基于分段干式變壓器的高頻高壓充電機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著對(duì)磁場(chǎng)研究的深入，脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)在科學(xué)研究領(lǐng)域以及現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著它獨(dú)特的作用。脈沖電源系統(tǒng)作為脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的重要組成部分，決定了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的波形、脈寬等一系列指標(biāo)。目前世界上脈沖電源系統(tǒng)有不同的種類(lèi)，其中高壓儲(chǔ)能電容器電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)制造容易、可靠性高，是應(yīng)用最廣泛的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)電源。但電容器作為電源的儲(chǔ)能元件，本身需要相應(yīng)的充電系統(tǒng)事先對(duì)其充電，因此高性能的充電系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要?；跒槊}沖強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)提供可靠

2、、穩(wěn)定的電源，本文旨在研制一臺(tái)高性能的高壓電容器充電電源。
　　本文電容器充電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)，在高頻、高壓、快速反應(yīng)的工況下實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器的充電。比較現(xiàn)有的幾種儲(chǔ)能電容器充電技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，考慮系統(tǒng)效率、功率密度、充電速度和精度等方面，本文選擇高頻串聯(lián)諧振電路作為主電路。在該電路中，變壓器不僅是整個(gè)充電系統(tǒng)能量傳輸?shù)暮诵?，也是?shí)現(xiàn)輸出端電壓升高的關(guān)鍵，所以高頻高壓變壓器對(duì)本設(shè)計(jì)起著關(guān)鍵性的作用。充電機(jī)工作在高頻高壓

3、的環(huán)境中，主電路各元件的寄生參數(shù)、高頻高壓變壓器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、高頻高壓變壓器與主電路其它元件以及與控制電路的電磁干擾都是本實(shí)驗(yàn)需要解決的問(wèn)題，主電路諧振、開(kāi)關(guān)器件軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)、硬件軟件保護(hù)電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)等也是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵工作。本文需要在解決上述關(guān)鍵難題的基礎(chǔ)上研制出工作穩(wěn)定性良好的充電機(jī)。在充電機(jī)研制實(shí)施的過(guò)程中，基于理論分析、仿真驗(yàn)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，完成了整個(gè)充電機(jī)裝置的搭建和調(diào)試，并對(duì)不同工況下的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比和分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了