用于EAST中性束诊断的电源系统研究与设计

论文摘要

本文从原理、结构等方面详细介绍了中型束诊断系统的束源、电源系统和电源监控系统，针对EAST对中型束诊断系统电源的要求，对加速极和抑制极电源进行了研究与设计。针对加速极电源本身的特殊性，简要介绍了加速极电源的三种不同设计方案。通过最终的比较取舍，选取串联真空调整管电源方案作为用于EAST的加速极电源的定型方案，重点对加速极电源的初级电源进行了主电路的电气结构和参数设计。主电路采用三相调压单元和移相整流单元相结合的方案，在对变压器、不可控整流器件及各种保护的选型参数进行了计算并在此基础上分析了交流侧谐波电流并给出了单调谐滤波器的选型参数后，对主电路进行了仿真。通过仿真，该方案有较高的输出电压稳定度和功率因数，同时交流侧谐波小，对电网和弱电系统的干扰低，完全达到了设计要求。文章还对抑制极电源进行了研究，并设计了相应的状态保护电路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 世界及国内托卡马克装置的发展与现状
• 1.3 中性束在受控核聚变研究中的的地位和作用
• 1.4 国内外DNB装置的研究与发展
• 1.5 论文研究的目的和意义
• 第二章 DNB中性束诊断系统简介
• 2.1 性束诊断装置的束源
• 2.1.1 主体系统
• 2.1.2 真空系统、漂移管道与功率测量
• 2.2 中性束诊断装置的电源系统
• 2.2.1 加速极和抑制极电源
• 2.2.2 弧电源、灯丝电源和缓冲器电源
• 2.2.3 偏转磁体电源
• 2.3 电源监控系统
• 2.4 结论
• 第三章 用于EAST中性束诊断系统加速极电源方案设计
• 3.1 加速极电源设计的技术要求
• 3.2 加速极电源的技术方案模式选取
• 3.2.1 串联真空调整管电源方案模式
• 3.2.2 基于PSM技术的电源方案模式
• 3.2.3 高压开关电源方案模式
• 3.2.4 三种方案模式的比较取舍
• 3.3 用于EAST的加速极电源的定型方案简介
• 3.3.1 初级电源
• 3.3.2 CROWBAR撬棒保护系统
• 3.3.3 MOD/REG脉冲调制器
• 3.3.4 泄流电阻、SNUB缓冲器和限流电阻
• 3.4 结论
• 第四章 加速极初级电源的设计与研究
• 4.1 初级电源的设计要求
• 4.2 初级电源的结构选型
• 4.3 整流电路设计
• 4.3.1 十二脉波整流电路输出电压纹波分析
• 4.3.2 整流主电路参数计算
• 4.3.3 保护电路
• 4.3.4 交流侧的谐波滤除
• 4.4 主电路的仿真分析
• 4.4.1 主电路的仿真模型
• 4.4.2 主电路的仿真结果分析
• 4.5 结论
• 第五章 抑制极电源的研究和状态保护系统设计
• 5.1 抑制极电源结构简介
• 5.1.1 自动调压装置
• 5.1.2 变压及整流装置
• 5.1.3 反馈调制电路
• 5.2 状态保护系统设计
• 5.2.1 主电路运行状态
• 5.2.2 状态保护系统结构以及相应电路
• 5.3 结论
• 第六章 结束语
• 参考文献