(57)【要約】【課題】  超伝導コイルに通電する電流を急峻に変化させることのできる簡易かつ安価な方法を提供する。【解決手段】  低電圧連続定格電源１に高電圧短時間定格電源６を直列に接続し、当該高電圧短時間定格電源６から所定の電圧を印加することにより、開閉器３の電流を零とした後、該開閉器３を開極することにより、前記低電圧連続定格電源１と高電圧短時間定格電源６によって超伝導コイル５に通電する電流を急峻に変化させる。【選択図】        図１
2010104104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直流電源を直列に接続して、超伝導コイルに大電流を供給して高磁場を発生させる大容量直流電源システムにおいて、第一の電源を低電圧連続定格とし、直列接続される第二の電源を高電圧短時間定格とするとともに、連続定格のダイオードを連続定格の開閉器に正方向に直列接続し、これを第二の電源の出力と並列に接続して、超伝導コイルの電流を急峻に変化させる時には、前記開閉器を開極して、第一の電源と第二の電源で電流を通電し、定常電流を通電する時には、前記開閉器を閉極して、第一の電源のみで通電することを特徴とした超伝導コイル電源システム。
【請求項２】
請求項1記載の超伝導コイル電源システムであって、前記超伝導コイルに第一の電源のみで通電している状態から第一の電源と第二の電源で電流を通電する状態に移行する際には、前記第二の電源が正電圧を出力して、前記開閉器を流れている電流の経路を前記第二の電源に切り替わるように制御し、前記開閉器を流れる電流が所定値以下になったときに前記開閉器を開極し、かつ、前記超伝導コイルに第一の電源と第二の電源で電流を通電している状態から第一の電源のみで通電する状態に移行する際には、前記開閉器を閉極したときに第二の電源を流れている電流が前記開閉器に流れないように前記第二の電源が正電圧を出力し、前記開閉器を閉極した後、前記第二の電源は負電圧を出力して前記第二の電源に流れている電流の経路を前記開閉器に切り替えるように制御することを特徴とする超伝導コイル電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導コイルに大電流を供給して高磁場を発生させる大容量直流電源システムにおいて、通常は前記超伝導コイルに定常電流を通電し、必要とされる期間に高電圧を発生させて、前記超伝導コイルの通電電流を急峻に変化させることを可能にする電源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
核融合実験装置では、プラズマを閉じ込めるために磁場を制御し、強力な磁場を発生させる磁場発生用コイルが必要とされ、大形の前記実験装置では当該磁場発生用コイルとして超伝導コイルが用いられている。
【０００３】
前記超伝導コイルの励磁には大電流が要求され、かつ、プラズマを励起したりプラズマの位置を移動したりする期間には、前記超伝導コイルに高電圧を印加して、通電する電流を急峻に変化させる必要がある。
【０００４】
前記磁場発生用コイルに通電する電源システムとしては、例えば、図１２に示すものが知られている。図１２に示した従来例では、負荷コイル１１と抵抗器１２に、ともにサイリスタ電源である高電圧小電流電源１３と低電圧大電流電源１４、および、開閉スイッチ１５〜１７を備えて構成した核融合装置用の電源システムにおいて、高電圧発生期間は、開閉スイッチ１５，１７をオン、開閉スイッチ１６をオフの状態として、高電圧小電流電源１３を負荷コイル１１に接続し、高電圧小電流電源１３の電力を負荷コイル１１に供給する。
【０００５】
そして、負荷コイル１１に対して低電圧大電流電源１４を接続する場合は、高電圧小電流電源１３の出力電圧を絞り、開閉スイッチ１６をオン状態とし負荷コイル１１の電流を開閉スイッチ１６に転流させ、次に、低電圧大電流電源１４を活かし、開閉スイッチ１７をオフ状態とすることで、負荷コイル１１の電流は、低電圧大電流電源１４に転流される。
【０００６】
上記構成によれば、高電圧発生期間には高電圧小電流電源１３を負荷コイル１１に接続して、高電圧小電流電源１３から負荷コイル１１に電力を供給し、その他の期間には低電圧大電流電源１４を負荷コイル１１に接続して、低電圧大電流電源１４から負荷コイル１１に電力を供給することができるので、両電源１３，１４の設備容量を小さくすることができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−２５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然るに、上記核融合装置用の電源システムにおいては、開閉スイッチ１６，１７として電流遮断能力を有した遮断器または投入器を使用することにより、通電状態での電流の経路の切り替えを可能としているが、このような遮断器または投入器は一般的に大型であるとともに高価であり、複数必要であるため、電源システム全体の大型化を招来するとともに、設備コストが上昇するといった問題点があった。
【０００８】
また、高電圧発生期間、すなわち高電圧を必要とする期間に低電圧大電流電源と直列に高電圧電源を接続して同時に運転することができれば、負荷コイル１１に印加する電圧を前記低電圧大電流電源と前記高電圧電源で分担可能となるので、前記高電圧電源の出力電圧が低減でき、前記高電圧電源の小型化とコスト低減を図ることができる。
【０００９】
然るに、従来例では、両電源１３，１４を同時に運転できないため、高電圧小電流電源１３の設備容量が大きくなり、小型化、コストダウンが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる問題点を解決するべくなされたもので、簡単な回路構成で、かつ、小型で安価な部品を使用して、大電流を連続的に通電でき、必要とされる期間に高電圧を発生できる電源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、複数の直流電源を直列に接続して、超伝導コイルに大電流を供給して高磁場を発生させる大容量直流電源システムにおいて、第一の電源を低電圧連続定格とし、直列接続される第二の電源を高電圧短時間定格とするとともに、連続定格のダイオードを連続定格の開閉器に正方向に直列接続し、これを第二の電源の出力と並列に接続して、超伝導コイルの電流を急峻に変化させる時には、前記開閉器を開極して、第一の電源と第二の電源で電流を通電し、定常電流を通電する時には、前記開閉器を閉極して、第一の電源のみで通電することを特徴とした超伝導コイル電源システムである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項1記載の超伝導コイル電源システムであって、前記超伝導コイルに第一の電源のみで通電している状態から第一の電源と第二の電源で電流を通電する状態に移行する際には、前記第二の電源が正電圧を出力して、前記開閉器を流れている電流の経路を前記第二の電源に切り替わるように制御し、前記開閉器を流れる電流が所定値以下になったときに前記開閉器を開極し、かつ、前記超伝導コイルに第一の電源と第二の電源で電流を通電している状態から第一の電源のみで通電する状態に移行する際には、前記開閉器を閉極したときに第二の電源を流れている電流が前記開閉器に流れないように前記第二の電源が正電圧を出力し、前記開閉器を閉極した後、前記第二の電源は負電圧を出力して前記第二の電源に流れている電流の経路を前記開閉器に切り替えるように制御することを特徴とする超伝導コイル電源システムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、超伝導コイルに定常電流を通電するときは、第一の電源のみで開閉器を介して前記超伝導コイルに通電し、前記超伝導コイルの電流を急峻に変化させる時には、第一の電源と第二の電源が電圧出力して、両電源の出力電圧を足し合わせて高電圧を前記超伝導コイルに印加できるようにするため、設備容量の大型化を防止することができ、安価な電源システムの提供が可能となる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、超伝導コイルに通電している状態で電流経路の切り替えを行なう場合、第二の電源の出力電圧を制御したのち開閉器を開極、または閉極するため、開極時、および閉極時には前記開閉器には電流が流れていないので電流遮断能力を有した大型かつ高価な開閉器を使う必要がなく、また、複数の開閉器が必要ないため設備の小型化とコスト低減が可能となる。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図１０を用いて説明する。図１は本発明に係る磁場発生コイル用の電源システム全体Ａを示す回路図である。図１において、１は低電圧連続定格となす直流電源（以下、定常電源という）であり、２は該定常電源１の正極側にアノードを接続したダイオードを示している。
【００１６】
３は電流遮断能力を有さない小型かつ安価な開閉器を示しており、ダイオード２のカソードに当該ダイオードと直列に接続されている。４は前記開閉器３に直列に接続された直流変流器であり、該開閉器に流れる電流を検出する。
【００１７】
本実施例では、開閉器３は遮断能力のない機器を用いたが、開閉器３としては、本実施例以外にも、特に小型かつ安価に構成する必要がなければ、電流遮断能力のある遮断器でも構成可能である。
【００１８】
また、上記以外にも、開閉器3にサイリスタやIGBTなどの半導体スイッチ素子を使用することも可能であり、そのときにはダイオード２は省略可能の場合がある。
【００１９】
５は前記定常電源１とダイオード２および開閉器３、直流変流器４からなる直列回路に直列に接続された超伝導コイルであり、例えば、本発明に係る方法が核融合装置用の電源システムに利用される場合においては、核融合炉内に磁場を発生させる磁場発生用コイルが該当する。
【００２０】
６は、超伝導コイルに高電圧を印加する高電圧短時間定格のサイリスタ変換器からなる直流電源（以下、パルス電源という）であり、前記定常電源１と超伝導コイル５との間に、パルス電源６の負極側を定常電源１の正極側と、パルス電源６の正極側を超伝導コイル５と直列に接続され、かつ、前記ダイオード２および開閉器３と直流変流器４からなる直列回路に並列接続されている。
【００２１】
さらに、パルス電源６は、制御計算機（図示せず）からの指令を受けて、パルス電源６と開閉器３を制御する制御部（図示せず）を備えている。
【００２２】
本発明の方法によれば、上記のような簡易な部品構成で定常電源１にパルス電源６を直列に接続して運転することが可能で、超伝導コイル５に所望のタイミングで高電圧を印加することができるため、適用例の一つとして、前記核融合装置用の電源システムへの利用が挙げられる。
【００２３】
核融合装置においては、プラズマを閉じ込める磁場を作るために、磁場発生用コイルに大電流を通電する必要があり、かつ、プラズマを励起したり制御したりする際には、磁場発生用コイルに短時間の高電圧を印加する必要があるため、本発明は、当該用途（プラズマ制御用）に使用する電源システムで利用するのに好適な方法である。
【００２４】
以下に、本発明に係るパルス電源の直列接続方法を核融合装置に利用する場合について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、核融合装置用の電源システムに利用することに限定するものではなく、超伝導コイルに通電する電流を急峻に変化させる目的を有するあらゆる用途に利用できるものであることは当然である。
【００２５】
図２〜図１０は、本発明を適用して直列に接続した電源の運転動作の遷移を時系列的に示す説明図である。また、図２〜図９において、閉ループを構成していない矢印の向きは、電圧や電流の正方向の向きを示している。閉ループを構成している矢印は、電流の流れを示している。
【００２６】
図２は通常のプラズマ制御中、つまり、定常運転時における電源システム全体Aの状態を示しており、開閉器３は閉極状態にあり、パルス電源６は点弧角を９０°より大きくした状態（ゲートシフト状態）で待機している。
【００２７】
このとき、定常電源１からダイオード２、開閉器３を介して磁場発生用コイル（超伝導コイル）５に、図２に示す矢印方向に電流Iswが流れ、磁場発生用コイル５は核融合炉内に磁場を発生させる（定常運転状態）。
【００２８】
次に、磁場発生用コイル５に高電圧を印加して、通電する電流を急峻に変化させる必要がある時（パルス運転）には、制御計算機（図示せず）はパルス運転指令を出力し、制御部（図示せず）はこれを受けて、パルス電源６の出力電圧Vplsを所定の正電圧（例えば、５［Ｖ］）に制御する（図３参照）。
【００２９】
これにより、開閉器３に流れる電流Iswは減衰し、前記パルス電源６の出力電流Iplsは増加していき、終には、前記開閉器３に流れる電流Iswは、図４に示すように零になり、定常電源１の電流Iconと前記パルス電源６の電流Iplsは同じ電流値となり、磁場発生用コイル５に流れる電流Icとなる。
【００３０】
なお、前記パルス電源６の出力電圧Vplsが５［Ｖ］になったとき、開閉器３にはダイオード２が接続されているので、前記開閉器３を流れる電流は逆方向に流れることはなく、電流零の状態を維持することができる。
【００３１】
前記制御部（図示せず）は、開閉器３の電流を当該開閉器３と直列に接続した直流変流器４で検出することにより、電流が零になった時点で、前記開閉器３を図５に示すように開極させる。
【００３２】
そして、前記定常電源１および前記パルス電源６は、前記制御計算機（図示せず）からそれぞれ電圧指令値を受け、両電源１、６は出力電圧を変化させ、両電源１、６の出力電圧を足し合わせた電圧を磁場発生用コイル５に印加して、電流を急峻に変化させる（パルス運転状態）。
【００３３】
次に、定常運転状態へ遷移する場合は、図５に示したパルス運転状態において、前記制御計算機が定常運転指令を出力すると、前記制御部（図示せず）はこれを受けて、パルス電源６の出力電圧Vplsを所定の正電圧（例えば、５［Ｖ］）に制御する（図６参照）。
【００３４】
一方、定常電源１は前記制御計算機からの電圧指令値に従った出力電圧を出力する。
【００３５】
パルス電源６の出力電圧Vplsが所定の電圧（例えば、５［Ｖ］）になった時点で、前記制御部（図示せず）は、開閉器３を図７に示すように閉極させる。
【００３６】
なお、前記開閉器３を閉極するときには、前記開閉器３にダイオード２が接続されているので、前記開閉器３に電流が流れることはない。
【００３７】
その後、前記制御部（図示せず）は、パルス電源６に負電圧を出力させ、開閉器３に流れる電流Iswは増加して前記パルス電源６の出力電流Iplsは減少する（図８参照）。すると、前記パルス電源６の出力電流Iplsは零となり、これを以ってパルス運転状態（図５）から定常運転状態への遷移が完了する（図９参照）。
【００３８】
図１０は、上述した定常運転状態とパルス運転状態間の状態遷移時の、電源システム全体Ａの各構成要素における電流波形または電圧波形を示すタイミングチャートである。
【００３９】
図１０（ａ）は、前記定常電源１における出力電圧Vconの波形を示しており、同図（ｂ）は、該定常電源１における出力電流Iconの波形を示している。
【００４０】
図１０（ｃ）は、前記パルス電源６における出力電圧Vplsの波形を示しており、同図（ｄ）は該パルス電源６における出力電流Iplsの波形を示している。
【００４１】
図１０（ｅ）は、前記開閉器３の開閉状態を示しており、同図（ｆ）は、該開閉器３に流れる電流Iswの波形を示している。
【００４２】
図１０（ｇ）は、前記磁場発生用コイル５における電圧Vcの波形を示しており、同図（ｈ）は、該磁場発生用コイル５に流れる電流Icの波形を示している。
【００４３】
以下に、前述した状態遷移時における、電源システム全体Ａの各構成要素の電圧または電流波形、および、開閉器３の開閉状態の変化の様子を図１０を用いて説明する。
【００４４】
定常電源１の出力電流Iconと前記磁場発生用コイル５に流れる電流Icは同じである。
【００４５】
定常運転状態（期間（１））において、前記定常電源１は、前記制御計算機からの電圧指令値に従って出力電圧を前記磁場発生用コイル５に印加しており、一方、前記パルス電源６は点弧角を９０°より大きくした状態（ゲートシフト状態）にあり、前記開閉器３は閉極状態にある。ここで、前記制御計算機から前記制御部（図示せず）にパルス運転指令が入力されると、パルス電源６は図１０（ｃ）に示すように、その出力電圧Vplsを所定の正電圧（本実施例では５［V］）に上昇させる（期間（２））。
【００４６】
これにより、パルス電源６の出力電流Iplsは磁場発生用コイル５の電流値まで増加する。このとき、開閉器３に流れる電流Iswは減少していき、終には零となる（期間（２））。電流Iswを前記直流変流器４で検出することにより、前記制御部（図示せず）は、電流Iswが零になった時点で開閉器３を閉極させる（図１０（ｅ）参照。期間（３），（４））。
【００４７】
その後、前記制御計算機（図示せず）からの電圧指令値に従って定常電源１の出力電圧Vcomは図１０（ａ）、およびパルス電源６の出力電圧Vplsは同図（ｃ）に示すように増加する。この結果、磁場発生用コイル５に印加される電圧Vcも同図（ｇ）に示すように急上昇する（期間（５））。これにより、磁場発生用コイル５に流れる電流Icを同図（ｈ）に示すように急峻に変化させることが可能となり、核融合装置におけるプラズマ制御に有効利用することができる。
【００４８】
パルス運転状態から定常運転状態に遷移する場合は、前記制御計算機（図示せず）から前記制御部（図示せず）に定常運転指令が入力されると、パルス電源６はその出力電圧Vplsを所定の正電圧（本実施例では５［V］）まで変化させる（期間（６））。一方、前記定常電源１は、前記制御計算機からの電圧指令値に従った電圧を出力している（期間（６））。
【００４９】
出力電圧Vplsが所定値（５［Ｖ］）になった時点で、前記制御部（図示せず）は、開閉器３を閉極させる（期間（７））。その後、パルス電源６をゲートシフト状態に制御して負電圧を出力させると開閉器３に流れる電流Iswは増加してパルス電源６の出力電流Iplsは減少する（期間（８））。
【００５０】
この結果、パルス電源６の出力電流Iplsは零となり、定常運転状態への遷移が完了する（期間（９））。このとき、パルス電源６は図１０（ｃ）に示すように、ゲートシフト状態で待機する。
【００５１】
以上の説明は、磁場発生用コイル５の電流Icを急峻に増加させる場合を示したが、磁場発生用コイル５の電流Icを急峻に減少させる場合も、同様にしてパルス運転状態に遷移させ（図１０の期間（５））、その運転状態において、定常電源１、およびパルス電源６が負電圧を出力することにより可能となる。
【００５２】
以上の説明から、本発明によれば、超伝導コイル５に定常電流を通電するときは、定常電源１のみで開閉器３を介して前記超伝導コイル５に通電し、前記超伝導コイル５の電流を急峻に変化させる時には、定常電源１とパルス電源６が電圧を出力して、両電源１，６の出力電圧を足し合わせて高電圧を前記超伝導コイル５に印加できるようにするため、設備容量の大型化を防止することができ、安価な電源システムの提供が可能となる。
【００５３】
また、本発明によれば、簡易な部品構成で定常電源１にパルス電源６を直列に接続して運転することができ、超伝導コイル５に通電する電流を急峻に変化させ得る電源システムの提供が可能となるといった効果を有する。
【００５４】
また、本発明によれば、開閉器３を電流零で開極できる構成であるので、開極時にアークが発生することを確実に防止することができ、開閉器３の接点消耗を防ぐことができるので、開閉器３の長寿命化に貢献できる。
【００５５】
さらに、本発明によれば、開閉器３は電流零で開極、および閉極することが可能であるので、開閉器として、電流遮断能力のない小型かつ安価な断路器を使用することが可能となり、電源システムの大型化およびコスト上昇を確実に抑制することが可能となる。
【００５６】
なお、上記実施例によれば、開閉器３を開極する前に、パルス電源６が正電圧を出力して、開閉器３を流れる電流を減少させているが、ダイオード２が開閉器３に直列に接続されているため、開閉器３を流れる電流が逆方向に流れることはなく、電流が零になった時点で自然にパルス電源６への電流経路の切り替わりが完了することになるので、開閉器３を開極するタイミングをシビアに調節する必要がない。
【００５７】
また、上記実施例によれば、ダイオード２が開閉器３に直列に接続されているため、開閉器３を閉極したときにパルス電源６は開閉器３を経由して過大な電流を出力することはない。
【００５８】
また、上記実施例では、開閉器３に電流遮断能力のない断路器を利用して、電源を直列に接続して運転する小型かつ安価な構成について説明したが、本発明は、小型かつ安価に構成する必要のない場合は、前記断路器に代えて、電流遮断能力のある遮断器、若しくは、開閉器によって構成してもよいことは当然である。
【００５９】
また、上記以外にも、開閉器３として、サイリスタやIGBTなどの半導体スイッチ素子を使用して構成可能であることは言うまでもなく、また、サイリスタで構成するときにはダイオード２は省略可能である。
【００６０】
さらに、本実施例では、電源システム全体Ａを図１に示すように構成したが、図１１に示すように、ダイオード２のカソードを定常電源１の負極側に接続しダイオード２のアノードと開閉器３と直流変流器４を接続した直列回路と、パルス電源６の正極側を定常電源１の負極側に、パルス電源６の負極側を超電導コイル５に接続したパルス電源６を並列接続して構成しても、図１記載の電源システムＡと同様の効果を得ることができる。
【００６１】
しかも、上記実施例では、開閉器３の開極または閉極時にパルス電源６の制御は所定の正電圧を出力するように電圧制御（閉ループ制御）とする場合について説明したが、当該パルス電源６の制御は、点弧角制御（開ループ制御）としても本発明は成立し、また、当該パルス電源６の制御は開閉器３を流れる電流を零に制御する場合も本発明は成立する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
超伝導コイルに一定電流を通電し、必要に応じて超伝導コイルに通電する電流を急峻に変化させることを連続的に可能とした電源システムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の電源システムの回路図である。
【図２】前記回路図において、パルス電源がゲートシフト状態にあるときの説明図である。
【図３】前記パルス電源が所定の正電圧（５［Ｖ］）を出力している状態を示す説明図である。
【図４】前記電圧により開閉器に流れる電流が零となった状態を示す説明図である。
【図５】開閉器を閉極した状態を示す説明図である。
【図６】前記開閉器を開極するため、パルス電源が所定の正電圧（５［Ｖ］）を出力している状態を示す説明図である。
【図７】前記開閉器を開極した状態を示す説明図である。
【図８】前記パルス電源がゲートシフトした状態を示す説明図である。
【図９】前記パルス電源の出力電流が零となった状態を示す説明図である。
【図１０】前記回路図において、各構成要素の出力電圧および出力電流の波形を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係る電源システムの回路図である。
【図１２】従来の核融合装置用の電源回路である。
【符号の説明】
【００６４】
１  低電圧連続定格電源（定常電源）
２  ダイオード
３  開閉器
４  直流変流器
５  超伝導コイル
６  高電圧短時間定格電源（パルス電源）
Ａ  電源システム全体
【図１】
2010104104.tif 000003
【図２】
2010104104.tif 000004
【図３】
2010104104.tif 000005
【図４】
2010104104.tif 000006
【図５】
2010104104.tif 000007
【図６】
2010104104.tif 000008
【図７】
2010104104.tif 000009
【図８】
2010104104.tif 000010
【図９】
2010104104.tif 000011
【図１０】
2010104104.tif 000012
【図１１】
2010104104.tif 000013
【図１２】
2010104104.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
このとき、定常電源１からダイオード２、開閉器３を介して磁場発生用コイル（超伝導コイル）５に、図２に示す矢印方向に電流Iswが流れ、超伝導コイル５は核融合炉内に磁場を発生させる（定常運転状態）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
次に、超伝導コイル５に高電圧を印加して、通電する電流を急峻に変化させる必要がある時（パルス運転）には、制御計算機（図示せず）はパルス運転指令を出力し、制御部（図示せず）はこれを受けて、パルス電源６の出力電圧Vplsを所定の正電圧（例えば、５［Ｖ］）に制御する（図３参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
これにより、開閉器３に流れる電流Iswは減衰し、前記パルス電源６の出力電流Iplsは増加していき、終には、前記開閉器３に流れる電流Iswは、図４に示すように零になり、定常電源１の電流Iconと前記パルス電源６の電流Iplsは同じ電流値となり、超伝導コイル５に流れる電流Icとなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
そして、前記定常電源１および前記パルス電源６は、前記制御計算機（図示せず）からそれぞれ電圧指令値を受け、両電源１、６は出力電圧を変化させ、両電源１、６の出力電圧を足し合わせた電圧を超伝導コイル５に印加して、電流を急峻に変化させる（パルス運転状態）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図１０（ｇ）は、前記超伝導コイル５における電圧Vcの波形を示しており、同図（ｈ）は、該超伝導コイル５に流れる電流Icの波形を示している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
定常電源１の出力電流Iconと前記超伝導コイル５に流れる電流Icは同じである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
定常運転状態（期間（１））において、前記定常電源１は、前記制御計算機からの電圧指令値に従って出力電圧を前記超伝導コイル５に印加しており、一方、前記パルス電源６は点弧角を９０°より大きくした状態（ゲートシフト状態）にあり、前記開閉器３は閉極状態にある。ここで、前記制御計算機から前記制御部（図示せず）にパルス運転指令が入力されると、パルス電源６は図１０（ｃ）に示すように、その出力電圧Vplsを所定の正電圧（本実施例では５［V］）に上昇させる（期間（２））。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
これにより、パルス電源６の出力電流Iplsは超伝導コイル５の電流値まで増加する。このとき、開閉器３に流れる電流Iswは減少していき、終には零となる（期間（２））。電流Iswを前記直流変流器４で検出することにより、前記制御部（図示せず）は、電流Iswが零になった時点で開閉器３を開極させる（図１０（ｅ）参照。期間（３），（４））。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
その後、前記制御計算機（図示せず）からの電圧指令値に従って定常電源１の出力電圧Vcomは図１０（ａ）、およびパルス電源６の出力電圧Vplsは同図（ｃ）に示すように増加する。この結果、超伝導コイル５に印加される電圧Vcも同図（ｇ）に示すように急上昇する（期間（５））。これにより、超伝導コイル５に流れる電流Icを同図（ｈ）に示すように急峻に変化させることが可能となり、核融合装置におけるプラズマ制御に有効利用することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
以上の説明は、超伝導コイル５の電流Icを急峻に増加させる場合を示したが、超伝導コイル５の電流Icを急峻に減少させる場合も、同様にしてパルス運転状態に遷移させ（図１０の期間（５））、その運転状態において、定常電源１、およびパルス電源６が負電圧を出力することにより可能となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
さらに、本実施例では、電源システム全体Ａを図１に示すように構成したが、図１１に示すように、ダイオード２のカソードを定常電源１の負極側に接続しダイオード２のアノードと開閉器３と直流変流器４を接続した直列回路と、パルス電源６の正極側を定常電源１の負極側に、パルス電源６の負極側を超伝導コイル５に接続したパルス電源６を並列接続して構成しても、図１記載の電源システムＡと同様の効果を得ることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
【図１】本発明の電源システムの回路図である。
【図２】前記回路図において、パルス電源がゲートシフト状態にあるときの説明図である。
【図３】前記パルス電源が所定の正電圧（５［Ｖ］）を出力している状態を示す説明図である。
【図４】前記電圧により開閉器に流れる電流が零となった状態を示す説明図である。
【図５】開閉器を開極した状態を示す説明図である。
【図６】前記開閉器を閉極するため、パルス電源が所定の正電圧（５［Ｖ］）を出力している状態を示す説明図である。
【図７】前記開閉器を閉極した状態を示す説明図である。
【図８】前記パルス電源がゲートシフトした状態を示す説明図である。
【図９】前記パルス電源の出力電流が零となった状態を示す説明図である。
【図１０】前記回路図において、各構成要素の出力電圧および出力電流の波形を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係る電源システムの回路図である。
【図１２】従来の核融合装置用の電源回路である。