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)生器回路結構問題，不同級的電容充電電壓在充電過程中存在不均勻現象。而各級電容充電電壓的不均勻性直接影響到發(fā)生器輸出預測和控制設定的準確度，特別是輸出電壓高、級數多的大型發(fā)生器，各級電容充電的不均勻現象尤為突出。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。再根據沖擊電壓發(fā)生器結構，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、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