SU735146A1 - Powre supply source for proton synchrontron electromagnet - Google Patents

Powre supply source for proton synchrontron electromagnet Download PDF

Info

Publication number
SU735146A1
SU735146A1 SU782703238A SU2703238A SU735146A1 SU 735146 A1 SU735146 A1 SU 735146A1 SU 782703238 A SU782703238 A SU 782703238A SU 2703238 A SU2703238 A SU 2703238A SU 735146 A1 SU735146 A1 SU 735146A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
circuit
output
phase
control
Prior art date
Application number
SU782703238A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Н. Васильев
Г.И. Гусев
В.М. Кофман
М.Г. Снедзе
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7904
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7904 filed Critical Предприятие П/Я А-7904
Priority to SU782703238A priority Critical patent/SU735146A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU735146A1 publication Critical patent/SU735146A1/en

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

ИСГОЧНИК ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА ПРОТОННОГО СИНХРОТРОНА , содержащий m-фазный тирнстор:шй выприктетепь, включенный по мостовой схеме, одноканальную систему фазово го управлени  выпр мителеь с помощью сдвоенных импульсов управлени ,сдвн- / нутых на угол ZD /fr частоты напр жени  питающей сети, подстроенные блоки за :держки и фор.ирователи, включенные по; следовательно в каждом из кана пов св зи I выходов распределител  устройства фазоiBoro управлени  с управл ющими электродами тиристоров соответствующего плеча ; выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности , параллельно входу каждого из блоков задержки подключен вход соответствующей схемы И, выход которой вместе с ; ВЫХОДОК блока задержки подключены через схему ИЛИ на вход второй схемы И, выход которой св зан с формирователем, i выход которого дополнительно через второй формирователь подключен к инверсно (Л му входу второй схемы И, вторые входы первых схем И соединены параллельно и ;через формирователь пускового сигнала подключены к входу синхронизации. ее ел iu 9дPOWER SUPPLY ELECTROMAGNET OF THE PROTONIC SYNCHROTRON, containing m-phase tyrnstor: bridge, connected by bridge circuit, single-channel phase-controlled phase control system using dual control pulses, shifted by zD / fr / hr / hr / hr / hr / hr. for: holders and forwarders included in; consequently, in each of the channels of the connection I of the outputs of the distributor of the iBoro control phase controller with the control electrodes of the thyristors of the corresponding arm; rectifier, characterized in that, in order to improve efficiency, parallel to the input of each of the delay blocks is connected the input of the corresponding AND circuit, the output of which, together with; The output of the delay unit is connected via the OR circuit to the input of the second AND circuit, the output of which is connected to the driver, the output of which is additionally connected via a second driver to the reverse (the second input of the second scheme AND, the second inputs of the first AND circuits are connected in parallel and; through the driver The signal is connected to the sync input. It ate iu 9e

Description

«73 Изобретение относитс  к эпектротех ническому оборудованию ускорителей зар женных частиц и может быть использова но дп  питани  эпектромагнита протонного синхротрона. Известны источники питани  кольцевых электромагнитов протонных синхротронов на энергию в дес тки мегаэпектронвоттьт при токе 2э5-12 кА в импульсе и максимальном значении выпр мленного напр - жени  пор дка 10 мВ, содержащие управл емый многофазный выпр митель, вклк чающий в себ  трехфазную мостовую схему , схему фазового управлени  и. V , ----.. фильтр пульсаций, включенный последовтёльно с нагрузкой ij , В этих источниках цитани  экономичность фильтра в значительной степени определ етс  уровнем субгармонических составл ющих пульсаций выпр мленного напр жени , вызванных несимметрией в силовых цеп х источника питани . Указан на  несимметр та в силовых цеп х источника компенсируетс  с помощью блоков: задержки, дополнительно введенных между схемой фазового управлени  и управл ющими электродами вентилей, . Из известных источников питани  наиболее близким по технической сущност к предлагаемому  вл етс  источник питани  электромагнита протонного синхротрона , в котором компенсаци  несимметрии силовых цепей (несимметрии ЭДС и реактансов трехфазной системы) .произведена с помощью блоков индивидуально регулируемой задержки импульсов управлени  в каналах св зи распределителей. с управл ющими электродами вентилей соответствующих плечей мостовой схемы , Задерж1са импульсов достигает нескольких электрических градусов часто- ты питающего напр жени  50 Гц. Недостаток этого устройства заключа етс  в том, что при введении индивидуап ных задержек в каналы свдаи импульсы управлени  приходитс  расшир ть до значени  максимальной разнииы задержек между соответствующими плечами катодной а анодной групп мостовой Ск.&лы выпр мпени ,, так как дп  ее вктпоченв  необходимо одновременное открытие соот« ветствующих плеч в каждой вз групп. Максимапьнай разница задержек достигает 200 мкс, В результате в несколько раз увеличиваетс  мощность и габариты блоков управлени , установпенкых в непосредетвеиной близости от силовых тиристорюв |ш высоком потенциапе, В то 6 же врем  дл  поджига мощного тиристора достаточно импульс§ с крутизной фронта пор дка 0,5-1|0 мкс, длительностью по вершине несколько микросекунд и площадкой на спаде длительностью около 100 МКС на уровне примерно 0,3 от амплитуды импульса. Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности источника питани . Указанна  цепь достигаетс  тем, что : в источнике питани  электромагнита - - - - -W изотопного синхротрона,содержащем ный тиристорный выпр митель, включенный по мостовой схеме, одноканальную , , -....,. - систему фазовогю управлени  выпр мителем с помощью сдвоенных импульсов управлени , сдвинутыхна угол ZlV /т частоты напр жени  питающей сети, подстроенные блоки задержки и формирователи, включенные последовательно в каждом из каналов св зи выходов распределител  устройства фазового управлени  с управл ющими эле ктродами тиристоров соответствующего плеча выпр мител , параллельно входу каждого из блоков задержки подключен вход соответствующей схемы И, вь1хрд . которой вместе с выходом блока задержки подключены через схему ИЛИ на .вход второй схемы И,выход которой св зан с формирователем, выход которого до .гюлнительно через второй формирова тепь подключен к инверсному входу второй схемы И, вторые входы первь1х схем И соединены параллельно и через рователь пускового сигнала подключены к входу синхронизации.. Таким -образом путем включени  дохюлнительных логических схем в каналы св зей распределител  устройства фазового управлени  с управл ющими электродами тиристоров обеспечиваетс  прохождение первого импульса управлени  при пуске выпр мител  без задержек в каждом из упом нутых каналов св зи. Причем входы синхронизации работы каналов св - зи соединены с общим входом синхронизации запуска исгочника. На чертеже показана упрощенна  схема возможной реализации источника питашш, представлены основные функциональные узпы и св зи между ними. Тиристорные блоки 1,2,...,6 соединены в мостовую схему выпр млени  и подключены на стороне посто нного тока через фильтр пульсаций 7 к оййотке кольцевого электромагнита ускорител  8, а на cTojpor не переменного тока - к трехфазной сиотеме переменного напр женш 9. Каждый вз блюков 1,2,...,6 включает в себ  N поспецоватепьно включенных тиристоров 10-1, ..., 10-N с блоками управлени  11-1,. ..,11-N соответственно. Вход каждого из блоков управлени  11 через трансформаторы соответственно 12-1,.. ., 12-М, в качествеч первичной обмотки которых использован один из шести кабелей 13, подключен к выходу соответствующего блока формировани  14-1,..., 14-6. Входы 15 блоков 14 соединены параплельно и подключены через общий формирователь 16 к пусковому входу 17. Входы 18 блоков 14 подключены к соот ветствующим выходам распределител  устройства 19 фазового управлени , is из входов которого св зан с уходом 17, а другой - с входом 2О дл  аналогового с.игнапа управлени . В каждом из блоков формировани  14 вход 18 св зан с выходом блока через цепь, образованную последовательным включением подстро|ечного блока задержки 21, логического элемента ИЛИ 22, логического элемента И 23 и формировател  24, выход которого дополнительно подключен через формирователь 25 на инверсный вход элемен . та И 23. Вход 15 подключен к второму входу элемента ИЛИ 22 через логический элемент И 26, второй вход которого подключен к входу 18. Накопительный конденсатор 27 подключен через выпр митель 28 и зар дный резистор 29 паралтюльно силовым выводам и через разI р дный тиристор 30 к управтгающему вы воду-тиристора 1О-1. Устройство фазового управлени  19 выполнено по одноканальной схеме и вкшо ;чает в себ  фазосдвигающее устройство, преобразующее аналоговый сигнал уп равлени  в сдвиг фазы генерируемой серии импульсов управлени , ираспредецитепь этих импупьсоб между соответствук цими выходами. Формирователи 16, 24,.25 1эыполн ютс  по известным схемам, обесп&чивакидим соответствующую форму выходкого импульса. Блоки задержек 21 и по-; гические схемы 22,23,26 могут быть реализованы, например, на дискретных интегральных схемах. Блоки управлени  11 могут быть выполнеиы любым другим образом, обеспечивающим формирование узких импупьсов управлени  тиристорами с высокой крутизной фронта и достаточной амплитудой. Фильтр пульсаций 7. может включать в себ  пассивные в активные епементы. , Работа источника происходит cneoyio щим образом. 73514 5 10. 64 В паузе между импульсами магнитного пол  выпр митель закрыт, импульсы управлени  устройством фазового ynpai лени  19 не выдаютс . Конденсатор 27 в блоках управлени  11 зар же.ны через резисторы 29 и выпр мители 28 анодным напр жением, приложенным к тиристорам. Пусковой импульс синхронизации включени  источника подают на вход 17 и через формирователь 16 - на входы 15 блоков 14 формировани . На один из входов устройства 19 управлени  должен быть подан аналоговый сигнал управлени  источником Ufi через вход 20 в соответствии с заданным программой значением выпр мленного напр жени  источника. Длительность импульса с выхода формировател  16 должна быть не менее ifl /m частоты питающей сети, где т- число фаз выпр мител , равное 6 в рассматриваемой схеме. Этого времени достаточно, чтобы фазосдвигающее устройство 19 выработа .ло первый импульс управлени , который через распределитель поступит в одну из пар каналов св зи с управл ющими выводами-тиристоров блоков 1,3, 5 ка- i тодной группы и блоков 4,6,2 анодной группы соответственно, например, с блоками 1,2 через блоки формировани  14-1, 14г-2. В последних импульс с входов 18 через схемы И 26, подготовлейные импульсом по входам 15, поступают на вход схем ИЛИ 22 и далее через схемы И 23, на инверсном вхойе которых ну-, левой сигнал запускает формирователь 24. С блоков 14-1, 14-2 импульс по кабельно-трансформаторной св зи поступает на входы бтхоков управлени  - -- -J 12-1, ...,12-N тиристорных блоков 1,2. При этом открываютс  тиристоры 28 и конденсаторы 27 одновременно раз-р жа ютс  на управл ющие выводы тирио торов 10-1,.;., 10-W блоков 1,2. При этом откршаютс  одновременно силовые тиристоры блоков 1,2 и создаетс  цепь , - -ч. .. -ъ. :дп  пропускани  тока в нагрузку, которой  вл етс  фильтр 7 и обмотка кольцевого электромагнита 8. Импульс, задержанный . блоками 21, не проходит через схемы И 23, так-как импупьс с выхода форм рователей 24 поступает дополнительно ;ва инверсный вход схем 1И 23 через формирователи 25, обеспечивающие (Прет на врем , большее значени  максвмапьной задержки в блоках 21. Анапогшным .образом попарно происходит работа :остапьны; блоков управлени , если рас|пределитвпь выдаст первую пару импутп сов на другую пару своих выходов. После"73 The invention relates to the inspection equipment of accelerators of charged particles and can be used to supply the eectromagnet of a proton synchrotron. Power sources of ring electromagnets of proton synchrotrons for energy up to ten megaelectronoids at a current of 2e5-12 kA per pulse and maximum rectified voltage of about 10 mV are known, containing a controlled multiphase rectifier including a three-phase bridge circuit, a circuit phase control and. V, ---- .. pulsation filter connected sequentially with load ij. In these citation sources, the filter's efficiency is largely determined by the level of subharmonic components of the rectified voltage caused by asymmetry in the power supply circuit. Indicated asymmetry in the power circuits of the source is compensated with the help of blocks: delays, additionally introduced between the phase control circuit and the control electrodes of the valves,. Of the known power sources, the closest in technical essence to the proposed is the power source of the proton synchrotron electromagnet, in which the compensation of power circuit unbalance (asymmetry of EMF and three-phase system reactances). Is produced using blocks of individually adjustable delay of control pulses in the distributor communication channels. with the control electrodes of the valves of the respective arms of the bridge circuit, the pulse Delay reaches several electrical degrees of the frequency of the supply voltage of 50 Hz. The disadvantage of this device lies in the fact that when introducing individual delays into the channels of control, the control pulses must be expanded to the value of the maximum difference in delays between the respective shoulders of the cathodic and anodic groups of the bridge SC and it is necessary simultaneous opening of the corresponding shoulders in each of the four groups. The maximum delay difference reaches 200 µs. As a result, the power and dimensions of the control units, which are installed in the immediate vicinity of the thyristor high potential, increase several times. At the same time, an impulse with a steep front of order 0 is sufficient to ignite a powerful thyristor 5-1 | 0 μs, with a duration of a few microseconds at the top and a platform in a fall of about 100 ISS duration at a level of about 0.3 of the pulse amplitude. The aim of the invention is to improve the efficiency of the power source. This circuit is achieved by the fact that: in the power source of an electromagnet - - - - - -W isotopic synchrotron containing a thyristor rectifier connected in a bridge circuit, single-channel,, -....,. - system of phase control of the rectifier using dual control pulses, shifted angle ZlV / t of the supply voltage frequency, adjusted delay blocks and drivers connected in series in each of the communication channels of the outputs of the distributor of the phase control device to the control terminals of the corresponding thyristors rectifier, parallel to the input of each of the delay blocks, the input of the corresponding circuit I, v1hrd is connected. which, together with the output of the delay unit, are connected via the OR circuit to the input of the second AND circuit, the output of which is connected to the driver, the output of which is connected to the inverse input of the second And circuit through the second generator, and the second inputs of the first AND circuit are connected in parallel and the trigger signal generator is connected to the synchronization input. In this way, by incorporating additional cooling logic circuits into the communication channels of the distributor of the phase control device with the control electrodes of the thyristors, a proc Driving the first control pulse during the start of the rectifier without delay in each of the mentioned communication channels. Moreover, the synchronization inputs of the work of the communication channels are connected to the common synchronization input of the start of the source. The drawing shows a simplified diagram of a possible implementation of the pitashsh source, presents the main functional links and the relations between them. Thyristor blocks 1,2, ..., 6 are connected in a bridge rectifier circuit and connected on the DC side through a pulsation filter 7 to the oyotka of the ring electromagnet of the accelerator 8, and on a ctojpor not of alternating current to a three-phase alternating current voltage of 9. Each of the watches 1, 2, ..., 6 includes N consecutively connected thyristors 10-1, ..., 10-N with control units 11-1,. .., 11-N, respectively. The input of each control unit 11 through transformers 12-1, ..., 12-M, respectively, one of six cables 13 was used as the primary winding, is connected to the output of the corresponding formation unit 14-1, ..., 14-6 . The inputs 15 of the blocks 14 are connected paraple and are connected via a common driver 16 to the starting input 17. The inputs 18 of the blocks 14 are connected to the corresponding outputs of the distributor of the phase control device 19, the inputs of which are connected to the care 17, and the other to the analog input control signal. In each of the forming units 14, the input 18 is connected to the output of the block through a circuit formed by successively turning on the tuning delay unit 21, the logic element OR 22, the logic element AND 23 and the driver 24, the output of which is additionally connected through the driver 25 to the inverse input element . mA 23. Input 15 is connected to the second input of the element OR 22 via logic element AND 26, the second input of which is connected to input 18. The storage capacitor 27 is connected via rectifier 28 and charging resistor 29 to parallel power terminals and through time the individual thyristor 30 to the controlling thyristor water 1O-1. The phase control device 19 is made in a single channel circuit and is inserted into the phase shifter, which converts the analog control signal to the phase shift of the generated series of control pulses, and the distribution of these impulses between the corresponding outputs. The formers 16, 24, .25 1 are performed according to known schemes, providing chivakidim the appropriate output pulse shape. Delay blocks 21 and re; Magic circuits 22,23,26 can be implemented, for example, on discrete integrated circuits. The control units 11 can be performed in any other way, ensuring the formation of narrow thyristor impinges with a high steepness of the front and a sufficient amplitude. Pulsation filter 7. may include passive active elements. The source works in a cneoyio way. 73514 5 10. 64 In the pause between the pulses of the magnetic field, the rectifier is closed, the control pulses of the phase ynpai device of laziness 19 are not output. The capacitor 27 in the control units 11 is charged through the resistors 29 and the rectifiers 28 by the anode voltage applied to the thyristors. The start-up synchronization pulse of the source is fed to the input 17 and through the driver 16 to the inputs 15 of the formation blocks 14. At one of the inputs of the control device 19, an analog source control signal Ufi must be fed through the input 20 in accordance with a predetermined program value of the rectified source voltage. The pulse duration from the output of the driver 16 must be at least ifl / m of the mains frequency, where m is the number of phases of the rectifier, equal to 6 in the considered scheme. This time is enough for the phase-shifting device 19 to generate the first control pulse, which through the distributor enters one of the pairs of communication channels with the thyristor control terminals of blocks 1,3, 5 of the cathode group and blocks 4,6,2 anode group, respectively, for example, with blocks 1.2 through forming units 14-1, 14g-2. In the latter, the impulse from inputs 18 through AND 26 circuits, prepared by impulse through inputs 15, is fed to the input of OR 22 circuits and then through AND 23 circuits, on the inverse of which are well, the left signal starts the imager 24. From blocks 14-1, 14 -2 impulse through a cable-transformer connection is fed to the inputs of the control for control - - -J 12-1, ..., 12-N thyristor blocks 1,2. In this case, the thyristors 28 are opened and the capacitors 27 are simultaneously expanded to the control terminals of thyriors 10-1,.;., 10-W of blocks 1.2. At the same time, the power thyristors of the 1.2 blocks open simultaneously and a circuit is created, - - h. .. : dp current passing to the load, which is the filter 7 and the winding of the ring electromagnet 8. Impulse, delayed. blocks 21, does not pass through the circuits AND 23, since the impulse from the output of the shapers 24 comes in addition; the inverse input of the circuits 1 and 23 through the formers 25, which provide (Pret for a time greater than the maximum delay delay in blocks 21. work is going on: ostapny; control blocks, if the distribution will give out the first pair of impuses to another pair of its outputs.

Claims (1)

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЭЛЕК’ ТРОМАГНЙТА ПРОТОННОГО СИНХРО-ELEC ’TROMAGNET PROTONIC SYNCHRO- POWER SUPPLY ТРОНА, содержащий th -фазный тиристор:ный выпрямитель, включенный по мостовой схеме, одноканальную систему фазового управления выпрямителем с помощью сдвоенных импульсов управления ,сдви нутых на угол /П? частоты напряжения питающей сети, подстроечные блоки задержки и формирователи, включенные последовательно в каждом из каналов связи \ выходов распределителя устройства фазового управления с управляющими электродами тиристоров соответствующего плеча выпрямителя, отличающийся • тем, что, с'цепью повышения экономичности, параллельно входу каждого из блоков задержки подключен вход соответствующей схемы И, выход которой вместе с ' выходом7 блока задержки подключены через 'схему ИЛИ на вход второй схемы Й, выход которой связан с формирователем, выход которого дополнительно через второй формирователь подключен к инверсному входу второй схемы И, вторые входы первых схем И соединены параллельно и ‘через формирователь пускового сигнала подключены к входу синхронизации.THRONE containing a th-phase thyristor: rectifier connected in a bridge circuit, a single-channel phase control system of the rectifier with the help of dual control pulses shifted by an angle / P? mains voltage frequencies, trim delay units and shapers connected in series in each of the communication channels \ outputs of the phase control device distributor with thyristor control electrodes of the corresponding rectifier arm, characterized in that, with an increase in efficiency, parallel to the input of each of the delay units connected to respective input AND circuit, the output of which together with 'output 7 connected via a delay unit' OR circuit to the input of the second circuit Q, the output of which is connected with formirovat Lemma whose output is further through the second generator is connected to the inverse input of the second AND gate, the second inputs of first AND circuits are connected in parallel and 'after the trigger signal generator are connected to the input of sync. naSUa„ 735146 na SU a „735146 1 735146, 21 735146, 2
SU782703238A 1978-12-26 1978-12-26 Powre supply source for proton synchrontron electromagnet SU735146A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782703238A SU735146A1 (en) 1978-12-26 1978-12-26 Powre supply source for proton synchrontron electromagnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782703238A SU735146A1 (en) 1978-12-26 1978-12-26 Powre supply source for proton synchrontron electromagnet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU735146A1 true SU735146A1 (en) 1983-06-23

Family

ID=20801268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782703238A SU735146A1 (en) 1978-12-26 1978-12-26 Powre supply source for proton synchrontron electromagnet

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU735146A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Труоы to Всесоюзного совещани по ускорител м зар женных частиц, т. Р, Гусев О.А. и др., М., Наука, 1973, с.118. 2. Bayard 0. La nouvella allmentatjon de du synchrotron a .protons du CERN, гор CERN. 21-20, 197.1. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5718662A (en) Apparatus for the magnetic stimulation of cells or tissue
US4233039A (en) Power supply for an electric precipitator
SU735146A1 (en) Powre supply source for proton synchrontron electromagnet
JPH077958A (en) Power converter
US3183376A (en) Rectifier circuit for periodic reverse power supplies
US3879651A (en) Undulator
US3900739A (en) Device for providing a current supply to inductive loads by use of a battery and a d. c. pulse transformer positioned between battery and load
US4228491A (en) Control method for a three-phase self-excited inverter
SU1750002A1 (en) Direct frequency changer
SU1676035A1 (en) Method of regulation of electric power in loads connected in parallel
SU1128353A1 (en) Method of adjusting device for supplying periodic current with inverted pulse to load
SU1473041A1 (en) Device for switching stages of multibridge thyristor converter
SU1555787A1 (en) Dc voltage-to-three-phase alternating voltage converter
SU928602A1 (en) Method and device for single channel synchronous control of gate-type converters
SU1077729A1 (en) Apparatus for supplying welding arc with a.c.
SU815895A1 (en) High-voltage pulse modulator
SU1436237A1 (en) Power supply source
SU1464270A1 (en) Power regulating device
RU2035830C1 (en) Converter
SU1099969A1 (en) Multichannel electrostimulator
SU817974A1 (en) Static converter control device
SU1529200A1 (en) Method of stabilizing dc voltage of pulsed multiple-link stabilizer
SU1144180A1 (en) Method of control of polyphase current inverter
SU1133659A1 (en) Pulse shaper
SU1374452A1 (en) X-ray generator