JPH04184193A - ヘリカルシステムの制御装置 - Google Patents
ヘリカルシステムの制御装置Info
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- JPH04184193A JPH04184193A JP2312359A JP31235990A JPH04184193A JP H04184193 A JPH04184193 A JP H04184193A JP 2312359 A JP2312359 A JP 2312359A JP 31235990 A JP31235990 A JP 31235990A JP H04184193 A JPH04184193 A JP H04184193A
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- 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
Landscapes
- Plasma Technology (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はヘリカルシステムの制御装置に係り、特にヘリ
カル方式の核融合装置を制御するに好適なヘリカルシス
テムの制御装置に関する。
カル方式の核融合装置を制御するに好適なヘリカルシス
テムの制御装置に関する。
従来のヘリカルシステムでプラズマ電流を制御するに際
しては１例えば「日立評論」Ｖｏｌ、６６Ｎｎ９ （１
９８４−９）ｐＨ〜１４に記載されているように、変流
器コイル電流を直接制御する方法が採用されていた。
しては１例えば「日立評論」Ｖｏｌ、６６Ｎｎ９ （１
９８４−９）ｐＨ〜１４に記載されているように、変流
器コイル電流を直接制御する方法が採用されていた。
上記従来技術はプラズマ電流を制御するのに変流器コイ
ルを用いているため、プラズマ電流零運転を行なうにも
専用の変流器コイルとその電源を用いなければならず、
システムのランニングコストを低減することが困難であ
った。
ルを用いているため、プラズマ電流零運転を行なうにも
専用の変流器コイルとその電源を用いなければならず、
システムのランニングコストを低減することが困難であ
った。
本発明の目的は、専用の変流器コイルを用いることなく
プラズマ電流を制御することができるヘリカルシステム
の制御装置を提供することにある。
プラズマ電流を制御することができるヘリカルシステム
の制御装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、第１の装置とし
て、プラズマを閉じ込める環状真空容器に巻回されたヘ
リカルコイルと、前記真空容器に巻回されて多重極磁場
を形成する複数のポロイダルコイルと、指令に応じた電
力でヘリカルコイルを励磁するヘリカルコイル電源と、
指令に応じた電力で各ポロイダルコイルを励磁する複数
のポロイダルコイル電源と、ヘリカルコイルの電流を検
出するヘリカルコイル電流検出手段と、ヘリカルコイル
の電流値を特定した指令値を出力するヘリカルコイル電
流指令手段と、ヘリカルコイル電流検出手段の検出出力
とヘリカルコイル電流指令手段の出力指令との偏差を零
に抑制するための電源指令をヘリカルコイル電源へ出力
するへりカル電源指令生成手段と、各ポロイダルコイル
の電流を検出する複数のボロイダル電流検出手段と、各
ポロイダルコイルの磁場成分を特定した指令値を出力す
る多重極磁場成分指令手段と、各ボロイダル電流検出手
段の検出出力を多重極磁場成分に変換する多重極磁場変
換手段と、多重極磁場成分指令手段の出力指令と多重極
磁場変換手段の変換出方との偏差を零に抑制するための
磁場成分信号を出力する磁場成分信号出力手段と、磁場
成分信号から仮想電圧ベクトルを生成する仮想電圧ベク
トル生成手段と、仮想電圧ベクトル生成手段の出方から
各ポロイダルコイル電源に対する電源指令を生成するポ
ロイダル電源指令生成手段とを有するへリカルシステム
の制御装置を構成したものである。
て、プラズマを閉じ込める環状真空容器に巻回されたヘ
リカルコイルと、前記真空容器に巻回されて多重極磁場
を形成する複数のポロイダルコイルと、指令に応じた電
力でヘリカルコイルを励磁するヘリカルコイル電源と、
指令に応じた電力で各ポロイダルコイルを励磁する複数
のポロイダルコイル電源と、ヘリカルコイルの電流を検
出するヘリカルコイル電流検出手段と、ヘリカルコイル
の電流値を特定した指令値を出力するヘリカルコイル電
流指令手段と、ヘリカルコイル電流検出手段の検出出力
とヘリカルコイル電流指令手段の出力指令との偏差を零
に抑制するための電源指令をヘリカルコイル電源へ出力
するへりカル電源指令生成手段と、各ポロイダルコイル
の電流を検出する複数のボロイダル電流検出手段と、各
ポロイダルコイルの磁場成分を特定した指令値を出力す
る多重極磁場成分指令手段と、各ボロイダル電流検出手
段の検出出力を多重極磁場成分に変換する多重極磁場変
換手段と、多重極磁場成分指令手段の出力指令と多重極
磁場変換手段の変換出方との偏差を零に抑制するための
磁場成分信号を出力する磁場成分信号出力手段と、磁場
成分信号から仮想電圧ベクトルを生成する仮想電圧ベク
トル生成手段と、仮想電圧ベクトル生成手段の出方から
各ポロイダルコイル電源に対する電源指令を生成するポ
ロイダル電源指令生成手段とを有するへリカルシステム
の制御装置を構成したものである。
第１の装置を含む第２の装置として、プラズマ電流を検
出するプラズマ電流検出手段と、プラズマ電流の目標値
を指令するプラズマ電流指令手段と、プラズマ電流検出
手段の検出出力とプラズマ電流指令手段の出力との偏差
に応じた偏差信号を出力する偏差信号発生手段と、プラ
ズマ電流検出手段の検出出力と偏差信号がそれぞれ設定
値を越えたときに切換指令を出力する切換指令手段と、
前記偏差信号を零に抑制するためのプラズマ電流制御信
号を出力するプラズマ電流制御信号出力手段と、前記切
換指令発生時にプラズマ電流制御信号を磁場成分信号に
代えて仮想電圧ベクトル生成手段へ供給する切換手段と
を有するヘリカルシステムの制御装置を構成したもので
ある。
出するプラズマ電流検出手段と、プラズマ電流の目標値
を指令するプラズマ電流指令手段と、プラズマ電流検出
手段の検出出力とプラズマ電流指令手段の出力との偏差
に応じた偏差信号を出力する偏差信号発生手段と、プラ
ズマ電流検出手段の検出出力と偏差信号がそれぞれ設定
値を越えたときに切換指令を出力する切換指令手段と、
前記偏差信号を零に抑制するためのプラズマ電流制御信
号を出力するプラズマ電流制御信号出力手段と、前記切
換指令発生時にプラズマ電流制御信号を磁場成分信号に
代えて仮想電圧ベクトル生成手段へ供給する切換手段と
を有するヘリカルシステムの制御装置を構成したもので
ある。
第１または第２の装置を含む第３の装置として、複数の
ポロイダルコイルは、少なくとも垂直磁場と変流器磁場
を形成するコイルから構成され、多重極磁場成分指令手
段は、少なくとも垂直磁場成分と変流器磁場成分を特定
した指令値を出力してなるヘリカルシステムの制御装置
を構成したものである。
ポロイダルコイルは、少なくとも垂直磁場と変流器磁場
を形成するコイルから構成され、多重極磁場成分指令手
段は、少なくとも垂直磁場成分と変流器磁場成分を特定
した指令値を出力してなるヘリカルシステムの制御装置
を構成したものである。
複数のポロイダルコイルにより多重極磁場を形成し、こ
の磁場を変化させてプラズマ電流を制御しているので、
専用の変流器コイルを用いなくてもプラズマ電流を制御
できる。
の磁場を変化させてプラズマ電流を制御しているので、
専用の変流器コイルを用いなくてもプラズマ電流を制御
できる。
多重極磁場を形成するに際しては、少なくとも垂直磁場
と変流器磁場を形成し、これら磁場成分を変換行列に従
って電流成分に変換すれば、各磁場成分から各ポロイダ
ルコイルの電流を決定することができる。
と変流器磁場を形成し、これら磁場成分を変換行列に従
って電流成分に変換すれば、各磁場成分から各ポロイダ
ルコイルの電流を決定することができる。
以下、本発明の一実施を図面に基づいて説明する。
第１図において、円環状の真空容器（図示省略）にはプ
ラズマ１ｏが閉じ込められており、この真空容器の周囲
にヘリカルコイル１２と３種類のポロイダルコイル１４
，１６．１８がそれぞれ巻回されている。ヘリカルコイ
ル１２はコイル電源２ｏから電力の供給を受けて励磁さ
れ、定常磁場を形成するように構成されている。ポロイ
ダルコイル１４，１６．１８はそれぞれコイル電源２２
゜２４．２６から電力の供給を受けて励磁され、ポロイ
ダルコイル２２が垂直磁場を、ポロイダルコイル２４が
四重横磁場を、ポロイダルコイル２６が変流器磁場をそ
れぞれ形成するようになっている。各ポロイダルコイル
２２，２４．２６による磁場は多重極磁場成分の和で表
わすことができる。
ラズマ１ｏが閉じ込められており、この真空容器の周囲
にヘリカルコイル１２と３種類のポロイダルコイル１４
，１６．１８がそれぞれ巻回されている。ヘリカルコイ
ル１２はコイル電源２ｏから電力の供給を受けて励磁さ
れ、定常磁場を形成するように構成されている。ポロイ
ダルコイル１４，１６．１８はそれぞれコイル電源２２
゜２４．２６から電力の供給を受けて励磁され、ポロイ
ダルコイル２２が垂直磁場を、ポロイダルコイル２４が
四重横磁場を、ポロイダルコイル２６が変流器磁場をそ
れぞれ形成するようになっている。各ポロイダルコイル
２２，２４．２６による磁場は多重極磁場成分の和で表
わすことができる。
そこで、本実施例においては、多重極磁場として、双極
子成分、四重極磁場成分および変流器成分（磁束成分）
の３種類を考え、これらの磁場成分に基づいて各ポロイ
ダルコイル１４，１６゜１８の電流を決定することとし
ている。そして。
子成分、四重極磁場成分および変流器成分（磁束成分）
の３種類を考え、これらの磁場成分に基づいて各ポロイ
ダルコイル１４，１６゜１８の電流を決定することとし
ている。そして。
電流を決定するに際して、次の（１）弐〜（１５）式を
用いることとしている。
用いることとしている。
水平面上の一点（ヘリカルコイル中心：Ｒ＝Ｒ０）にお
ける垂直磁場の大きさをＢｖ（双極子成分）、四重横磁
場の大きさをｎＢｖとする。ここでｎは規格化した磁場
の傾き（Ｄｅｃａｙ １ｎｄｅｘ）である。
ける垂直磁場の大きさをＢｖ（双極子成分）、四重横磁
場の大きさをｎＢｖとする。ここでｎは規格化した磁場
の傾き（Ｄｅｃａｙ １ｎｄｅｘ）である。
今、水平面における磁場の空間変化Ｂ２ （Ｒ）を近似
的に１次関数で表して Ｂ ｚ （Ｒ） ＝ Ｂｖ＋ ｎ Ｂｖ （Ｉ Ｒ／
Ｒ８） −（１）とする。さらに変流器成分を考慮す
る。この成分はＲ＝Ｒｏで磁場及びその傾きが０であり
、その磁束変化がプラズマ電流制御に本質的な役割を果
たす。変流器成分の大きさを磁束φで表す。
的に１次関数で表して Ｂ ｚ （Ｒ） ＝ Ｂｖ＋ ｎ Ｂｖ （Ｉ Ｒ／
Ｒ８） −（１）とする。さらに変流器成分を考慮す
る。この成分はＲ＝Ｒｏで磁場及びその傾きが０であり
、その磁束変化がプラズマ電流制御に本質的な役割を果
たす。変流器成分の大きさを磁束φで表す。
多重極磁場Ｂｙ、ｎＢｖ、及びφは、コイル電流から
で計算できる。ここで、’＄１１ （ｉ＝○Ｖ、ＩＳ。
ＩＶ）は各コイル１４，１６，１８に単位電流を流した
時に発生する垂直磁場、ｎｌは各コイル毎のＤ ｅｃａ
ｙ １ｎｄｅｘ 、 Ｍ Ｉはコイルとプラズマの相
互インダクタンスである。Ｂｙ、 ｎ （またはｎＢｖ
）。
時に発生する垂直磁場、ｎｌは各コイル毎のＤ ｅｃａ
ｙ １ｎｄｅｘ 、 Ｍ Ｉはコイルとプラズマの相
互インダクタンスである。Ｂｙ、 ｎ （またはｎＢｖ
）。
及びφが与えられると、方程式（２）を解いてコイル電
流が決定される。
流が決定される。
３種類の多重極磁場成分は互いに独立であり、双極子成
分で磁気軸の水平位置、四重構成分で楕円度、変流器成
分でプラズマ電流を制御できる。
分で磁気軸の水平位置、四重構成分で楕円度、変流器成
分でプラズマ電流を制御できる。
簡単のため、ヘリカルコイル１２を無視した回路方程式
でポロイダルコイル（１４〜１８）及び電源系の特性を
考察する。コイル電流ベクトルを工、磁場ベクトルをＢ
、電圧ベクトルを■とする。ここで、 である。回路方程式は、 と表される。ここで、Ｍ及びＲはポロイダルコイル（１
４〜１８）に関する３×３のインダクタンス及び抵抗マ
トリクス、ＲＰ及びＩｐはプラズマ抵抗及びプラズマ電
流、ｍｐはポロイダルコイルとプラズマ電流の相互イン
ダクタンスベクトルである。（３）式を使ってコイル電
流を多重極磁場ベクトルＢに変換し、（７）式の両辺に
左から逆変換行列の転値行列を掛けると。
でポロイダルコイル（１４〜１８）及び電源系の特性を
考察する。コイル電流ベクトルを工、磁場ベクトルをＢ
、電圧ベクトルを■とする。ここで、 である。回路方程式は、 と表される。ここで、Ｍ及びＲはポロイダルコイル（１
４〜１８）に関する３×３のインダクタンス及び抵抗マ
トリクス、ＲＰ及びＩｐはプラズマ抵抗及びプラズマ電
流、ｍｐはポロイダルコイルとプラズマ電流の相互イン
ダクタンスベクトルである。（３）式を使ってコイル電
流を多重極磁場ベクトルＢに変換し、（７）式の両辺に
左から逆変換行列の転値行列を掛けると。
となる。ここで、
ＭＢ＝Ｈ−”Ｍ Ｈ−１−°°°（９）Ｒｓ＝Ｈ−１
ｔ ＲＨ−’ ・・・・・・（１１
）ＶＢ：Ｈ−１ｔ ■ ・・・・・
・（Ｉ２）である。（８）式は変数が多重極磁場の回路
方程式の形をしている。
ｔ ＲＨ−’ ・・・・・・（１１
）ＶＢ：Ｈ−１ｔ ■ ・・・・・
・（Ｉ２）である。（８）式は変数が多重極磁場の回路
方程式の形をしている。
ここで、コイルの時定数が制御の対象となる時間ス’７
−−ルに比べてはるかに長い場合（数１００秒になると
予想される）、以下のように磁場間の相互干渉を完全に
取り除くことが出来る。（７）式で左辺第２項を無視し
、（３）式を使ってコイル電流を多重極磁場ベクトルＢ
に変換すると。
−−ルに比べてはるかに長い場合（数１００秒になると
予想される）、以下のように磁場間の相互干渉を完全に
取り除くことが出来る。（７）式で左辺第２項を無視し
、（３）式を使ってコイル電流を多重極磁場ベクトルＢ
に変換すると。
（１３）式から対応する項のみを取ると。
Ｅ３ ＝ （１／ ｓ ） Ｇ ｖ−−（１４）なる伝
達関数を作ることができる。ここで、Ｇは３Ｘ３の定数
マトリクスである。すなわち、を満たす仮想電圧ベクト
ルＵの要素は制御パラメータと１対１に対応し、完全な
非干渉化が実現できる。制御パラメータとして磁束φか
らプラズマ電流ＩＰに変更する場合も同様に伝達関数を
作れ、この場合の伝達関数逆行列Ｇ−１は（１０）式の
性質から対応する項が定数倍されるのみである。
達関数を作ることができる。ここで、Ｇは３Ｘ３の定数
マトリクスである。すなわち、を満たす仮想電圧ベクト
ルＵの要素は制御パラメータと１対１に対応し、完全な
非干渉化が実現できる。制御パラメータとして磁束φか
らプラズマ電流ＩＰに変更する場合も同様に伝達関数を
作れ、この場合の伝達関数逆行列Ｇ−１は（１０）式の
性質から対応する項が定数倍されるのみである。
そのため、磁束制御時の伝達関数Ｇをそのまま用いても
完全な非干渉化が可能である。
完全な非干渉化が可能である。
具体的には、ヘリカルコイル１２、ポロイダルコイルに
それぞれ電流検出手段としての電流検出器２８，３０，
３２，３４を設け、各電流検出器２８〜３４の検出出力
とコントローラ３６の指令値との偏差に応じてコイル電
源２０〜２６の出力電力を制御するようになっている。
それぞれ電流検出手段としての電流検出器２８，３０，
３２，３４を設け、各電流検出器２８〜３４の検出出力
とコントローラ３６の指令値との偏差に応じてコイル電
源２０〜２６の出力電力を制御するようになっている。
またプラズマ電流検出手段としてのロゴスキーコイル３
８の出力に基づいてプラズマ電流立上げ時の制御を行な
うようになっている。
８の出力に基づいてプラズマ電流立上げ時の制御を行な
うようになっている。
コントローラ３６は制御指令出力装置４０、加算器４２
，４４，４６，４８，５０、制御演算装置５２，５４，
５６，５８，６０、非干渉回路６２、多重極磁場変換器
６４．切換器６６、切換制御装置６８を備えて構成され
ている。
，４４，４６，４８，５０、制御演算装置５２，５４，
５６，５８，６０、非干渉回路６２、多重極磁場変換器
６４．切換器６６、切換制御装置６８を備えて構成され
ている。
加算器４２は電流指令Ｉｈｏと電流検出器２８の検出電
流との偏差に応じた信号を出力するようになっている。
流との偏差に応じた信号を出力するようになっている。
制御演算装置５２は加算器４２の出力信号を受け、偏差
を零に抑制するための電圧指令値を生成してコイル電源
２０の出力電力を制御するようになっている。加算器４
４は垂直磁場成分の指令値Ｂｖｏと変換器６４の出力と
の偏差に応じた信号を出力し、加算器４６は四重横磁場
成分の指令値ｎＢｖｏと変換器６４の出力との偏差に応
じた信号を出力し、加算器４８は磁束指令値φ０と変換
器６４の出力との偏差に応じた信号を出力するようにな
っている。変換器６４は各電流検出器３０，３２．３４
の検出電流を（２）式に従って多重極磁場酸に変換する
ようになっている。
を零に抑制するための電圧指令値を生成してコイル電源
２０の出力電力を制御するようになっている。加算器４
４は垂直磁場成分の指令値Ｂｖｏと変換器６４の出力と
の偏差に応じた信号を出力し、加算器４６は四重横磁場
成分の指令値ｎＢｖｏと変換器６４の出力との偏差に応
じた信号を出力し、加算器４８は磁束指令値φ０と変換
器６４の出力との偏差に応じた信号を出力するようにな
っている。変換器６４は各電流検出器３０，３２．３４
の検出電流を（２）式に従って多重極磁場酸に変換する
ようになっている。
変換器６４の変換出力と各指令値との偏差が加算器４４
，４６．４８から制御演算装置５４゜５６．５８に入力
すると、各演算装置５４〜５８からは偏差を零に抑制す
るための仮想電圧ベクトル（Ｕａ、 Ｕ ｎ 、 Ｕφ
）の信号が出力される。これらの信号が非干渉回路６２
に入力されると、この回路６２において（１５）式に従
った演算が行なわれ、各コイル電源２２〜２６に対する
実際の電圧指令値Ｖｏｖ＋ Ｖｒｓｙ Ｖｔｖが生成さ
れる。そしてこれらの電圧指令値に従ってコイル電源２
２〜２６の出力電力が制御される。これによりプラズマ
電流零運転を行なうことができる。
，４６．４８から制御演算装置５４゜５６．５８に入力
すると、各演算装置５４〜５８からは偏差を零に抑制す
るための仮想電圧ベクトル（Ｕａ、 Ｕ ｎ 、 Ｕφ
）の信号が出力される。これらの信号が非干渉回路６２
に入力されると、この回路６２において（１５）式に従
った演算が行なわれ、各コイル電源２２〜２６に対する
実際の電圧指令値Ｖｏｖ＋ Ｖｒｓｙ Ｖｔｖが生成さ
れる。そしてこれらの電圧指令値に従ってコイル電源２
２〜２６の出力電力が制御される。これによりプラズマ
電流零運転を行なうことができる。
次に、プラズマ立上げの制御を行なうに際しては、プラ
ズマ電流１ｐの測定誤差の影響をなくすために、磁束指
令値φ０によるプレプログラム制御を併用することとし
ている。そしてφ０によるプレプログラム制御とプラズ
マ電流フィードバック制御との切り換えは切換制御装置
の制御に従って行なうこととしている。ただし、プラズ
マ点火以前に各コイル電流を立ち上げる時刻においては
、特定のコイル起磁力が過大になったり蓄積磁気エネル
ギーが過大になったりするのを避けるため。
ズマ電流１ｐの測定誤差の影響をなくすために、磁束指
令値φ０によるプレプログラム制御を併用することとし
ている。そしてφ０によるプレプログラム制御とプラズ
マ電流フィードバック制御との切り換えは切換制御装置
の制御に従って行なうこととしている。ただし、プラズ
マ点火以前に各コイル電流を立ち上げる時刻においては
、特定のコイル起磁力が過大になったり蓄積磁気エネル
ギーが過大になったりするのを避けるため。
磁束φを目標値に従って制御する。磁気軸及び楕円度制
御に関しては、適当な計測手段が存在しないため、コイ
ル電流値の測定から（２）式より多重極成分Ｂｖ及びｎ
Ｂｖを演算し、多重極成分の大きさを目標値に従ってフ
ィードバック制御する。
御に関しては、適当な計測手段が存在しないため、コイ
ル電流値の測定から（２）式より多重極成分Ｂｖ及びｎ
Ｂｖを演算し、多重極成分の大きさを目標値に従ってフ
ィードバック制御する。
第２図において１時刻ｔ工まではφ。によるプレプログ
ラム制御が行なわれ、時刻ｔ□以降は切換器６６の作動
により、プラズマ電流フィードバック制御が行なわれる
。
ラム制御が行なわれ、時刻ｔ□以降は切換器６６の作動
により、プラズマ電流フィードバック制御が行なわれる
。
切換器６６に対する切換作動は切換制御装置６８からの
信号に従って行なわれる。切換制御袋！！６８は、第３
図に示されるように、比較器７０゜７２、ＡＮＤゲート
７４を備えており、プラズマ電流制御指令値ＩＰ。とプ
ラズマ電流Ｉｐとの偏差ΔＩｐおよびプラズマ電流Ｉｐ
を取り込み、Ｉｐ＞Ｉｐ□（Ｉ ｐｌは、プラズマ電流
フィードバック制御切換設定値）およびΔＩｐ＜ε （
Ｅはプラズマ電流偏差小を判定するための設定値）の論
理積の条件が成立したときに、切換器２９を切り換える
ようになっている。
信号に従って行なわれる。切換制御袋！！６８は、第３
図に示されるように、比較器７０゜７２、ＡＮＤゲート
７４を備えており、プラズマ電流制御指令値ＩＰ。とプ
ラズマ電流Ｉｐとの偏差ΔＩｐおよびプラズマ電流Ｉｐ
を取り込み、Ｉｐ＞Ｉｐ□（Ｉ ｐｌは、プラズマ電流
フィードバック制御切換設定値）およびΔＩｐ＜ε （
Ｅはプラズマ電流偏差小を判定するための設定値）の論
理積の条件が成立したときに、切換器２９を切り換える
ようになっている。
このように、本実施例では、φ。によるプレプログラム
制御を併用してプラズマの立上げを行なっているので、
プラズマ過渡状態の影響を受けることなくプラズマ電流
を制御することができる。
制御を併用してプラズマの立上げを行なっているので、
プラズマ過渡状態の影響を受けることなくプラズマ電流
を制御することができる。
以上説明したように、本発明によれば、専用の変流器コ
イルを用いることなく、ポロイダルコイルから発生する
磁場を変化させてプラズマ電流を制御するようにしたた
め、システムのランニングコストの低減に寄与すること
ができる。
イルを用いることなく、ポロイダルコイルから発生する
磁場を変化させてプラズマ電流を制御するようにしたた
め、システムのランニングコストの低減に寄与すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は第１図に示すシステムのプラズマ立上げ状態を説明
するための説明図、第３図は切換制御装置６８の具体的
構成図である。 １０・・・プラズマ、１２・・・ヘリカルコイル、１４
．１６．１８・・・ポロイダルコイル、２０．２２，２
４．２６・・・コイル電源、２８．３０，３２．３４・
・・電流検出器、３６・・・コントローラ、 ３８・・・ロゴスキーコイル、 ４０・・・制御指令出力装置、 ４２．４４，４６，４８，５０・・加算器、５２．５４
，５６，５８．６０・・制御演算装置、６２・・・非干
渉回路。 ６４・・・多重極磁場変換器、 ６６・・・切換器、 ６８・・・切換制御装置。 代理人 鵜 沼 辰 之
図は第１図に示すシステムのプラズマ立上げ状態を説明
するための説明図、第３図は切換制御装置６８の具体的
構成図である。 １０・・・プラズマ、１２・・・ヘリカルコイル、１４
．１６．１８・・・ポロイダルコイル、２０．２２，２
４．２６・・・コイル電源、２８．３０，３２．３４・
・・電流検出器、３６・・・コントローラ、 ３８・・・ロゴスキーコイル、 ４０・・・制御指令出力装置、 ４２．４４，４６，４８，５０・・加算器、５２．５４
，５６，５８．６０・・制御演算装置、６２・・・非干
渉回路。 ６４・・・多重極磁場変換器、 ６６・・・切換器、 ６８・・・切換制御装置。 代理人 鵜 沼 辰 之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プラズマを閉じ込める環状真空容器に巻回されたヘ
リカルコイルと、前記真空容器に巻回されて多重極磁場
を形成する複数のポロイダルコイルと、指令に応じた電
力でヘリカルコイルを励磁するヘリカルコイル電源と、
指令に応じた電力で各ポロイダルコイルを励磁する複数
のポロイダルコイル電源と、ヘリカルコイルの電流を検
出するヘリカルコイル電流検出手段と、ヘリカルコイル
の電流値を特定した指令値を出力するヘリカルコイル電
流指令手段と、ヘリカルコイル電流検出手段の検出出力
とヘリカルコイル電流指令手段の出力指令との偏差を零
に抑制するための電源指令をヘリカルコイル電源へ出力
するヘリカル電源指令生成手段と、各ポロイダルコイル
の電流を検出する複数のポロイダル電流検出手段と、各
ポロイダルコイルの磁場成分を特定した指令値を出力す
る多重極磁場成分指令手段と、各ポロイダル電流検出手
段の検出出力を多重極磁場成分に変換する多重極磁場変
換手段と、多重極磁場成分指令手段の出力指令と多重極
磁場変換手段の変換出力との偏差を零に抑制するための
磁場成分信号を出力する磁場成分信号出力手段と、磁場
成分信号から仮想電圧ベクトルを生成する仮想電圧ベク
トル生成手段と、仮想電圧ベクトル生成手段の出力から
各ポロイダルコイル電源に対する電源指令を生成するポ
ロイダル電源指令生成手段とを有するヘリカルシステム
の制御装置。 ２、プラズマ電流を検出するプラズマ電流検出手段と、
プラズマ電流の目標値を指令するプラズマ電流指令手段
と、プラズマ電流検出手段の検出出力とプラズマ電流指
令手段の出力との偏差に応じた偏差信号を出力する偏差
信号発生手段と、プラズマ電流検出手段の検出出力と偏
差信号がそれぞれ設定値を越えたときに切換指令を出力
する切換指令手段と、前記偏差信号を零に抑制するため
のプラズマ電流制御信号を出力するプラズマ電流制御信
号出力手段と、前記切換指令発生時にプラズマ電流制御
信号を磁場成分信号に代えて仮想電圧ベクトル生成手段
へ供給する切換手段とを有する請求項１記載のヘリカル
システムの制御装置。 ３、複数のポロイダルコイルは、少なくとも垂直磁場と
変流器磁場を形成するコイルから構成され、多重極磁場
成分指令手段は、少なくとも垂直磁場成分と変流器磁場
成分を特定した指令値を出力してなる請求項１または２
記載のヘリカルシステムの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312359A JPH04184193A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | ヘリカルシステムの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312359A JPH04184193A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | ヘリカルシステムの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184193A true JPH04184193A (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=18028301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2312359A Pending JPH04184193A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | ヘリカルシステムの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04184193A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190966A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Tokai Univ | Ｄ−ｔヘリカル型核融合発電装置およびその運転方法 |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2312359A patent/JPH04184193A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190966A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Tokai Univ | Ｄ−ｔヘリカル型核融合発電装置およびその運転方法 |
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