脈沖整流器系統(tǒng)樣機的實現(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)強磁場和脈沖強磁場難以滿足一些實驗的要求。穩(wěn)態(tài)強磁場具有磁場持續(xù)時間長、場強波動小的優(yōu)點,但其場強難以達到很高;而脈沖強磁場能達到的場強較高但其磁場脈沖具有不穩(wěn)定性和不可控性。隨之提出來的高穩(wěn)定度平頂長脈沖強磁場兼具兩者的主要優(yōu)點,在現(xiàn)代科學研究中具有越來越重要的作用。作為一種可靠的磁體電源,脈沖發(fā)電機型電源系統(tǒng)在實際中得到了一定的應用,而脈沖整流器則是其重要的組成部分。
　　位于武漢的國家脈沖強

2、磁場中心(籌)致力于建成產生高指標的高穩(wěn)定度平頂長脈沖強磁場裝置,該裝置采用脈沖發(fā)電機配合相控整流器的供電方式。其中脈沖整流器的設計以及控制策略的實施,將對磁場波形產生重要的影響。為了研究脈沖整流器的控制方法,本文通過成比例縮小實際裝置的參數(shù)和模擬其運行條件,設計并實現(xiàn)了脈沖整流器系統(tǒng)樣機,由電網(wǎng)供電,利用變頻器模擬脈沖發(fā)電機的頻率下降運行狀況,實現(xiàn)十二脈波整流。
　　在脈沖整流器樣機實現(xiàn)方面,本文設計了脈沖整流器樣機的原理結構圖

3、并分析了其工作過程,設計了樣機各組成部分的參數(shù),討論了整流變壓器結構型式的選擇對于整流性能的影響,分析了整流器并聯(lián)時平波電抗器的選擇,設計了整流變壓器參數(shù)并進行了測試,討論了雙線圈磁體負載設計并進行了測試,完成了整個樣機系統(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)的主要構成,著重分析了整流器PI控制的過程以及原理,討論了軟件鎖相中的過零比較法和瞬時無功理論法,改進了傳統(tǒng)定頻情況下的瞬時無功理論法,介紹了株洲

4、華維晶閘管數(shù)控板的工作原理,自行設計了TMS320F2812型DSP開發(fā)板用于軟件控制,討論了DSP與兩片AD7606的接口電路,編寫了PI控制和軟件鎖相的程序。
　　在樣機仿真和試驗方面,利用樣機參數(shù)在SIMULINK平臺搭建了十二脈波整流模型并進行了仿真分析,搭建了改進后的瞬時無功理論法的鎖相模型并進行了仿真分析,利用株洲華維數(shù)控板進行了實際試驗,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,討論了實驗中空