脈沖功率是在一段時間內(nèi)儲存能量再在極短的時間將能量放出,從而獲得很大的瞬時功率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,脈沖功率技術(shù)從最初的軍事運(yùn)用逐漸推廣到醫(yī)療、礦業(yè)、軌道交通、生物等各個領(lǐng)域。其中在巖石破碎方面有著很大的發(fā)展前景。相對于傳統(tǒng)機(jī)械碎石,脈沖碎石方式有著清潔,效率、設(shè)備損傷低,操控簡單等特點(diǎn)。高壓電容器作為前級儲能裝置,其充電電源的研制對整套裝置尤為重要。本文重點(diǎn)在于研制脈沖碎石裝置中的高壓大功率串聯(lián)諧振充電電源。首先介紹了脈沖碎石的基本電路及原理,分析了當(dāng)前脈沖電源的難點(diǎn)。實驗接著介紹了充電電源的基本原理,采用電流斷續(xù)工作模式的LC串聯(lián)諧振,這樣電源為恒流充電且工作在軟開關(guān)狀態(tài)下。并且分析了充電電源工作的各個過程,得出了諧振電流、充電電壓等表達(dá)式方便之后的分析。脈沖碎石終端脈沖極大,為防止脈沖產(chǎn)生的電磁干擾及高壓危害人身安全和設(shè)備,本實驗采用電腦界面操控并通過光纖連接PLC控制設(shè)備。PLC作為控制器實現(xiàn)了電源的工作流程控制、狀態(tài)指示、參數(shù)設(shè)置、軟件保護(hù)等功能。人機(jī)交互界面采用labview制作。本文給出了串聯(lián)諧振電源主電路設(shè)計,包括電路拓?fù)浼霸骷x型和仿真分析。同時給出了控制電路的設(shè)計... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)脈沖碎石基本原理圖

的高壓直流電源采用 220V 工頻電經(jīng)過升壓變壓器再整流濾波獲得致電源重量體積大，獲得的電壓紋波較大，整體效率低。隨著電力關(guān)器件的革新，目前高壓直流充電電源大都采取諧振充電的開關(guān)電諧振充電電源有著體積小、效率高、電壓穩(wěn)定等優(yōu)勢，是充電電源勢[26-27]。具體而言從一開始的帶限流電阻的高壓直流充電到工頻高頻開關(guān)變換器充電。充電電源經(jīng)歷了由工頻到高頻再到更高頻，向數(shù)字的發(fā)展歷程，其體積越來越小，效率越來越高。流阻抗的高壓直流電源 1.2 所示，這種充電方式采用高壓直流電源通過限流電阻給給儲能種充電方式能夠保證儲能電容在不放電時端電壓與高壓直流電源相。這種充電電源技術(shù)簡單，不過缺點(diǎn)明顯：充電效率低于 50%，且限流電阻，只能用于低頻場合。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文工頻諧振充電電源頻諧振充電電源基本結(jié)構(gòu)如圖 1.3。工頻交流電先通過升壓變壓器再經(jīng)給電容C1充電至高壓V0，接著導(dǎo)通晶閘管 T，C1通過電感 L 與二極管D1給儲能電容C2。這種充電方式電路簡單，電壓比較高，但是濾波電容C1半個諧振周期內(nèi)全部傳遞給C2，難以實現(xiàn)穩(wěn)壓�？梢酝ㄟ^附加釋能電路波動，但增加了電源成本與復(fù)雜度，降低效率。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]串聯(lián)諧振高壓電容器充電電源全諧振控制方案研究[D]. 尹立業(yè).華中科技大學(xué) 2016
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[3]串聯(lián)諧振充電電源設(shè)計[D]. 朱鑫淼.大連理工大學(xué) 2014
[4]高壓脈沖放電碎巖的研究[D]. 黃國良.華中科技大學(xué) 2013
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本文編號：3455927