JPH0149913B2 - - Google Patents
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- JPH0149913B2 JPH0149913B2 JP57097721A JP9772182A JPH0149913B2 JP H0149913 B2 JPH0149913 B2 JP H0149913B2 JP 57097721 A JP57097721 A JP 57097721A JP 9772182 A JP9772182 A JP 9772182A JP H0149913 B2 JPH0149913 B2 JP H0149913B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は核融合装置に係り、特にプラズマ化さ
れる中性ガスを封入する真空容器の外側に設けた
本体コイルに供給する直流電力を制御して真空容
器内のプラズマを所定の状態に維持する磁場閉じ
込め式の核融合装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nuclear fusion device, and in particular to a nuclear fusion device that controls direct current power supplied to a main body coil provided outside a vacuum container that seals neutral gas to be turned into plasma to generate plasma inside the vacuum container. This invention relates to a magnetic field confinement type nuclear fusion device that maintains a nuclear fusion device in a predetermined state.
従来のこの種の核融合装置は、プラズマ化され
る中性ガスを封入する真空容器の外側に本体コイ
ルを配設して該本体コイルにより真空容器内にプ
ラズマが発生するようにすると共に、該本体コイ
ルを電源装置に接続して直流電力が供給されるよ
うにし、かつ該本体コイルに供給される電流及び
該真空容器内のプラズマ電流を運転指令設定値に
加え合せ、その結果に応じて該真空容器内のプラ
ズマが所定の状態に維持されるように該電源装置
からの出力直流電力を制御する電源制御回路を備
えて構成されている。 Conventional nuclear fusion devices of this type have a main body coil disposed outside a vacuum vessel that seals neutral gas to be turned into plasma, so that plasma is generated within the vacuum vessel by the main body coil, and the main body coil generates plasma within the vacuum vessel. The main body coil is connected to a power supply device so that DC power is supplied, and the current supplied to the main body coil and the plasma current in the vacuum vessel are added to the operation command set value, and the It is configured to include a power supply control circuit that controls the output DC power from the power supply device so that the plasma in the vacuum container is maintained in a predetermined state.
このように構成された核融合装置によれば、通
常は、本体コイルに供給される直流電流を検出す
ると共に、真空容器内のプラズマ電流を検出し、
これら検出信号を電源制御回路に取り込み電源制
御回路では、前記検出直流電流に基づく信号を運
転指令設定値と比較し、この比較結果を前記検出
プラズマ電流に基づく信号と比較してこの比較結
果に応じて真空容器内のプラズマが所定の状態に
維持されるように電源装置からの出力直流電力を
制御する制御信号を形成し、かつ前記制御信号を
電源制御回路から電源装置に供給して真空容器内
のプラズマの制御をするものである。 According to a nuclear fusion device configured in this way, normally, in addition to detecting the direct current supplied to the main body coil, the plasma current in the vacuum vessel is detected,
These detection signals are taken into the power supply control circuit, and the power supply control circuit compares the signal based on the detected DC current with the operation command setting value, compares the result of this comparison with the signal based on the detected plasma current, and responds accordingly to the result of this comparison. a control signal for controlling the output DC power from the power supply device so as to maintain the plasma in the vacuum vessel in a predetermined state, and supplying the control signal from the power supply control circuit to the power supply device to maintain the plasma inside the vacuum vessel in a predetermined state. This is to control the plasma.
しかしながら、上記の如く、プラズマ電流を電
源制御回路に取り込み、前記プラズマ電流に基づ
いて真空容器内のプラズマを制御するようにした
フイードバツク系において、このフイードバツク
系の制御回路に異常が発生した場合、あるいは真
空容器内のプラズマ密度、真空度等の条件が複雑
に絡み合つた場合に、真空容器内におけるプラズ
マ電流は、非常に大きくなることがあつた。 However, as described above, in a feedback system that takes plasma current into a power supply control circuit and controls plasma in a vacuum vessel based on the plasma current, if an abnormality occurs in the control circuit of this feedback system, or When conditions such as plasma density and degree of vacuum in the vacuum container are complicated, the plasma current in the vacuum container can become extremely large.
このように、プラズマ電流が過大となつたとき
に、そのプラズマ電流に基づく熱が真空容器の耐
熱性を超える恐れがあり、さらに、この過大電流
を急激に減少させるために本体コイル(閉込磁場
コイル)の電流を急変させると、プラズマとコイ
ル電流の変化が重つて、本体コイルや真空容器に
大きな磁場応力が発生し、本体コイル、真空容器
等が破壊される恐れがある。 In this way, when the plasma current becomes excessive, there is a risk that the heat based on the plasma current will exceed the heat resistance of the vacuum vessel. If the current in the main body coil or vacuum vessel is suddenly changed, changes in the plasma and coil current will overlap, and large magnetic field stress will be generated in the main body coil and vacuum vessel, which may cause damage to the main body coil and vacuum vessel.
本発明の目的は、上記従来技術の不都合な点を
解消し、プラズマ電流が過大であると判定された
ときに、プラズマ電流をすみやかに減衰させるこ
とにより、真空容器等の熱的ひずみを取り除くと
共に、磁場変化をゆるやかにして機械応力ひずみ
を小さくし、真空容器やコイル本体の破壊を防止
するようにした核融合装置を提供するにある。 An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the above-mentioned prior art, and to quickly attenuate the plasma current when it is determined that the plasma current is excessive, thereby eliminating thermal strain in the vacuum vessel, etc. Another object of the present invention is to provide a nuclear fusion device in which the magnetic field changes are made gentler, the mechanical stress and strain are reduced, and the vacuum vessel and the coil body are prevented from being destroyed.
本発明は、上記目的を達成するために、真空容
器内のプラズマ電流が過大異常と判定されたとき
に、プラズマ電流の時間変化率の値を検出し、そ
の検出結果に応じて本体コイルの電源装置におけ
る出力電圧の減少の傾きを決定して、本体コイル
の電流を減衰させるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention detects the value of the time rate of change of the plasma current when it is determined that the plasma current in the vacuum container is excessively abnormal, and according to the detection result, the power source of the main body coil is The current in the main body coil is attenuated by determining the slope of decrease in output voltage in the device.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図aは、プラズマ電流の減衰パターンを示
す特性図であり、横軸に時間を、縦軸にプラズマ
電流ipをそれぞれとり、iPAはプラズマ電流が徐々
に上昇する場合を、iPCはプラズマ電流が急激に
上昇する場合を、iPBはプラズマ電流が前記2者
の中間位である場合をそれぞれ示している。第1
図bは本体コイルに供給する電流iCの減衰特性を
示す特性図であり、横軸には同図aと同一とし、
縦軸は本体コイルのコイル電流iCとし、iCA,iCB及
びiCCは本体コイル、(特に、変流器コイル)に流
れる電流である。第1図cは電源装置から出力さ
れる電圧の減衰パターンを示す特性図であり、横
軸は前記同様に時間tを示し、また縦軸はコイル
電圧vCA,vCB及びvCCを示すものである。これら
の図面と第2図を用いて以下説明する。 Figure 1a is a characteristic diagram showing the attenuation pattern of the plasma current, with time on the horizontal axis and plasma current i p on the vertical axis . PB indicates the case where the plasma current rises rapidly, and iPB indicates the case where the plasma current is intermediate between the two. 1st
Figure b is a characteristic diagram showing the attenuation characteristics of the current i C supplied to the main body coil, and the horizontal axis is the same as that in Figure a.
The vertical axis is the coil current i C of the main body coil, and i CA , i CB and i CC are the currents flowing in the main body coil (especially the current transformer coil). Figure 1c is a characteristic diagram showing the attenuation pattern of the voltage output from the power supply device, where the horizontal axis shows time t as before, and the vertical axis shows the coil voltages v CA , v CB and v CC It is. The following will explain using these drawings and FIG.
第2図は本体コイル特に交流器コイルからみた
核融合装置の電気的等価回路を示す回路図であ
る。この図において、符号LCは真空容器の外側
に設けられた変流コイルのインダクタンスであ
り、かつRCは真空容器の外側に設けられた変流
コイルの抵抗であつて、前記インダクタンスLC
と抵抗RCとが直列接続されてこの直列回路に電
圧vを供給するようになつている。また、LPは
プラズマのインダクタンス分であり、RPはプラ
ズマの抵抗分であつて、抵抗RPとインダクタン
スLPとを直列接続されていて、前記両インダク
タンスLC及びLPとが相互インダクタンスMで結
合されている。また、プラズマ電流iP及びコイル
電流iCは、図示の如く流れているものとする。こ
の第2図においては、次の第(1)式及び第(2)式が成
立する。 FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical equivalent circuit of the fusion device as seen from the main body coil, especially the alternator coil. In this figure, the symbol L C is the inductance of the current transformation coil provided outside the vacuum vessel, and R C is the resistance of the current transformation coil provided outside the vacuum vessel, and the inductance L C is the resistance of the current transformation coil provided outside the vacuum vessel.
and a resistor R C are connected in series to supply a voltage v to this series circuit. In addition, L P is the inductance of the plasma, and R P is the resistance of the plasma. A resistor R P and an inductance L P are connected in series, and both the inductances L C and L P form a mutual inductance. They are connected by M. Further, it is assumed that the plasma current i P and the coil current i C are flowing as shown in the figure. In this FIG. 2, the following equations (1) and (2) hold true.
v=RCiC+LCdiC/dt+MdiP/dt ……(1)
o=RPiP+LPdiP/dt+MdiC/dt ……(2)
ここで、プラズマ電流が一定のとき、iP=Kと
すると、上記第(1)式及び第(2)式は、
v=RCiC+LCdiC/dt ……(3)
o=RPK+MdiC/dt ……(4)
のようになる。 v=R C i C + L C di C /dt+Mdi P /dt...(1) o=R P i P +L P di P /dt+Mdi C /dt...(2) Here, when the plasma current is constant, When i P = K, the above equations (1) and (2) are v=R C i C +L C di C /dt...(3) o=R P K+Mdi C /dt...(4 ) become that way.
上記第(4)式より、 di=−PPid/Mdt ……(5) となり、上記第(5)式を積分すると、 iC=−RPK/Mt+i0 C (ただし、i0 Cは積分定数) ……(6) となる。 From the above equation (4), di=-P P id/Mdt ...(5), and integrating the above equation (5), i C =-R P K/Mt+i 0 C (however, i 0 C is the integral constant) ...(6).
また、第(3)式に、第(6)式を代入すると、
v=RC(−RPK/Mt+i0 C)+LCd/dt(−RPK/
Mt+i0 C)
=−RPK/MRCt+(i0 CRC−LCRP/MK)……(7)
となり、従つて、本体コイルに供給する電圧v
は、時間tに対して直線で低下することが理解で
きる。また、プラズマ電流iP=K−ltとして、プ
ラズマを仮に直線的に減衰させるようにすると、
上記第(1)式及び第(2)式より
iC=RPl/2Mt2+LPl−RPK/Mt+i0 C ……(8)
v=RCRPl/2Mt2+(LCRPl/M+RCLPl−RPK/M
)t
+(RCi0 C+LCLPl−RPK/M−Ml)……(9)
となり、本体コイルに供給される電圧v及び電流
iCは、時間tに対して2次関数となることが理解
できる。 Furthermore, by substituting equation (6) into equation (3), v=R C (−R P K/Mt+i 0 C )+L C d/dt (−R P K/
Mt + i 0 C ) = −R P K / MR C t + (i 0 C R C −L C R P /MK)……(7)
Therefore, the voltage v supplied to the main body coil is
It can be seen that t decreases linearly with respect to time t. Also, if we set the plasma current i P =K-lt and let the plasma attenuate linearly,
From the above formulas (1) and (2), i C = R P l/2Mt 2 + L P l−R P K/Mt + i 0 C ... (8) v = R C R P l/2Mt 2 + ( L C R P l/M+R C L P l−R P K/M
)t + (R C i 0 C + L C L P l-R P K/M-Ml)...(9), and the voltage v and current supplied to the main body coil are
It can be understood that i C is a quadratic function with respect to time t.
従つて、上記第(9)式に示すような時間関数によ
つて、コイルに供給する電圧vを制御すれば、プ
ラズマは直線的に減衰することになり、またプラ
ズマの減衰の速さは上記第(9)式の時間の2乗
(t2)の傾数が(RCRP/2Ml)であることから、コ
イル電圧vの変化の割合に比例することが理解で
きる。 Therefore, if the voltage v supplied to the coil is controlled by the time function shown in equation (9) above, the plasma will decay linearly, and the plasma decay speed will be as shown above. Since the slope of the square of time (t 2 ) in equation (9) is (R C R P /2Ml), it can be understood that it is proportional to the rate of change in the coil voltage v.
以上説明した原理から、コイルに供給する電圧
vを時間の2次関数で上昇させると、プラズマが
減衰できるものである。しかしながら、プラズマ
の減衰は、高速に制御してやる必要があるため、
これを1次に近似する方が制御性がよい。このよ
うに1次近似とすることにしても、プラズマの減
衰の速さは、電圧の変化の速さに関しては、前記
2次関数で減衰させることと同じである(2次か
1次の関数のいずれかである)。従つて、コイル
電圧vを直線的に変化させ、その変化の傾きを制
御することにより、プラズマの減衰の仕方を調整
できることになる。 Based on the principle explained above, plasma can be attenuated by increasing the voltage v supplied to the coil as a quadratic function of time. However, since plasma attenuation needs to be controlled quickly,
It is better to approximate this to the first order for better controllability. Even if we use the first-order approximation in this way, the speed of plasma attenuation is the same as the rate of change of voltage using the quadratic function described above (either a quadratic or linear function). ). Therefore, by linearly changing the coil voltage v and controlling the slope of the change, the manner in which the plasma attenuates can be adjusted.
以下、本発明に係る核融合装置の一実施例を示
すブロツク図である。この図に示す実施例は、プ
ラズマ化される中性ガスを封入する真空容器1の
外側に本体コイルとして、プラズマ電流を制御す
る交流器コイル2を配設すると共にプラズマを閉
じ込める磁場コイル3を配設して真空容器1内に
プラズマが発生するようにし、前記本体コイルと
しての交流器コイル2を交直電源装置4に接続し
てプラズマ制御用の直流電力が供給されるように
すると共に該磁場コイル3を交直電源装置5に接
続してプラズマ閉じ込め用直流電力が供給される
ようにし、かつ本体コイルとしての交流器コイル
2に供給される電流を検出する電流検出器コイル
電流検出手段6を設けると共に、真空容器1内の
プラズマ電流を検出するために真空容器1にプラ
ズマ電流の時間変化率を検出するプラズマ電流検
出手段としての電磁検出コイル7を設け、上記検
出器6及び電磁検出コイル7からの電流信号及び
プラズマ電流信号を取り込み、これらに基づく信
号を運転指令設定値9に加え合せ、その結果に応
じて真空容器1内のプラズマが所定の状態に維持
されるように該電源装置4及び5にそれぞれ電源
制御信号を供給し該電源装置4及び5の出力電圧
を制御する電源制御回路8を設け、かつ該電磁検
出コイル7からのプラズマ電流の時間的変化率信
号を保護回路10に取り込み、この保護回路10
によりプラズマ電流の時間変化率とプラズマ電流
の目標値とを比較し、検出値が目標値より大きい
場合は急な傾きを、検出値が目標値より小さい場
合には緩やかな傾きを選定して前記電源装置4か
ら該本体コイルとしての交流器コイル2に供給さ
れる直流電流を減衰させるように該電源装置4の
出力電圧の減少の傾きを制御するようにして、構
成したものである。 The following is a block diagram showing one embodiment of a nuclear fusion device according to the present invention. In the embodiment shown in this figure, an alternator coil 2 for controlling plasma current is disposed as a main body coil on the outside of a vacuum vessel 1 that encloses neutral gas to be turned into plasma, and a magnetic field coil 3 for confining the plasma is disposed. The alternator coil 2 as the main body coil is connected to the AC/DC power supply 4 so that DC power for plasma control is supplied, and the magnetic field coil 3 is connected to an AC/DC power supply device 5 so that DC power for plasma confinement is supplied, and a current detector coil current detection means 6 is provided for detecting the current supplied to the AC generator coil 2 as a main body coil. In order to detect the plasma current in the vacuum vessel 1, an electromagnetic detection coil 7 is provided in the vacuum vessel 1 as a plasma current detection means for detecting the time rate of change of the plasma current. The power supplies 4 and 5 take in the current signal and the plasma current signal, add the signal based on these to the operation command set value 9, and maintain the plasma in the vacuum vessel 1 in a predetermined state according to the result. A power supply control circuit 8 is provided for supplying a power supply control signal to each of the power supply devices 4 and 5 to control the output voltage of the power supply devices 4 and 5, and a temporal change rate signal of the plasma current from the electromagnetic detection coil 7 is input to a protection circuit 10, This protection circuit 10
The time rate of change of the plasma current is compared with the target value of the plasma current, and if the detected value is larger than the target value, a steep slope is selected, and if the detected value is smaller than the target value, a gentle slope is selected. The configuration is such that the slope of decrease in the output voltage of the power supply device 4 is controlled so as to attenuate the direct current supplied from the power supply device 4 to the alternator coil 2 as the main body coil.
さらに、まず上記保護回路10の構成について
詳説すると、前記保護回路10は、該プラズマ電
流の時間変化率信号を増幅する増幅器11と、こ
の増幅器11からの信号を積分してプラズマ電流
の値を検出する積分回路12と、該積分回路12
からの出力信号EPを設定値(異常設定値)E0 Pと
比較してEP≧E0 Pが成立したときに後述する積分
回路13の積分を開始させる積分スタート信号
(異常信号)Stを形成する比較回路14と、前記
増幅器11からのプラズマ電流の時間変化率信号
のレベルを、プラズマ電流の目標値としての傾基
準設定値I01 P及びI02 Pと比較判定してその判定結果
に応じてゲイン切換回路15を切り換えて後述の
積分回路13に入力電圧αE0を入力できるように
するレベル判定回路16と、前記入力電圧αE0を
積分スタート信号Stが入力されたことにより積分
を開始しプラズマ電流の時間変化率に応じた傾き
の直線波形の信号(電力減衰指令信号)を形成す
る積分回路13とを含んで構成されている。すな
わち、電磁検出コイル7と増幅器11と積分回路
12によりプラズマ電流検出手段が構成され、比
較回路14により異常検出手段が構成され、レベ
ル判定回路16とゲイン切換回路15により減衰
値選択手段が構成され、さらに積分回路13によ
り電力減衰指令信号出力手段が構成されている。
また、上記電源制御回路8は、変流器コイル2に
供給される電流を検出する電流検出器6からの信
号を所定の信号に変換する信号変換器80と、こ
の変換器80からの信号と運転指令設定値9とを
減算し、その減算結果を出力する差引点81と、
この差引点81からの信号に応じて電力制御信号
としての電流制御信号を形成する電流制御回路8
2と、この電流制御回路82からの信号と前記積
分回路12(もちろん、この増幅器11及び積分
回路12は、保護回路10とは別に設けてもよい
が、この場合、増幅器11及び積分回路12は兼
用する)からの信号とを減算する差引点83と、
この差引点83からの出力信号に応じてプラズマ
制御信号を形成するプラズマ制御回路84と、こ
の制御回路84からの信号と保護回路10からの
信号を減算する差引点85と、この差引点85か
らの信号(電力減衰指令信号により電力制御信号
を修正した信号)に基づいて変流器コイル2及び
磁場コイル3用のパルス移相制御信号をそれぞれ
形成するパルス移相制御回路86と、このパルス
移相制御回路86からの各信号を増幅するパルス
増幅回路87とを含んで構成されている。さら
に、電源装置4及び5は、それぞれ交流電力を変
圧器41及び51を介してサイリスタ変換器42
及び52に供給して電源制御回路8からの制御信
号に応じた直流電圧を得るように構成されてい
る。 Furthermore, to first explain in detail the configuration of the protection circuit 10, the protection circuit 10 includes an amplifier 11 that amplifies the temporal change rate signal of the plasma current, and a signal from the amplifier 11 that is integrated to detect the value of the plasma current. an integrating circuit 12 that
An integration start signal (abnormal signal) S that starts the integration of the integrating circuit 13, which will be described later, when the output signal E P is compared with the set value (abnormal setting value) E 0 P and E P ≧ E 0 P is established. Comparison circuit 14 forming t and the level of the plasma current time change rate signal from the amplifier 11 are compared and determined with slope reference set values I 01 P and I 02 P as target values of the plasma current. A level determination circuit 16 switches the gain switching circuit 15 according to the result so that the input voltage αE 0 can be input to the integrating circuit 13 (described later), and the input voltage αE 0 is integrated by inputting the input start signal S t . It is configured to include an integrating circuit 13 that starts integration and forms a linear waveform signal (power attenuation command signal) whose slope corresponds to the time rate of change of the plasma current. That is, the electromagnetic detection coil 7, amplifier 11, and integration circuit 12 constitute plasma current detection means, the comparison circuit 14 constitutes abnormality detection means, and the level judgment circuit 16 and gain switching circuit 15 constitute attenuation value selection means. Furthermore, the integrating circuit 13 constitutes a power attenuation command signal output means.
The power supply control circuit 8 also includes a signal converter 80 that converts a signal from a current detector 6 that detects the current supplied to the current transformer coil 2 into a predetermined signal, and a signal converter 80 that converts a signal from the current detector 6 into a predetermined signal. a subtraction point 81 that subtracts the operation command set value 9 and outputs the subtraction result;
A current control circuit 8 that forms a current control signal as a power control signal according to the signal from this subtraction point 81
2, the signal from this current control circuit 82 and the integration circuit 12 (of course, the amplifier 11 and integration circuit 12 may be provided separately from the protection circuit 10, but in this case, the amplifier 11 and integration circuit 12 a subtraction point 83 for subtracting the signal from
A plasma control circuit 84 that forms a plasma control signal according to the output signal from this subtraction point 83; a subtraction point 85 that subtracts the signal from this control circuit 84 and the signal from the protection circuit 10; a pulse phase shift control circuit 86 that forms pulse phase shift control signals for the current transformer coil 2 and the magnetic field coil 3, respectively, based on the signal (signal obtained by modifying the power control signal by the power attenuation command signal); It is configured to include a pulse amplification circuit 87 that amplifies each signal from the phase control circuit 86. Furthermore, the power supplies 4 and 5 supply AC power to the thyristor converter 42 via transformers 41 and 51, respectively.
and 52 to obtain a DC voltage according to a control signal from the power supply control circuit 8.
上記のように構成された本実施例の作用を以下
に説明する。 The operation of this embodiment configured as described above will be explained below.
真空容器1内におけるプラズマの電流の時間変
化率を電磁検出コイル7で検出し、それを増幅器
11で増幅した後、積分回路12で積分すること
により、プラズマ電流の値EP(iPに比例した電圧
成分)として検出する。検出したプラズマ電流
EPは、設定値E0 Pと比較回路14において比較し、
その比較結果がEP≧E0 Pの場合にプラズマ電流が
過大であると検出して、少なくとも電源装置4の
出力電圧の減衰波形を作るための積分回路13を
積分開始させる(第1図a t0以前参照)。 The time rate of change of the plasma current in the vacuum vessel 1 is detected by the electromagnetic detection coil 7, amplified by the amplifier 11, and then integrated by the integrating circuit 12 to obtain the plasma current value E P (proportional to i P detected as a voltage component). Detected plasma current
E P is compared with the set value E 0 P in the comparator circuit 14,
If the comparison result is E P ≧ E 0 P , it is detected that the plasma current is excessive, and at least the integrating circuit 13 for creating an attenuated waveform of the output voltage of the power supply 4 starts integrating (Fig. 1a (see before t 0 ).
なお、比較結果時点(例えば、時刻tC)と実際
に動作を始める時点t0とに差があるが、これは比
較が完了し実際に信号を出力されるまでに時間遅
れがあるためである。 Note that there is a difference between the comparison result point (for example, time t C ) and the point in time t 0 when the operation actually starts; this is because there is a time delay between the completion of the comparison and the actual output of the signal. .
また、積分回路13に入力される入力電圧αE0
は、プラズマ電流の時間変化率が傾基準設定値
I01 P及びI02 Pを超えているか否かをレベル判定回路
16で検出し、その結果に応じてゲイン切替回路
15でαの値を切り替えるので、その値(αE0)
が変わるようになつているため(第1図a参照)、
積分回路13の出力信号は、プラズマ電流の時間
変化率に応じた傾きの直線波形となる。すなわ
ち、プラズマ電流の時間変化率の検出値が目標値
に比べて大きいときには大きい値のゲインが選択
され、前記検出値が目標値に比べて小さいときに
は小さい値のゲインが選択される。保護回路10
からの前記出力信号を電源制御回路8におけるプ
ラズマ制御回路84の出力信号から差引点85で
減算させるようにしてやると、以下パルス移相制
御回路86と増幅回路87を通して変流器コイル
2に供給される電源電圧vCは、全くじよう乱なし
に、所要の傾きで減衰し始め(第1図c t0以降
参照)、これに応じて、変流器コイル2の電流iC
も減衰する。これにより、当然プラズマ電流iPも
減衰することになる(第1図a t0以降参照)。
なお、プラズマ電流の時間変化率がiPAの場合は、
変流器コイルに供給される電圧はvCAであり、こ
のときの変流器コイル電流はiCAであり、他はそ
れぞれ同一添字のものが対応している。 In addition, the input voltage αE 0 input to the integrating circuit 13
is the time rate of change of plasma current at the slope reference set value.
The level judgment circuit 16 detects whether or not it exceeds I 01 P and I 02 P , and the gain switching circuit 15 switches the value of α according to the result, so that the value (αE 0 )
(see Figure 1 a),
The output signal of the integrating circuit 13 has a linear waveform whose slope corresponds to the time rate of change of the plasma current. That is, when the detected value of the time rate of change of plasma current is larger than the target value, a larger gain is selected, and when the detected value is smaller than the target value, a smaller gain is selected. Protection circuit 10
By subtracting the output signal from the output signal from the plasma control circuit 84 in the power supply control circuit 8 at a subtraction point 85, the output signal is then supplied to the current transformer coil 2 through the pulse phase shift control circuit 86 and the amplifier circuit 87. The supply voltage v C begins to decay with the required slope without any disturbance (see Fig. 1 c t 0 et seq.), and the current i C in the current transformer coil 2 increases accordingly.
is also attenuated. As a result, the plasma current i P naturally also attenuates (see FIG. 1 a t 0 et seq.).
In addition, when the time rate of change of plasma current is i PA ,
The voltage supplied to the current transformer coil is v CA , the current transformer coil current at this time is i CA , and the others have the same subscript.
このような実施例によれば、プラズマ電流が過
大となつても安定にこれを減衰させるので、真空
容器の過熱を防止し、かつ熱ひずみ及び機械応力
ひずみを防止できるものである。 According to such an embodiment, even if the plasma current becomes excessive, it is stably attenuated, thereby preventing overheating of the vacuum vessel and preventing thermal strain and mechanical stress strain.
以上述べたように、本発明によれば、真空容器
本体コイル等の機械的ひずみ及び熱的ひずみを防
止し得るので装置の寿命がのびかつ磁場応力を影
響をほぼなくしたので装置の破壊を防止し得ると
いう優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent mechanical strain and thermal strain in the main body coil of the vacuum container, thereby extending the life of the device, and by almost eliminating the influence of magnetic field stress, it is possible to prevent destruction of the device. It has an excellent effect.
第1図aはプラズマ電流の特性を示す波形図、
第1図bは本体コイル(変流器コイル)に流れる
電流の特性を示す波形図、第1図cは本体コイル
に供給される電圧の特性を示す波形図、第2図は
本体コイルからみた核融合装置の電気的等価回路
を示す回路図、第3図は本発明に係る核融合装置
の実施例を示すブロツク図である。
1…真空容器、2…変流器コイル、3…磁場コ
イル、4及び5…電源装置、6…電流検出器、7
…電磁検出コイル、8…電源制御回路、10…保
護回路、13…積分回路、14…比較回路、15
…ゲイン切換回路、16…レベル判定回路。
Figure 1a is a waveform diagram showing the characteristics of plasma current;
Figure 1b is a waveform diagram showing the characteristics of the current flowing through the main body coil (current transformer coil), Figure 1c is a waveform diagram showing the characteristics of the voltage supplied to the main body coil, and Figure 2 is a waveform diagram showing the characteristics of the voltage supplied to the main body coil. FIG. 3 is a circuit diagram showing an electrical equivalent circuit of a nuclear fusion device. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a nuclear fusion device according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Vacuum container, 2... Current transformer coil, 3... Magnetic field coil, 4 and 5... Power supply device, 6... Current detector, 7
...Electromagnetic detection coil, 8...Power supply control circuit, 10...Protection circuit, 13...Integrator circuit, 14...Comparison circuit, 15
...Gain switching circuit, 16...Level judgment circuit.
Claims (1)
器と、電力の供給を受けて前記真空容器中にプラ
ズマを発生させる磁場を形成する本体コイルと、
該本体コイルに直流電力を供給する電源装置と、
プラズマ電流の大きさを検出するプラズマ電流検
出手段と、プラズマ電流検出手段の検出値とプラ
ズマ電流の異常設定値とを比較し、前記検出値が
異常設定値を越えたときに異常信号を出力する異
常検出手段と、プラズマ電流の時間変化率を検出
する時間変化率検出手段と、時間変化率検出手段
の検出値とプラズマ電流の時間変化率に対応した
基準値とを比較し、この比較結果から前詰検出値
の大きさに応じた減衰値を選択する減衰値選択手
段と、減衰値選択手段の選択による減衰値に従つ
た電力減衰指令信号を前記異常信号の発生を条件
に出力する電力減衰指令信号出力手段と、前記本
体コイルを流れる電流を検出するコイル電流検出
手段と、該コイル電流検出手段の検出出力と運転
指令設定値とに基づいて電力制御信号を生成し、
この電力制御信号を前記電力減衰指令信号に従つ
て修正し、修正した電力制御信号により前記電源
装置の出力電力を減衰制御する電源制御回路とを
有する核融合装置。1. A vacuum container that encloses a neutral gas to be turned into plasma; a main body coil that receives electric power and forms a magnetic field that generates plasma in the vacuum container;
a power supply device that supplies DC power to the main body coil;
Plasma current detection means for detecting the magnitude of the plasma current, and comparing the detected value of the plasma current detection means with an abnormal setting value of the plasma current, and outputting an abnormal signal when the detected value exceeds the abnormal setting value. The abnormality detection means, the time change rate detection means for detecting the time change rate of the plasma current, and the detected value of the time change rate detection means are compared with a reference value corresponding to the time change rate of the plasma current, and based on the comparison result, attenuation value selection means for selecting an attenuation value according to the magnitude of the prefix detection value; and power attenuation for outputting a power attenuation command signal in accordance with the attenuation value selected by the attenuation value selection means, on the condition that the abnormal signal occurs. command signal output means, coil current detection means for detecting the current flowing through the main body coil, and generating a power control signal based on the detection output of the coil current detection means and the operation command setting value,
a power supply control circuit that modifies the power control signal according to the power attenuation command signal and attenuates and controls the output power of the power supply device using the modified power control signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57097721A JPS58215584A (en) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | Fusion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57097721A JPS58215584A (en) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | Fusion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215584A JPS58215584A (en) | 1983-12-15 |
| JPH0149913B2 true JPH0149913B2 (en) | 1989-10-26 |
Family
ID=14199750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57097721A Granted JPS58215584A (en) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | Fusion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215584A (en) |
-
1982
- 1982-06-09 JP JP57097721A patent/JPS58215584A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215584A (en) | 1983-12-15 |
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