Система питания индуктора термо-ядерной установки tokamaka

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ о >817748 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 171077 (21) 2528304/18-25 (я)м. к.

0 21 8 1/00 с ирисоедмнением заявки Н4

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300 381, Бюллетень N9 12 (53) УДК 621.384..6(088.8) Дата опубликования описания 300381 (72) Авторы изобретения

Ф. М. Спевакова и А. M. Столов (71) Заявитель

1 (54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ИН УКТОРА ТЕРМОЯДЕРНОЙ

УСТАНОВКИ TOKAMAKA

Изобретение относится к системам питания термоядерных установок.

Известно, что в системах питания обмотки индуктора для снижения потребляемой мощности и электродинамических сил, действующих на обмотку, применяется питание двухполярным током 51) и (2).

Известна также система питания индуктора, содержащая управляемый 10 вентильный преобразователь с механическим реверсором в качестве источника питания, четыре управляемых вентиля и активное сопротивление, шунтированное коммутатором 3). . 15

Однако применение механического реверсора приводит к тому, что между моментом достижения отрицательныь» то ком нуля и началом нарастания тока положительной полярности возникает 2О .интервал времени, в течение которого прекращается передача энергии плазме. Величина этого интервала определяется динамическими свойствами реверсора и достигает, обычно, време- 25 ..ни 0,1-0,2 с. Такой перерыв в передаче энергии плазме является недопустимым.

Цель изобретения — уменьшение вре.мени прекращения передачи энергии gp плазме при реверсе тока обмотки индуктора и ликвидации отрицательной производной в кривой нарастания тока плазмы при перемене знака тока обмотки индуктора.

Поставленная цель достигается тем, что к положительному полюсу преобразователя подключены аноды двух управляемых вентилей, катоды которых подсоединены к разным полюсам нагрузки, а к отрицательному полюсу преобразователя подключены катоды двух других управляемых вентилей., аноды которых подсоединены к разным полюсам нагрузки.

Кроме того, обмотка индуктора шунтирована емкостью.

На фиг. 1 представлена предлагаемая схема систеьы питания индухтора; на фиг. 2 - кривые изменения тока индуктора и плазмы термоядерной установки Т-10М (момент времени, равный нулю, соответствует началу нарастания тока плазмы).

Вентильный преобразователь 1 питает контур обмотки индуктора 2. В начальной части цикла работы токамака коммутатор 3, шунтирующий активное сопротивление 4, замкнут и контактные системы 5 и 6 механического ре- .

817748

25 версора замкнуты, а 7 и 8 разомкнуты. За некоторое время перед началом возникновения тока в плазме, преобразовЯтель 1 открывается в выпрямительном режиме, и ток в обмотке индуктора начинает нарастать в отрицательном направлении. В момент, ког5 да ток обмотки достигает заданной величины 3„, преобразователь 1 переводится в инверторный режим и размыкается коммутатор 3. К обмотке индуктора прикладывается сумма напряжений инвертора и падения напряжения на сопротивлении 4. В тороидальной камере образуется и начинает нарастать ток плазмы. Ток индуктора нри этом спадает, и, когда спа- 35 дает до сравнительно малой веЛичины (примерно за 0,1-0,2 с до момента соответствующего нулю тока индуктора), посылаются сигналы на размыкание-контактных систем 5 и 6, замы-, 2О канне коммутатора 3 и одновременно на поджиг управляемых вентилей 9 и

10. Ток из контакТных систем 5 и 6 коммутирует в вентили 9 и 10 и спадает до нуля под влиянием приложенного к вентилям отрицательного напряжения. После достижения током нулевого значения вентили 9 и 10 гаснут, и посылаются сигналы на отпирание преобразователя 1 в выпрямительном режиме, открытие вентилей

11, 12 и замыкание контактных систем 7 и 8 ° В течение интервала времени, пока не замкнутся контакты систем 7 и 8, ток замыкается через вентили 11 и 12. После замыкания 35 контактов 7 и 8 вентили 11 и 12 гаснут. Ввиду того, что за время срабатывания контактных систем, ток вентилей меняется от 0 до 0,1-0,15 3 вентили 9-12 должны быть рассчитаны на 4Q малые токи и малую длительность их протекания. При такой схеме интервал времени, в течение которого энергия в плазму не поступает, определяется временем восстановления вентильных свойств вентилей 9 и 10. Если использовать в качестве таких вентилей тиристоры, то это время составит менее сотни микросекунд. Для того, чтобы за это время напряжение обмотки индуктора не менялось, обмотка шунтируется емкостью 13.

Формула изобретения

1. Система питания индуктора тер-, моядерной установки токамака, содержащая управляемый вентильный преобразователь с механическим реверсором в качестве источника питания, четыре управляемых вентиля и активное сопротивление. шунтированйое коммутатором, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения времени прекращения передачи энергии плазме при реверсе тока обмотки индуктора, к положительному полюсу .преобразователя подключены аноды двух управляемых вентилей, катоды которых подсоединены к разным полюсам нагрузки, а к отрицательному полюсу преобразователя подключены катоды двух других управляемых вентилей, аноды которых подсоединены к разным полюсам нагрузки.

2. Система питания по п.1, о т— л и ч а ю щ а я с .я тем, что, с целью ликвидации отрицательной производной в кривой нарастания тока плазмы при перемене знака тока обмотки индуктора, эта обмотка шунтирована емкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Глухих В. A., Монсзон H. A. u

Чураков Г. Ф. Изв. AH СССР, сер.

"Энергетика и транспорт", 1975, В б, с.22,24.

2. Бондарчук Э. H. и др. Электромагнитная система демонстрационного термоядерного реактора-токамака Т-20.

Препринт Б-0317, Л., НИИЭФА, 1976, с.26.

3. Солодухо Я. Ю. и др. Тиристорный электропривод постоянного тока., N. "Энергия", 1971, вып. 431, с.18 (прототип).

8.17748

Составитель Е. Медведев

Редактор Е. Дичинская Техред М. Лоя Корректор.С. Шекмар °

Заказ 1474/66 . Тираж 476 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Па.ент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4