JPS58172982A - 核融合装置の電源装置 - Google Patents
核融合装置の電源装置Info
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- JPS58172982A JPS58172982A JP57053436A JP5343682A JPS58172982A JP S58172982 A JPS58172982 A JP S58172982A JP 57053436 A JP57053436 A JP 57053436A JP 5343682 A JP5343682 A JP 5343682A JP S58172982 A JPS58172982 A JP S58172982A
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- JP
- Japan
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- current
- thyristor
- coil
- plasma
- current transformer
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M11/00—Power conversion systems not covered by the preceding groups
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、核融合装置の電源装置に係〕、特に、運転中
にプラズマ電流が異常に消滅する場合の保護を喪好にし
丸、核融合装置の電源装置に関する。
にプラズマ電流が異常に消滅する場合の保護を喪好にし
丸、核融合装置の電源装置に関する。
従来の核融合装置の電源装置としては、例えば第１図に
示すものがある。図において、１はプラズマ回路で、イ
ンダクタンス２と抵抗３で１表わされる。４は、プラズ
マを発生させるための変流器コイル、５は抵抗器、６は
ダイオード、１は直流し中断器、１はサイリスタ変換装
置である。９及び１０はサイリスタ変換装置８の接続極
性を切プ換えるためのスイッチである。１１はプラズマ
の位置・形状を制御するためのコイル、１２はコイルＩ
ＩＫ直流電流を供給するサイリスタ変換装置である。
示すものがある。図において、１はプラズマ回路で、イ
ンダクタンス２と抵抗３で１表わされる。４は、プラズ
マを発生させるための変流器コイル、５は抵抗器、６は
ダイオード、１は直流し中断器、１はサイリスタ変換装
置である。９及び１０はサイリスタ変換装置８の接続極
性を切プ換えるためのスイッチである。１１はプラズマ
の位置・形状を制御するためのコイル、１２はコイルＩ
ＩＫ直流電流を供給するサイリスタ変換装置である。
第１図の回路の動作を第２図によりて説明する。図にお
いて、（イ）はプラズマ回路１の電流、（ロ）は空心変
流器コイル４の電流、（ハ）は位置・形状制御コイル１
１の電流、に）は変流器コイル４用電源のサイリスク変
換装置８の電流、（ホ）は直流し中断器ｒの電流、（へ
）は抵抗器５の電流、（ト）及び（ト）はスイッチ９及
び１ｏの動作をそれぞれ表わす。
いて、（イ）はプラズマ回路１の電流、（ロ）は空心変
流器コイル４の電流、（ハ）は位置・形状制御コイル１
１の電流、に）は変流器コイル４用電源のサイリスク変
換装置８の電流、（ホ）は直流し中断器ｒの電流、（へ
）は抵抗器５の電流、（ト）及び（ト）はスイッチ９及
び１ｏの動作をそれぞれ表わす。
まず、スイッチ９を閉とした状態から、時刻ｔ１１ｃお
いて、サイリスタ変換装置８によシ変流器コイル４を励
磁する。電流が所定の値に達した後、時刻１．でサイリ
スタ変換装置ｉｔｓを逆変換運転とすれば、ダイオード
６が通電しサイリスタ変換装置８の電流は、直流し中断
器７に移って流れるようになる。その後スイッチ９を開
としてサイリスク変換装置１を変流器コイル４より切夛
離す。時刻ｔ１１で直流し中断器７を開いて通電電流を
し中断プると、変流器コイル４の電流は抵抗器５を流れ
て急速に減少し、端子間に高電圧が発生する。この電圧
により、プラズマ回路１にプラズマが発生しプラズマ電
流が増大する。時刻ｔ、で、スイッチ１ｏを閉とし、サ
イリスク変換装置８を逆極性に接続し、変流器コイル４
の電流を第２図（ロ）に示すように変化させ、プラズマ
電流を（イ）に示すように時刻ｔ、まで一定に保ち、そ
の後ゆっくシと減少させて停止する。ここで、プラズマ
電流ヲ一定に保つために、変流器コイル４の電流を第２
図（ロ）Ｋ示すように変化させなければならない理由は
、プラズマそれ自身の抵抗３による電圧降下分を補償し
なくてはならないためである。
いて、サイリスタ変換装置８によシ変流器コイル４を励
磁する。電流が所定の値に達した後、時刻１．でサイリ
スタ変換装置ｉｔｓを逆変換運転とすれば、ダイオード
６が通電しサイリスタ変換装置８の電流は、直流し中断
器７に移って流れるようになる。その後スイッチ９を開
としてサイリスク変換装置１を変流器コイル４より切夛
離す。時刻ｔ１１で直流し中断器７を開いて通電電流を
し中断プると、変流器コイル４の電流は抵抗器５を流れ
て急速に減少し、端子間に高電圧が発生する。この電圧
により、プラズマ回路１にプラズマが発生しプラズマ電
流が増大する。時刻ｔ、で、スイッチ１ｏを閉とし、サ
イリスク変換装置８を逆極性に接続し、変流器コイル４
の電流を第２図（ロ）に示すように変化させ、プラズマ
電流を（イ）に示すように時刻ｔ、まで一定に保ち、そ
の後ゆっくシと減少させて停止する。ここで、プラズマ
電流ヲ一定に保つために、変流器コイル４の電流を第２
図（ロ）Ｋ示すように変化させなければならない理由は
、プラズマそれ自身の抵抗３による電圧降下分を補償し
なくてはならないためである。
しかし、このような運転において、プラズマ自身の異常
により、デラズ１電流が急激に減少あるいは消滅するこ
とがしばしば生じる。このため、各コイル端子には相互
誘導により、大きな異常電圧が発生する。このことを変
流器コイル４の回路を例にとシ説明する。変流器コイル
回路について次の式が成シ立っ ここで イ ：プラズマ電流 ｉｆ：変流器コイル電流 （ｊ：他のコイルの電流 Ｌｆ：変流器コイルの自己インダクタンスＲｆ：変流器
コイルの抵抗器 Ｍｐｆ：プラズマと変流器コイルの相互インダクタンス ＭｆＪ”変流器コイルと他のコイルの相互インダクタン
ス ・ｆ：変流器コイルの電圧 一般に（１）式の左辺第４項の影響は比較的小さいので
無視される。今、第３図（６）Ｋ示すようＫｔ＝ｔ−に
おいて、プラズマ電流が急速に消滅したとすると、変流
器コイル４の電流は Ｋよシ変化する。右辺において、変流器コイル４の電圧
・ｆは、サイリスタ変換装置８の順方向出力電圧となっ
ており、Ｒｆｉｆも小さいので、４の電流Ｓｆはｔ−１
６における負の値から絶対値が減少して電流がＯとなる
。この様子を第３図の（ロ）に実線で示すにの後、サイ
リスタ変換装置８が変流器コイル４の電流の正方向の通
電を阻止するために、変流器コイル４の両端にこの電圧
は、数万？ルトにも達することがあり、サイリスク変換
装置８やその他の機器が損傷する危険性がある。これに
対し、機器の耐圧を上げることは、経済的に大幅なコス
トアップとなる。位置・形状制御コイル１１の回路にお
いても同様に問題となっている。
により、デラズ１電流が急激に減少あるいは消滅するこ
とがしばしば生じる。このため、各コイル端子には相互
誘導により、大きな異常電圧が発生する。このことを変
流器コイル４の回路を例にとシ説明する。変流器コイル
回路について次の式が成シ立っ ここで イ ：プラズマ電流 ｉｆ：変流器コイル電流 （ｊ：他のコイルの電流 Ｌｆ：変流器コイルの自己インダクタンスＲｆ：変流器
コイルの抵抗器 Ｍｐｆ：プラズマと変流器コイルの相互インダクタンス ＭｆＪ”変流器コイルと他のコイルの相互インダクタン
ス ・ｆ：変流器コイルの電圧 一般に（１）式の左辺第４項の影響は比較的小さいので
無視される。今、第３図（６）Ｋ示すようＫｔ＝ｔ−に
おいて、プラズマ電流が急速に消滅したとすると、変流
器コイル４の電流は Ｋよシ変化する。右辺において、変流器コイル４の電圧
・ｆは、サイリスタ変換装置８の順方向出力電圧となっ
ており、Ｒｆｉｆも小さいので、４の電流Ｓｆはｔ−１
６における負の値から絶対値が減少して電流がＯとなる
。この様子を第３図の（ロ）に実線で示すにの後、サイ
リスタ変換装置８が変流器コイル４の電流の正方向の通
電を阻止するために、変流器コイル４の両端にこの電圧
は、数万？ルトにも達することがあり、サイリスク変換
装置８やその他の機器が損傷する危険性がある。これに
対し、機器の耐圧を上げることは、経済的に大幅なコス
トアップとなる。位置・形状制御コイル１１の回路にお
いても同様に問題となっている。
本発明の目的は、上述の点に鑑み、プラズマの異常消滅
時に有効な保護を行なう核融合装置の電源装置を提供す
ることでおる。
時に有効な保護を行なう核融合装置の電源装置を提供す
ることでおる。
本発明の一実施例を第４図に示す。図において１から１
２までの各要素は第１図に示すそれと同じである。１３
及び１６は本発明により設けられた自己点弧型サイリス
タスイッチであり、それぞれサイリスタ１４及び１７と
自己点弧型ダート回路１５及び１８よりなる本のである
。
２までの各要素は第１図に示すそれと同じである。１３
及び１６は本発明により設けられた自己点弧型サイリス
タスイッチであり、それぞれサイリスタ１４及び１７と
自己点弧型ダート回路１５及び１８よりなる本のである
。
以下、第４図の実施例の変流器コイル回路を例にとって
、本発明の動作につき説明する。通常の運転時の動作に
ついては、第１図の場合と同様であるので省略する。
、本発明の動作につき説明する。通常の運転時の動作に
ついては、第１図の場合と同様であるので省略する。
プラズマ電流が急激に減少あるいは消滅した場合、先に
述べたように変流器コイル４の電流は負の絶対値が減少
し電流が断続する。この時、変流器コイル４に発生する
過電圧は、サイリスタ１４に対して順方向となるので、
自己点弧型ゲート回路１５において、この電圧を検出し
所定の過電圧レベルを超える場合には、ｒ−）信号を発
してサイリスタ１４を点弧すれば変流器コイル４の両端
が短絡され、端子間に高電圧が発生することを防ぐこと
が出来る。この時、変流器コイル４とサイリスタ１４に
は、８ｇ３図（ロ）に点線で示すような電流が流れる。
述べたように変流器コイル４の電流は負の絶対値が減少
し電流が断続する。この時、変流器コイル４に発生する
過電圧は、サイリスタ１４に対して順方向となるので、
自己点弧型ゲート回路１５において、この電圧を検出し
所定の過電圧レベルを超える場合には、ｒ−）信号を発
してサイリスタ１４を点弧すれば変流器コイル４の両端
が短絡され、端子間に高電圧が発生することを防ぐこと
が出来る。この時、変流器コイル４とサイリスタ１４に
は、８ｇ３図（ロ）に点線で示すような電流が流れる。
位置・形状制御コイル１１の回路における自己点弧型サ
イリスクスイッチ１６の働き本同様である３、この時の
位置・形状制御コイル１ノの電流を第３図（ハ）に示す
。
イリスクスイッチ１６の働き本同様である３、この時の
位置・形状制御コイル１ノの電流を第３図（ハ）に示す
。
ず゛
いプれの場合も、プラズマ電流が急激に減少する時のエ
ネルギーを、回路に電流を流すことにより吸収して、過
電圧の発生を防いでいるわけである。
ネルギーを、回路に電流を流すことにより吸収して、過
電圧の発生を防いでいるわけである。
第５図に本発明の他の実施例を示す。第４図の実施例に
おいては、自己点弧型サイリスクスイッチ１３を変流器
コイル４と並列に接続したが、第５図の実施例では、自
己点弧型サイリスクスイッチ１９をサイリスタ変換装置
８と逆並列に接続している。このように構成することは
、サイリスク変換装置８の耐圧レベルが、他の回路構成
機器のそれに比べて低い場合に有効である。
おいては、自己点弧型サイリスクスイッチ１３を変流器
コイル４と並列に接続したが、第５図の実施例では、自
己点弧型サイリスクスイッチ１９をサイリスタ変換装置
８と逆並列に接続している。このように構成することは
、サイリスク変換装置８の耐圧レベルが、他の回路構成
機器のそれに比べて低い場合に有効である。
自己点弧型サイリスタスイッチに大きな電流を長時間流
すことにより、サイリスクスイッチが大きなものとな夛
問題となる場合がある。このような場合は、第６図に示
すように自己点弧型サイリスタスイッチ１３及び１６と
並列に翅絡用開閉器ｊ０，２１を設け、自己点弧型サイ
リスクスイッチ１３及び１６の点弧を検出して開閉器２
０及び２１を閉路し、通電電流をサイリスタ１４及び１
７から開閉器２０及び２１に移すことにより、サイリス
タ１４及び１７の通電時間を短くすることができる。
すことにより、サイリスクスイッチが大きなものとな夛
問題となる場合がある。このような場合は、第６図に示
すように自己点弧型サイリスタスイッチ１３及び１６と
並列に翅絡用開閉器ｊ０，２１を設け、自己点弧型サイ
リスクスイッチ１３及び１６の点弧を検出して開閉器２
０及び２１を閉路し、通電電流をサイリスタ１４及び１
７から開閉器２０及び２１に移すことにより、サイリス
タ１４及び１７の通電時間を短くすることができる。
以上説明したように、本発明によれば、プラズマ電流が
異常に消滅する場合においても、各コイルに異常電圧の
生ずることがなく、機器の損傷などの問題のない核融合
装置の電源装置を得ることができる。また、自己点弧型
サイリスクスイッチの点弧レベルを、機器の耐圧レベル
と適切な協調をとって設定することにより、プラズマ電
流の減少があっても、それが一時的なものである場合な
ど過電圧が発生しない場合には、電源装置の運転を停止
する必要がなく、装置全体の運転効率を高めることがで
きる。更には、プラズマ電流が発生しない場合など、プ
ラズマ電流の異常消滅以外の原因により発生する過電圧
からも機器を保護することができる。
異常に消滅する場合においても、各コイルに異常電圧の
生ずることがなく、機器の損傷などの問題のない核融合
装置の電源装置を得ることができる。また、自己点弧型
サイリスクスイッチの点弧レベルを、機器の耐圧レベル
と適切な協調をとって設定することにより、プラズマ電
流の減少があっても、それが一時的なものである場合な
ど過電圧が発生しない場合には、電源装置の運転を停止
する必要がなく、装置全体の運転効率を高めることがで
きる。更には、プラズマ電流が発生しない場合など、プ
ラズマ電流の異常消滅以外の原因により発生する過電圧
からも機器を保護することができる。
なお、本発明の実施例においては、プラズマ電流を立ち
上げる際に、変流器コイル電流一段のみし中断による電
源装置について示したが、ｉｒ：Ｉｔ、器コイルの他に
、並列エネルギー蓄積コイルを接続して、これらの電流
を順次し中断してプラズマ電流を立ち上げる方式の電源
装置においても本発明をそのｔま通用出来ることは言う
よでもない。
上げる際に、変流器コイル電流一段のみし中断による電
源装置について示したが、ｉｒ：Ｉｔ、器コイルの他に
、並列エネルギー蓄積コイルを接続して、これらの電流
を順次し中断してプラズマ電流を立ち上げる方式の電源
装置においても本発明をそのｔま通用出来ることは言う
よでもない。
第１図は促来の核融合装置の電源装置の一例を示す回路
図、第２図は第１図に示す装置の動作を説明するための
曲線図、第３図はプラズマ電流の異常消滅時の回路′電
流を説明するための四−図、第４図は本発明の一実施例
による核融合表置の電源装置を示す回路図、第５図及び
第６１Ａは本発明の他の実施例による核融合装置の′ｔ
ＩＬ源装置全装置回路図である１ １・・・グラズマ回路、４・・・変流器コイル、６・・
・抵抗器、６・・・ダイオード、７・・・直流し中断器
、８，１２・・・サイリスタ変換装置、９．１０・・・
スイッチ、１１・・・位置形状制御コイル、１３，１６
゜１９・・・自己点弧型サイリスタスイッチ、１４゜１
７・・・サイリスク、１５．１８・・・自己点弧型ｒ−
ト回路、２０．２１・・・開閉器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 ｔ３ ｔ６
図、第２図は第１図に示す装置の動作を説明するための
曲線図、第３図はプラズマ電流の異常消滅時の回路′電
流を説明するための四−図、第４図は本発明の一実施例
による核融合表置の電源装置を示す回路図、第５図及び
第６１Ａは本発明の他の実施例による核融合装置の′ｔ
ＩＬ源装置全装置回路図である１ １・・・グラズマ回路、４・・・変流器コイル、６・・
・抵抗器、６・・・ダイオード、７・・・直流し中断器
、８，１２・・・サイリスタ変換装置、９．１０・・・
スイッチ、１１・・・位置形状制御コイル、１３，１６
゜１９・・・自己点弧型サイリスタスイッチ、１４゜１
７・・・サイリスク、１５．１８・・・自己点弧型ｒ−
ト回路、２０．２１・・・開閉器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 ｔ３ ｔ６
Claims (2)
- （１）ｆラメ１回路、このｆう、ｆｗ回路にプラズマを
発生する九めに前記プラズマ回路に磁気的に結合された
変流器コイル、この変流器コイルに直流電流を供給する
変流器；イル用電源装置、プラズマの位置あるいは形状
を制御する丸めの少なくと４１１個の位置・形状制御コ
イルおよびこの位置・形状制御コイルに直流電流を供給
する位置・形状制御コイル用電源装置とから成る核融合
装置の電源装置において、前記変流器コイルと位置・形
状制御コイルの少なくとも１個のコイルと並列に、サイ
リスタととのサイリスクのアノードとカソードの間の電
圧を検出しこの電圧が所定の値よシ大となり九場合にダ
ート／中ルスを発生し前記サイリスタを点弧する回路と
から成る自己点弧型サイリスタスイッチを設けたことを
特徴とする核融合装置の電源装置。 - （２） 自己点弧蓋サイリスタスイッチと並列に短絡
用開閉器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の核融合装置の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053436A JPS58172982A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 核融合装置の電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053436A JPS58172982A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 核融合装置の電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172982A true JPS58172982A (ja) | 1983-10-11 |
| JPH0254035B2 JPH0254035B2 (ja) | 1990-11-20 |
Family
ID=12942789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57053436A Granted JPS58172982A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 核融合装置の電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172982A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5436495A (en) * | 1977-08-26 | 1979-03-17 | Hitachi Ltd | Controller of fusion device |
| JPS55141294U (ja) * | 1979-03-29 | 1980-10-08 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57053436A patent/JPS58172982A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5436495A (en) * | 1977-08-26 | 1979-03-17 | Hitachi Ltd | Controller of fusion device |
| JPS55141294U (ja) * | 1979-03-29 | 1980-10-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254035B2 (ja) | 1990-11-20 |
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