蓄電池型長(zhǎng)脈沖電源系統(tǒng)的分析和調(diào)試方案研究.pdf

1、強(qiáng)磁場(chǎng)作為一種極端實(shí)驗(yàn)條件,是現(xiàn)代科學(xué)研究的重要工具,是新科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)研究工具;而長(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)結(jié)合了脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度和穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的雙重優(yōu)勢(shì),能進(jìn)一步拓展強(qiáng)磁場(chǎng)在科學(xué)上的應(yīng)用,具有重要的科學(xué)意義。武漢脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)中心(籌)建設(shè)了一套以蓄電池為儲(chǔ)能元件的脈沖電源裝置,以實(shí)現(xiàn)40T長(zhǎng)脈沖平頂磁場(chǎng)。
　　蓄電池供電電源具有儲(chǔ)能容量大、放電電流大、時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),需要配備大容量的短路開(kāi)關(guān),且對(duì)開(kāi)關(guān)的關(guān)斷可靠性有很高的要求;另一方面,相比于

2、脈沖電容器和脈沖發(fā)電機(jī)型電源,世界主要強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室很少使用蓄電池作為脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的供電電源,其運(yùn)行特點(diǎn)、安全可靠性有待測(cè)試。為了保證電源系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,首先需要配備可靠的開(kāi)關(guān)系統(tǒng),同時(shí),在其運(yùn)行初期需要進(jìn)行大量的調(diào)試工作。
　　本文設(shè)計(jì)了蓄電池組電源的結(jié)構(gòu)及其工作方式,詳細(xì)分析了晶閘管開(kāi)關(guān)的工作原理、可靠關(guān)斷條件,并利用Matlab/Simulink進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的仿真分析;分析了作為后備保護(hù)開(kāi)關(guān)的兩臺(tái)直流斷路器熄滅直流電弧的原理,

3、完成了后備保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)、安裝,針對(duì)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障情況設(shè)計(jì)了后備保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試方案。
　　為了實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行,需要在其正式投入運(yùn)行前進(jìn)行一系列的測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定可靠性;本文設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn),完成了以下幾個(gè)方面的工作:1)驗(yàn)證了晶閘管可靠關(guān)斷的條件及其關(guān)斷能力;2)驗(yàn)證了該晶閘管開(kāi)關(guān)具有良好的均流特性;3)驗(yàn)證了后備保護(hù)系統(tǒng)具有較高的可靠性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了整個(gè)蓄電池系統(tǒng)的聯(lián)調(diào),最終實(shí)現(xiàn)了32T長(zhǎng)脈沖平頂磁