Источник импульсного питания электромагнита

 

ИСТОЧНИК ИМПУЛЬСНОГО ПИТА НИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА, содержащий управляемый выпрямитель подключенный К нагрузке через вторичную обмотку трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя низкой частоты, вход которого соединен с выходом регулятора напря жения, первый вход которого соедине с выходом датчика напряжения, подключенного параллельно нагрузке. второй вход регулятора напряжения соединен с выходом регулятора тока, первый вход которого соединен с выходом датчика тока нагрузки, второй вход соединен с выходом задатчика величины тока, а третий - с выходом блока коррекции, вход которого подключен к выходу блока нелинейности с зоной нечувствительности, вход которого соединен с выходом блока управления выпрямителем, подключенньш к управляющему входу выпрямителя, причем первый вход блока управления выпрямителем подключ ,ен к выходу регулятсдоа напряжения , а второй - к выходу регулятора тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения КПД, в него введены компаратор модуля и ключ установки начальных условий, выход которого подключен к третьему входу регулятора напряжения, вход - к выходу кс паратора модуля, вход которого подключен к выходу блока нелинейности с зоной нечувствительности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 05 Н 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :-... 3

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2992351/18-21 (22) 13. 10.80 .. (46) 15. 01. 84.Бюл. 9 2 (72) О.A. Гусев, В.М. Кофман и В.Н. Рожков (53) 621.384.6 (088.8) (56) 1. Гусев A ° È. и др. Труды

Третьего Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. М., "Наука", 1973.

2. Н.С. AppeIo and S. Van der

Neer. The SPS auxeIary magnet power

SuppIies CERW - 77-12, Super Proton.

Synchrotron Division 4, Juiy, 1977 (прототип). (54) (57) ИСТОЧНИК ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА, содержащий управляемый выпрямитель подключенный к нагрузке через вторичную обмотку трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя низкой частоты, вход которого соединен с выходом регулятора напряжения, первый вход которого соединен с выходом датчика напряжения, подключенного параллельно нагрузке, „%SU(I„A второй вход регулятора напряжения соединен с выходом регулятора тока, первый вход которого соединен с выходом датчика тока нагрузки, второй вход соединен с выходом задатчика величины тока, а третий - с выходом блока коррекции, вход которого подключен к выходу блока нелинейности с зоной нечувствительности, вход которого соединен с выходом .блока управления выпрямителем, подключенными к управляющему входу выпрямителя, причем первый вход блока управления выпрямителем подключен к выходу регулятора напряжения, а второй — к выходу регулятора тока, отличающийся тем, Я что, с целью упрощения конструкции и повышения КПП, в него введены компаратор модуля и ключ установки начальных условий, выход которого подключен к третьему входу регулятора напряжения, вход — к выходу компаратора модуля, вход которого подключен к выходу блока нелинейности с зоной нечувствитепьности.

995690

Изобретение относится к технике импульсного питания электрофизической аппаратуры большой мощности и может быть использовано, например, для питания электромагнитов протонных синхротронов и соленоидов.

Известны источники питания, содержащие управляемый тиристорный выпрямитель, к выходу которого нагрузка подключена через вторичную обмотку трансформатора усилителя низкой частоты, на вход которого через регулятор напряжения замкнута цепь отрицательной обратной связи по напряжению на наГрузке.На вход блока управления тиристорного выпрямителя через регулятор тока замкнута цепь отрицательной обратной связи с выхода датчика тока нагрузки (1 3. Такие источники имеют низкий коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения в широком диапазоне изменения тока нагрузки, но обладают перерегулированием при выходе на площадку тока, что является их недостатком.

Наиболее близким является источник импульсного питания электромагнита, содержащий управляемый выпрямитель, подключенный к нагрузке через вторичную обмотку трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя низкой частоты, вход которого соединен с выходом регулятора напряжения, первый вход которого соединен с выходом датчика напряжения, нодключенного параллельно нагрузке, .второй вход регулятора соединен с выходом регулятора тока, первый вход которого соединен с выходом датчика тока нагрузки, второй вход соединен с выходом эадатчика величины тока, а третий - с выходом блока коррекции, вход которого подключен к выходу блока нелинейности с зоной нечувствительности, вход которого соединен с выходом блока управления выпрямителем, подключенным к управляющему входу выпрямителя, причем первый вход блока управления выпрямителем подключен к выходу регулятора напряжения, а второй - к выходу регулятора тока 523.

Недостаток этого устройства заключается в том, что в переходных режимах усилитель низкой частоты насыщаетСя сигналом постоянного тока, что требует повышения его установочной мощности, а значит, усложнения конструкции устройства и снижения его КПД.

Целью изЬбретения является упрощение конструкции и повъиаение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в источник импульс60 через компаратор модуля 13 связан с входом управления ключа установки начальных условий 14, подключенного к регулятору напряжения 5.

Работа устройства происходит следующим образом.

55 ного питания электромагнита, содержащий управляемый выпрямитель, j-подключенный к нагрузке через вторичную обмотку трансформатора,первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя низкой частоты, вход которого соединен с выходом регулятора напряжения, первый вход которого соединен с выходом датчика напряжения, подключенного параллельно нагрузке, второй вход регулятора напряжения соединен с выходом регулятора тока, первый вход которого соединен с выходом датчика тока нагрузки, второй вход соединен с выходом задатчика величины тока,а третий — с выходом блока коррекции, вход .которого подключен к выходу блока нелинейности с зоной нечувствительности, вход которого соединен с выходом блока управления выпрямителем, подключенным к управляющему входу выпрямителя, причем первый вход блока управления выпрямителем подключен к выходу регулятора напряжения, а второй — к выходу регулятора тока, введены компаратор модуля и ключ установки начальных условий, выход которого подключен к третьему входу регулятора напряжения, вход - к выходу компаратора модуля, вход которого подключен к выходу блока нелинейности с зоной нечувствительности.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

На схеме выпрямитель 1 на стороне постоянного тока подключен к цепи, состоящей из включенных последовательно обмотки электромагнита 2 и вторичной обмотки трансформатора

3 усилителя низкой частоты 4, на вход которого через регулятор напряжения 5 замкнута цепь отрицательной обратной связи с выхода датчика б напряжения на нагрузке. На второй вход регулятора напряжения 5 через регулятор тока 7 замкнута цепь отрицательной обратной связи с выхода датчика 8 тока нагрузки. На другие выходы регулятора тока 7 подключены выходы задатчика тока 9 и цепь отрицательной обратной связи через блок 10 с зоной нечувствительности и блок коррекции 11 с выхода блока управления выпрямителем 12, который своими входами подключен к выходам регулятора тока 7 и регулятора напряжения 5, а выходом — к входу управления выпрямителя 1. Выход блока с зоной нечувствительности 10

9956 9 0

Составитель С..ШИтов

Техред В.ДалекорейКорректор О. Билак

Редактор Н. Коляда

Заказ 1032/1 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного коьэстета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Напряжение с выхода задатчика тока 9, соответствующее уровню площадки импульса тока, подается на вход регулятора тока 7.Через регулятор напряжения 5 и блок управления 12 напряжение с выхода регулятора тока 7 усиливается и поступает на вход управления выпрямителем 1.

При этом выпрямитель 1 подает напряжение на нагрузку (электромагнит) 2. Так как ток не может измениться в индуктивной нагрузке скачком, то напряжение с выхода . датчика 8 в процессе нарастания ока меньше напряжения задатчика и напряжение на входе блока управления 12 возрастает до значения, определяемого зоной нечувствительности блока 10. По .достижении этого значенкя занимается цепь отрицательной обратной связи с выхода блока управления 12 на соответствующий вход регулятора тока 7, предотвращая его насыщение. Одновременно с этим срабатывает компаратор модуля 13, сигналом с выхода которого ключ 14 устанавливает нулевые условия на регуляторе напряжения 5 и разрывает цепь передачи сигнала на вход усилителя низкой частоты 4. Цепь связи по току остается замкнутой эа счет прямой передачи напряжения с выхода регулятора тока 7 на вход блока 12.Блок коррекции обеспечивает устойчивость контура нелинейной обратной связи.

При подходе тока нагрузки к эаданному значение напряжения на выходе блока управления 12 становится меньше эоны нечувствительности блока

10, компаратор модуля 13 возвращается в исходное состояние и через

5 ключ 14 замыкает контур отрицатель ной обратной связи с выхода датчика напряжения- б на вход усилителя низкой частоты 4 и цепь с выхода регулятора тока 7 на вход блока 12

Я через регулятор 5.

Коэффициент передачк блока 12 и эона нечувствительности блока 10 устанавливаются таким образом, чтобы. нелинейная обратная связь на вход

15 регулятора 7 начала функционировать раньше, чем насытится регулятор 5 или 7. Частота среза линейной части, этого контура устанавливается высокой (порядка 10-15 кГц) соответ-ъО ствующей реализацией блока коррекции 11.

Поставленная цель достигается за счет того, что до установки нулевых условий в регуляторе 5 его выходное напряжение не успевает достичь макскмального значения, а.при срабатывании компаратора 13 оно зануляется. Таким образом, амплитуда и интеграл напряжения, поступающего íà вход усилителя низкой частоты 4 на фронте и спаде импуль" са тока, оказываются сниженными.

Соответственно уменьшается мощность, рассеиваемая в усилителе 4, что позволяет уменьшить его установленную мощность.