脈沖整流器系統(tǒng)樣機(jī)的實(shí)現(xiàn)及其控制方法研究.pdf

1、隨著科技研究工作的發(fā)展,常規(guī)的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)和脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)難以滿(mǎn)足一些實(shí)驗(yàn)的要求。穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)具有磁場(chǎng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)波動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn),但其場(chǎng)強(qiáng)難以達(dá)到很高;而脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)能達(dá)到的場(chǎng)強(qiáng)較高但其磁場(chǎng)脈沖具有不穩(wěn)定性和不可控性。隨之提出來(lái)的高穩(wěn)定度平頂長(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)兼具兩者的主要優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代科學(xué)研究中具有越來(lái)越重要的作用。作為一種可靠的磁體電源,脈沖發(fā)電機(jī)型電源系統(tǒng)在實(shí)際中得到了一定的應(yīng)用,而脈沖整流器則是其重要的組成部分。
　　位于武漢的國(guó)家脈沖強(qiáng)

2、磁場(chǎng)中心(籌)致力于建成產(chǎn)生高指標(biāo)的高穩(wěn)定度平頂長(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置,該裝置采用脈沖發(fā)電機(jī)配合相控整流器的供電方式。其中脈沖整流器的設(shè)計(jì)以及控制策略的實(shí)施,將對(duì)磁場(chǎng)波形產(chǎn)生重要的影響。為了研究脈沖整流器的控制方法,本文通過(guò)成比例縮小實(shí)際裝置的參數(shù)和模擬其運(yùn)行條件,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了脈沖整流器系統(tǒng)樣機(jī),由電網(wǎng)供電,利用變頻器模擬脈沖發(fā)電機(jī)的頻率下降運(yùn)行狀況,實(shí)現(xiàn)十二脈波整流。
　　在脈沖整流器樣機(jī)實(shí)現(xiàn)方面,本文設(shè)計(jì)了脈沖整流器樣機(jī)的原理結(jié)構(gòu)圖

3、并分析了其工作過(guò)程,設(shè)計(jì)了樣機(jī)各組成部分的參數(shù),討論了整流變壓器結(jié)構(gòu)型式的選擇對(duì)于整流性能的影響,分析了整流器并聯(lián)時(shí)平波電抗器的選擇,設(shè)計(jì)了整流變壓器參數(shù)并進(jìn)行了測(cè)試,討論了雙線圈磁體負(fù)載設(shè)計(jì)并進(jìn)行了測(cè)試,完成了整個(gè)樣機(jī)系統(tǒng)的搭建工作。
　　在整流器控制研究方面,本文介紹了整流器控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成,著重分析了整流器PI控制的過(guò)程以及原理,討論了軟件鎖相中的過(guò)零比較法和瞬時(shí)無(wú)功理論法,改進(jìn)了傳統(tǒng)定頻情況下的瞬時(shí)無(wú)功理論法,介紹了株洲

4、華維晶閘管數(shù)控板的工作原理,自行設(shè)計(jì)了TMS320F2812型DSP開(kāi)發(fā)板用于軟件控制,討論了DSP與兩片AD7606的接口電路,編寫(xiě)了PI控制和軟件鎖相的程序。
　　在樣機(jī)仿真和試驗(yàn)方面,利用樣機(jī)參數(shù)在SIMULINK平臺(tái)搭建了十二脈波整流模型并進(jìn)行了仿真分析,搭建了改進(jìn)后的瞬時(shí)無(wú)功理論法的鎖相模型并進(jìn)行了仿真分析,利用株洲華維數(shù)控板進(jìn)行了實(shí)際試驗(yàn),比較了定頻和變頻整流特性,討論了在不同PI參數(shù)下的整流性能的區(qū)別,討論了實(shí)驗(yàn)中空