大容量高精度直流磁鐵電源的研究.pdf

1、直流磁鐵電源系統(tǒng)是加速器、質(zhì)譜儀等大型科學(xué)研究裝置中重要的組成部件,是驅(qū)動(dòng)各種類型磁鐵產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng),通過(guò)作用于不同的帶電粒子以改變它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和軌跡的動(dòng)力源,是人們探索微觀世界的手段和工具。為了獲得高穩(wěn)定度高強(qiáng)度的磁場(chǎng),所以整個(gè)磁鐵電源系統(tǒng)必需具備大容量,產(chǎn)生的平頂電流精度高,穩(wěn)定度好,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn),對(duì)電源系統(tǒng)中關(guān)鍵組成部分的研究是保證其按符合指標(biāo)運(yùn)行的重點(diǎn),具有一定的現(xiàn)實(shí)意義,因此本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　對(duì)大容量高精度

2、直流磁鐵電源系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和綜述,分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合磁鐵負(fù)載為感性負(fù)載的特性,確定了系統(tǒng)總體的框架和設(shè)計(jì)思路,整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于相控整流部分和紋波抑制處理部分,輔以晶閘管開(kāi)關(guān)和續(xù)流回路,結(jié)合穩(wěn)流控制系統(tǒng)中先進(jìn)的控制算法,從而產(chǎn)生脈沖平頂波電流。
　　對(duì)磁鐵電源系統(tǒng)中常用的六脈波整流電路和十二脈波整流電路進(jìn)行深入的仿真分析對(duì)比,結(jié)合低壓大電流的特點(diǎn),確定以十二脈波整流電路為研究對(duì)象的思路,并重點(diǎn)分析電路內(nèi)部

3、特性和直流側(cè)電流的紋波產(chǎn)生機(jī)理和特點(diǎn),為后續(xù)紋波抑制作理論鋪墊,同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生脈沖平頂電流的整流系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,以證明設(shè)計(jì)方案的合理性。
　　闡述了直流紋波抑制的必要性,就此從無(wú)源濾波器和直流有源濾波器兩種紋波抑制方案出發(fā)。首先對(duì)單調(diào)諧濾波器和改進(jìn)組合型濾波器組進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),通過(guò)大量的仿真,在一定程度上找到合理的元器件參數(shù)匹配對(duì)相關(guān)紋波的處理;接著對(duì)無(wú)源濾波器不能消除的諧波,設(shè)計(jì)了以H橋?yàn)橹黧w的直流有源濾波器,包括其運(yùn)行狀態(tài)