用于托卡马克诊断中性束源的抑制极和加速极电源的研究

论文摘要

本文介绍了诊断中性束(DNB)的工作原理和束线的硬件组成,通过对系统要求的分析,分析了电源系统。 文中重点分析了电源系统中的抑制极(SUPPRESSOR)电源。通过对真空三极管的建模和仿真,得出调整管的特性曲线,为它在电源电路中的应用提供了前提。论文中给出了抑制极电源的负反馈控制回路,设计了故障检测电路和开关柜的状态、控制信号流程图。 加速极电源是电源系统中非常重要的一路电源,它关系到整个系统的安全运行,因此文中还介绍了由原来的ECRH中的负高压电源改造过来的加速极电源。叙述了加速极电源系统的组成,并设计出了它的各种保护电路。 通过对各路电源的测试和改进,得出了带负载情况下的调试波形,为整个系统的联调奠定了基础。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 核聚变研究现状及前景
• 1.3 关于等离子体状态的诊断
• 第二章 中性束诊断系统
• 2.1 中性束诊断系统的硬件设备
• 2.1.1 等离子源，加速极和中性化室
• 2.1.2 偏转磁场，束泄放和诊断探针
• 2.1.3 真空系统
• 2.1.4 控制系统
• 2.2 诊断中性束源的电力系统
• 2.2.1 高压电源
• 2.2.2 弧流电源，灯丝电源和缓冲偏置电源
• 2.2.3 弧流斩波器和撬棒
• 2.2.4 高压电缆和弧缓冲器
• 2.2.5 偏转磁铁电源
• 第三章 真空三极管的特性与3CX2500的仿真
• 3.1 电子管的热电子发射
• 3.2 三极管的放大工作原理
• 3.3 3CX2500的使用
• 3.3.1 3CX2500机械特性
• 3.3.2 3CX2500电气特性
• 3.4 真空三极管3CX2500的建模与仿真
• 3.4.1 真空三极管的基本数学模型
• 3.4.2 真空三极管的Koren模型
• 第四章 SUPPRESSOR电源及其控制系统
• 4.1 SUPPRESSOR电源的变压整流设计
• 4.1.1 三相桥式整流理论
• 4.1.2 快速傅立叶变换
• 4.2 SUPPRESSOR负反馈控制回路
• 4.2.1 栅极驱动和SWITCH调整电路
• 4.2.2 电压/频率变换电路
• 4.2.3 电压参考与误差放大电路
• 4.3 故障检测电路
• 4.4 SUPPRESSOR开关柜的信号控制
• 4.4.1 信号互锁/接口电路板
• 4.4.2 抑制极电源接口电路
• 4.5 实验结果
• 第五章 加速极电源系统及保护分析
• 5.1 加速极电源的系统组成
• 5.1.1 高压电容器组
• 5.1.2 大功率调整管
• 5.2 加速极电源的保护与DNB系统的安全运行
• 5.2.1 撬棒（CROWBAR）保护电路
• 5.2.2 打火保护
• 第六章 总结和展望
• 参考文献