脈沖發(fā)電機(jī)供電的整流系統(tǒng)鎖相技術(shù)研究.pdf

1、強(qiáng)磁場目前已成為科學(xué)研究的重要工具，按照磁場持續(xù)時(shí)間可分為穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場和脈沖強(qiáng)磁場兩類。國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心（籌）建設(shè)脈沖整流器電源系統(tǒng)，用以產(chǎn)生場強(qiáng)50T，脈寬為100ms的高穩(wěn)定度高精度平頂脈沖強(qiáng)磁場。該脈沖整流電源系統(tǒng)采用脈沖發(fā)電機(jī)提供能量，脈沖整流器系統(tǒng)采用兩套相互獨(dú)立的12脈波整流器分別為負(fù)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(zhǔn)確性，而觸發(fā)基準(zhǔn)是由同步信號的過零點(diǎn)決定的。為了確保實(shí)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(jī)工作的特性使得電壓頻率為非線性變化的，同時(shí)輸入電壓諧波畸變嚴(yán)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(yùn)行方式靈活的軟件鎖相的應(yīng)用場合越來越多，然而現(xiàn)有的軟件鎖相方法大多是應(yīng)用于電網(wǎng)電壓輸入的條件下，因此如何改進(jìn)軟件鎖相方法，從而獲取準(zhǔn)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(diǎn)。
　　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(xué)模型，對其進(jìn)行諧波分析，并通過仿真驗(yàn)證諧波含量。根據(jù)同步信號特性，提出鎖相的設(shè)計(jì)要求。詳細(xì)分析了基于過零比較法的鎖相方法和基于坐標(biāo)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(biāo)變換法鎖相方式的數(shù)學(xué)模型，分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。建立仿真模型，通過仿真驗(yàn)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(jìn)濾波方式