RMP線圈用±8kA/650V電源變換系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-23 09:27
為了進(jìn)行高品質(zhì)高參數(shù)的等離子體研究,HL-2M裝置將在真空室內(nèi)布置共振磁擾動(dòng)(RMP)線圈以抑制等離子體的邊界局域模(ELM)和電阻壁模(RWM)等磁流體動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性。本論文所研究的RMP電源主要用來向在真空室內(nèi)布置的共振磁擾動(dòng)線圈提供所需的電壓和電流,以抑制等離子體的磁流體動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性。本論文設(shè)計(jì)額定輸出±8k A/650V的RMP電源變換系統(tǒng),考慮到晶閘管數(shù)量較多,鋼質(zhì)整流柜體因大電流渦流引起發(fā)熱及電流過大引起的磁場(chǎng)干擾等問題,主電路的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選為帶平衡電抗器的兩個(gè)三相橋式全控整流橋并聯(lián)。為實(shí)現(xiàn)給負(fù)載雙向供電,每套電源由正向電源和反向電源組成,正(反)向電源均采用兩個(gè)三相橋式全控整流橋并聯(lián)構(gòu)成12脈波。為降低注入電網(wǎng)的諧波電流和系統(tǒng)輸出電壓的脈動(dòng)頻率對(duì)系統(tǒng)的影響,整流變壓器采用兩臺(tái)獨(dú)立的變壓器,且對(duì)應(yīng)相電壓相位互差30°,構(gòu)成12相整流變壓器組。采用以DSP為核心單元的全數(shù)字化,相位自適應(yīng)觸發(fā)控制技術(shù),確保多路脈沖同時(shí)產(chǎn)生。整套系統(tǒng)還對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后,對(duì)軟件和硬件進(jìn)行仿真和調(diào)試,結(jié)果表明本論文設(shè)計(jì)的主電路和控制電路都能滿足技術(shù)要求,其運(yùn)行效果及性能良好。
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
EAST裝置RMP電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
圖 1-1 EAST 裝置 RMP 電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(2)HL-2ARMP 電源[23]中國(guó)環(huán)流器二號(hào) A(HL-2A)由西南核物理院利用德國(guó) ASDEX 裝置主機(jī) 3 部件改建而成。HL-2A 裝置在真空室內(nèi)安裝 6 個(gè)鞍形線圈,每 3 個(gè)鞍形線圈由一套 RM源供電,主要用于探索邊緣局域模的驅(qū)動(dòng)機(jī)理、物理特征及等離子體的控制技術(shù)。R源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。主電路由整流和逆變電路兩部分組成。工作過程如下:交流電壓經(jīng)移相變壓器降壓后,通過三相全橋不可控整流濾波電路后,將直流電壓 橋多電平逆變電路變成交流電,最后通過控制 IGBT 的開通關(guān)斷來輸出滿足負(fù)載線需的電流和電壓。變壓器采用多繞組移相變壓器,繞組間相位互差 6.67°,實(shí)現(xiàn) 整流器變壓器組。RMP 電源輸出額定電壓和電流分別為 480V,4000A,電流最大峰值為 89.315A,交流 THD 小于 2%,負(fù)載為 6.92μH ,1.1mΩ。
西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文(3)J-TEXT DRMP 電源[24]在 J-TEXT 托卡馬克裝置中,12 個(gè)鞍形線圈(共四組)組建了 DRMP 線圈系統(tǒng)分布在真空室內(nèi),主要用于研究外加擾動(dòng)磁場(chǎng)控制撕裂模不穩(wěn)定性。DRMP 電結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示。DRMP 線圈供電單元包括直流單元和交流單元。直流部分波的晶閘管整流結(jié)構(gòu)和 DC/DC 變換器;交流部分采用電壓型串聯(lián)諧振逆變器電MP 系統(tǒng)直流電源輸出直流電流為±10kA,負(fù)載端電壓為 100V,運(yùn)行周期為 1s/3的爬升速度為 1kA/ms,最大紋波在 5%以內(nèi);交流單元輸出電流頻率為 1~6kH壓為 300V,工作周期為 1s/3min,電流的總諧波畸變率小于 5%。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電網(wǎng)諧波檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 張磊. 科技資訊. 2019(10)
[2]ITER超導(dǎo)磁體絕緣玻璃纖維放氣性能分析[J]. 邢銀龍,劉志宏,吳杰峰,王小明,吳歡. 真空. 2017(05)
[3]電網(wǎng)故障沖擊對(duì)發(fā)電機(jī)組的影響及應(yīng)對(duì)措施[J]. 施亮. 通訊世界. 2017(16)
[4]EAST裝置RMP線圈電源的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 宋德勇,高格,傅鵬,盛志才. 核聚變與等離子體物理. 2017(02)
[5]低阻抗大電流脈沖整流變壓器開發(fā)[J]. 劉軍,張安紅. 變壓器. 2017(01)
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[9]托卡馬克高約束運(yùn)行模式和磁約束受控核聚變[J]. 董家齊. 物理. 2010(06)
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博士論文
[1]EAST托卡馬克長(zhǎng)脈沖H模臺(tái)基平衡和穩(wěn)定性分析[D]. 王一豐.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]EAST托卡馬克共振磁擾動(dòng)線圈電源設(shè)計(jì)分析研究[D]. 宋德勇.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]J-TEXT托卡馬克動(dòng)態(tài)共振磁擾動(dòng)線圈電源系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 易斌.華中科技大學(xué) 2015
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碩士論文
[1]300T電渣爐單相低頻供電電源變換系統(tǒng)研究[D]. 王輝.西安石油大學(xué) 2018
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[3]HL-2M內(nèi)部共振磁擾動(dòng)線圈的初步設(shè)計(jì)及應(yīng)力與熱分析[D]. 岑義順.華中科技大學(xué) 2013
[4]模擬蓄電池特性的直流電源的研制[D]. 李虎.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[5]大功率器件的散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊育良.華北電力大學(xué) 2012
[6]ITER極向場(chǎng)電源的仿真分析及短路故障問題研究[D]. 黃暉.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[7]合金鋼軋輥激光熔凝應(yīng)力數(shù)值模擬[D]. 占煥校.中國(guó)石油大學(xué) 2007
本文編號(hào):2994977
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
EAST裝置RMP電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
圖 1-1 EAST 裝置 RMP 電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(2)HL-2ARMP 電源[23]中國(guó)環(huán)流器二號(hào) A(HL-2A)由西南核物理院利用德國(guó) ASDEX 裝置主機(jī) 3 部件改建而成。HL-2A 裝置在真空室內(nèi)安裝 6 個(gè)鞍形線圈,每 3 個(gè)鞍形線圈由一套 RM源供電,主要用于探索邊緣局域模的驅(qū)動(dòng)機(jī)理、物理特征及等離子體的控制技術(shù)。R源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。主電路由整流和逆變電路兩部分組成。工作過程如下:交流電壓經(jīng)移相變壓器降壓后,通過三相全橋不可控整流濾波電路后,將直流電壓 橋多電平逆變電路變成交流電,最后通過控制 IGBT 的開通關(guān)斷來輸出滿足負(fù)載線需的電流和電壓。變壓器采用多繞組移相變壓器,繞組間相位互差 6.67°,實(shí)現(xiàn) 整流器變壓器組。RMP 電源輸出額定電壓和電流分別為 480V,4000A,電流最大峰值為 89.315A,交流 THD 小于 2%,負(fù)載為 6.92μH ,1.1mΩ。
西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文(3)J-TEXT DRMP 電源[24]在 J-TEXT 托卡馬克裝置中,12 個(gè)鞍形線圈(共四組)組建了 DRMP 線圈系統(tǒng)分布在真空室內(nèi),主要用于研究外加擾動(dòng)磁場(chǎng)控制撕裂模不穩(wěn)定性。DRMP 電結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示。DRMP 線圈供電單元包括直流單元和交流單元。直流部分波的晶閘管整流結(jié)構(gòu)和 DC/DC 變換器;交流部分采用電壓型串聯(lián)諧振逆變器電MP 系統(tǒng)直流電源輸出直流電流為±10kA,負(fù)載端電壓為 100V,運(yùn)行周期為 1s/3的爬升速度為 1kA/ms,最大紋波在 5%以內(nèi);交流單元輸出電流頻率為 1~6kH壓為 300V,工作周期為 1s/3min,電流的總諧波畸變率小于 5%。
【參考文獻(xiàn)】:
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[7]合金鋼軋輥激光熔凝應(yīng)力數(shù)值模擬[D]. 占煥校.中國(guó)石油大學(xué) 2007
本文編號(hào):2994977
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