JPS63245253A - 電磁石電源装置 - Google Patents
電磁石電源装置Info
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- JPS63245253A JPS63245253A JP7617987A JP7617987A JPS63245253A JP S63245253 A JPS63245253 A JP S63245253A JP 7617987 A JP7617987 A JP 7617987A JP 7617987 A JP7617987 A JP 7617987A JP S63245253 A JPS63245253 A JP S63245253A
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- switch
- circuit
- current
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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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は電子あるいは陽子などを高エネルギーに加速す
るための加速器用電磁石に使用する電磁石電源に関する
ものである。
るための加速器用電磁石に使用する電磁石電源に関する
ものである。
（従来の技術）
素粒子物理学の研究や、超ＬＳＩの微細加工用光源とし
てシンクロトロン放射光を得るために、電子あるいは陽
子などを高エネルギーに加速する加速器が用いられる様
になってきた。加速器では、各電磁石コイルに接続した
定電流電源の出力電流を制御して、所望の磁場を発生さ
せ電子、ｌｌｉ子等を制御する。この様な加速器で使用
される電磁石電源には、電流を高速で立上げ、しかも高
精度（例えば１Ｘ１０−’）に制御することが要求され
る。その様な要求を満たす電源として第４図に示す回路
が考えられている。
てシンクロトロン放射光を得るために、電子あるいは陽
子などを高エネルギーに加速する加速器が用いられる様
になってきた。加速器では、各電磁石コイルに接続した
定電流電源の出力電流を制御して、所望の磁場を発生さ
せ電子、ｌｌｉ子等を制御する。この様な加速器で使用
される電磁石電源には、電流を高速で立上げ、しかも高
精度（例えば１Ｘ１０−’）に制御することが要求され
る。その様な要求を満たす電源として第４図に示す回路
が考えられている。
第４図において、１は交流母線、２Ａ、２Ｂは整流器用
変圧器、３Ａ、３Ｂは交流を直流に変換する制御整流器
、４Ａ、４Ｂはりプル平滑用のりアクドル、５Ａ、５Ｂ
はりプル平滑用のコンデンサ、６はリアクトル４Ａ、コ
ンデンサ５Δによって平滑された制御整流器３Ａの直流
出力電圧を、電子レベルの電圧に変換する分圧器、７は
制御整流器３Ａの直流出力電圧を負荷に対し入切する直
流スイッチ、８はリアクトル４Ｂ、コンデンサ５Ｂによ
って平滑された制御整流器３Ｂの直流出力電圧を高速に
入切し負荷電流を高速に制御するチョッパ、９Ａは直流
スイッチ７のオフ時、負荷電流を還流させるダイオード
、９Ｂはチョッパ８のオフ時、負荷電流を還流させるダ
イオード、１０は負荷コイル、１１は負荷電流を検出す
る直流電流検出器、１２は電圧基準設定器１４の出力５
１と分圧器６にて検出され１Ｃ直流出力電圧との差を入
力し、その差がゼロとなる様に制御整流器３Ａを制ｉす
る定電圧制御回路、１３は定電圧制御回路１２からの制
御信号に応じて、制御整流器３Ａの点弧角を決定する点
弧制御回路、１５は加速器全体をυＩ健する図示されて
いない上位計算機からのり［ｊツク５２によって、予め
メモリしである出力電流基準５３や、直流スイッチ７０
入〆切指令５４を出力するメモリモジュール、１６はメ
モリ′ロシア・・−ルから出力されたディジタル巾の霞
流基＄５３をアナログ量に変換するディジタル−アナロ
グ変換器、１７は１６で変換されたアナログ電流基準と
直流電流検出器１１にて検出された負荷電流の差を入力
し、負荷電流を制御する定電流制御回路、１８は定電流
制御回路１７からの制御信号に応じて、チョッパ８の通
電幅を決定するパルス変調回路、１９はパルス幅変調回
路１８からのオン・オフ指令に基づきチョッパ８をドラ
イブするドライブ回路である。
変圧器、３Ａ、３Ｂは交流を直流に変換する制御整流器
、４Ａ、４Ｂはりプル平滑用のりアクドル、５Ａ、５Ｂ
はりプル平滑用のコンデンサ、６はリアクトル４Ａ、コ
ンデンサ５Δによって平滑された制御整流器３Ａの直流
出力電圧を、電子レベルの電圧に変換する分圧器、７は
制御整流器３Ａの直流出力電圧を負荷に対し入切する直
流スイッチ、８はリアクトル４Ｂ、コンデンサ５Ｂによ
って平滑された制御整流器３Ｂの直流出力電圧を高速に
入切し負荷電流を高速に制御するチョッパ、９Ａは直流
スイッチ７のオフ時、負荷電流を還流させるダイオード
、９Ｂはチョッパ８のオフ時、負荷電流を還流させるダ
イオード、１０は負荷コイル、１１は負荷電流を検出す
る直流電流検出器、１２は電圧基準設定器１４の出力５
１と分圧器６にて検出され１Ｃ直流出力電圧との差を入
力し、その差がゼロとなる様に制御整流器３Ａを制ｉす
る定電圧制御回路、１３は定電圧制御回路１２からの制
御信号に応じて、制御整流器３Ａの点弧角を決定する点
弧制御回路、１５は加速器全体をυＩ健する図示されて
いない上位計算機からのり［ｊツク５２によって、予め
メモリしである出力電流基準５３や、直流スイッチ７０
入〆切指令５４を出力するメモリモジュール、１６はメ
モリ′ロシア・・−ルから出力されたディジタル巾の霞
流基＄５３をアナログ量に変換するディジタル−アナロ
グ変換器、１７は１６で変換されたアナログ電流基準と
直流電流検出器１１にて検出された負荷電流の差を入力
し、負荷電流を制御する定電流制御回路、１８は定電流
制御回路１７からの制御信号に応じて、チョッパ８の通
電幅を決定するパルス変調回路、１９はパルス幅変調回
路１８からのオン・オフ指令に基づきチョッパ８をドラ
イブするドライブ回路である。
第４図に示す回路の運転例を第５図に示す。第５図（ａ
）に示す負荷電流ｉを得るのに必要な負荷電圧は（ｂ
）になる。（ｂ ）は負荷のインダクタンス分を１１抵
抗分をＲとするとＬｄ ｉ ／ｄｔ＋Ｒｉで与えられる
電圧である。（ｂ）に示す電圧のうち、Ｌ ｄｉ／ｄｉ
分を第４図の制御整流器３Ａで、８１分をチョッパで供
給することにすると、制御整流器３Ａの電圧は、第５図
（Ｃ）のフォーシング電圧になり、チョッパ出力電圧は
第５図（ｄ ）の様になる。直流スイッチ７の大切は第
４図に示でメモリモジュールに予めプログラムされＴお
り、第り図く０）に示す様に電流を立上げる時だけ投入
し、その他の場合は直流スイッチを切にする。
）に示す負荷電流ｉを得るのに必要な負荷電圧は（ｂ
）になる。（ｂ ）は負荷のインダクタンス分を１１抵
抗分をＲとするとＬｄ ｉ ／ｄｔ＋Ｒｉで与えられる
電圧である。（ｂ）に示す電圧のうち、Ｌ ｄｉ／ｄｉ
分を第４図の制御整流器３Ａで、８１分をチョッパで供
給することにすると、制御整流器３Ａの電圧は、第５図
（Ｃ）のフォーシング電圧になり、チョッパ出力電圧は
第５図（ｄ ）の様になる。直流スイッチ７の大切は第
４図に示でメモリモジュールに予めプログラムされＴお
り、第り図く０）に示す様に電流を立上げる時だけ投入
し、その他の場合は直流スイッチを切にする。
この様に運転すれば電流を高速に立上げ、しがもチョッ
パによる高速電流制御により高精度＜ｌＸ１０″″４）
の出力電流が得られる。
パによる高速電流制御により高精度＜ｌＸ１０″″４）
の出力電流が得られる。
フォーシング電圧基準にＲｉ分の一部を分担させる様に
第４図における電圧基準５１を変更させても同種の効果
が得られる。
第４図における電圧基準５１を変更させても同種の効果
が得られる。
（発明が解決しようとする問題点）
し・かじながら第４図に示す回路で運転した場合、直流
スイッチ７及びチョッパ８を切にした時、リプル平滑用
リアクトル４Δ、４Ｂに蓄えられていた電磁ｊ−ネルギ
ーが全てリアル平滑用コンデンサ５Ａ、５Ｂに流入し、
直流スイン″ｆ７及びブヨ上行してしまい次の運転時フ
ォー・−シング′市圧及びヂョッパ電ＥＥにΔＶを加降
した電圧が０１￥ｉｌＯに印加され、第５図（ａ ）の
矢印で示ジ゛ように負荷電流立上げ時の精度ｃｉｘｉｏ
−’＞を満足しなくなる。８箇電流の立上げ精度が満足
しないとり０速器内の電子又は陽子の軌道がずれる可能
性がある。
スイッチ７及びチョッパ８を切にした時、リプル平滑用
リアクトル４Δ、４Ｂに蓄えられていた電磁ｊ−ネルギ
ーが全てリアル平滑用コンデンサ５Ａ、５Ｂに流入し、
直流スイン″ｆ７及びブヨ上行してしまい次の運転時フ
ォー・−シング′市圧及びヂョッパ電ＥＥにΔＶを加降
した電圧が０１￥ｉｌＯに印加され、第５図（ａ ）の
矢印で示ジ゛ように負荷電流立上げ時の精度ｃｉｘｉｏ
−’＞を満足しなくなる。８箇電流の立上げ精度が満足
しないとり０速器内の電子又は陽子の軌道がずれる可能
性がある。
本発明の目的は、前述した不具合を解消し、高精度な電
磁石電源装置を提供することにある。
磁石電源装置を提供することにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記目的を達成するために、それぞれ平滑用リ
アクトルと平滑用コンデンサを有し、出力側に直流スイ
ッチを備えた直流電圧源と、出力側にチョッパを備えた
直流宵流源とを直列接続して負荷コイルを付勢するよう
にした電磁石電源装置において、前記それぞれの平滑用
コンデンサに並列接続される限流抵抗器と短絡スイッチ
とから成る直列回路と、前記直流スイッチとチョッパへ
の切指令信号と、前記平滑用コンデンサの電圧が所定値
を超えたときに発生する信号どのアンド条件で前記短絡
用スイッチを閉路する短絡スイッチ制御回路を具備した
ものである。
アクトルと平滑用コンデンサを有し、出力側に直流スイ
ッチを備えた直流電圧源と、出力側にチョッパを備えた
直流宵流源とを直列接続して負荷コイルを付勢するよう
にした電磁石電源装置において、前記それぞれの平滑用
コンデンサに並列接続される限流抵抗器と短絡スイッチ
とから成る直列回路と、前記直流スイッチとチョッパへ
の切指令信号と、前記平滑用コンデンサの電圧が所定値
を超えたときに発生する信号どのアンド条件で前記短絡
用スイッチを閉路する短絡スイッチ制御回路を具備した
ものである。
（作 用）
本発明によれば直流スイッチ及びチョッパが開放された
ときに、平滑用リアクトルの電磁エネルギによって平滑
用コンデンサの電圧が上昇しても、その上昇分を短絡ス
イッチを閉路することにより限流抵抗器で消費すること
が出来るため、従来技術の不具合を解消することが出来
る。
ときに、平滑用リアクトルの電磁エネルギによって平滑
用コンデンサの電圧が上昇しても、その上昇分を短絡ス
イッチを閉路することにより限流抵抗器で消費すること
が出来るため、従来技術の不具合を解消することが出来
る。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図において、第４図と同一の要素は同一符号とし説
明を省略する。第１図において、８０Ａ及び８０Ｂは限
流抵抗、９０Ａ及び９０Ｂは短絡スイッチ、６Ｂはチョ
ッパ８の入力電圧計測用分圧器、１００は短絡スイッチ
制御回路、９１は短絡スイッチ９０Ａの入／切指令、９
２は短絡スイッチ９０Ｂの入／切指令、９３は分圧器６
Ａの帰還電圧、９４は分圧器６Ｂの帰還電圧である。第
２図は短絡スイッチ制御回路１００の詳細図であり、１
０１は短絡スイッチの動作値を決定する設定器、１０２
は比較器、１０３は直流スイッチ入／切指令を反転する
反転回路、１０４はＡＮＤ回路である。
明を省略する。第１図において、８０Ａ及び８０Ｂは限
流抵抗、９０Ａ及び９０Ｂは短絡スイッチ、６Ｂはチョ
ッパ８の入力電圧計測用分圧器、１００は短絡スイッチ
制御回路、９１は短絡スイッチ９０Ａの入／切指令、９
２は短絡スイッチ９０Ｂの入／切指令、９３は分圧器６
Ａの帰還電圧、９４は分圧器６Ｂの帰還電圧である。第
２図は短絡スイッチ制御回路１００の詳細図であり、１
０１は短絡スイッチの動作値を決定する設定器、１０２
は比較器、１０３は直流スイッチ入／切指令を反転する
反転回路、１０４はＡＮＤ回路である。
次に、第１図及び第２図を用いて本発明の一実施例の作
用を説明する。直流スイッチ７及びチョッパ８切後、リ
アル平滑用コンデンサ５八、５Ｂの両端電圧がΔＶだけ
上昇する。ΔＶだけ上昇した電圧は分圧器６Ａ、６Ｂを
介して帰還電圧９３゜９４として短絡スイッチ制御回路
１００に送られる。短絡スイッチ制御回路１００内で帰
還電圧９３．９４と設定器１０１とを比較器１０２に入
力する。比較器１０２で帰還電圧９３．９４＞設定値の
時、比較器１０２の出力が「１」となる。
用を説明する。直流スイッチ７及びチョッパ８切後、リ
アル平滑用コンデンサ５八、５Ｂの両端電圧がΔＶだけ
上昇する。ΔＶだけ上昇した電圧は分圧器６Ａ、６Ｂを
介して帰還電圧９３゜９４として短絡スイッチ制御回路
１００に送られる。短絡スイッチ制御回路１００内で帰
還電圧９３．９４と設定器１０１とを比較器１０２に入
力する。比較器１０２で帰還電圧９３．９４＞設定値の
時、比較器１０２の出力が「１」となる。
又、直流スイッチ入／切指令５４が切の時、反転回路が
「１」となり、その信号と比較器１０２の信号とをＡＮ
Ｄ回路に入力する。直流スイッチ入／切指令５４が切で
帰還電圧９３．９４＞設定値の時、短絡スイッチ９０Ａ
、９０Ｂに入指令が発せられ、リアル平滑用コンデンサ
５Ａ、５Ｂの電荷は限流抵抗８０Ａ、８０Ｂを介して放
電され、帰還電圧〈設定値となった時、短絡スイッチ９
０Ａ、９０Ｂに切指令が発せられる。第３図は上記説明
を各部波形で示したものである。
「１」となり、その信号と比較器１０２の信号とをＡＮ
Ｄ回路に入力する。直流スイッチ入／切指令５４が切で
帰還電圧９３．９４＞設定値の時、短絡スイッチ９０Ａ
、９０Ｂに入指令が発せられ、リアル平滑用コンデンサ
５Ａ、５Ｂの電荷は限流抵抗８０Ａ、８０Ｂを介して放
電され、帰還電圧〈設定値となった時、短絡スイッチ９
０Ａ、９０Ｂに切指令が発せられる。第３図は上記説明
を各部波形で示したものである。
［発明の効果］
以上説明のように、本発明によれば、直流スイッチ及び
チョッパが開放された際に、平滑用リアクトルの７１１
エネルギによって、平滑用コンデンサの電圧が上昇して
も、その上が分は短絡スイッチを閉路することにより限
流抵抗器で消費することが出来るため、負荷電流立上時
の精度を運転毎に一定に保つことができる。
チョッパが開放された際に、平滑用リアクトルの７１１
エネルギによって、平滑用コンデンサの電圧が上昇して
も、その上が分は短絡スイッチを閉路することにより限
流抵抗器で消費することが出来るため、負荷電流立上時
の精度を運転毎に一定に保つことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
第１図の短絡スイッチ制御回路の詳細図、第３図は本発
明の一実施例の運転時の各部波形を示す図、第４図は従
来の電磁石電源装置を示す回路構成図、第５図は従来の
運転時の各部波形を示す図である。 １・・・交流母線、２Ａ、２Ｂ・・・整流器用変圧器、
３Δ、３Ｂ・・・制御整流器、４Ａ、４Ｂ・・・リップ
ル平滑用リアクトル、５Ａ、５Ｂ・・・リップル平滑用
コンデンサ、６・・・分圧器、７・・・直流スイッチ、
８・・・チョッパ、９Ａ、９Ｂ・・・ダイオ−・ド、１
０・・・負荷、８０Ａ、８０Ｂ・・・限流抵抗、９０Ａ
、９０Ｂ・・・短絡スイッチ、９１．９２・・・短絡ス
イッチ入／切指令、１００・・・短絡スイッチ制御回路
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図 第４図
第１図の短絡スイッチ制御回路の詳細図、第３図は本発
明の一実施例の運転時の各部波形を示す図、第４図は従
来の電磁石電源装置を示す回路構成図、第５図は従来の
運転時の各部波形を示す図である。 １・・・交流母線、２Ａ、２Ｂ・・・整流器用変圧器、
３Δ、３Ｂ・・・制御整流器、４Ａ、４Ｂ・・・リップ
ル平滑用リアクトル、５Ａ、５Ｂ・・・リップル平滑用
コンデンサ、６・・・分圧器、７・・・直流スイッチ、
８・・・チョッパ、９Ａ、９Ｂ・・・ダイオ−・ド、１
０・・・負荷、８０Ａ、８０Ｂ・・・限流抵抗、９０Ａ
、９０Ｂ・・・短絡スイッチ、９１．９２・・・短絡ス
イッチ入／切指令、１００・・・短絡スイッチ制御回路
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図 第４図
Claims (1)
- それぞれ平滑用リアクトルと平滑用コンデンサを有し、
出力側に直流スイッチを備えた直流電圧源と、出力側に
チョッパを備えた直流電流源と、これらの直流電圧源と
直流電流源とを直列接続して負荷コイルを付勢するよう
にした電磁石電源装置において、前記それぞれの平滑コ
ンデンサに並列接続される限流抵抗器と短絡スイッチと
から成る直列回路と、前記直流スイッチとチョッパへの
切指令信号と、前記平滑用コンデンサの電圧が所定値を
超えたときに発生する信号とのアンド条件で前記短絡用
スイッチを閉路する短絡スイッチ制御回路とを具備した
電磁石電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7617987A JPH0793815B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 電磁石電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7617987A JPH0793815B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 電磁石電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63245253A true JPS63245253A (ja) | 1988-10-12 |
| JPH0793815B2 JPH0793815B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=13597883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7617987A Expired - Lifetime JPH0793815B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 電磁石電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793815B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP7617987A patent/JPH0793815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0793815B2 (ja) | 1995-10-09 |
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