脈沖發(fā)電機供電的整流系統(tǒng)鎖相技術(shù)研究.pdf

1、強磁場目前已成為科學研究的重要工具，按照磁場持續(xù)時間可分為穩(wěn)態(tài)強磁場和脈沖強磁場兩類。國家脈沖強磁場科學中心（籌）建設(shè)脈沖整流器電源系統(tǒng)，用以產(chǎn)生場強50T，脈寬為100ms的高穩(wěn)定度高精度平頂脈沖強磁場。該脈沖整流電源系統(tǒng)采用脈沖發(fā)電機提供能量，脈沖整流器系統(tǒng)采用兩套相互獨立的12脈波整流器分別為負載磁體的內(nèi)外線圈供電。
　　脈沖整流器的控制精度依賴于觸發(fā)角的準確性，而觸發(fā)基準是由同步信號的過零點決定的。為了確保實現(xiàn)高精度磁場，

2、必須使用性能優(yōu)良的相位同步電路，用以跟蹤輸入電壓的相位和頻率。特別的，由于脈沖發(fā)電機工作的特性使得電壓頻率為非線性變化的，同時輸入電壓諧波畸變嚴重，這就要求我們能夠解決脈沖整流器系統(tǒng)中同步信號的問題，從而提升平頂磁場的精度。
　　隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，具有兼容性好、運行方式靈活的軟件鎖相的應用場合越來越多，然而現(xiàn)有的軟件鎖相方法大多是應用于電網(wǎng)電壓輸入的條件下，因此如何改進軟件鎖相方法，從而獲取準確的脈沖整流器系統(tǒng)的同步信號，成為本

3、文的研究重點。
　　分析脈沖整流器系統(tǒng)中的同步信號，建立脈沖整流器的簡化數(shù)學模型，對其進行諧波分析，并通過仿真驗證諧波含量。根據(jù)同步信號特性，提出鎖相的設(shè)計要求。詳細分析了基于過零比較法的鎖相方法和基于坐標變換法的鎖相環(huán)這兩類方式的基本原理。建立了基于坐標變換法鎖相方式的數(shù)學模型，分析系統(tǒng)的動態(tài)性能。建立仿真模型，通過仿真驗證兩類鎖相方法在脈沖整流器系統(tǒng)中的適用性。
　　針對傳統(tǒng)的基于過零比較法鎖相環(huán)的缺陷，提出改進濾波方式