к двум резонансным инверторам на управляемых вентилях, формирующие устройства, распределители импульсов, преобразователь аналогового сигнала, î t л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства к одной обмотке управления последовательно подсоединены резонансный инвертор и переключатель полярности тока на управлямык вентиляк, к управляющим входам которого подкл.очены формирующие устройства, включенные к раздельным выходам преобразователя аналогового сигнала, а к управляющим входам резонансного инвертора подключены последователь но формирующие устройства и распределитель импульсов, подключенные к тем же выходам преобразователя аналогового сиг

HBJtB

782554

У

Составитель В. Егоров

Техред > ТенеР, КорректорО. Билак

Редактор Е. Хейфиц

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

Заказ 648 Тираж 45О Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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