沖擊電壓發(fā)生器充電不均勻度的研究.pdf

1、沖擊電壓發(fā)生器是高電壓試驗中重要試驗設(shè)備之一。在沖擊電壓發(fā)生器充電過程中，由于發(fā)生器回路結(jié)構(gòu)問題，不同級的電容充電電壓在充電過程中存在不均勻現(xiàn)象。而各級電容充電電壓的不均勻性直接影響到發(fā)生器輸出預(yù)測和控制設(shè)定的準(zhǔn)確度，特別是輸出電壓高、級數(shù)多的大型發(fā)生器，各級電容充電的不均勻現(xiàn)象尤為突出。因此，有必要對影響沖擊電壓發(fā)生器各級電容充電不均勻度各種因素進行分析研究。 本文首先討論直流電壓源對均勻分布參數(shù)充電回路的充電過程，同時引入整

2、流電壓源對充電回路充電分析，計算分析各級電容充電電壓之間的不均勻度。再根據(jù)沖擊電壓發(fā)生器結(jié)構(gòu)，使用EMTP仿真軟件搭建36級沖擊電壓發(fā)生器充電回路模型。通過對模型的仿真計算，分析并討論充電回路元件參數(shù)、充電方式和充電控制策略等因素對充電電壓不均勻度的影響。通過仿真計算結(jié)果，分析恒流充電方式、減小充電電阻以及采取合理的控制策略等技術(shù)措施對改善充電電壓不均勻度的效果。 最后，實驗過程中，采用自主研發(fā)的光纖測量系統(tǒng)測量首末級電容的電壓

3、，編寫四種PLC控制程序分別對實驗室內(nèi)沖擊電壓發(fā)生器進行恒流充電。通過對實際測量的充電不均勻度與仿真結(jié)果進行比較，驗證了對采用不同充電電流值和不同控制策略的效果，并提出以下改進措施： （1）充電方式采用恒流充電，同時盡量選用大電流充電； （2）減小充電電阻阻值改善充電過程的不均勻度； （3）控制策略采用大電流對第一級電容充電至整定電壓值，然后采用開關(guān)控制方式使用較小電流充電。 這些措施可以有效的減小沖擊電壓發(fā)生