[发明专利]一种基于超导磁体平衡度检测与保护系统

说明书

技术领域

本发明属于加速器技术领域，涉及到一种基于超导磁体平衡度检测与保护系统。

背景技术

在现有的加速器领域中，超导磁体是加速器的核心部件，然而超导磁体在励磁、退磁、运行等状态下，有很大的失超现象风险，超导磁体发生失超时，会损害超导磁体本身以及超导磁体的辅助系统如电源线系统、制冷系统、真空系统等。

目前的超导磁体失超检测以及失超保护系统是与电源系统相互独立的，这样会产生判断延时、保护延时的问题，同样会损害超导磁体以及供电电源，为了提高对超导磁体以及供电电源的检测以及保护，现设计一种基于超导磁体平衡度检测与保护系统，该系统集成失超检测、失超保护于意图，可以快速的卸放失超时超导磁体的能量，从而快速的保护超导磁体系统、电源系统、制冷系统、真空系统等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超导磁体平衡度检测与保护系统，解决了现有超导磁体的失超检测、失超保护与电源相互独立，存在判断延时和保护延时的问题，进而导致超导磁体在释放能量的过程中，对超导磁体本体以及供电电源造成破坏，严重影响超导磁体以及电源的安全性和使用寿命。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于超导磁体平衡度检测与保护系统，包括超导磁体电源系统、失超检测模块、失超保护模块和超导磁体；

所述失超检测模块包括第一比较器U1、第二比较器U2和运算放大器B，所述第一比较器U1的两输入端分别与超导磁体的a端和中部b连接，第二比较器U2的两输入端分别与超导磁体的a端和c端连接，第一比较器U1的输出端和第二比较器U2的输出端分别与运算放大器B的输入端连接；运算放大器B的输出端与超导磁体电源系统连接；

所述失超保护模块包括接触器和退磁电阻，所述超导磁体电源系统的阳极与退磁电阻的f端连接，阴极与退磁电阻的e端连接，所述接触器与退磁电阻相并联，超导磁体的a端与超导电阻的f端连接，超导磁体的c端与接触器的g端连接。

进一步地，所述失超检测模块与超导磁体连接，用于检测超导磁体中间电压和两端电压，根据检测的中间电压和两端电压，计算超导磁体的平衡度值，并将检测的平衡度值发送至超导磁体电源系统；

所述超导磁体电源系统用于接收失超检测模块发送的平衡度值，根据检测的平衡度值对失超保护模块进行控制；

所述失超保护模块与超导磁体连接，用于对超导磁体进行保护。

进一步地，所述超导磁体在工作的过程中包括四种状态，分别为超导磁体的励磁过程、超导磁体的稳定运行过程、超导磁体的退磁过程以及超导磁体的失超保护过程。

本发明的有益效果：

本发明通过超导磁体电源系统对超导磁体提供能量，并通过失超检测模块实时检测超导磁体的平衡度值，一旦检测的平衡度值不在预设的平衡度值范围内，则超导磁体出现失超现象，超导磁体电源系统通过对失超保护模块中的接触器的状态进行控制，使得超导磁体中的能量通过退磁电阻释放，有效的实现了对超导磁体以及电源系统的保护，提高了超导磁体和电源系统的使用寿命和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于超导磁体平衡度检测与保护系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种基于超导磁体平衡度检测与保护系统，包括超导磁体电源系统、失超检测模块、失超保护模块和超导磁体；

失超检测模块包括第一比较器U1、第二比较器U2和运算放大器B；

失超保护模块包括接触器和退磁电阻；

第一比较器U1的两输入端分别与超导磁体的a端和中部b连接，用于检测超导磁体的中间电压，第二比较器U2的两输入端分别与超导磁体的a端和c端连接，用于检测超导磁体的端电压，第一比较器U1的输出端和第二比较器U2的输出端分别与运算放大器B的输入端连接；运算放大器B的输出端与超导磁体电源系统连接；