Изобретение относитс к электро технике, в частности к устройствам накоплени и передачи энергии, используемым дл генерации сильных магнитных полей в термо дерных уста новках типа 0 -пинч или Токамак. Известны устройства дл передачи электррмагнитной энергии, содержащи секционированную накопительную катушку , источник тока, размыкатели и нагрузочную катушку с замыкател ми 1 .. В этом устройстве размыкатели включены между секци ми накопительной катушки, а замыкатели присоединены одной клеммой к выводам каждой секции, а другой - к выводу нагрузк Однако в таких устройствах передача энергии производитс -при синхронном срабатывании размыкателей и замыкателей после зар дки накопительной катушки от источника тока. Максимальный коэффициент передачи энергии при этим достигает всего лишь 0,25. Кроме того при отсутстви индуктивной св зи между секци ми накопительной катушки удельна энергоемкость накопител значительно ниже оптимальной за счет уменьше ний полной индуктивности накопитель ной катушки при разделении длинного соленоида (или тора на отдельные катушки. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности вл етс индуктивный накопитель с трансформаторной СВЯЗЬЮ- В этом накопителе первична обмотка, подсоединенна к.источнику тока через выключатель, располагаетс снаружи вторичной обмотки . К одному из выводов вторичной обмотки через замыкатель подсоединена нагрузка, а второй вывод присоединен к другому выводу нагруз ки.. Накопитель работает следующим об разом. Ток от источника питани про текает по первичной обмотке. При заданном значении тока выключатель начинает прерывать ток первичной обмотки,а замыкатель включает нагру . ку в цель вторичной обмотки. Ток первичной обмотки убывает, а во вторичной обмотке и в нагрузке при этом индуцируетс импульс тока С2. Однако и в данном случае максимал ный КПД передачи энергии тйкже составл ет всего 0,25. Целью изобретени вл етс увеличение КПД передачи энергии при сохранении оптимальной удельной энергоемкости накопител . Указанна цельдостигаетс тем, что в индуктивном накопителе энергии, содержащем первичную обмотку,подсоединенную к.генератору тока через выключатель, и вторичную обмотку,к одному из выводов которой через замыкатель присоединена индуктивна нагрузка , вторична обмотка разделена на N секций., у каждой из которых один из выводов подсоединен через один из N замыкателей первой группы к первому выводу индуктивной нагрузки, второй вывод которой через один из (М замыкателей второй группы присоединен к другим выводам секций, соединенным одним из N размыкателей с. первым выводом индуктивной нагрузки, причем секции расположены внутри первичной обмотки, а длина каждой из секций равна длине первичной обмотки. Кажда из секций в поперечном сечении имеет вид сектора с углом раствора 2J//Nи с радиусом, равным радиусу внутренней окружности первичной обмотки, где N - целое число На фиг.Ч представлена принципиальна схема индуктивного накопител энергии; на фиг.2 - накопительна катушка, поперечный разрез. Первична обмотка 1 () через выключатель 2 соединена с генератором. тока 3. Секции - 4 | вторичной обмотки через замыкатели 5 -,- 5 ервой группы присоединены к одному из выводов индуктивной нагрузки 6. Второй вывод индуктивной нагрузки присоединен через замыкатели 7-,- 7 второй группы к другим выводам секций, которые , в свбю очередь, соединены размыкател ми 8 - 8pj с первым выводом индуктивной нагрузки..Управление коммутаторами позвол ет осуществить последовательное во времени подклочение секций - tj вторичной обмотки к индуктивной нагрузке 6.N- целое число. Устройство работает следующим образом . Генератор тока 3 возбуждает ток JQ в первичной обмотке 1. При этом происходит Накопление энергии в ма1-нитном поле накопител . После достижени задаИного значени тока 5i 5м включают замыкатели и прерывеют ток. выключателем 1, запира 3 . магнитное поле в объеме секций При этом в секци х ,- 4, навод тс токи, протекающие через размыкатели 8f. В еличина токов зависит от соотношени числа витков первичной обмотки 1 и числа витков каждой сек ции k -.вторичной-обмотки. После этого включаетс замыкат.ель 7 и пре в размыкателе 8 Ток рываетс . 3- секции ч пер.еключаетс в индуктивную йагрузку 6. Аналогичным образом производ т подключение секции 2, 2 т.д. последовательно во времени. При подключении каждой следующей секции к (.к 4N)Ha ее выводах возникает ЗДС и ток в ней убывает на величину DQ -Л . Так как в качестве эффективной нагрузки дл каждой подключаемой секции из +р можно рассматривать цепочку параллельно соединенных секций k, 2 индуктивную нагрузку 6 (а индуктивность такой цепочки мала по сравнению с , то энерги , рас.сеиваема в размыкателе 8, также мала. Одновременно в секци х t, А,.. ;.j ток также убывает на вег ицину ъ, Поскольку индуктивности секции равны а. все секции наход тс под одинаковым ротенциалом при. подключении к .индуктивной нагруз-ке 6. Следовательно , в подключенных секци х энерги убывает. В силу закона сохранени энергии эта энерги без рассе ни передаетс в индуктивную нагрузку 6. Таким образом малые потери при коммутации секции t (,... N) и бёздиссипативна передача энергии .из ранее подключе;нных секций в индуктивнунз нагрузку Л обуславливают высокий КПД предлагаемого устройст ва, достигающий при N 1 величины 0,65. . Точный расчет показывает,, что уже при числе секций вторичной обмотки N 6КПД передачи энергии достигает 0,5, т.е. увеличиваетс вдвое по от ношению к КПД, реализуемом в извест иых устройствах. Требование к отсут ствию индуктивной св зи между подклю чаемыми секци ми накопител в данно конструкции накопител удовлетвор етс расположением обмоток накопительной катушки, приведенном, напри мер, .на фиг.2. Кажда секци 4.- k вторичной обмотки имеет длину, равну 1 2 длине, первичной обмотки. 1, и установлена в несущем каркасе9, выполненном из изол ционного материала. Сверху размещена первична обмотка 1, изолированна от вторичной обмотки изол ционными прокладками 10. Выводы вторичной обмотки размещены между витками первичной обмотки 1 при торсидальной первичной обмотке или по ее. кра м (при соленоидальной первич-i ной обмотке). В данном примере поперечное сечение каждой секции k - мвторичной обмотки представл ет собой сектор круга с .углом раствора if и радиусом,равным внутреннему радиусу первичной обмоткий 1.Така конфигураци обеспечивает равное активное сопротивление секци вторичной обмотки при наименьшей суммарной длине намоточной шиныJ а следовательно , имеет малые потери энергии на нагрев. Если же потери на нагрев за времена передачи энергии неаначительны по сравнению с запасенной энергией то форма поперечного сечени AI . вторичной обмотки моиет быть друга . ВЭжно лишь, чтобы намотка каждой секции k, охватывала свою часть магнитного потока первичной обмотки 1, т.е. не была св зана с другими секци ми вторичной ., обмотки по магнитному полю т.е. не обладала взаимной (индуктивностью с другими секци ми). При создании крупных энергоисточни ков на базе индуктивных накопителей, предназначенных дл питани индуктивных нагрузок, целесообразно накопительную катушку выполн ть из модулей, подобных изображенным на фиг,2, с последующей сборкой модулей в тороидальную систему.В этом случае участки первичной обмотки соедин ютс по следовательно, а участки секций вто- ричной оПмотки, расположенных тично по азимуту (по углуо, соедин ютс параллельно.Индуктивный Накопитель энергии в совокупности с описанием конструкцией обмоток накопительной -катушки поз во- л ет более чем в два раза увеличить эффективность передачи энергии а индуктивную нагрузку п(5и сохранении габаритов устройства вследствие резкого уменьшени коммутационных потерь и бездиссипативной передачи
.большей части энергии. Значительное уменьшении энергии, рассеиваемой в размыкател х при последовательном подключении секций вторичной обмотки к индуктивной нагрузке, позвол ет при облегчении конструкции увеличить надежность срабатывани .
Применение предлагаемого устройства сделает возможным без увеличени энергоснабжени и при незначительном увеличении капитальных затрат вдвое увеличить энергию магнитного пол в камерах крупных термо дерных установок типа Токамак.