Импульсный источник питания секционированной нагрузки

 

О П И С А Н И Е 837237

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 11.01.80 (21) 2859203. 18-21 (51) М. Кл. С 21 В 1/00 с присоединением заявки—

Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.03.82. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.82 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384.6 (088.8) Г

Б. А. Ларионов, Н. А. Моносзон, Ф. М. Спевакова и А. М. Сголов

« .;.1

t с (l (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

СЕКЦИОНИРОВАН НОЙ НАГРУЗКИ

Импульсный источник питания секционированной нагрузки относится к области систем питания термоядерных установок, установок с применением 8-пинчей и систем накачки ОКГ.

В ряде случаев для питания секционированной нагрузки импульсами тока, особенно при требуемых больших запасах энергии, используются индуктивные накопители (1).

Данные накопители применены лишь для нелинейных нагрузок, не требующих высокой идентичности параметров.

Наиболее близким техническим решением является импульсный источник питания, содержащий трансформаторный индуктивный накопитель, источник постоян ного тока, активные сопротивления и коммутаторы (,2).

Схема трансформаторного накопителя обладает следующими недостатками: напряжение обмоток накопителя, коммутаторов и нагрузки относительно земли равно суммарному напряжению контура; для устранения потерь во вторичном контуре при накоплении энергии использован замыкатель.

При больших мощностях нагрузки может потребоваться применение нескольких замыкателей, что связано с дополнительными мероприятиями по обеспечению равномерного распределения тока между ними.

Цель изобретения — снижение напря5 жения обмоток накопителя, коммутационной аппаратуры и нагрузки относительно земли.

Это достигается тем, что в известном импульсном источнике питания секционированной нагрузки, содержащем трансформаторный индуктивный накопитель, источник, постоянного тока, активные сопротивления и коммутаторы, обе обмотки накопителя выполнены секционированными, секции первичной обмотки соединены по последовательно-поочередной схеме с активными сопротивлениями, шунтированными размыкателями, секции вторичной обмотки соединены по последовательнопоочередной схеме с секциями нагрузки, в контур вторичной обмотки включен диод и в каждом из последовательных контуров (первичном и вторичном) заземлена одна точка.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого импульсного источника питания; на фиг. 2 — потенциальные диаграммы, Схема содержит секции 1, 2, 3 и 4 первичной обмотки накопителя, размыкатели

5, 6, 7 и 8; активные сопротивления 9, 10, 837237

Ю Ig Л /, т ë ë.Ñ.Ë л и ,у

Заказ 251/154 Изд. № 116 Тираж 450 Подписное

НПО- «Поиск» Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

Тнп. Харьк. Фин. пред. «Патент»

11 и 12; источник 13 постоянного тока (вентильный преобразователь); секции 14, 15, 16 и 17 вторичной обмотки накопителя; секции 18, 19, 20 и 21 нагрузки, диод 22.

Накопление энергии в секциях 1, 2, 3 и 5

4 первичной обмотки накопителя происходит при замкнутых размыиателях 5, 6, 7 и 8, шунтирующих активные сопротивления

9, 10, 11 и 12. Процесс накопления начинается при включении источника постоян- 10 ного тока (открытии вентильного преобразователя), При этом на секциях 14, 15, 16 и 17 вторичной обмотки накопителя возникает напряжение. Для того, чтобы в период накопления по секциям 18, 19, 20 и 15

21 нагрузки не проходит ток, в контур вторичной обмотки накопителя включен диод

22 с полярностью, противоположной индуктируемому при накоплении напряжению. После того, как ток первичной об- 20 мотки накопителя достиг заданной величины, посылается команда на срабатывание размыкателей полярность напряжения секций обмоток накопителя меняется и во вторичном контуре начинает проходить TQK.

За счет чередования секций первичной обмотки накопителя с активными сопротивлениями и секций вторичной обмотки с секциями нагрузки потенциальные диаграммы первичного и вторичного контуров приобре- з0 тают вид фиг. 2, где Уа — потенциал относительно земли.

Предлагаемая схема, позволяющая снизить напряжения относительно земли элементов схемы, была применена в системе питания тороидального поля токамака с сильным магнитным полем. Число секций нагрузки и обмоток накопителя в этой системе было выбрано равным 32, что позволило в 32 раза снизить напряжение относительно земли. (Формула изобретения

Импульсный источник питания секционированной нагрузки, содержащий трансформаторный индуктивный накопитель, источник постоянного тока, активные сопротивления и коммутаторы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения напряжения обмоток накопителя, коммутационной аппаратуры и нагрузки относительно земли, обе обмотки накопителя выполнены секционирова иным и, секции первичной обмотки соединены по последовательно-поочередной схеме с активными сопротивлениями, шунтированными размыкателями, секции вторичной обмотки соединены по последовательно-поочередной схеме с секциями нагрузки, в контур вторичной обмотки включен диод и в каждом из последовательных контуров (первичном и вторичном) заземлена одна точка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Innal Е. К. А proposal for construction and operation of an inductive store for

20 MJ. J, Phys. part Е. 1972, 5 № 7, р. 679.

2, Верещагин И. П. Анализ трансформаторной схемы индуктивного накопителя энергии, Труды МЭИ выпуск 45, 1963, с. 183, (прототип).