10MeV工業(yè)輻照調(diào)制器的設(shè)計(jì)與控制實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-11-25 04:22
工業(yè)輻照加速器系統(tǒng)是一種運(yùn)用前景非常廣泛的輻射加工系統(tǒng)。它是將電子加速器(0.2Me V-10Me V)產(chǎn)生的電子射線來(lái)替代放射性同位素(Cs-137或Co-60)產(chǎn)生的γ射線的能量轉(zhuǎn)移給被輻照物質(zhì),電離輻射作用到被輻照的物質(zhì)上,產(chǎn)生電離和激發(fā),釋放出軌道電子,形成自由基,通過(guò)控制輻射條件,而使被輻照物質(zhì)的物理性能和化學(xué)組成發(fā)生變化并能使其成為人們所需要的一種新的物質(zhì),或使生物體(微生物等)受到不可恢復(fù)的損失和破壞,達(dá)到人們所需要的目標(biāo)。而傳統(tǒng)的體積龐大的線性的恒壓充電方式已很難滿足10Me V工業(yè)輻照加速器電源的要求。所以研制出功率更大、穩(wěn)定性更好、便于系統(tǒng)維護(hù)的脈沖調(diào)制器的要求越來(lái)越迫切,與挑戰(zhàn)并存的是機(jī)遇,大功率的脈沖調(diào)制器的研究得到實(shí)現(xiàn)后,一定有其良好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)也可推動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)輻照調(diào)制器研究領(lǐng)域的發(fā)展。此論文旨在研制一種工業(yè)輻照調(diào)制器,符合以下性能要求:1:以8臺(tái)基于LC串聯(lián)諧振充電為主要的技術(shù)充電電源,對(duì)容量為0.48μF電容在1.5ms內(nèi)完成充電,充電電壓24k V(max25k V);利用閘流管對(duì)儲(chǔ)能電容進(jìn)行快速放電,通過(guò)脈沖變壓器耦合,放電形成半寬20μs,放電...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究課題的背景與意義
1.2 工業(yè)輻照調(diào)制器的技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 充電方案
1.4.2 放電方案
1.4.3 其他高壓電源方案
1.4.4 控制方案
1.4.5 MATLAB仿真
1.4.6 結(jié)構(gòu)方案
1.4.7 總結(jié)
第二章 LC串聯(lián)諧振充電技術(shù)
2.1 充電電源技術(shù)的發(fā)展
2.2 LC串聯(lián)諧振充電技術(shù)的拓?fù)浼捌鋬?yōu)點(diǎn)
2.3 逆變單元的工作原理
2.4 逆變單元的具體工作過(guò)程
2.4.1 V1、V4同時(shí)導(dǎo)通的諧振充電過(guò)程
2.4.2 V1、V4關(guān)斷的續(xù)流過(guò)程
2.4.3 V2、V3同時(shí)導(dǎo)通的充電過(guò)程
2.4.4 V2、V3同時(shí)導(dǎo)通,再次的續(xù)流過(guò)程
2.5 IGBT及其基于EXB841的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)
2.6 充電變壓器
2.7 充電電源整體設(shè)計(jì)
2.8 本章小結(jié)
第三章 放電回路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 放電回路的作用和實(shí)現(xiàn)方式
3.2 放電回路參數(shù)設(shè)計(jì)與選擇
3.2.1 PFN設(shè)計(jì)與選擇
3.2.2 充電電阻計(jì)算與選擇
3.2.3 反峰網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與選擇
3.2.4 脈沖變壓器的部分設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.5 阻尼網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
3.2.6 匹配網(wǎng)絡(luò)
3.2.7 閘流管的選擇
3.3 本章小結(jié)
第四章 控制方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)工作流程
4.2 控制方案
4.2.1 通信流程控制及保護(hù)方案
4.2.2 充電電壓控制
4.2.3 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路
4.2.4 充電電壓顯示的實(shí)現(xiàn)
4.2.5 遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)顯示的實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 仿真與實(shí)現(xiàn)
5.1 仿真軟件簡(jiǎn)述
5.2 充電方案的仿真
5.2.1 逆變單元IGBT的驅(qū)動(dòng)的仿真的實(shí)現(xiàn)方法
5.2.2 逆變單元建模與仿真
5.2.3 放電回路仿真與實(shí)現(xiàn)
5.3 本章小結(jié)
第六章 調(diào)制器結(jié)構(gòu)方案
6.1 電源整體布局
6.2 輻照調(diào)制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
6.2.1 充電分機(jī)布局設(shè)計(jì)
6.2.2 等效阻抗的調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)
6.2.3 高壓與低壓的隔離方案設(shè)計(jì)
6.3 本章小結(jié)
第七章 前文總結(jié)與展望
7.1 本文的主要貢獻(xiàn)
7.2 下一步工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3867264
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究課題的背景與意義
1.2 工業(yè)輻照調(diào)制器的技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 充電方案
1.4.2 放電方案
1.4.3 其他高壓電源方案
1.4.4 控制方案
1.4.5 MATLAB仿真
1.4.6 結(jié)構(gòu)方案
1.4.7 總結(jié)
第二章 LC串聯(lián)諧振充電技術(shù)
2.1 充電電源技術(shù)的發(fā)展
2.2 LC串聯(lián)諧振充電技術(shù)的拓?fù)浼捌鋬?yōu)點(diǎn)
2.3 逆變單元的工作原理
2.4 逆變單元的具體工作過(guò)程
2.4.1 V1、V4同時(shí)導(dǎo)通的諧振充電過(guò)程
2.4.2 V1、V4關(guān)斷的續(xù)流過(guò)程
2.4.3 V2、V3同時(shí)導(dǎo)通的充電過(guò)程
2.4.4 V2、V3同時(shí)導(dǎo)通,再次的續(xù)流過(guò)程
2.5 IGBT及其基于EXB841的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)
2.6 充電變壓器
2.7 充電電源整體設(shè)計(jì)
2.8 本章小結(jié)
第三章 放電回路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 放電回路的作用和實(shí)現(xiàn)方式
3.2 放電回路參數(shù)設(shè)計(jì)與選擇
3.2.1 PFN設(shè)計(jì)與選擇
3.2.2 充電電阻計(jì)算與選擇
3.2.3 反峰網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與選擇
3.2.4 脈沖變壓器的部分設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.5 阻尼網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
3.2.6 匹配網(wǎng)絡(luò)
3.2.7 閘流管的選擇
3.3 本章小結(jié)
第四章 控制方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)工作流程
4.2 控制方案
4.2.1 通信流程控制及保護(hù)方案
4.2.2 充電電壓控制
4.2.3 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路
4.2.4 充電電壓顯示的實(shí)現(xiàn)
4.2.5 遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)顯示的實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 仿真與實(shí)現(xiàn)
5.1 仿真軟件簡(jiǎn)述
5.2 充電方案的仿真
5.2.1 逆變單元IGBT的驅(qū)動(dòng)的仿真的實(shí)現(xiàn)方法
5.2.2 逆變單元建模與仿真
5.2.3 放電回路仿真與實(shí)現(xiàn)
5.3 本章小結(jié)
第六章 調(diào)制器結(jié)構(gòu)方案
6.1 電源整體布局
6.2 輻照調(diào)制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
6.2.1 充電分機(jī)布局設(shè)計(jì)
6.2.2 等效阻抗的調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)
6.2.3 高壓與低壓的隔離方案設(shè)計(jì)
6.3 本章小結(jié)
第七章 前文總結(jié)與展望
7.1 本文的主要貢獻(xiàn)
7.2 下一步工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3867264
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