高頻高壓變壓器及其在重復(fù)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、高頻高壓變壓器在電容器充電電源、脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域有重要應(yīng)用,電力電子設(shè)備的高功率密度發(fā)展趨勢(shì)又進(jìn)一步推動(dòng)高頻高壓變壓器的發(fā)展,但分布參數(shù)和損耗是其發(fā)展的主要限制因素。重復(fù)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)在中子衍射、太赫茲輻射等科學(xué)研究領(lǐng)域有不可替代的應(yīng)用,高頻高壓變壓器是重復(fù)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)的核心元件之一,對(duì)系統(tǒng)的性能有重要影響。本文針對(duì)高頻高壓變壓器的設(shè)計(jì)過程和重復(fù)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等展開研究,主要工作如下:
　　針對(duì)鐵基超微晶磁芯的

2、特性,給出了一種高頻高壓變壓器的設(shè)計(jì)流程,它以繞制過程引導(dǎo)設(shè)計(jì)過程,有助于提高磁芯窗口的利用率。以10kV,20kW,15kHz的變壓器的設(shè)計(jì)過程為例,詳細(xì)介紹了該設(shè)計(jì)流程。實(shí)際繞制了多個(gè)高頻高壓變壓器,對(duì)相應(yīng)的繞制過程、環(huán)氧澆注和油式封裝過程進(jìn)行了介紹,對(duì)變壓器的分布參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量。搭建了一套電容器充電電源對(duì)變壓器的性能進(jìn)行了測(cè)試,多次充電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了變壓器能夠滿足性能要求。
　　本文給出了一種新的基于電容器串聯(lián)放電、諧振能量回饋

3、和過阻尼泄能的重復(fù)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)拓?fù)浞桨?。它的?yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)能電容上完全沒有反壓,可以方便地應(yīng)用高頻諧振電容器充電電源,有助于高儲(chǔ)能密度金屬化膜電容器的應(yīng)用,并且實(shí)現(xiàn)了能量回收。詳細(xì)介紹了其結(jié)構(gòu)、工作過程和參數(shù)選擇要求,并分析了系統(tǒng)效率和重復(fù)頻率的影響因素。搭建了一套完整的重復(fù)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置,采用Bitter磁體作負(fù)載,用上文繞制的變壓器構(gòu)成充電電源。對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)成和實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了介紹,通過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了8T,1.2Hz的重復(fù)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng),證