一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路

本发明公开了一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,该保护电路包括变压器、整流单元、阻容保护单元、欧姆线圈、铁芯、等离子体单元;欧姆线圈等效托卡马克装置的欧姆场线圈,等离子体线圈等效托卡马克等离子体电流环,线圈中的电流等效等离子体电流;电网或电机输出的电压经变压器降压和整流单元整流给欧姆线圈供电,在等离子线圈中产生感应电流;当等离子体发生破裂时,等离子体线圈耦合紧密的欧姆线圈上产生极高的过电压,阻容保护单元能有效的对供电电源系统及整流元件进行过电压保护。本发明具有无噪声、无污染等优势,并且故障率低,大大降低了维修保障,能适应各种等离子体破裂的状况,具有显著的工程意义。

专利类型: 发明专利
申请(专利)号: CN202010254169.5
申请日期: 2020年4月2日
公开(公告)日: 2020年6月26日
公开(公告)号: CN111342440A
主分类号: H02H9/04,H,H02,H02H,H02H9
分类号: H02H9/04,G21B1/21,H,G,H02,G21,H02H,G21B,H02H9,G21B1,H02H9/04,G21B1/21
申请(专利权)人: 南京工程学院
发明(设计)人: 王红艳,周蒙恩,林平,袁全,张喜东
主申请人地址: 210000 江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号
专利代理机构: 北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙)
代理人: 周新楣
国别省市代码: 江苏;32
主权项: 1.一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,包括变压器(1)、整流单元(2)、阻容保护单元(3)、欧姆线圈(4)、铁芯(5)、等离子体单元(6); 所述变压器(1)的副边输出端与所述整流单元(2)的输入端连接;所述整流单元(2)的输出端与所述欧姆线圈(4)的输入端连接;所述阻容保护单元(3)与所述欧姆线圈(4)并联连接;所述欧姆线圈(4)通过所述铁芯(5)与所述等离子体单元(6)连接。 2.根据权利要求1所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,所述变压器(1)为三相变压器。 3.根据权利要求1所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,所述整流单元(2)为两组六脉波装置串联形成的十二脉波整流,所述整流单元(2)的交流部分接所述变压器(1)的副边,所述整流单元(2)的直流正极输出端与所述欧姆线圈(4)的输入端连接,所述整流单元(2)的直流负极极输出端与所述欧姆线圈(4)的输出端连接。 4.根据权利要求1所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,所述阻容保护单元(3)包括电阻(31)和电容(32)。 5.根据权利要求1所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,所述等离子体单元(6)包括等离子体等效电阻(61)、等离子体线圈(62)和等离子体电感(63),所述等离子体等效电阻(61)、所述等离子体线圈(62)和所述等离子体电感(63)串联为一个回路。 6.根据权利要求5所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,所述等离子体线圈(62)为单匝结构。 7.根据权利要求1所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,所述欧姆线圈(4)为多匝结构。 8.根据权利要求1所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,所述铁芯(5)为“日”字形结构。 9.根据权利要求1-8任一项所述的一种托卡马克等离子体破裂加热场过电压保护电路,其特征在于,电路的工作步骤具体如下: 正常工作时,电网或发电机发出的电压经所述变压器(1)降压后,所述整流单元(2)将交流电整流成直流电后给所述欧姆线圈(4)供电,所述等离子体线圈(61)感应出等离子体电流;并联在所述欧姆线圈(4)两端的所述阻容保护单元(3)不工作。 在托卡马克工作过程中发生等离子体电流破裂时,等离子体电流会在极短的时间迅速下降,和所述等离子体线圈(62)耦合紧密的所述欧姆线圈(4)上会感生瞬间的过电压冲击,此时与所述欧姆线圈(4)并联的所述阻容保护单元(3)会在过电压产生的瞬间将过电压抑制在较低水平,保护前端的电源系统。
法律状态: 公开