SU1103334A1 - Источник электропитани обмотки полоидального пол токамака - Google Patents

Abstract

ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОБМОТКИ ПОЛОИДАЛЬНОГО ПОЛЯ ТОКАМАКА, содержащий вентильный п-секционный преобразователь и блок коммутации, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  стоимости, введены блок измерени  тока, компаратор , содержащий четьфе выхода, три блока выдержки времени, посто нна  времени каждого из которых возрастает в соответствии с пор дковым номером , блок коммутации содержит (п-1) размыкающих контакта, 2(п-1) замыкающих контакта, выходные выводы секций вентильного преобразовател  и размыкающие контакты образуют последовательную цепь, крайние выводы которой  вл ютс  соответственно положительным и отрицательньм выходньм выводом источника электропитани , соединенную через блок измерени  тока с выводами дл  подключени  нагрузки, при этом размыкающие контакты включены между секци ми вентильного преобразовател , замыкающие контакты включены между выходным выводом каждой из секций, не св занной с выходным вьтодом источника электропитани , и одноименньм выходньм выводом источника электропитани , выход блока измерени  тока подключел к входу компаратора, первый выход которого соединен с входом управлени  каждой секции вентильного преобразовател , кроме секции непосредственно св занной с одним из выходО ) ных выводов источника электропитани , второй выход coмпapaтopa через первый блок выдержки времени § соединен с входами управлени  замыкающих контактов, соединенных с другим выходным выводом источника электропитани , третий выход компаратора через второй блок вьщержки со времени соединен с входами управле00 ни  размыкающих контактов ,а четвер00 тый выход компаратора через третий блок выдержки времени соединен с входами управлени  замыкающих контактов , соединенных с первым выходным выводом источника электропитани  и с входом управлени  каждой секции вентильного преобразовател , кроме непосредственно св занной с первым выходным выводом источника электропитани .

Description

1

Изобретение относитс  к системам электропитани  токамаков.

Известен источник электропитани  обмотки полоидального пол  токамака В этом источнике используетс  несколько конденсаторных батарей, зар жаемых перед каждым циклом работы токамака до различных величин напр жени . В начале импульса разр жаетс  батаре  с наибольшим напр жением зар да ив процессе разр да к ней параллельно подключаютс  поочередно остальные батареи по мере того, как напр жение обмотки становитс  равным напр жению зар да соответствующей батареи. Таким образом , обеспечиваетс  изменение напр жени  и частоты колебательного контура с ростом тока плазмы. Такие источники электропитани  могут использоватьс  в случа х сравнительно небольших требуемых запасов энергии источника (пор дка 10 МДж) .

При больших требуемых запасах энергии такое техническое решение оказываетс  неприемлемым из-за высокой стоимости источника электропитани  и снижени  надежности его работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  источник электропитани  обмотки полоидального пол  токамака, содержащий вентильный h-секционный преобразователь и блок коммутации.

Б этом источнике электропитани  используетс  управл емый секционированный вентильный преобразователь , секции которого по мере уменьшени  величины требуемого напр жени  поочередно отключаютс  размыкател ми со стороны переменного тока, чт.обы не загружать сеть реактивной мощностью, что имело бы место в случае снижени  напр жени  источ- . ника электропитани  путем увеличени  угла регулировани  вентильного преобразовател  2.

Недостатком такого устройства  вл етс  необходимость применени  вентильного преобразовател , рассчитанного на максимальный ток и максимальное напр жение обмотки, а следовательно , высока  стоимость источника .

Цель изобретени  - уменьшение стоимости .

033342

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источник электропитани  обмотки полоидального пол  токамака введены блок измерени  тока, компа5 ратор, содержащий четыре выхода, три блока вьздержки времени, посто нна  времени каждого из каторых возрастает в соответствии с пор дковым номером , блок коммутации содержит 10 (h-D размыкающих контакта и 2(п-1) замыкающих контакта, выходные выводы секций вентильного преобразовател  и размыкающие контакты образуют последовательную цепь, крайние вы15 воды которой  вл ютс  соответственно положительным и отри,ательным выходным выводом источника электропитани , соединенную через блок измерени  тока с выводами дл  подключе0 ни  нагрузки, при этом размыкающие контакты включены между секци ми вентильного преобразовател , замыкающие контакты включены между выходным выводом каждой из секций, не 5 св занной с выходным выводом источника электропитани  и одноименным выходным выводом источника электропитани  Jвыход блока измерени  тока подключен к входу компаратора, 0 первый выход которого соединен с входом управлени  каждой секции вентильного преобразовател , кроме секции непосредственно св занной с одним из выходных выводов источника электропитани , второй выход компаратора через первый блок выдержки времени соединен со входами управ- . лени  замыкающих контактов, соединенных с другим выходным выводом Q I источника электропитани , третий

выход компаратора, через второй блок вьщержки времени соединен со входами управлени  размыкающих контактов, а четвертый выход компаратора через - третий блок вьщержки времени соединен со входами управлени  замыкающих контактов , соединенных с первым вькодным выводом источника электропитани  и со входом управлени  каждой секции вентильного преобразовател , кроме непосредственно св занной с первым выходным выводом источника электропитани .

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

В качестве примера рассматриваем управл емый вентильный преобразователь , состо щий из трех секций. 3 Управл емый вентильный преобразо тель состоит из секций 1,2, и 3, ме ду которыми включены размыкающие ко такты 4 и 5. Положительные выходные выводы секций вентильного преоб разовател  2 и 3 соединены с положи тельным выходным выводом источника электропитани  замыкающими контактами 6 и 7. Отрицательные выходные выводы секций вентильного преобразо вател  1 и 2 соединены с отрицатель ным выходным выводом источника элек ропитани  замыкающими контактами 8 и 9. Последовательно с одним из выходных выводов источника электропитани  соединен блок измерени  ток 10 (например трансформатор посто нного тока) , выход которого, подключе к компаратору 11 . Выходы последнего присоединены к входам управлени  секций вентильного преобразовател  1,2 и к блокам вьщержки времени 12, 13 и 14. Выходы блока выдержки времени 12 подключены к замыкающим контактам 4, 5, а выходы блока вы . держки времени 14 подключены к замыкающим контактам 8,9 и к секци м вентильного преобразовател  1 и 2. V Нагрузкой источника электропитани   вл етс  обмотка полоидального пол  15. i Перед началом формировани  импульса размыкающие контакты 4 и 5 замкнуты, а все замыкающие контакты разомкнуты. Секции вентильного преобразовател  1 ,-2 и 3 открываютс  и в обмотке полоидального пол  15 начинает нарастать ток. После того, как ток обмотки полоидального пол  увеличиваетс  до одной трети максимального значени  и требуетс  сни жение напр жени , компаратор 11, на вход которого поступает сигнал от блока изменени  тока 10, воздействует на секции вентильного преобразовател  1 и 2, перевод  их в инверторный режим. Второй сигнал от компаратора через блок вьщержки времени 12 с небольшой задержкой во времени по отнощению к получению инверторного режима секций уп .равл емого вентильного преобразова4 тел  включает замыкающие контакты 6 и 7. Секции вентильного преобразовател  обесточиваютс . Напр жение, приложенное к обмотке полоидального пол  15, уменьшаетс , примерно ,в три раза. Третий сигнал от компаратора через блок выдержки времени 13 поступает на размыкающие контакты 5,4. Задержка по времени блока выдержки 13 превышает задержку блока выдержки времени 12. Размыкающие контакты 4 и 5 срабатывают, отключа  обесточенные участки цепи. Четвертый выход компаратора 1.1 через блок выдержки времени 14 воздействует на замыкающие контакты 8,9 и секции управл емого вентильного преобразовател  1 и 2. Задержка во времени. блока выдержки времени 14 превышает задержку блока выдержки времени 13. Замыкающие контакты 8 и 9, срабатыва , подключают секции вентильногопреобразовател  1 и 2 параллельно секции 3. Одновременно углы регулировани  вентилей секций 1 и 2 устанавливаютс  равными углу регулировани  секции 3. В дальнейшем ток обмотки полоидального пол  15 нарастает до величины, втрое превышающей ту, при которой производилось переключение . Аналогично осуществл етс  работа схемы при другом числе секций вентильного преобразовател . Предложенную схему с числом секций вентильного преобразовател , равным двум, предполагаетс  использовать в системе электропитани  обмоток полоидального пол  международного токамака. ИНТОР, проектируемого в насто щее врем . Применение такой схемы позвол ет уменьшить установленную тиристорных преобразователей , примерно, на 500 МВт. Размыкатели, используемые в схеме, размыкают обесточенные цепи, т.е. работают в достаточно легких режимах . В зависимости от параметров в качестве размыкателей могут быть использованы выпускаемые промышленностью автоматы или размыкатели специальной разработки.

Claims (1)

1. ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОБМОТКИ ПОЛОИДАПЬНОГО ПОЛЯ ТОКАМАКА, содержащий вентильный η-секционный преобразователь и блок коммутации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения стоимости, введены блок измерения тока, компаратор, содержащий четыре выхода, три блока выдержки времени, постоянная времени каждого из которых возрастает в соответствии с порядковым номером, блок коммутации содержит (п-1) размыкающих контакта, 2(п-1) замыкающих контакта, выходные выво- . ды секций вентильного преобразователя и размыкающие контакты образуют последовательную цепь, крайние выводы которой являются соответственно положительным и отрицательньм выходным выводом источника электро- питания, соединенную через блок измерения тока с выводами для· подключения нагрузки, при этом размыкающие контакты включены между секциями вентильного преобразователя, замыкающие контакты включены между выходным выводом каждой из секций, не связанной с выходным выводом источника электропитания, и однойменньм выходньм выводом источника электропитания, выход блока измерения тока подключен к входу компаратора, первый выход которого соединен с входом управления каждой секции вентильного преобразователя, кроме секции непосредственно связанной с одним из выходных выводов источника электропитания, второй выход компаратора через первый блок выдержки времени соединен с входами управления замыкающих контактов, соединенных с другим выходным выводом источника электропитания, третий выход компаратора через второй блок выдержки времени соединен с входами управления размыкающих контактов ,а четвертый выход компаратора через третий блок выдёржки времени соединен с входами управления замыкающих контактов, соединенных с первым выходным выводом источника электропитания и с входом управления каждой секции вентильного преобразователя, кроме непосредственно связанной с первым выходным выводом источника электропитания.

   SU ...,1103334 >